Что такое форм фактор аккумуляторов

Лучшая замена батарейкам — аккумуляторы: характеристики и рейтинг лучших перезаряжаемых элементов питания

Мир давно привык к портативным элементам питания. Работа устройства от батареек сделала его автономным, но породила проблему их периодической замены. Следующим шагом стали аккумуляторные перезаряжаемые устройства. Привычный форм-фактор батареек позволил наделить их высокой универсальностью. Именно из-за всеобщей востребованности и повсеместной распространённости аккумуляторных батареек любой человек рано или поздно столкнётся с необходимостью выбора лучших перезаряжаемых элементов питания.

Какие бывают аккумуляторные батарейки

Все выпускаемые батареи характеризуются несколькими стандартными параметрами, которые определяют сферу применения.

Некоторые из них сделаны по образу одноразовых батареек и призваны заменить их. С другой стороны, не всем батарейкам можно найти эквивалент среди аккумуляторов. Например, большинство «таблеток» вроде LR44 и тому подобных, так и остались лишь батарейками, так как перезаряжать элемент такой формы неудобно, а одноразовый стоит и так довольно дёшево.

Среди характеристик, по которым осуществляется выбор устройств типа Rechargeable, можно выделить три основные:

Большинство известных производителей выпускают разные наименования товаров, среди которых можно выбрать тот набор параметров, который устроит потребителя.

Технология

От того, какие физические процессы лежат в основе генерирования электрического тока, зависит много параметров: чувствительность к условиям окружающей среды, скорость заряда, наличие «эффекта памяти» и другое.

Никель-кадмиевые

Эти аккумуляторные батарейки появились одними из первых и долгое время им не было альтернативы. Несмотря на появления других, более совершенных систем, они сохраняют свои позиции в устройствах, где нужно надёжное бесперебойное питание под высокой нагрузкой.

Причиной тому — ряд преимуществ:

• Возможность работы под высокой нагрузкой.
• Допускается заряд сильным током за короткое время.
• Термостойкость — сами батареи почти не
  разогреваются при заряде благодаря малому сопротивлению.
• Возможность хранения в разряженном состоянии.
• Невосприимчивость к низким температурам.

Среди недостатков отмечается:

• Вредное воздействие на окружающую среду.
• Дорогая безопасная утилизация.
• Эффект памяти.
• Внушительный саморазряд при простое.
• Невозможность использования в буферном режиме.

Вытеснение никель-кадмиевых батарей наблюдается в развитых странах, где ужесточаются экологические стандарты.

Никель-металлогидридные

Возникли как попытка избавиться от двух основных негативных параметров никель-кадмиевых батарей — эффекта памяти и вредного воздействия на окружающую среду. Удалось добиться полной экологической безопасности этих элементов питания. Они практически не подвержены эффекту памяти — их можно дозаряжать в любом состоянии. Большим плюсом является также повышение ёмкости при схожих параметрах — примерно на 20%. Однако не обошлось и без минусов: из-за особенностей технологии срок службы никель-металлгидридных батарей ниже, чем конкурентных вариантов, их саморазряд больше, чем у конкурентов.

В 2005 году были презентованы аккумуляторы серии Eneloop — первые LSD Ni-Mh. Они соединили в себе преимущества кадмиевых и старых гидридных батарей. Оставленные храниться на длительное время, эти инновационные аккумуляторы теряют значительно меньший процент своей ёмкости. Да и к температурным условиям они менее требовательны.

Литий-ионные

Данный тип аккумуляторов чрезвычайно распространён в мобильных телефонах, плеерах, смарт-часах и других гаджетах. Однако производитель нередко выпускает их и в форм-акторе пальчиковых батареек.

Причины популярности литий-ионной технологии:

• Крайне низкий ток саморазряда (неработающее устройство сохраняет заряд месяцами).
• Большая ёмкость при небольших размерах.

• Возможность работы с разными токами.
• Выходное напряжение не падает, а сохраняется вплоть до полного разряда.

