Аккумулятор 12 вольт маленький литиевый

Аккумулятор 12 вольт маленького размера

Многие электронные системы небольших габаритов, в независимости от назначения, предусмотрены для эксплуатации при питании источников постоянного тока, имеющих напряжение от 11 до 12,7 В. Нередко для слаботочных электроцепей и систем контроля выбирают маленький аккумулятор 12 вольт (В). Батареи небольшой мощности часто устанавливают в фонари, радиоприемники, ИБП. В характеристиках и тонкостях выбора таких устройств стоит разобраться подробнее. Это поможет понять, какие батареи можно использовать для бытовых приборов и переносной техники.

Типы маленьких аккумуляторов

Существует немалое количество техники, требующей напряжения 12 В. Множество бытовых устройств небольшого размера питается от аккумуляторов двух видов:

• кислотные батареи 12 В, которые содержат гелевый электролит;
• литиевые батареи.

Главным отличительным признаком гелевых и литиевых аккумуляторов является тип химического процесса, который ведет к увеличению энергии в ячейке. Это влияет на выбор источника питания для бытового пользования.

Устройство литиевых батарей

Из всех видов небольших аккумуляторов литиевые имеют наиболее сложное строение и высокий показатель удельной емкости. В их основе, вне зависимости от емкости, лежит единичный литий феррофосфатный компонент. Клеммы таких аккумуляторов имеют напряжение от 2,75 до 4,3 В. Поэтому для получения малогабаритной батареи понадобится соединить друг с другом четыре небольших единичных элемента. В результате получится прибор 12 В.

Типичный представитель таких источников питания – батарея обычного мобильника. Из подобных батарей получают небольшие сборки, обладающие напряжением 12 В. они предназначаются для приборов бытового назначения, создания ИБП. Их даже применяли при создании первых элеткрокаров.

Литиевые батареи способны работать до 500 циклов «зарядка/разрядка». При этом они отличаются небольшим показателем саморазряда. Этот показатель составляет всего 4% в месяц. Основным минусом таких устройств является одно требование – необходимо использовать специальный контроллер, который будет управлять небольшим током заряда-разряда. При этом учитывается показатель сопротивления ячейки.

Кислотные аккумуляторы

Устройство небольшого аккумулятора 12 В для приборов бытового назначения можно сравнить со строением батареи, которая есть в каждом автомобиле. Один из основных элементов – герметично запаянный пластиковый корпус. В него помещен загущенный электролит. Могут использоваться пропитанные жидкостью стекломаты. Принцип, по которому эксплуатируется небольшой аккумулятор 12 В, и его технические данные отвечают системе простой сернокислой батарейки. Для исключения разрушительного воздействия водорода и кислорода на корпус, внутрь помещают нейтрализатор, который способен связывать образующиеся газы, превращая их в воду.

Типичные модели

При необходимости создания ИБП для просты устройств бытового назначения с напряжением 12 В следует присмотреться к таким вариантам маленьких аккумуляторов:

• Стандартный выбор – батарея AGM-типа, выдающая 12 В.
• Китайского аккумулятора, отличающегося повышенной емкостью. При имеющемся показателе напряжения, равным 12 В устройство отличается показателем емкости 4,8 А*ч.
• Сборки, состоящей из четырех небольших батарей 18650.

Кислотные аккумуляторы

Обычный аккумулятор этой серии – Delta DT1208. Такие устройства обладают напряжением 12 В. При этом такие батареи выполняют относительно небольших габаритов. Их ширина составляет 6,6 см, длина – 9,7 см, а высота – 2,5 см. При таких показателях вес аккумулятора равняется 0,4 кг. Значение зарядного тока составляет не больше 100 мА.

Этот аккумулятор представляет собой самое маленькое устройство из серии DT. Его специально разрабатывали как вариант малогабаритных приборов, которые можно легко переносить. Использую такие устройства для питания эхолотов. Служат подобные приборы более 5 лет.

Отдельно выделена линейка аккумуляторов с напряжением 12 В, которые предназначены для использования в качестве стартеров. К примеру, Delta СT12026, обладающие емкостью 2,6 А*ч, могут использоваться как стартеры в квадроциклах и мотоциклах. Их можно отличить по оранжевому окрасу крышки корпуса.

