Принцип дії d; сонячна батарея SOLARIS-STORE
Що таке акумулятор ?
1 Опис
Акумуляторна батарея, яку частіше називають батареєю, - це сукупність електрохімічних акумуляторів.
Електрохімічний акумулятор є "оборотним генератором", він може зберігати електричну енергію в хімічній формі, а потім відновлювати її в будь-який час на вимогу завдяки оборотності трансформації.
Ця реакція активується в елементарній комірці між двома електродами, купаними в електроліті, коли навантаження на неї підключено до його висновків.
Акумулятор базується на реверсивній електрохімічній системі і тому перезаряджається, на відміну від акумулятора.
Знати
Кількість енергії, яка може зберігатися в батареї, називається "місткість", це виражається в Ампер-година (А). Помноживши цю ємність на напругу акумулятора, ми отримуємо кількість енергії у ват-годинах (Вт).
Приклад: Акумулятор 12 В/100 Агод ємністю 100 Аг х 12 В = 1200 Вт · год або 1,2 кВт · год
Зазвичай ця номінальна ємність (Cn) дається для швидкості розряду за 10 годин (C/10). Для стартерної батареї ми будемо говорити про швидкість розряду за 5 годин (С/5), а для батареї з повільним розрядом (сонячна батарея) швидкість розряду буде подаватися при постійному струмі понад 100 годин (С/100).
2 Використовуйте
1/Велоспорт
Цикл заряджання/розряду акумулятора змушує його дещо послабити свою ємність, що тим більше важливо, що розряд глибокий. Тому тривалість життя акумулятора пов'язана з кількістю циклів заряду/розряду та їх глибиною.
Кількість циклів сильно варіюється в залежності від типу акумулятора (Open Lead, AGM, GEL, OPzS, OPzV, Lithium).
2/Стан заряду і глибина розряду
Стан заряду (SOC), виражений у%, - це відношення між залишковою ємністю та номінальною ємністю акумулятора. Тобто енергія, що залишається в батареї.
Глибина розряду (DOD), виражена у%, є відношенням між вже розрядженою ємністю та номінальною ємністю акумулятора. Тобто енергія, що споживається в акумуляторі.
Сума значень SOC і DOD завжди дає 100%.
Приклад: Акумулятор, який має глибину розряду 30%, має заряд 70%.
Сонячні батареї підходять для щоденної їзди на велосипеді та повільної зарядки сонячними батареями. Їх термін служби значно збільшується якщо добова глибина розряду становить менше 40% від загальної ємності свинцевих батарей та до 80% для літієвих батарей.
Знати
Оцінити стан заряду акумулятора або акумулятора можна, вимірявши його напругу в спокої. На момент вимірювання акумулятор слід від'єднати від усіх навантажень і при температурі навколишнього середовища від 20 до 25 ° C. Приклад з цим графіком батареї AGM.
3/Вплив температури
Ємність враховує температуру акумулятора, вона зазвичай оголошується від 20 до 25 ° C. Ємність збільшується при підвищенні температури і зменшується при зниженні температури.
Час роботи акумулятора також буде пов'язано з цією робочою температурою. Дійсно, підвищення на 10 ° C вище 20 ° C зменшить його вдвічі.
4/Саморозряд
Свинцево-кислотні акумулятори природним чином розряджаються, коли їх залишають розімкненими. Швидкість саморозряду коливається від 0,1 до 0,5% від номінальної потужності на добу при температурі 20 ° C.
Цей саморозряд збільшується:
- з природним старінням акумулятора
- з температурою (вона подвоюється за значенням кожні 10 ° C)
- після неякісного обслуговування
- в результаті глибокого розряду або зворотної полярності
Свинцево-кислотні акумулятори
Електрохімічна система складається з діоксиду свинцю для позитивних пластин, розведеного розчину сірчаної кислоти для електроліту та губчастого металевого свинцю для негативних пластин.
Під час виписки, спостерігається перетворення хімічної енергії в електричну, спостерігаємо:
- на позитивному електроді - відновлення діоксиду свинцю, який перетворюється на сульфат свинцю.
- на негативному електроді відбувається окислення свинцю, який перетворюється в сульфат свинцю.
- концентрація сірчаної кислоти зменшується.