Главный минус литий-ионных батарей — это чувствительность к изменению токов, а также к полному разряду. Потому лучше всего данный тип функционирует в связке с электронными контроллерами и блокираторами, которые выравнивают входное напряжение, а также автоматически отключают аккумулятор при достижении определённых показателей.

Форм-фактор

Именно форм-фактор аккумуляторы унаследовали от предшественниц-батареек.

Типизация размеров и форм элементов питания позволяет комфортно производить замену, добиваясь оптимальной длительности работы.

На данный момент самыми распространёнными типоразмерами принято считать:

• АА. Они же пальчиковые. Объём производства этих батареек с маркировкой rechargeable, вероятно, превышает все остальные, вместе взятые. Их номинальное напряжение составляет 1,2 В, хотя свежезаряженные, они могут выдавать до 1,4. Ёмкость колеблется в широких пределах — от 200 mA до 3000 mА и даже больше.
• ААА. Другое название — мизинчиковые. Отличаются от предыдущего варианта только меньшими размерами. Их применение оправдано там, где стандартные АА просто не вместятся или будут слишком тяжёлыми. Правда, и ёмкость их меньше — обычно до 1500 мА.
• C и D. Похожи на обычные пальчиковые, но только крупнее. Соответственно, ёмкость их больше. Большой размер и масса диктует свою специфику применения, где не особо важен компактный размер, например, музыкальное и звуковое оборудование, а также различные автоматические системы.
• PP3. В России её традиционно называют «Крона» В отличие от батарейки, перезаряжаемое устройство выдаёт ток в 8,4 В. На «Кроне» функционируют многие электроприборы, некоторые пульты дистанционного управления и радиоуправляемые устройства.

Существуют и другие типоразмеры аккумуляторных батареек, но они имеют меньшую распространённость.

Ёмкость

Параметр ёмкости эквивалентен времени, в течение которого устройство сможет полноценно питаться излучаемым аккумулятором током. Иными словами, чем больше ёмкость, тем дольше сможет работать прибор на одном заряде.

Измеряется этот параметр в миллиампер-часах. Диапазон имеющихся в продаже значений может колебаться в пределах от 100 до 12000 мА-ч. Казалось бы, выбрать самый ёмкий аккумулятор — и это будет лучшее решение. Но на практике всё не так просто. Чем больше ёмкость батареи, тем дольше она заряжается. И хорошо, если доступна зарядка током с большим напряжением. Но если речь идёт о металлгидридных элементах, которые рекомендуется подпитывать слабым током, удобство устройств с большой ёмкостью уже не кажется таким очевидным. Исходите и энергопотребления прибора и режима его работы.

Лучшие варианты

Понятие лучшего элемента питания абстрактно: то, что хорошо для игрушек, может не подойти для серьёзного оборудования. Поэтому элементы питания, попавшие в обзор, просто выделяются каким-либо выдающимися характеристиками, ценой либо благосклонностью пользователей.

Robiton Ni-MH PR44 40mAh (40BVH)

Данный аккумулятор — это самый миниатюрный и дешёвый перезаряжаемый элемент питания в продаже. Всего 40 мА-ч, зато и размеры — не больше булавочной головки. Область применения весьма специфическая — слуховые аппараты. Люди с нарушениями слуха сталкиваются с необходимостью подзарядки очень редко, ведь энергопотребление этих устройств минимальное.

Плюсы	Минусы
Миниатюрный размер	Сравнительно быстрая деградация
безопасность использования
Низкая цена

Perfeo AA 2700 мА/ч Ni-MH

Эти перезаряжаемые батарейки являются одними из самых дешёвых в пальчиковом типоразмере. Четыре полноценных элемента, да ещё и с пластиковым кейсом менее, чем за 500 рублей. Ёмкость каждого элемента 2700 мА-ч, что позволяет их использовать в различных приборах, характеризующихся высоким энергопотреблением.

