Aku on teie riistvara kõige olulisem elektroonika. Kuidas tagada, et valiksite riistvarale sobiva kohandatud liitiumioonaku?
Selles artiklis on küsimuse demonstreerimiseks kaks osa. 1. osas käsitletakse olulisi kaalutlusi tarbijarakenduse jaoks õige aku valimisel. Nende hulka kuuluvad laetavus, energiatihedus, võimsustihedus, säilivusaeg, ohutus, vormitegur, maksumus ja paindlikkus. 2. osas vaadeldakse, kuidas keemia mõjutab olulisi akumõõdikuid ja seega ka teie rakenduse akuvalikut. 3. osas vaatleme tavalisi sekundaarpatareide keemiaid.
MÕNED OLULISED KAALUTLUSED AKU VALIKUS ON:
1. Primaar vs sekundaarne - üks esimesi valikuid patareide valimisel on otsustada, kas rakendus nõuab esmaseid (ühekordselt kasutatavaid) või teiseseid (laetavaid) patareisid. Enamasti on see disaineri jaoks lihtne otsus. Aeg-ajalt vahelduva kasutusega rakendused (näiteks suitsuandur, mänguasi või taskulamp) ja ühekordselt kasutatavad rakendused, mille puhul laadimine muutub ebapraktiliseks, nõuavad primaaraku kasutamist. Head näited on kuuldeaparaadid, käekellad (erandiks on nutikellad), õnnitluskaardid ja südamestimulaatorid. Kui akut kavatsetakse kasutada pidevalt ja pikka aega, näiteks sülearvutis, mobiiltelefonis või nutikellas, sobib paremini laetav aku.
Primaarpatareide isetühjenemise määr on palju madalam - see on atraktiivne funktsioon, kui laadimine pole enne esimest kasutamist võimalik või otstarbekas. Sekundaarpatareid kaotavad energiat suurema kiirusega. See pole enamikus rakendustes vähem oluline laadimisvõime tõttu.
2. Energia vs võimsus - aku tööaja dikteerib aku maht mAh või Ah ja see on tühjenemisvool, mida aku suudab aja jooksul pakkuda.
Erineva keemia patareide võrdlemisel on kasulik vaadata energiasisaldust. Aku energiasisalduse saamiseks korrutage aku maht Ah-s pingega, et saada energiat Wh-s. Näiteks võivad nikkel-metallhüdriidakud 1,2 V ja liitiumioonaku 3,2 V olla sama võimsusega, kuid liitiumioonide suurem pinge suurendaks energiat.
Energiaarvutustes kasutatakse tavaliselt avatud vooluringi pinget (st aku pinget, kui see pole koormaga ühendatud). Kuid nii võimsus kui ka energia sõltuvad suuresti äravoolu kiirusest. Teoreetilist võimsust dikteerivad ainult aktiivsed elektroodimaterjalid (keemia) ja aktiivmass. Siiski saavutavad praktilised patareid ainult murdosa teoreetilistest arvudest mitteaktiivsete materjalide olemasolu ja kineetiliste piirangute tõttu, mis takistavad aktiivsete materjalide täielikku kasutamist ja elektroodidele eralduvate saaduste kogunemist.
Patareitootjad määravad sageli võimsuse antud tühjenemiskiiruse, temperatuuri ja väljalülituspinge korral. Määratud võimsus sõltub kõigist kolmest tegurist. Tootja võimsuse hinnangute võrdlemisel vaadake kindlasti eelkõige äravoolu määra. Aku, millel on spetsifikatsioonilehel suur maht, võib tegelikult töötada halvasti, kui rakenduse praegune äravool on suurem. Näiteks 20-tunnise tühjenemise korral 2 Ah nimipatareiga aku ei saa 2 tundi ühe tunni jooksul välja anda, vaid see annab vaid murdosa võimsusest.
Suure võimsusega akud võimaldavad kiiret tühjenemist suure tühjenemiskiiruse korral, näiteks elektritööriistades või auto starterakude rakendustes. Tavaliselt on suure võimsusega patareidel madal energiatihedus.
Hea analoog võimsuse ja energia vahel on mõelda tila ämbrile. Suurem ämber mahutab rohkem vett ja sarnaneb suure energiaga akuga. Ava või tila suurus, millest vesi ämbrist väljub, sarnaneb võimsusega - mida suurem on võimsus, seda suurem on äravoolukiirus. Energia suurendamiseks suurendaksite tavaliselt aku suurust (antud keemia korral), kuid võimsuse suurendamiseks vähendate sisemist takistust. Elementide ehitus mängib suurt osa suure võimsustihedusega patareide hankimisel.
Patareiõpikutest peaksite saama võrrelda erinevate keemiate teoreetilisi ja praktilisi energiatihedusi. Kuna voolutihedus sõltub nii tugevalt aku ehitusest, leiate neid väärtusi harva loetletud.
