Technologia baterii do oświetlenia awaryjnego

Panuje powszechna zgoda co do tego, że elektryczność, która jest używana od mniej więcej połowy XIX wieku, mimo że została znaleziona znacznie wcześniej, jest jednym z największych odkryć, które wywarło znaczący pozytywny wpływ na populację świata.

Baterie są powszechne w tym sensie, że są używane wszędzie i zasilają szeroką gamę urządzeń, od małych urządzeń, takich jak komputery i telefony komórkowe, po większe, takie jak pojazdy i samochody dostawcze.

Podczas gdy wszyscy określają urządzenie chemiczne z dwoma lub więcej ogniwami jako „baterię”, właściwym terminem jest w rzeczywistości „ogniwo”, ponieważ słowo „bateria” ma konotacje wojskowe i odnosi się do broni współpracującej. To urządzenie chemiczne ma zdolność magazynowania energii chemicznej, która jest przekształcana w prąd stały. Różnorodność baterii dostępnych obecnie na rynku jest prawie nieograniczona, począwszy od maleńkich baterii pierwotnych używanych w zegarkach, po ogromne baterie wtórne o mocy megawatów, wykorzystywane jako magazyny energii do zasilania miast w razie potrzeby.

Zasadniczo istnieją dwa różne rodzaje baterii, które można sklasyfikować jako baterię główną, co oznacza, że ​​nie można jej ładować i uważa się ją za baterię typu „użyj i wyrzuć” (ale oczywiście poddana recyklingowi). produkt lub jest baterią dodatkową, co oznacza, że ​​można ją ładować i można ją podzielić na dwa obszary działania. Baterie tego typu są stosowane w sprzęcie elektrycznym, takim jak zegarki, zegary i zabawki dla dzieci. Po pierwsze, istnieją akumulatory, których można używać do ładowania i rozładowywania urządzeń, takich jak telefony komórkowe lub laptopy, a po drugie, istnieją akumulatory, które można ładować, a następnie dostarczać energię w razie potrzeby, na przykład w samochodach elektrycznych. W przypadku tego drugiego typu, który jest używany do oświetlenia awaryjnego, akumulator jest stale ładowany i gotowy do dostarczania energii elektrycznej w przypadku awarii głównej instalacji elektrycznej budynku poprzez rozładowanie niezbędnej ilości energii.

W przypadku baterii pierwotnych często stosuje się różne chemikalia, w tym alkaliczne, cynkowo-węglowe, a ostatnio litowe. Te chemikalia są znane jako „suche ogniwa”, ponieważ nie potrzebują mokrego elektrolitu w postaci pasty, aby umożliwić przepływ prądu. Kiedy po raz pierwszy opracowano technologię ogniw kwasowo-ołowiowych dla akumulatorów wtórnych, wszystkie inne akumulatory były typu pierwotnego. Akumulatory kwasowo-ołowiowe, znane również jako akumulatory SLI (rozruchowe/świateł/zapłonowe), nazywane są „ogniwami mokrymi”, ponieważ zawierają ciekły elektrolit. Są dostępne w różnych rozmiarach, od najmniejszych 1 Ah do 12,000Ah. Technologia ta została wykorzystana do centralnego magazynowania energii w budynkach przy różnych napięciach, dostarczając energię do zasilania systemów centralnej baterii, jeśli jest to konieczne dla oświetlenia awaryjnego.

Wraz z rozwojem technologii akumulatorów wprowadzono akumulatory niklowo-kadmowe, a następnie akumulatory niklowo-wodorkowe, a nawet ostatnio akumulatory litowo-jonowe, które obecnie stały się standardem. Napięcie, które zazwyczaj wytwarzają ogniwa akumulatorowe, waha się od bardzo niskiego napięcia do około 3–4 woltów, przy czym większe napięcia i większy pobór prądu można osiągnąć poprzez instalację dodatkowych ogniw. Ogniwa zbiorcze wytwarzane przez ogniwa umieszczone w obwodzie równoległym dostarczają więcej prądu, podczas gdy ogniwa zbiorcze wytwarzane przez ogniwa umieszczone w obwodzie szeregowym wytwarzają większe napięcie, zapewniając rozwiązanie zarówno dla wyższego prądu, jak i podwyższonego napięcia.

NI-Cd (Ni-Cad)=NIKLOWO-KADMIOWE Jest to jedna z najwcześniejszych technologii akumulatorów, a zalety tego typu akumulatorów obejmują doskonałą niezawodność, odporność na wysokie prędkości rozładowania w różnych temperaturach oraz wydłużone okres przydatności do spożycia i eksploatacji. Baterie te wytwarzają napięcie około 1,2 V przy użyciu katody z tlenku niklu (NiOOH) i anody z kadmu (Cd). Główną wadą częściowego rozładowania, po którym następuje ładowanie, jest to, że akumulator traci swoją „pamięć”, zmniejszając z czasem jego maksymalną zdolność ładowania. Dodatkowo mogą ulec uszkodzeniu w wyniku przeładowania. Zaletą tych akumulatorów Ni-Cd jest możliwość szybkiego ładowania i rozładowywania oraz praca w szerokim zakresie temperatur.

Ni-MH, czyli wodorek niklu, to stosunkowo nowa technologia wykorzystująca tlenek niklu (NiOOH) i stop metalu. Podczas procesu ładowania wodór jest magazynowany w celu wytworzenia wodorku metalu, który jest następnie uwalniany podczas rozładowania. Ta technologia ma oczekiwaną żywotność 3000 cykli. Niemniej jednak ma tylko około 60 procent pojemności ogniwa litowo-jonowego tej samej wielkości. Ogniwo niklowo-wodorkowe może mieć pojemność od dwóch do trzech razy większą niż akumulator niklowo-kadmowy o równoważnej wielkości. W przeciwieństwie do niektórych bardziej przestarzałych technologii baterii, mówi się, że są one przyjazne dla środowiska, ponieważ nie zawierają kadmu, rtęci ani ołowiu.

LI-ION - litowo-jonowy Przede wszystkim należy zauważyć, że istnieją dwa rodzaje akumulatorów: litowe i litowo-jonowe. Ta pierwsza to bateria główna do jednorazowego użytku, a druga to bateria dodatkowa, którą można ładować. W ostatnich latach branża przeżyła rewolucję dzięki pojawieniu się w latach 70. technologii litowo-jonowej, która jest obecnie wykorzystywana w szerokiej gamie urządzeń, od telefonów komórkowych i laptopów po wszystkie środki transportu. Katoda, która określa pojemność baterii litowo-jonowej, anoda, która umożliwia przepływ prądu, elektrolit, który składa się z soli, rozpuszczalników i dodatków, a wreszcie separator, który działa jako bariera utrzymująca styki oprócz. Podczas procesu rozładowania jony litu przepływają od ujemnego do dodatniego, a następnie z powrotem podczas ładowania akumulatora. Jego żywotność wynosi 500–1,{8}} cykli, ponieważ praca w wyższych temperaturach może spowodować niestabilność działania.