Плюсы	Минусы
Большая ёмкость	Нестабильная работа в течение эксплуатации
Низкая цена
Кейс в комплекте

Camelion R20, 1.2 В, 4500 мАч, NiCd BL2

Батареи китайского производства Camelion пользуются популярностью не только в России, но и на рынках Европы, Индонезии, Латинской Америки. Они занимают позицию посередине — между такими брендами, как Duracell или Panasonic, и совсем дешёвым «ноунеймом». Размер D и приличная ёмкость позволяют использовать эти батареи в мощной аппаратуре, а никель-кадмиевая технология адаптирована под высокий зарядный ток

Плюсы	Минусы
Высокая ёмкость	Специфичность использования типоразмера
Никель-кадмиевое наполнение
Невысокая цена

GP Rechargeable 1000 Series AAA Ni-Mh 950 мА·ч

Батарейки и аккумуляторы GP стали в России самым продаваемым брендом, опередив более дорогие. Причина — умеренная цена, продуманная маркетинговая политика, а главное — правильное выстраивание отношений B2B. Обеспечивая выгодные условия торговым сетям, GP активно внедряет свои устройства на полки магазинов. Качество приведённых в обзоре аккумуляторов вполне сносное, а ёмкость в 1000 мА-ч является золотой серединой для большинства устройств.

Плюсы	Минусы
Хорошо представлены во многих торговых точках, иногда даже неспециализированных	Случается, скачет значение предзаряда
Оптимальная ёмкость
Умеренная цена

Energizer Accu Recharge Power Plus 9V Крона Ni-Mh 175 мА·ч

Типоразмер PP3 от известной американской компании Энерджайзер. Производство, естественно, Китай. Качество на высоте, а низкая по сравнению с пальчиковыми ёмкость обусловлена выходом тока в 9 вольт. Хороший вариант для замены обычной батарейки соответствующих устройствах, несмотря на цену.

Плюсы	Минусы
Типоразмер «Крона»	Небольшая ёмкость
Хорошее качество исполнения	Высокая цена
Длительный срок службы

ROBITON 18650-3400 Protected, 3,7 V Li-Ion 3400 мА·ч

Помимо доступных решений в никель-металлгидридном исполнении, компания Robiton выпускает недорогие литий-ионные аккумуляторы в классическом формате АА — в данном случае маркировка 18650. Аккумулятор характеризуется большой ёмкостью, а главное, оснащён электронным блоком, предохраняющим от перезаряда и выхода из строя.

Плюсы	Минусы
Литий-ионная технология	Высокая цена
Отсутствие эффекта памяти
Электронная защита

DURACELL Rechargeable HR03-4BL, 850мAч, AAA

Компания по праву считается лидером среди производителей как батареек, так и аккумуляторов. Акцент делается на самые ходовые форматы АА и ААА. Например, комплект из четырёх мизинчиковых аккумуляторов ёмкостью 850 мА-ч каждый придётся выложить больше тысячи рублей. Что поделаешь, за качество нужно платить.

Плюсы	Минусы
Хорошее качество изготовления	Высокая цена
Долгий срок службы
Большое количество допустимых циклов

Panasonic eneloop AAA Ni-Mh 750 мА·ч

Пример эволюции стандартного никель-металлогидридного аккумулятора. Производитель гордо заявляет о 2100 циклах перезарядки. Вряд ли обычные пользователи могут проверить этот показатель. Но даже исключив маркетинг, можно отметить почти полное отсутствие саморазряда и возможность длительного хранения серии Eneloop.

Плюсы	Минусы
Долгий срок службы	Высокая цена
Большое количество циклов зарядки
Минимальный саморазряд при бездействии

Вывод

Как показывает практика, хорошая аккумуляторная батарейка способна доставить немало косвенного удовольствия пользователю, так как обеспечивает долгий срок работы устройства. Наряду с этим и вполне реальная экономия средств — ведь покупка пары аккумуляторов обходится дешевле постоянной смены батареек.