3. Pinge - teine oluline kaalutlus on aku tööpinge, mille määravad kasutatavad elektroodimaterjalid. Kasulik patareide klassifikatsioon on siin kaaluda vee- või veepõhiseid patareisid võrreldes liitiumil põhinevate keemiatoodetega. Pliihape, tsink-süsinik ja nikkel-metallhüdriid kasutavad kõik veepõhiseid elektrolüüte ja nende nimipinge on vahemikus 1,2 kuni 2 V. Liitiumil põhinevad akud seevastu kasutavad orgaanilisi elektrolüüte ja nimipinged on 3,2 kuni 4 V (nii primaar- kui ka sekundaarne).
Paljud elektroonilised komponendid töötavad minimaalsel pingel 3 V. Liitiumil põhinevate keemiate kõrgem tööpinge võimaldab soovitud pinge moodustamiseks kasutada ühte rakku, mitte kahte või kolme veepõhist elementi järjestikku.
Teine asi, mida tuleb märkida, on see, et mõnel aku keemial, nagu tsink MnO2, on kaldus tühjenemiskõver, samal ajal kui teistel on tasane profiil. See mõjutab väljalülitatavat pinget (joonis 3).
Joonis 3: Aku keemial põhinev pinge joonis
VTC toitepinge graafika aku keemias
4. Temperatuurivahemik - aku keemia dikteerib rakenduse temperatuurivahemiku. Näiteks ei saa elektrolüüdi vesilahuselisi tsink-süsinikelemente kasutada temperatuuril alla 0 ° C. Aluselistel rakkudel on nendel temperatuuridel ka võimsuse järsk langus, ehkki vähem kui tsink-süsinikul. Orgaanilise elektrolüüdiga liitiumpatareisid saab töötada kuni -40 ° C, kuid jõudluse märkimisväärse langusega.
Laetavates rakendustes saab liitiumioonakusid maksimaalsel kiirusel laadida ainult kitsa, umbes 20–45 ° C akna sees. Sellest temperatuurivahemikust kaugemale tuleb kasutada madalamaid voolusid / pingeid, mille tulemuseks on pikem laadimisaeg. Temperatuuril alla 5 ° või 10 ° C võib vaja minna voolulaengut, et vältida kardetud liitiumdendriitplaadistamise probleemi, mis suurendab termilise põgenemise ohtu (oleme kõik kuulnud liitiumpõhiste patareide plahvatamisest, mis võivad selle tagajärjel juhtuda. ülelaadimine, madalal või kõrgel temperatuuril laadimine või saasteainete lühis).
MUUD KAALUTLUSED SISALDAVAD:
5. Säilivusaeg - see tähendab, kui kaua aku enne kasutamist panipaigas või riiulil istub. Primaarpatareide säilivusaeg on palju pikem kui teistel. Primaarpatareide puhul on kõlblikkusaeg siiski olulisem, kuna sekundaarpatareid on võimalik uuesti laadida. Erand on see, kui laadimine pole otstarbekas.
6. Keemia - paljusid eespool loetletud omadusi dikteerib rakukeemia. Arutleme selle ajaveebisarja järgmises osas üldkasutatavate akukeemiate üle.
7. Füüsiline suurus ja kuju - tavaliselt on patareid saadaval järgmises formaadis: nööp- / mündirakud, silindrikujulised, prismakujulised ja kotikesed (enamik neist standardsetes vormingutes).
8. Maksumus - võib juhtuda, et peate parema jõudlusnäitajatega aku kasutama, kuna rakendus on väga kulutundlik. See kehtib eriti ühekordselt kasutatavate suuremahuliste rakenduste kohta.
9. Transportimine, kõrvaldamise eeskirjad - Liitiumil põhinevate patareide transport on reguleeritud. Samuti on reguleeritud teatud patareide keemiliste ainete kõrvaldamine. See võib olla kaalutlus suuremahuliste rakenduste puhul.
10. Tootja liitiumpatareide ohutus. Mõni tootja ei teinud enne masstootmist isegi mingeid ohutuse ja töökindluse katseid. See kujutab endast lõppakenduses suurt ohtu.
Aku valimisel on palju kaalutlusi. Mitmed neist on seotud keemiaga, teised aga akude disaini, ehituse ja tootja võimalustega. Kõige olulisem on valida kõige kogenum liitiumioonaku tootja. 20 aastat liitiumioonaku tootmisele spetsialiseerunud VTC Power Co., Ltd ja anna teile parim ettepanek
VTC Power Co., Ltd.
Tel: 0086-0755-33065435
Faks: 0086-0755-05267647
Lisage: nr 10, JinLing Road, Zhongkai tööstuspark, Huizhou linn, Hiina
E-mail：info@vtcpower.com
website：http: //www.vtcpower.com
märksõnad: # kohandatud liitiumioonaku # esmane vs sekundaarpatarei # liitiumioonaku # füüsiline suurus ja kuju # liitiumioonaku tootmine # silindrilised elemendid # prismaelemendid # säilivusaeg # liitiumpõhiste patareide transport # liitiumaku ohutus # VTC Power Co ., Ltd.