Кроме аккумуляторов Дельта, довольно популярны среди потребителей изделия ENGY и RITAR. Их продукция реализуется со сроком гарантии 10 лет. RITAR является одним из тех производителей, которые продают источники питания для гражданской авиации и бесперебойников.

Кислотные модели гелевого типа имеют один серьезный недостаток. Если внутренний патрон, предназначенный для нейтрализации газов, выйдет из строя, корпус легко расколется от внутреннего давления. Такая же ситуация произойдет и при зарядке аккумулятора повышенным током. Возможен такой результат и при постоянном перегреве батареи. Поэтому температура стенок источника питания и геометрия корпуса должна постоянно контролироваться.

Элементы, имеющие округлившиеся стенки, следует изъять из эксплуатации. Иначе может произойти разрушение аккумулятора, а гель из него вытечет наружу. В этом случае оборудование, которое питается от батареи, выйдет из строя.

Бескорпусный литиевый аккумулятор

Кроме батарей кислотного типа, многие производители реализуют устройство большой емкости, имеющие напряжение 12 В. Этот прибор изображен на фотографии ниже. Характеристики небольшого литиевого устройства типа по габаритам и показателям емкости существенно превосходят изделия кислотного действия. Стоит рассмотреть прибор длиной 83 см, шириной 50 см и высотой 17 см. его емкость равняется 4,7 А*ч. Это в 5 раз превышает показатель кислотного аккумулятора со схожими габаритами.

Такая батарея весит около 200 г. В Китае такое устройство реализуется в комплекте с устройством для зарядки. В состав литиевого аккумулятора входит 6 небольших батарей, используемых в мобильных. Напряжение каждого из них составляет 4,1 В.

Сборки

Кроме батарей китайского производства кислотного типа и литиевых устройств, для техники небольших габаритов (камеры слежения, радиостанции), применяют различные сборки из батарей литиевого типа. Обычно такие аккумуляторы обладают напряжением в 3,7 В. Емкость подобных батарей равна 2-3,6 А*ч.

Для получения батареи, которая будет выдавать 12 В, все элементы соединяются последовательно. Они комплектуются устройством контроля. К ним прилагается зарядное устройство.

Нередко подобными устройствами оснащают ручные сканеры, фонари, видеокамеры. На основе устройств, имеющих большую емкость, создают сборки тяговых и проводных блоков, которые устанавливают на велосипеды.

Особенности выбора

В качестве основных параметров, на которые стоит обращать внимание при выборе аккумулятора, стоит выделить его габариты. Это важно, если батарея будет устанавливаться в мобильное устройство, которое постоянно перемещается. Ведь посадочное место будет определяться конструкцией используемой техники. Аккумулятор должен быть таких размеров, чтобы без проблем разместиться в ней.

При выборе батареи важно помнить о ее весе. Этот показатель прямо пропорционален значению емкости. Тем тяжелее аккумулятор, чем большей емкостью он обладает. Следует узнать и о способности источника питания переносить низкие и высокие температуры. Оптимальным является диапазон от -10 до +40 градусов. Обращают внимание и на такие характеристики:

• возможность эксплуатации в любом положении;
• небольшая масса;
• герметичность.

К примеру, для эхолота следует выбрать аккумулятор, обладающий напряжением 1,5 В * 8 – 12 В. Однако такой вариант отличается меньшим показателем экономичности, поскольку во время рыбалки следует всегда иметь под рукой несколько запасных источников питания. Кроме того, появляется необходимость самостоятельно создать герметичный контейнер, куда они будут помещены.

Для установки в ИБП оптимальный выбор – аккумуляторы емкостью 100 А*ч и напряжением 12 В. К примеру, одним из таких приборов является модель от компании «Энергия». Он носит название АКБ 12-100. Такое устройство способно работать с преобразователями инверторного типа. Он может обеспечить эксплуатацию котла отопления при отключении электричества в течение 8 часов.

Изготавливаются такие батареи по технологии AGM. Они способны кратковременно обеспечивать пусковой ток и могут служить 12 лет. Заряд аккумулятора требует ток силой 30 А.