Видео-совет: как выбрать аккумуляторную батарейку

Источник

Разнообразие форм электрических батарей

Первые серийно выпускаемые электрические батареи имели цилиндрическую форму корпуса. Такую форму имел типоразмер F, введенный в 1896 году для фонарей, и типоразмер D, разработанный в 1898 году. Наметившаяся тенденция к уменьшению размеров элемента, привела к созданию новых типоразмеров С и АА, которые были введены в 1900 и 1907 году соответственно, и также имели цилиндрическую форму. (Смотрите: Обзор старых и новых типоразмеров электрических батарей).

1. Цилиндрический тип

Цилиндрический тип формы продолжает оставаться одним из самых широко используемых типов корпуса для первичных и вторичных батарей. Преимуществами такой формы является простота изготовления и хорошая механическая устойчивость. Трубчатый цилиндрический корпус может выдерживать высокое внутреннее давление без деформации.

Большинство литиевых и никелевых цилиндрических батарей имеют функцию переключателя положительного теплового коэффициента. При воздействии чрезмерного тока, нормально проводящий полимер нагревается и становится резистивным, препятствуя движению тока и действуя в качестве защиты от короткого замыкания. После нормализации температуры полимер возвращает свое состояние проводника.

OPzS	NI-CD	OPzV
20 лет / 1500 циклов	25 лет / 2000 циклов	20 лет / 1500 циклов
для промышленного и частного применения: телекоммуникации, аварийное освещение, солнечные электростанции, системы безопасности, (UPS) источники бесперебойного питания и т.д.

Большинство цилиндрических батарей также имеют функцию сброса давления, которая в простейшем варианте реализована как уплотнительная мембрана, разрывающаяся под действием высокого давления. Но после разрыва такой мембраны может произойти вытекание электролита и, как следствие, высыхание батареи, поэтому было разработано повторно закрывающееся отверстие в виде клапана. В некоторых литий-ионных аккумуляторах такой клапан сброса давления соединяется с электронным предохранителем, который дает команду клапану сбрасывать давление при небезопасном его значении. На рисунке 1 показано поперечное сечение цилиндрического элемента.

Рисунок 1: Поперечное сечение цилиндрического литий-ионного элемента. Цилиндрическая конструкция корпуса предлагает хорошие циклические характеристики, долгий срок жизни и экономичность, но имеет недостатки в виде тяжелого веса и низкой плотности размещения из-за пустого пространства между элементами.

Типичными областями применения цилиндрических элементов является электроинструмент, медицинское оборудование, ноутбуки и электровелосипеды. Для большей вариабельности размеров, производители могут изготавливать элементы со значениями, кратными стандартным, например, длиной в половину или в одну треть от номинала. В основном такие манипуляции делают с NiCd и NiMH. Некоторые электрохимические системы пошли путем создания своего собственного формата. К примеру, большинство литий-ионных элементов выпускаются в типоразмере 18650 (рисунок 2). Сферы использования этого типоразмера схожи с классическим цилиндрическим — это электроинструмент, медицинские приборы, портативные компьютеры и электровелосипеды.

Рисунок 2: Популярный типоразмер 18650 для литий-ионной системы. Металлический цилиндр диаметром 18 мм и длиной 65 мм. Существует похожий на него типоразмер 26650, который отличается диаметром цилиндра — 26 мм.

В 2013 году было произведено 2,55 миллиардов элементов типоразмера 18650. Ранние версии таких элементов имели емкость 2,2 Ач, позже они сменились улучшенными версиями с емкостью 2,8 Ач. Современные элементы имеют емкость 3,1 Ач, а к 2017 году ее планируют увеличить до 3,4 Ач. В более долгосрочной перспективе производители ожидают улучшение емкости до 3,7 Ач.

