Baza wiedzy
na temat baterii
Tu znajdziesz wyjaśnienia terminów najczęściej używanych w związku z bateriami i akumulatorkami; nie wiesz co oznacza jakiś termin lub jak mierzy się pojemność ogniw? Sprawdź to w słowniczku!
Urządzenie elektrochemiczne zdolne do zamiany energii elektrycznej w energię chemiczną (ładowanie), oraz - przez odwrócenie procesu - do uwolnienia energii elektrycznej zgromadzonej w postaci energii chemicznej (rozładowanie). Składa się z jednego lub więcej (bateria) ogniw elektrochemicznych.
Jednostka miary natężenia prądu elektrycznego.
Iloczyn natężenia prądu (mierzonego w amperach) przez długość czasu (w godzinach) przez jaki bateria jest w stanie dostarczać prądu o tym natężeniu. W amperogodzinach podaje się zazwyczaj pojemność baterii/akumulatorów - zgodnie z definicją, bateria o pojemności 1Ah jest w stanie dostarczać prądu o natężeniu 1A przez godzinę, prądu o natężeniu 0,5A przez dwie godziny, itd.
Elektroda dodatnia na której w ciekłym roztworze zachodzi proces utleniania - uwalniane są aniony (jony ujemne). W przypadku akumulatorków, zależnie od kierunku przepływu prądu (proces ładowania bądź rozładowywania), każda z dwóch elektrod może odpowiednio pełnić funkcję anody. Elektroda ujemna jest anodą w czasie rozładowywania.
W języku potocznym oznacza jedno lub więcej ogniw galwanicznych (elektrochemicznych) połączonych elektrycznie (szeregowo, równolegle), umożliwiających przyłączenie do nich innych urządzeń elektrycznych.
Bateria w której w charakterze elektrolitu stosowany jest roztwór alkaliczny (zasadowy). Najpopularniejszym tego typu elektrolitem jest wodorotlenek potasu. Baterie tego typu nie zawierają rtęci ani kadmu.
Bateria, której użyć można jedynie raz. Niemożliwe jest poddanie jej procesowi ładowania w celu odwrócenia reakcji chemicznych dzięki którym uzyskany został z niej prąd. Przykładami baterii pierwotnych są baterie cynkowo-węglowe i alkaliczne. Przeciwieństwem baterii pierwotnej są akumulatory (baterie wtórne), w których procesy chemiczne zachodzące podczas rozładowania (użytkowania) baterii są odwracalne.
patrz akumulator
Czynniki mogące wpłynąć na efektywność i czas działania baterii - takie jak temperatura, wilgotność, wibracje, wstrząsy, itp. g the battery.
W akumulatorach, pojedyncza sekwencja procesów ładowania i rozładowywania (użytkowania) akumulatora.
Czas przez jaki nieużytkowany akumulator może być przechowywany bez nieodwracalnej utraty swoich właściwości. Długość tego czasu zależy od tego, jak szybko zachodzą w akumulatorze procesy samorozładowania.
Wzbudzające wiele kontrowersji zjawisko występujące jakoby w niektórych typach akumulatorów (np. niklowo-kadmowych). Miałoby ono polegać na zmniejszeniu się pojemności akumulatora w przypadku, kiedy jego cykl pracy został zakończony przy niepełnym rozładowaniu.
Elektroda która w czasie procesu rozładowywania (użytkowania) baterii przyjmuje elektrony.
Elektroda która w czasie procesu rozładowywania (użytkowania) baterii dostarcza elektronów.
Substancja umożliwiająca przemieszczanie się jonów w obrębie ogniwa elektrochemicznego.
gęstość energii Charakterystyczna dla danego systemu elektrochemicznego wielkość, mierzona w [Wh/m3]. Określa ilość energii którą zdolna jest zmagazynować bateria w jednostce objętości.
Ujemna elektroda na której zachodzą procesy redukcji, tzn. kationy (dodatnio naładowane jony) przyjmują elektrony (ładunki ujemne). W akumulatorach, każda z elektrod może funkcjonować jako katoda, w zależnoci od kierunku prądu. Dodatnia elektroda jest katodą podczas normalnej pracy akumulatora (rozładowywania).