Під час зарядки, відбувається трансформація електричної енергії в хімічну, тому ми спостерігаємо зворотні реакції.
Після закінчення зарядки:
- на відкритих свинцево-кислотних акумуляторах водень і кисень в кінцевому підсумку переходять в газоподібний стан на електродах (електроліз). Потім ці гази виходять через передбачені для цього отвори. Рівень електроліту буде поступово падати, і його слід контролювати.
- на герметичних акумуляторах уникнути споживання води завдяки рекомбінації газів. Внутрішня конструкція виконана таким чином, що виділення кисню відбувається на позитивному електроді до того, як виділення водню відбувається на негативному (негатив негабаритний). Потім кисень мігрує до мінусу через канали в сепараторі і зменшуватиметься.
Послідовні зміни стану впливають на ефективність роботи акумулятора, його поведінку в експлуатації та термін служби.
Тип свинцево-кислотних акумуляторів
Електроліт
Англосаксонський апелятив
Загалом, важливо пам’ятати наступні моменти:
- Не залишайте розряджений свинцевий акумулятор, передчасний знос.
- Не опускайтеся нижче 50% глибини розряду, крім виняткових випадків передчасного зносу.
- Температура безпосередньо впливає на стан акумулятора, чим вона нижча, тим більше зменшується ємність; чим він вищий, тим швидше старіння.
- Рекомендований струм зарядки становить 10% від ємності при C10 (розряд 10 годин), тобто для акумулятора на 100 Аг оптимальним струмом зарядки буде 10 А.
І літій-іонні акумулятори ?
Літієві (Li) акумулятори швидко розвиваються, базуючись на новій технології, і мають багато переваг перед іншими типами акумуляторів, особливо свинцевокислими. Вони менші та легші при однаковій ємності, швидше заряджаються завдяки кращій ефективності зарядки та ефективнішім циклам заряду/розряду. Однак літієві батареї дорогі і чутливі до екстремальних температур і напруги.
Літій-іонні акумулятори: Літій залишається в іонному стані завдяки використанню інсерційної сполуки як на негативному електроді, так і на позитивному електроді.
Негативний електрод (анод) найчастіше виготовляється з вуглецю та графіту.
Позитивний електрод (катод) - це оксид металу, такий як кобальт літію, фосфат заліза літію або марганець літію.
Електроліт - це сіль літію, розчинена в органічному розчиннику.
Кількість циклів літій-іонних акумуляторів набагато більша, ніж для свинцю.
Приклад: акумулятор 12V/100Ah свинцево-кислотна до корисної ємності 40Ah (480Wh) з тривалістю життя приблизно 1000 циклів поки акумулятор 12V/100Ah літій до корисної ємності 80Ah (960Wh) з тривалістю життя приблизно 2500 циклів подвоїти енергію, доступну за життя, у 2,5 рази довше.
Знати
Літій-іонні батареї є крихкими, вони мають обмеження низької та високої напруги, яких слід ретельно дотримуватися, саме з цієї причини використовується система управління (BMS), яка забезпечує захист акумулятора (напруга, температура, перевантаження тощо). )
Загалом, важливо пам’ятати наступні моменти:
- Не залишайте розряджену літієву батарею нижче певної напруги, пошкодження незворотні.
- Не тримайте літій-іонну батарею плаваючою (заряд завершено), це призводить до передчасного зносу.
- Робоча температура літієвої батареї становить від 5 до 45 ° C.
- Зарядний струм не повинен перевищувати 30% від номінальної ємності, а для акумулятора на 100 Аг максимальний струм заряду становить 30 А.
Вплив на навколишнє середовище
Літій-іонні елементи мають низький вплив на навколишнє середовище, оскільки вони не містять важких металів, а їх активні матеріали (оксиди та солі літію) можуть бути легко перероблені. Однак при демонтажі струмопровідна сіль може реагувати з водою, утворюючи плавикову кислоту та негативний електрод літину, що є корозійними продуктами.
Кобальт - матеріал, який збирається зникнути, але поступово виводиться з нових поколінь літій-іонних батарей ( Практичні поради
Батареї дуже шкідливі для навколишнього середовища, якщо їх десь залишити. Повернувши їх у місця збору, такі як центр переробки, вони можуть бути перероблені.