AGM Deep Cycle	GEL Deep Cycle	Литиевые (LiFePO4)
10 лет / 400 циклов	10 лет / 500 циклов	20 лет / 2200 циклов
универсальное применение	для циклических разрядов	для частых глубоких разрядов

Типоразмер 18650 является одним из самых удачных, элементы этого формата одни из самых дешевых в производстве при перерасчете на стоимость ватт-часа, а также имеют хорошие показатели надежности и безопасности. Но поскольку существует тенденция перехода к плоской форме аккумуляторов, вызванная популярностью мобильных телефонов и планшетов, спрос на 18650 уменьшается, что показано на рисунке 3. Но большим подспорьем для этого типоразмера стало увеличение интереса к электротранспорту, и в частности, к электромобилям компании Tesla, которые как раз и используют в своих аккумуляторных системах элементы типоразмера 18650.

Рисунок 3: График спроса и предложения на элементы типоразмера 18650. Спрос на 18650 достиг пика в 2011 году. Переход к плоской конструкции в потребительских устройствах снизило спрос на этот типоразмер.

Другой типоразмер для литий-ионной системы 26650 имеет диаметр 26 мм. Он не такой популярный, как 18650, так как более сложен в производстве и его использование накладывает ограничения из-за большего диаметра. 26650 в основном используется в больших системах с высокими нагрузочными характеристиками.

Некоторые свинцово-кислотные системы также используют цилиндрический тип формы. Известные как Howker Cyclone, эти элементы имеют улучшенную стабильность, более высокие разрядные характеристики и лучшую температурную стабильность по сравнению с обычным призматическим типом формы. Howker Cyclone имеет свой собственный типоразмер.

Даже при том, что цилиндрические элементы не в полной мере используют пространство из-за низкой плотности размещения, элемент типоразмера 18650 имеет более высокую плотность энергии по сравнению с литий-ионным элементом призматического или бескорпусного типа. 18650 с емкостью 3 Ач предоставляет 248 Вт/кг, тогда как современный бескорпусный элемент имеет показатель 140 Вт/кг. Более высокая плотность энергии цилиндрического элемента компенсирует наличие свободного пространства, которое, в свою очередь, может быть использовано для охлаждения.

Разрушение элемента не всегда можно предотвратить, но распространение этого процесса можно контролировать. Для этого цилиндрические элементы часто разнесены друг от друга, чтобы разрушение одного элемента не повредило другой. Такое разнесение также помогает и в нормализации общей температуры. К тому же, цилиндрическая конструкция не меняет своего размера при неправильной эксплуатации. К примеру, 5 мм элемент призматической формы может расшириться до 8 мм и повредить устройство, где он установлен.

Flooded 6V	Flooded 8V	Flooded 12V
10 — 12 лет / 600 циклов	10 — 12 лет / 600 циклов	10 — 12 лет / 600 циклов
для тяжелых условий работы с электромотрами в составе лодок, погрузчиков, подъемников, поломоечных машин и т.д.

2. Кнопочный (таблеточный) тип

Кнопочный тип формы, известный также как таблеточный — это очень компактная конструкция электрической батареи, пик популярности которой пришелся на 1980-е годы. Высокие значения напряжения с использованием таких элементов достигались путем их укладки друг на друга в виде трубки. Такой тип элементов использовался в беспроводных телефонах, медицинских устройствах, ручных металлодетекторах в аэропортах и т.д.

Несмотря на малые размеры и невысокую стоимость многослойных систем из кнопочных элементов, они проиграли конкуренцию более традиционным форматам. К этому привели свойственные кнопочному типу конструкции недостатки, такие как деформация элемента при неправильной зарядке, плохие показатели безопасности из-за отсутствия вентиляционных отверстий и необходимость длительного времени зарядки — порядка 10-16 часов. Тем не менее, в сфере данного форм-фактора ведутся новые разработки, которые, как ожидается, должны исправить текущие недостатки.

Большинство кнопочных элементов сегодня являются неперезаряжаемыми и используются в медицинских имплантантах, часах, слуховых аппаратах, брелоках сигнализации и в системах обеспечения резервного копирования памяти. На рисунке 4 показан таблеточный элемент и его поперечное сечение.

