Akku 2017-10-16T19:04:45+00:00

Akku

Johdanto akkuluokitteluun

Akut voidaan lajitella kolmeen luokkaan: litiumioniakku, nikkelimetallihydridiparisto ja alkaliparisto.

Litium-ioniakku (joskus Li-ion-akku tai LIB) on ladattavien akkutyyppien ryhmä, jossa litiumionit siirtyvät negatiivisesta elektrodista positiiviseen elektrodiin purkautumisen aikana ja takaisin latauksen aikana. Kemia, suorituskyky, kustannukset ja turvallisuusominaisuudet vaihtelevat LIB-tyyppien mukaan. Toisin kuin litiumparistot (jotka ovat kertakäyttöisiä), litium-ioni-sähkökemialliset solut käyttävät interkaloitua litiumyhdistettä elektrodimateriaalina metallisen litiumin sijaan.

Litiumioniakut ovat yleisiä kulutuselektroniikassa. Ne ovat yksi suosituimmista kannettavien elektroniikkalaitteiden paristoista, yhdellä parhaimmista energiatiheydellä, ilman muistivaikutusta ja vain kevyt akun purkaus, kun sitä ei käytetä. Viihde-elektroniikan lisäksi LIB: t kasvavat myös suosioon sotilaallisissa, sähköajoneuvoissa ja ilmailuteollisuudessa. Tutkimus tuottaa parannuksia perinteiseen LIB-tekniikkaan, jossa keskitytään energiatiheyteen, kestävyyteen, kustannuksiin ja sisäiseen turvallisuuteen.

Alkaliparistot ovat tyypiltään primääriakkuja, jotka riippuvat sinkin ja mangaanidioksidin (Zn / MnO2) välisestä reaktiosta. Ladattava alkaliparisto mahdollistaa erityisesti suunniteltujen solujen uudelleenkäyttö.
Leclanche- tai sinkkiketyylityyppien sinkki-hiiliakkuihin verrattuna alkaliparistoilla on suurempi energiatiheys ja pidempi säilyvyys, samalla jännitteellä. Painikesolujen hopea-oksidiparistoilla on suurempi energiatiheys ja kapasiteetti, mutta myös korkeammat kustannukset kuin vastaavan kokoisilla alkalisilla soluilla.

Alkalipariston nimi juontaa juurensa, siitä että siinä on kaliumhydroksidin alkalinen elektrolyytti sinkki-hiiliakkujen happaman ammoniumkloridin tai sinkkikloridi-elektrolyytin sijasta. Muut akkujärjestelmät käyttävät myös alkalisia elektrolyyttejä, mutta ne käyttävät erilaisia ​​aktiivisia materiaaleja elektrodeille.

3A-nikkelimetallihydridikennon lyhennetty NiMH tai Ni-MH on ladattavan akun tyyppi. Se on hyvin samanlainen kuin nikkeli-kadmiumkennos (Ni-Cd). NiMH käyttää nikkelioksidihydroksidin (Ni-OOH) positiivisia elektrodeja, kuten Ni-Cd, mutta negatiivinen elektrodi käyttää vetyä absorboivaa seosta kadmiumin sijaan. NiMH-akulla voi olla kaksi tai kolme kertaa samanlaisen Ni-Cd: n kapasiteettia, ja niiden energiatiheys lähestyy litium-ioni-solua.

Pienille NiMH-soluille tyypillinen spesifinen energia on noin 100 Wh / kg, ja suuremmille NiMH-soluille noin 75 Wh / kg (270 kJ / kg). Tämä on merkittävästi parempi kuin tyypillinen 40-60 Wh / kg Ni-Cd: lle ja samanlainen Li-ionin 100-160 Wh / kg. NiMH: n volyymi-energiatiheys on noin 300 Wh / l (1080 MJ / m³), ​​huomattavasti parempi kuin nikkeli-kadmium 50-150 Wh / l ja likimain kuin li-ion 250-360 Wh / L.

NiMH-akut ovat korvanneet Ni-Cd: n monien tehtävien, erityisesti pienien ladattavien paristojen. NiMH-akut ovat hyvin yleisiä AA-kynän (penlight-koon) paristoille, joiden nimelliskapasiteetti (C) vaihtelee 1100 mAh: sta 3100 mAh: iin 1,2 V: n lämpötilassa, mitattuna nopeudella, joka laskee solun viiden tunnin kuluessa. Hyödyllinen purkauskyky on purkausnopeuden vähentyvä toiminto, mutta jopa noin 1 C: n tasolle (täysi purkaus yhden tunnin aikana), se ei poikkea merkittävästi nimelliskapasiteetista.

NiMH-akut toimivat normaalisti 1,2 V: n kennon kohdalla, jonkin verran pienempiä kuin perinteiset 1,5 V: n solut, mutta toimivat useimmat tähän jännitteeseen suunnitellut laitteet.

Noin 22% Japanissa vuonna 2010 myydyistä kannettavista akkuista oli tyyppiä Ni-MH. Sveitsissä vuonna 2009 vastaava tilasto oli noin 60%. Tämä prosenttiosuus on laskenut ajan myötä li-ion-paristojen valmistuksen kasvun takia: vuonna 2000 lähes puolet Japanissa myydyistä kannettavista akkuista oli tyyppiä NiMH.

Yksi merkittävä haitta NiMH-akkuille on korkea itsepurkautumisaste; Ni-HM-akku menettää jopa 3 prosenttia sen latauksesta viikossa varastointia. Vuonna 2005 kehitettiin vähäinen itsesäteilyn NiMH-akku (LSD). LSD-Ni-MH-akut vähentävät huomattavasti itsepurkautumista, mutta kapasiteetin laskun kustannuksella noin 20%.

Akkutyypit

Huomioita akuista

Kaikki ladattavien akkujen jännitteet ovat 3.7V-4.2V. Jos akut on kytketty sarjaan, koko jännite lisätään. Jos paristot ovat yhdensuuntaisesti kytkettyinä, kokonaisjännite pysyy välillä 3.7V-4.2V. (Huomautus: TM11: llä on 4 18650 paristoa ja sen kokonaisjännite on 4.2V. Jos käytössä on 8 CR123-akkua, kokonaisjännite on 6 V. (Suunnittelurajan vuoksi TM11 ei voi käyttää RCR123-akkua.)

Kaikki ei-ladattavat akut jännite ovat 3V.

Alkaliparistojen jännite on 1.5V, Ni-MH -akut ovat 1.2V.

Taskulampun kirkkaus riippuu akun jännitteestä.

Akun tyyppi muuntaminen: AA = 14500, CR123A = 16340, CR123A2 = 18650. (Huomautus: 14500 Li-ion akku ei koske tuotteitamme, jotka käyttävät 2AA-akkua)

Akun tyyppi muutos: AA = 14500, CR123A = 16340, CR123A2 = 18650.
(Huom: 14500 Li-ion-akku ei koske tuotteitamme, jotka käyttävät 2AA-akkua).