Для бытового ИБП отлично подходят аккумуляторы, созданные по технологии AGM, и обладающие емкостью от 100 А*ч. Они отличаются оптимальным сочетанием цена-качество, а также безопасностью и долговечностью.

Выводы

Существенным недостатком малогабаритных литиевых аккумуляторов является их высокая цена. Например, единичный элемент 18650 продается за 4 доллара. Сборка будет стоить около 18 долларов. Если сравнивать, кислотные модели стоят около 10 долларов. Бескорпусные китайские аккумуляторы обойдутся в 20 долларов. При необходимости комплектации сложной охранной системы, в которой установлено большое количество камер наблюдения и датчиков, следует выбирать кислотные батареи RITAR или Delta.

Источник

Литиевый аккумулятор для автомобиля. Есть ли такие на 12В, какие есть плюсы и минусы?

Как мы все с вами знаем, на автомобилях используются различные вариации свинцово-кислотных батарей. Они могут быть с различными добавками в пластины (Кальций, Сурьма, даже Серебро и т.д.), а также могут иметь различную форму электролита, скажем запечатанного в специальные маты (AGM) или в специальный гель (GEL). НО вот интересный вопрос – почему не ставят литиевые аккумуляторы? Или их нет мощных, которые скажем дают 12 – 14Вольт и обладают высокими токами пуска? Давайте разбираться, как обычно будет видео версия в конце …

Касательно литиевых аккумуляторов для автомобиля все очень не просто, с одной стороны есть очень много мифов, с другой стороны есть действительно несколько факторов, которые пока делают установку не желательной для большой массы автомобилистов. НУ что же не будем тянуть.

Li- ion, Li- Pol

Стоит отметить, что обе аббревиатуры в заголовке, относят эти аккумуляторы к «литиевым», но различающимся по наполнению (как материалов катода, так и электролита внутри).

НА заре таких батарей, как обычно внутрь помещали катодный материал (располагавшийся на алюминиевой фольге), а также анодный (на медной фольге). Между ними помещался специальный сепаратор, пропитанный жидким электролитом (он их разделял и был пористый).

Вся эта система помещается в герметичный корпус (зачастую это обязательно) нередко с клапаном сброса внутреннего давления, катод и анод подсоединены к клемма токосъемникам, которых выходят наружу.

Стоит отметить, что в литий-ионных аккумуляторах переносчиками заряда являются положительно заряженные ионы лития, которые прекрасно могут взаимодействовать (внедряться) в кристаллические решетки других материалов (например графита, окислы и соли металлов) с образованием с ними прочной химической связи

Изначально в качестве отрицательных пластин применялся металлический литий, затем его заменили на каменноугольный кокс, и сейчас все больше распространен графит. После применения оксида кобальта батареи стали работать при значительно более низких температурах, причем повысилось количество разрядов/зарядов.

Литиевые батареи обязательно должны идти вместе с платами защиты типа BMS (Battery Management System), сейчас есть более продвинутые.

Li- ion аккумуляторы различаются по катодному материалу, есть два более распрастраненных, можно назвать классических:

• LiCoO2 (кобальт лития) + в качестве электролита твердые растворы на основе никелата лития
• LiMn2O4 (литий-марганцевая шпинель)

LiPol (литий полимерный, еще названия Li-polymer, LIP, Li-poly и т.д.). Отличие от Li-ion только в том, что у него полимерный электролит, в отличие от жидкого. Он имеет немного усовершенствованные характеристики, например — низкий саморазряд, большая плотность энергии на единицу массы, толщина элементов уже от 1мм, отсутствие эффекта памяти, можно производитель практически различные формы (в отличии от Li-ion). Могут работать до -20 градусов.

LiFEPO4

Еще один тип, про который я решил поговорить отдельно, считаю его самым перспективным из всех для установки под капот автомобиля.