Внимание! Держите кнопочные элементы в недоступном для детей месте. Попадание внутрь организма может вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Смотрите: Влияние электрохимических батарей на здоровье человека.

Рисунок 4: Кнопочные элементы имеют небольшой размер, большинство из них являются первичными и используются поодиночно.

3. Призматический тип

Разработанный в начале 1990-х, современный призматический тип корпуса батареи призван заполнить форм-фактор тонких источников питания. Такие элементы преимущественно используются в мобильных телефонах, планшетах и ноутбуках. Емкость в среднем составляет от 800 до 4000 мАч. Единого универсального формата не существует, каждый производитель выбирает габаритные размеры исходя из своих потребностей.

Trojan Marine RV	AGM Deep Cycle	Trojan GEL Deep Cycle
10 — 12 лет / 700 циклов	10 — 12 лет / 600 циклов	10 — 12 лет / 800 циклов
для речного и морского траспорта	для электромоторов, солнечных электростанций, высоких нагрузок

Призматический тип также бывает доступен и в довольно больших размерах. Упакованные в цельный алюминиевый корпус, емкостью 20-50 Ач, такие аккумуляторные батареи в основном используются в гибридных и электрических транспортных средствах, а также для других электрических силовых агрегатов. На рисунке 5 показан призматический тип элемента питания.

Рисунок 5: Поперечное сечение призматического элемента. Призматический тип формы улучшает использование пространства и предлагает вариативность при выборе габаритных размеров, но элементы такого типа дороже в производстве, более подвержены температурному воздействию и имеют более короткий срок службы в сравнении с цилиндрическими элементами. Также они могут немного набухать в процессе эксплуатации.

Призматические элементы требуют наличия крепкого корпуса для противодействия внутреннему давлению. Некоторое увеличение размеров из-за внутреннего скопления газов является нормальным явлением. Например, элемент толщиной 5 мм может увеличиться до 8 мм после 500 циклов заряда/разряда. Но если это расширение затрудняет нахождение элемента в батарейном отсеке, его дальнейшую эксплуатацию необходимо прекратить, так это может привести к возникновению небезопасной ситуации.

4. Бескорпусный тип

В 1995 году, когда впервые был представлен бескорпусный тип элемента, общественность была крайне удивлена, увидев эту электрическую батарею. Вместо того, чтобы использовать классические решения и материалы, эта конструкция скорее напоминала запакованный в фольгу завтрак космонавта. На рисунке 6 показан элемент бескорпусного типа.

Рисунок 6: Бескорпусный элемент питания. Бескорпусный тип электрической батареи предлагает простое, гибкое и легкое конструктивное решение, но нуждается в правильной эксплуатации и обслуживании.

Такой вариант исполнения элемента позволяет наиболее эффективно использовать пространство — показатель эффективности составляет 90-95 %, что делает бескорпусные элементы наилучшими по этому показателю среди всех электрических батарей. Отсутствие металлического корпуса снижает вес, но такая батарея будет нуждаться в более бережных условиях эксплуатации. Элементы бескорпусного типа используются в потребительской, военной и автомобильной сферах. Для них не существует единого стандарта, каждый производитель разрабатывает свои собственные.

Элементы бескорпусного типа чаще всего используют литий-полимерную электрохимическую систему. Малоразмерные элементы популярны для портативных устройств, где требуется большие нагрузочные токи, например, для беспилотных летательных аппаратов. Большие элементы, емкостью от 40 Ач, используется в системах накопления энергии, где полезным оказывается конструктивное решение по уменьшению количества элементов путем увеличения емкости отдельного элемента.

Хотя такие элементы весьма удобны для компактного совместного использования, необходимо предусматривать возможность их физического расширения (набухания) в процессе эксплуатации. В то время как бескорпусные элементы небольшого размера могут увеличиться на 5-10 % в течение 500 циклов, большие увеличиваются на тот же процент за 5000 циклов. Лучше не размещать такие элементы друг на друге, гораздо правильнее будет установить их бок о бок, предусмотрев между ними дополнительное пространство. Также следует избегать размещения возле острых краев, которые могут повредить расширяющийся элемент.

