如何选择合适的电池

电池是一种由一个或多个电化学电池组成的设备,具有为电气设备供电的外部连接。在本指南中,我们将介绍所有类型的可充电电池以及非可充电(碱性电池)技术。

可充电电池有多种不同的形状和尺寸,从纽扣电池到用于稳定配电网络的兆瓦级系统都有。使用电极和电解质材料有几种不同的组合,包括铅酸、镍镉(Ni-Cd)、金属氢化物镍(NiMH)、锂离子(Li离子)和锂离子聚合物(Li离子聚合物)。

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  • 如何选择电池?

    EPC电池
    EPC电池

    选择电池时,应考虑以下特性

    • 电池容量单位:毫安时(mAh)(计算方法见下文)
    • 电压由用于电极的材料决定,并且对于锂电池可以在3.2到4V的范围内,对于其他电池可以在1.2到2V的范围内
    • 工作温度
    • 电池的尺寸和形状
    • 使用类型
    • 价格

    所有电池都有两个共同特点:

    • 电压,以伏特(V)表示:可充电电池通常为12V。对于电压为12V、24V或48V的较大电池,使用单独的2V电池,旨在串联组装,其寿命约为10年。
    • 电池容量, 单位是安培小时(Ah):要增加容量,必须并联几个电池。

    将电压乘以容量,就得到以千瓦时(kWh)为单位的存储电量。 例如: 理论上,12V-100Ah电池的容量为12×100=1200Wh=1.2kWh。

    根据这些特点,需要选择电池技术或电池类型以及化学成分:铅酸电池、镍电池或锂电池。 没有一种电池技术比其他技术更好。 每种类型的电池都有自己的优缺点,需要使用电池的应用的操作人员可自行选择最符合其要求的电池。

    电池有预定的使用寿命和循环次数,具体取决于气候(环境温度)和使用类型(放电深度)。 为了延长其使用寿命并优化其操作,最好遵循储存和使用建议。

  • 如何正确计算电池的大小?

    为了计算所需电池的容量,需要计算出一天的预期消耗量,然后用这个总和(单位:瓦特/天)除以直流电压(单位:伏特)。 不建议让某些蓄电池,尤其是铅酸蓄电池放电至50%以下。 要获得所需的最小功率,请将此结果(安培/天)除以0.5。 与使用12V电压相比,使用24V电压可以将所需功率减半,如果使用48V电压,甚至可以将所需功率除以4

  • 为什么选择锂电池?

    松下锂电池
    松下锂电池

    锂电池是一种以锂为化学元素的电化学蓄电池。 任何含锂的材料都可以作为锂离子电池的基础。 因此,很难笼统地谈论这种类型的电池,因为大容量市场(即相机、手机等)和高能市场(即混合动力或电动汽车、航空等)在寿命、成本或功率方面没有相同的需求。

    锂电池有不同的类型:

    • 锂离子(Li-ion)非常稳定的电池,能量密度非常高(市场上最高)
    • 聚合物(Li-Po)这种锂离子技术使用聚合物电解质代替液态电解质。 这种电解质由具有高导电性的半固体聚合物构成。 是一种很有前途的干电池技术。
    • 磷酸铁锂(LiFePO4):这种电池的能量密度低于其他技术,但具有出色的使用寿命和安全性。 这些电池是应急电源(UPS)的理想选择。

    优点:

    • 能量密度高,可减轻电池的重量和体积
    • 维护成本低
    • 可充电
    • 使用寿命长
    • 自放电率极低
    • 多种形状
    • 记忆效果有限

    缺点:

    • 比其他类型的技术更昂贵
    • 需要保护电路,因为很危险
    • 严格的运输规定
    • 即使不使用也会磨损

    循环次数:100%放电时可提供约1300循环使用。

    应用(所有类型的锂电池):

    • 可储存太阳能和风能
    • 可储存电能
    • 自主应用(公共场所照明、停车计时器、监控摄像头、雷达测速标志、交通信号灯等)
    • 移动性(电动自行车、电动汽车 [utility ou industrial]机器人、航空、无人机、船只等)
    • 便携式能源(电池、转换器、电源包)
  • 为什么选择铅蓄电池?

    AUNILEC铅蓄电池
    AUNILEC铅蓄电池

    铅电池有两种类型:

    • 用硫酸电解液加水稀释开启的铅酸蓄电池。 这种电池的特点是性能可靠,使用的技术自19世纪以来就广为人知,并得到了很好的掌握。 这类电池的缺点是会受到温度变化的影响。 还需要定期维护(用蒸馏水加注),因为它们的电解质会随着时间的推移而蒸发。
    • 使用凝胶电解液封闭的铅酸蓄电池。 其优点是无需维护,易于操作(无泄漏),稳定性完全由制造商控制。 在放电率为80%的情况下,通常可提供约400次循环。

    优点:

    • 可靠性
    • 使用寿命长
    • 无记忆效应
    • 价格较低
    • 自放电率低,每月5%至10%

    缺点:

    • 太重
    • 自主性低
    • 对寒冷敏感
    • 需要定期维护(仅 开路电池)
    • 能量密度低

    应用:

    • 工业
    • 铁路和汽车(包括卡车)、飞机、卫星等设备
  • 为什么选择镍电池?

    长虹镍电池
    长虹镍电池

    镍金属混合电池,称为镍氢蓄电池, 几乎完全取代了镉镍蓄电池因为它们对环境的危害较小。 镍镉电池中镉的存在给电池报废后的回收带来了问题。 镍氢电池的能量密度高,可以完全放电而不影响使用寿命。

    其缺点是容量小,因此更适合电池寿命很少超过几小时的便携式设备。 在放电80%的情况下,一般可提供500到700次循环。

    镍镉电池的优点:

    • 使用寿命非常长,可达20年
    • 可承受极端温度(-20°C至+40°C)。
    • 低内阻:高能量密度,结合快速充电能力。
    • 比铅电池轻

    镍镉电池的缺点:

    • 更加昂贵
    • 污染物:镍和镉都有毒 电池处理/回收过程成本高昂
    • 记忆效应,充电前必须将电池完全放电
    • 自主性平均

    镍氢电池的优点:

    • 与镍镉类似
    • 减少记忆效应
    • 更好的自主性

    镍氢电池的缺点 :

    • 更加昂贵
    • 会自放电
  • 为什么选择碱性电池?

    长虹碱性电池
    长虹碱性电池

    最常见的碱性电池是二氧化锰锌电池(Zn-MnO2)和二氧化锰锂电池(Li-MnO2)。 碱性电池主要用于家用。 主要形状有圆柱形(LR3、LR6、LR14、LR20)和纽扣电池。 由于体积小、重量轻,碱性电池被广泛应用于遥控器、手电筒、钟表、玩具等低功率便携式设备中。

    优点:

    • 价格较低
    • 合理的能量密度
    • 可用性高

    缺点:

    • 碱性电池通常不可充电
相关采购指南
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