LiFEPO4, LFP (литий-феррофосфат, либо литий-железо-фосфатный). Катод здесь другой, с применениями фосфатов и железа, основные плюсы:

• Длительный срок службы, медленнее теряет емкость (уже через пару лет он будет иметь большую емкость, чем Li-ion оппонент).
• Стабильное напряжение разряда, напряжение на ячейки 3,2-3,3В (если соединить 4 штуки, дает очень правильное напряжение 12,8В, как раз для автомобиля),
• Здесь нет применения «кобальта» (как в обычных Li-ion), а значит нет такой высокой токсичности и вреда окружающей среде
• Имеет более высокие пиковые токи (чем оппоненты)
• Меньшая скорость разряда
• Термическая стабильность, менее подвержен взрыву и возгоранию
• Переносит крайне низкие температуры, до -40,-50 градусов Цельсия

Есть конечно и минусы, например если сравнить новые элементы, но у него удельная плотность энергии будет ниже чем у обычного литиевого АКБ, примерно на 14-15%. Также для него обязательно нужно использовать платы защиты.

Свинцовые или литиевые батареи для авто

В самом начале мне хочется сказать — что по энергетической удельной плотности (Вт на килограмм), однозначно выигрывают литиевые аккумуляторы. Также у них лучше показатели по — жизненному циклу, сопротивлению, время заряда, саморазряду и прочему.

Но почему же сейчас нет на них ажиотажного спроса? Почему ставят по старинке свинцовые аккумуляторы? Для начала смотрим табличку.

Из этой таблицы становится понятно, что может быть сколько угодно плюсов у литиевых АКБ различных типов, они уступают кислотным в некоторых аспектах. Заряд при минусовой температуре (скажем при -15,-20 градусов). Постоянный заряд (скажем от генератора автомобиля). Безопасность, свинцово-кислотные АКБ не воспламеняются при перезарядах и повреждениях.

Что такое «С»

Многие заметили в табличке, такой показатель – «30С». Латинской буквой «С» обычно маркируется пиковый ток нагрузки . Чем больше цифра с этим показателем, тем лучше. Как все это дело высчитывается? Достаточно просто:

Для примера возьмем батарею в 6000 mA (6А) – 40С. Для того чтобы вычислить максимальный ток, нам нужно 6Х40=240А

Это очень хороший показатель, который зачастую достаточно для пуска двигателя автомобиля.

ПОДВОДИМ ИТОГ

Литиевые аккумуляторы не ставятся на автомобиль по многим причинам:

• Начнем с цены. Она действительно выше примерно в два-четыре раза, чем у рядовых (скажем кальциевых) свинцово-кислотных батарей одинаковой емкости
• Плохо переносят низкие температуры. Быстро теряют емкость, для нашей страны это очень актуально
• Плохо заряжаются на морозе. Точнее их вообще не рекомендуется заряжать уже при 0 градусов
• Плата балансировки (балансир). Литиевая батарея (если в нашем случае на 12В) состоит из нескольких банок (3-4 в зависимости от применяемой технологии). Если напряжение на элементах будет разное, то одна банка может сильнее разрядиться или зарядиться. Таким образом, вся батарея может выйти из строя, и даже воспламениться. Чтобы заряд или разряд проходил равномерно у каждой банки, нужен специальный балансир (чего свинцовой батареи практически не нужно).
• Не переносят постоянной зарядки, скажем от генератора. Нужно устанавливать специальные платы защиты (которые тоже не дешевые)
• Безопасность. При повреждении Li-ion или Li-Pol аккумуляторов, либо если откажет система защиты и будет идти постоянная зарядка, может произойти очень сильное возгорание, которое потушить, не так-то просто (все потому что они могут гореть с температурами под 3000 градусов, без кислорода). В этом отношении самый безопасный LiFEPO4 он не взрывается и не так сильно горит. К слову все авиаперевозчики стараются снизить количество литиевых батарей на борту.

Уже эти пять пунктов делают использование литиевых батарей невозможными, на этом фоне перспективнее смотрятся AGM варианты . Конечно, сейчас есть бустеры, которые могут запустить практически любой автомобиль, там зачастую стоят либо Li-ion или Li-pol аккумуляторы. Но вы их храните дома (не рекомендуется хранить в авто на морозе), заряжаете от розетки невысокими токами, там стоят различные платы защиты.

А что думаете вы, дорогие друзья? Делитесь своим мнением ниже в комментариях!

Источник