Akkumulátoros technológia vészvilágításhoz

A széles körben elterjedt konszenzus az, hogy a villamos energia, amelyet a tizenkilencedik század közepe óta használnak annak ellenére, hogy jóval korábban találták, az egyik legnagyobb felfedezés, amely jelentős pozitív hatást gyakorolt ​​a világ lakosságára.

Az akkumulátorok mindennaposak abban az értelemben, hogy mindenhol használják, és eszközök széles skáláját látják el energiával, kezdve a kis eszközöktől, mint a számítógépek és mobiltelefonok, egészen a nagyobbakig, mint például a járművek és kisteherautók.

Míg a két vagy több cellával rendelkező vegyi eszközt mindenki "akkumulátornak" nevezi, a helyes kifejezés valójában "cella", mivel az "akkumulátor" szó katonai jelentéssel bír, és az együtt működő fegyverekre utal. Ez a kémiai eszköz képes kémiai energia tárolására, amely egyenárammá alakul. A piacon jelenleg kapható akkumulátorok választéka szinte korlátlan, az órákban használt apró primer akkumulátoroktól kezdve a hatalmas, megawatt kapacitású, energiatárolóként használt másodlagos akkumulátorokig, amelyek szükség esetén a városok energiaellátását biztosítják.

Alapvetően két különböző típusú akkumulátor létezik, és ezek az elsődleges akkumulátorok kategóriába sorolhatók, ami azt jelenti, hogy nem újratölthető, és "használd és dobd ki" (de természetesen újrahasznosított) típusnak minősül. termék, vagy másodlagos akkumulátor, ami azt jelenti, hogy újratölthető és két működési területre osztható. Az ilyen típusú elemeket elektromos berendezésekhez, például órákhoz, órákhoz és gyermekjátékokhoz használják. Először is vannak akkumulátorok, amelyekkel olyan eszközöket lehet tölteni és kisütni, mint a mobiltelefonok vagy laptopok, másodszor pedig vannak olyan akkumulátorok, amelyek tölthetők, majd szükség esetén áramellátást biztosítanak, például elektromos autókban. Ezzel a második típussal, amelyet vészvilágításra használnak, az akkumulátor folyamatosan töltődik, és készen áll arra, hogy áramot biztosítson arra az esetre, ha az épület fő elektromos rendszere meghibásodik a szükséges energiamennyiség lemerítésével.

Az elsődleges akkumulátorokhoz gyakran különféle vegyszereket használnak, például alkáli, cink/szén és újabban lítiumot. Ezeket a vegyi anyagokat "száraz celláknak" nevezik, mivel nincs szükségük nedves elektrolitra az áram áramlásához. Amikor az ólomsav cellák technológiáját először a másodlagos akkumulátorokhoz fejlesztették ki, az összes többi akkumulátor elsődleges típusú volt. Az ólom-savas akkumulátorokat, más néven SLI-akkumulátorokat (indító/fény/gyújtás) „nedves celláknak” nevezik, mivel folyékony elektrolitot tartalmaznak. Különféle méretben kaphatók, a legkisebb 1Ah-tól egészen a 12-ig,000Ah-ig. Ezt a technológiát használták az energia központi tárolására az épületeken belül, különféle feszültségeken, biztosítva az áramellátást a központi akkumulátorrendszerek működtetéséhez, ha szükséges a vészvilágításhoz.

Az akkumulátortechnológia fejlődésével megjelentek a nikkel-kadmium akkumulátorok, ezt követték a nikkel-fémhidrid akkumulátorok, majd újabban a lítium-ion akkumulátorok, amelyek mára átvették a szabványt. Az akkumulátorcellák által általában termelt feszültség a nagyon alacsony feszültségtől a körülbelül 3–4 V-ig terjed, nagyobb feszültséget és nagyobb áramellátást további cellák beépítésével lehet elérni. A párhuzamos áramkörbe helyezett cellák által termelt kollektív cellák több áramot, míg a soros áramkörben elhelyezett cellák által termelt kollektív cellák nagyobb feszültséget adnak, így nagyobb áramerősségre és feszültségnövelésre is megoldást nyújtanak.

NI-Cd (Ni-Cad)=NICKEL CADMIUM Ez az egyik legkorábbi akkumulátortechnológia, és ezen akkumulátortípusok előnyei közé tartozik a kiváló megbízhatóság, a magas kisütési ráta ellenálló képessége különböző hőmérsékleteken, valamint eltarthatósága és élettartama. Ezek az akkumulátorok körülbelül 1,2 V feszültséget állítanak elő nikkel-oxid katód (NiOOH) és fém-kadmium (Cd) anód segítségével. A töltést követő részleges kisütés fő hátránya, hogy az akkumulátor elveszti "memóriáját", ami idővel csökkenti a maximális töltési képességét. Ezenkívül a túltöltés károsíthatja őket. Ezeknek a Ni-Cd akkumulátoroknak az az előnye, hogy képesek nagy sebességű töltésre és kisütésre, valamint széles hőmérsékleti tartományban működnek.

A Ni-MH vagy a nikkel-fém-hidrid egy viszonylag új technológia, amely nikkel-oxidot (NiOOH) és fémötvözetet használ. A töltési folyamat során a hidrogént tárolják, hogy fém-hidridet állítsanak elő, amely aztán a kisütés során felszabadul. Ennek a technológiának a várható élettartama 3000 ciklus. Ennek ellenére csak körülbelül 60 százaléka az azonos méretű lítium-ion cellák kapacitásának. Egy nikkel-fém-hidrid cella kapacitása kétszer-háromszor nagyobb lehet, mint egy azonos méretű nikkel-kadmium akkumulátoré. Egyes régebbi akkumulátortechnológiákkal szemben azt mondják, hogy ökológiailag jóindulatúak, mivel nem tartalmaznak kadmiumot, higanyt vagy ólmot.

LI-ION – lítium-ion Az első dolog, amit meg kell jegyezni, hogy kétféle akkumulátor létezik: lítium és lítium-ion. Az előbbi egy fő akkumulátor egyszeri használatra, míg az utóbbi egy másodlagos akkumulátor, amely újratölthető. Az elmúlt években az ipar forradalmat élt át a lítium-ion technológia megjelenésének köszönhetően az 1970-es években, amelyet ma már számos eszközben használnak, a mobiltelefonoktól és laptopoktól a közlekedés minden formájáig. A katód, amely meghatározza a lítium-ion akkumulátor kapacitását, az anód, amely lehetővé teszi az áram áramlását, az elektrolit, amely sókból, oldószerekből és adalékanyagokból áll, és végül a szeparátor, amely gátként működik az érintkezők tartásában egymástól. A kisütési folyamat során a lítium-ionok a negatívból a pozitív felé áramlanak, majd az akkumulátor töltése közben vissza. Élettartama 500–1,{8}} ciklus, mivel magasabb hőmérsékletű körülmények között történő munkavégzés a működés instabillá válását okozhatja.