Proces w czasie którego dostarczana z zewnątrz energia elektryczna jest zamieniana w energię chemiczną magazynowaną w akumulatorze.
Proces któremu większość ładowarek poddaje akumulatory po zakończeniu ich ładowania do pełnej pojemności, przeciwdziałający naturalnej tendencji do samorozładowania akumulatora. W przypadku popularnych akumulatorków (Ni-Cd, Ni-MH) jest to ładowanie bardzo małym prądem.
Urządzenie dostarczające energii elektrycznej akumulatorom w procesie ładowania.
Mierzona w woltach [V] różnica potencjałów pomiędzy elektrodami baterii. W przypadku ogniw, zależna jest od systemu elektrochemicznego ogniwa. W przypadku baterii składających sie z kilku ogniw, także od typu połączeń elektrycznych pomiędzy poszczególnymi ogniwami (szeregowe, równoległe).
Napięcie po osiągnięciu którego zostaje zakończony proces rozładowywania baterii lub akumulatora.
Najmniejsza jednostka wchodząca w skład baterii - składa się z elektrody dodatniej i ujemnej, separatora i elektrolitu. Przechowuje energię elektryczną w postaci chemicznej. Pojemność ogniwa jest zależna od jego rozmiaru, natomiast napięcie ogniwa - od elektrochemicznego typu ogniwa. Wszystkie ogniwa zdolne są do przekształcania energii chemicznej w elektryczną, niektóre (akumulatory) - również do przekształcania dostarczanej im energii elektrycznej w chemiczną (ładowanie).
Pojemność baterii, mierzona w amperogodzinach [Ah]. Bateria o pojemności 1Ah jest w stanie dostarczać prądu o natężeniu 1A przez godzinę, prądu o natężeniu 0,5A przez dwie godziny, itp. Prąd ładowania/rozładowania dla akumulatorów często wyrażany jest w wielokrotnościach C - np. prąd 0.1C dla akumulatora o pojemności 1.4Ah (1400mAh) to 140mA.
Proces w którym energia chemiczna zmagazynowana w baterii zamieniana jest w energię elektryczną.
Samo-rozładowanie - jest to zjawisko występujące w bateriach w wyniku zachodzących w nich reakcji chemicznych bez połączenia pomiędzy biegunami baterii. Samo-rozładowanie zmniejsza okres trwałości baterii i powoduje, że mają one mniejszą zdolność ładowania niż ta która była założona podczas rozpoczęcia korzystania z ogniwa.
To jak szybko i na ile gwałtownie przebiega proces samo-rozładowania zależy od rodzaju baterii oraz takich czynników jak np. temperatura pracy i przechowywania.
Zazwyczaj baterie litowe mają mniejszą zdolność samo-rozładowania (ok. 2-3% całkowitej pojemności /miesiąc), podczas gdy baterie zbudowane na bazie niklu są bardziej podatne na samo-rozładowanie (niklowo-kadmowe 15-20% całkowitej pojemności /miesiąc, zaś niklowo-wodorkowe 30% całkowitej pojemności/miesiąc)
Jak więc widać proces ten ma bardzo duży wpływ na wydajność użytkową baterii.
Zakładając to co jest nam wiadome a mianowicie fakt iż samo-rozładowanie jest reakcją chemiczną możemy zadać pytanie, jakie dokładnie czynniki wpływają na zachodzący proces?
Samo-rozładowanie jest procesem chemicznym zachodzącym w obiegu zamkniętym i zazwyczaj występuje szybciej w wyższych temperaturach. Przechowywanie baterii w niższych temperaturach obniża tempo samo-rozładowania i pomaga w zachowaniu początkową energii zgromadzonej w baterii.
Bardziej szczegółowe przyczyny zachodzenia zjawiska nie zostały jeszcze dokładnie poznane.
Izolator elektryczny, oddzielający elektrody wewnątrz ogniwa elektrochemicznego.
Budowa i składniki chemiczne wchodzące w skład ogniwa, decydujące o jego parametrach.
Określa trwałość akumulatora - podawana jest zazwyczaj w cyklach pracy. Ogólnie, żywotność w znacznym stopniu zależy od warunków eksploatacji akumulatora.