Маркировки, используемые для обозначения аккумуляторов.

Маркировки, используемые для обозначения аккумуляторов.

Маркировки, используемые для обозначения аккумуляторов учитывают, что в настоящее время применяются аккумуляторы 5-и различных электрохимических систем:

 - герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы  (сокращенно SLA);

 - никель-кадмиевые аккумуляторы ( сокращенно NiCd) ;

 - никель-металл-гидридные аккумуляторы (сокращенно NiMH);

 - литий-ионные аккумуляторы ( сокращенно Li-ion);

 - литий-полимерные аккумуляторы  (сокращенно Li-Pol).

Современный аккумулятор построен из большого количества элементов. Один элемент состоит из двух электродов (положительного и отрицательного), электролита и корпуса. Накопление энергии в аккумуляторе происходит при протекании химической реакции окисления-восстановления электродов. При разряде аккумулятора происходят обратные процессы. Напряжение аккумулятора – это разность потенциалов между полюсами аккумулятора при фиксированной нагрузке. Для получения достаточно больших значений напряжений или заряда отдельные элементы аккумулятора соединяются между собой последовательно или параллельно. Существует ряд общепринятых напряжений для аккумуляторных батарей: 2; 4; 6; 12; 24 В. Расчетное напряжение одного элемента составляет 2 В. Номинальное напряжение аккумуляторной батареи равно числу элементов, умноженному на 2 В. Реальное напряжение может колебаться от 2,5 В  до 1,2 В .

В обозначении аккумулятора обычно указывается количество последовательно соединенных элементов в батарее и номинальная емкость при 10-часовом разряде при температуре +20 ... 25°С. Например, емкость 8 ампер/часов (обозначается буквой С) означает, что аккумулятор в течение 10 часов будет питать нагрузку током 0,8 А, а напряжение на клеммах 12-вольтового аккумулятора (6 элементов) снизится от 12,5 В до 10,5 В. При уменьшении разрядного тока отдаваемая емкость несколько увеличивается, при увеличении существенно снижается. Конечное напряжение разряда принимается от 1,7 ... 1,8 В на элемент (при 10-часовом режиме). Маркировка SLA-аккумуляторов содержит условное цифровое и графическое обозначение. Цифровое обозначение состоит:

- первая буква и три следующие за ней цифры – тип аккумулятора;

- последующие цифры – номинальная емкость, Ач;

- последние буквы – тип вывода аккумулятора (согласно DIN 72311, предельные токи разряда достигаются только при использовании штатного контакта) см. рис. 1.

 Рис. 1

Рис. 2 

Графические обозначения (рис. 2) показывают на тип аккумулятора, срок службы, исполнение аккумулятора, обслуживание, возможность вторичной переработки. При покупке аккумулятора потребитель должен знать на какие параметры батареи ему нужно обратить внимание. К основным параметрам аккумулятора, по которым можно оценить его возможности и качество относятся: номинальная емкость (та, которая должна быть), реальная емкость и внутреннее сопротивление, отдаваемая емкость, коэффициент отдачи, коэффициент полезного действия аккумулятора, срок службы.

Номинальная емкость аккумулятора - это количество электрической энергии, которой аккумулятор теоретически должен обладать в заряженном состоянии. Количество энергии определяется при разряде аккумулятора постоянным током в течение измеряемого промежутка времени до момента достижения заданного порогового напряжения. Измеряется в ампер-часах (А*час) или миллиампер-часах (mA*час). Ее значение указывается на этикетке аккумулятора или зашифровано в обозначении его типа. Практически эта величина колеблется от 80 до 110% от номинального значения и зависит от большого числа факторов: от фирмы-изготовителя, условий и срока хранения, от технологии ввода в эксплуатацию, технологии обслуживания в процессе эксплуатации, используемых зарядных устройств, условий и срока эксплуатации и т.д. Теоретически аккумулятор номинальной емкостью 600 мА*час может отдавать ток 600mA в течение одного часа, 60 мА в течение 10 часов, или 6mA в течение 100 часов. Практически же, при высоких значениях тока разряда номинальная емкость никогда не достигается, а при низких токах превышается.