Dual Purpose	Industrial Line	Premium Line
10 — 12 лет / 600 циклов	10 — 12 лет / 1200 циклов	10 — 12 лет / 1200 циклов
тягово-стартерный	универсальная серия на базе уникальной технологии Smart Carbon

Чрезмерное расширение бескорпусного элемента может негативно сказываться на аспектах безопасности. Создаваемое давление может сломать крышку батарейного отсека или даже повредить дисплей и электронные платы устройства. Вздувшиеся элементы небезопасны, внутри находится газ, который в случае непосредственной близости к источнику тепла или огня может воспламениться. На рисунке 7 показан набухший бескорпусный элемент.

Рисунок 7: Вздувшийся бескорпусный элемент питания. Расширение вызывается чрезмерным внутренним газообразованием. Ведутся разработки, которые позволят уменьшить этот эффект. Большие бескорпусные элементы меньше подвержены расширению.

При производстве внутреннее давление бескорпусного элемента налаживают с помощью временного присоединения дополнительной газовой оболочки. Во время первой зарядки газы перемещаются именно в этот временный резервуар, снимая нагрузку с оболочки элемента. Далее элемент, который уже заряжен, запечатывается; последующие зарядки уже не приводят к чрезмерному газообразованию. В случае, если ваш бескорпусный элемент расширился в период гарантированного срока службы, то дело скорее всего в несоблюдении вышеуказанного техпроцесса при его производстве.

Дальнейшее развитие и улучшение бескорпусных и призматических элементов имеют больший потенциал в сравнении с классическим цилиндрическим форматом. Конечно, пока стоимость цилиндрического типоразмера 18650 ниже, но прогнозируется постепенное удешевление производства бескорпусных и призматических элементов. Плоская конструкция аккумуляторной батареи становится все более конкурентоспособной, и эксперты прогнозируют увеличение ее доли на рынке. На рисунке 8 сравниваются цены различных типов элементов.

Рисунок 8: Цена литий-ионного элемента в различных форматах исполнения. Исторически сложилось, что затраты на производство призматических и бескорпусных элементов были выше в сравнении с цилиндрическими, но в последнее время существует тенденция к выравниванию стоимости. Цена включает в себя только стоимость производства элемента.

Батарейный монитор	Защита от глубокого разряда	Батарейный балансир
контроль более 25 параметров, история и синхронизация	защита от низкого и высокого напряжения, возможность регулировки	для 12, 24, 36 и 48В систем, возможность параллельного подключения

5. Итоги

Разработка бескорпусной технологии элементов позволила производителям упростить сам процесс производства, но у каждой технологии есть свои и достоинства, и недостатки, которые перечислены ниже.

Элементы цилиндрического типа имеют высокую удельную энергию, хорошую механическую стабильность и удобны для автоматизированного производства. Этот формат обеспечивает дополнительные возможности безопасности, которые недоступны другим форматам (Смотрите: Проблемы безопасности литий-ионных аккумуляторов). Также стоит отметить хорошие циклические характеристики, долгий срок службы и невысокую стоимость. Среди недостатков — низкая плотность размещения элементов. Элементы цилиндрического типа чаще всего используются для портативных устройств.

Элементы призматического типа помещены в алюминиевый или стальной корпус для лучшей стабильности. Большая многослойная аккумуляторная система из призматических элементов более эффективно использует пространство, чем система из цилиндрических, но ее конечная стоимость выше. Современные призматические элементы используются для электрических силовых агрегатов и в системах хранения энергии.

Бескорпусные элементы отличаются от призматических отсутствием классического защитного корпуса. Вследствие этого они легче и дешевле, но воздействие влажности и высокой температуры может сократить их срок службы. Также присутствует эффект увеличения размера такого элемента из-за набухания — примерно на 8-10 % после 500 циклов заряда/разряда. Популярность бескорпусных элементов растет и они занимают все большую долю рынка.

Источник