Номинальное значение емкости аккумулятора часто обозначается буквой “C”, поэтому здесь часто встречаются обозначения типа: С, 1/10 C или C/10. Когда говорят о разряде аккумулятора, равном 1/10 C, это означает разряд током, величина которого равна десятой части от величины номинальной емкости аккумулятора. Так например, для аккумулятора емкостью 600 мА*час это будет разряд током 600/10 = 60mA. Подобно вышесказанному о разряде аккумуляторов, при заряде значение 1/10 C означает заряд током, равным десятой части заявленной емкости аккумулятора.

Реальная емкость нового аккумулятора, как правило, составляет от 110 до 80 % от значения номинальной емкости. Нижний предел в 80 % обычно рассматривается в качестве минимально допустимого значения для нового аккумулятора.

Отдаваемая емкость - это максимальное количество электричества в кулонах, которое аккумулятор отдает при разряде до выбранного конечного напряжения. В условном обозначении типа аккумулятора приводится номинальная емкость, т.е. емкость при нормальных условиях разряда (при разряде номинальным током и, обычно, при температуре 20°С).

Коэффициент отдачи – это отношение количества электричества в кулонах отданного аккумулятором при полном разряде, к количеству электричества, полученному при заряде;

Коэффициент полезного действия аккумулятора – это отношение количества электричества, которое он отдает потребителю, разряжаясь до установленного предела для продолжения нормальной работы последнего, к количеству, полученному им при заряде.

Внутреннее сопротивление аккумулятора, измеряемое в миллиомах (мОм, mOm), - это хранитель аккумулятора и в значительной степени определяет длительность его работы. При более низком внутреннем сопротивлении, аккумулятор может отдать в нагрузку больший пиковый ток, а значит и большую пиковую мощность. Высокое значение сопротивления делает аккумулятор «мягким» и приводит к резкому уменьшению напряжения при резком увеличении тока нагрузки. С другой стороны, хороший  аккумулятор с низким внутренним сопротивлением отдает почти всю свою энергию в нагрузку. Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от емкости элемента и числа элементов в аккумуляторе, соединенных последовательно.

Срок службы (срок эксплуатации) аккумулятора характеризуется количеством циклов заряда /разряда, которое он выдерживает в процессе эксплуатации без значительного ухудшения своих параметров: емкости, саморазряда и внутреннего сопротивления. Срок службы зависит от методов заряда, глубины разряда, процедуры обслуживания или его отсутствия, температуры и химической природы аккумулятора. Аккумулятор, как правило, считается вышедшим из строя после уменьшения его емкости до 60 - 80 % от номинального значения. В силу различных причин отдельные элементы в аккумуляторе могут иметь различную емкость и напряжение, что может отрицательно сказаться на эксплуатационных параметрах.

Схема управления батареи обеспечивает управление процессом заряда и разряда, а в некоторых случаях дополнительно идентификацию аккумулятора. В NiMH аккумуляторах схема управления содержит минимум пассивных электро-радио-элементов, в Li-ion и Li-polymer – она может содержать и микроконтроллер.

Литий-ионные аккумуляторы обладают очень высокой удельной энергией. Соблюдайте осторожность при обращении и тестировании. Не допускайте короткого замыкания аккумулятора, перезаряда, разрушения, разборки, протыкания металлическими предметами, подключения в обратной полярности, не подвергайте их воздействию высоких температур. Это может нанести Вам травму и серьезный физический ущерб.

Японский электронный гигант Matsushita Electric Industrial, известный во всём мире своими продуктами под брэндом Panasonic, заявил о начале выпуска силами дочернего предприятия Matsushita Battery Industrial (MBI) массового производства новых литий-ионных батарей, особенностью которых является высокая степень защиты от перегрева. Первые пробные партии уникальных батарей ёмкостью 2,9 Ач уже были произведены и отгружены еще в апреле этого года. В новых продуктах используется особая технология под названием Heat Resistance Layer Technology, суть которой заключается в формировании на поверхности электродов батареи специального металлооксидного изолирующего слоя. Следует отметить, что обычные литий-ионные батареи содержат тонкую прослойку полиолефина для изоляции катода от анода. При этом если в этот разделитель попадёт токопроводящий материал, коим могут быть, например, частицы металла, то произойдёт короткое замыкание, которое заставит перегреваться батарею, а в худшем случае может даже привести к её взрыву. Применяемый же в новых батареях изолирующий материал, как пояснили специалисты компании, имеет лучшие электро- и теплоизоляционные характеристики, нежели полиолефин. Таким образом, если даже и произойдёт короткое замыкание, то оно тут же прекратится и не позволит батарее перегреться.