Что такое аккумуляторная ячейка?

Батарейный элемент хранит электрическую энергию посредством электрохимического процесса и является основной единицей батареи. Обычно одна электрохимическая система состоит из двух электродов: катода (положительного электрода) и анода (отрицательного электрода). Электролит — это вещество, которое разделяет электролиты, обеспечивая движение ионов, предотвращая при этом прямой контакт между анодом и катодом.

Процесс зарядки заставляет ионы лития перемещаться от места их хранения, то есть от катода к аноду, в результате электрохимической реакции в аккумуляторном элементе. Когда происходит процесс разряда, происходит обратный процесс: накопленные ионы лития перемещаются от отрицательного электрода обратно к положительному электроду, что приводит к генерации электрического тока, питающего различные устройства.

Батарейные элементы обычно имеют различный химический состав, каждый из которых имеет свои преимущества, ограничения и характеристики. Общеизвестные аккумуляторные элементы включают, среди прочего, литий-полимерные (Li-полимер), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), свинцово-кислотные и никель-кадмиевые (Ni-Cd).?

Из чего состоит аккумуляторная ячейка?

Аккумуляторный элемент состоит из следующих компонентов:

Электроды: аккумуляторная ячейка содержит два электрода — катод и анод. Они состоят из различных материалов, облегчающих движение ионов во время циклов зарядки и разрядки. Электролит представляет собой химическое вещество, разделяющее электроды в аккумуляторном элементе. В зависимости от типа батареи она может быть в гелевой, твердой или жидкой форме и обеспечивает перемещение ионов между анодом и катодом.

Сепаратор: для предотвращения прямого контакта с электродами используется пористый материал, называемый сепаратором. Он обеспечивает безопасность аккумулятора во время работы и помогает поддерживать правильный поток ионов внутри элемента.

Токосъемники: облегчение прохождения электрического тока между внешней цепью аккумуляторного элемента и электродами осуществляется с помощью проводящих материалов, называемых токосъемниками.

Корпус: зависит от типа батареи; ячейка находится внутри корпуса, сделанного из разных материалов. Также называемый корпусом, он предотвращает влияние внешних воздействий на работу батареи, одновременно защищая внутренние компоненты.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Клемма: аккумуляторная ячейка состоит из двух клемм (положительная и отрицательная), которые обеспечивают точки подключения внешней цепи для получения энергии от ячейки во время цикла разрядки.

Разница между элементом и батареей

При упоминании или описании электрохимических устройств, используемых для хранения электрической энергии, в теме хранения энергии обычно используются термины «элемент» и «батарея». Эти два понятия связаны, но имеют разные значения.

Клетка

Базовая единица электрохимического накопителя энергии называется ячейкой. Он состоит из двух электродов и электролита. Катод — положительный электрод, анод — отрицательный электрод, а электролит — разделяющая их среда. Во время процесса зарядки элемента происходит электрохимическая реакция, заставляющая ионы перемещаться от катода к аноду. Обратное происходит во время разряда, когда накопленные ионы возвращаются к катоду, создавая электрические токи. Элементы не подходят для большинства практических применений, поскольку они обычно небольшие, имеют низкую емкость и относительно низкое напряжение.

Батарея

С другой стороны, совокупность нескольких ячеек, соединенных в определенном порядке или конфигурации, называется батареей. Батареи подходят для использования в устройствах и приложениях, поскольку они могут достигать более высоких уровней емкости и напряжения за счет объединения отдельных электрических выходов ячеек. Аккумуляторная батарея может состоять из сотен или тысяч ячеек, как в электромобиле, или из нескольких ячеек, как в аккумуляторе ноутбука или смартфона. Они доступны в различных размерах и формах и широко используются в различных приложениях, от небольших электронных устройств до крупномасштабного промышленного использования.?

Как выглядит аккумуляторная ячейка?

Внешний вид аккумуляторной батареи зависит от конструкции и типа батареи. Различные типы аккумуляторных элементов бывают разных размеров, форм и внешнего вида. Распространенные типы аккумуляторных элементов и их внешний вид включают в себя:

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

1. Цилиндрический литий-ионный элемент

Это один из наиболее распространенных типов аккумуляторных элементов. Он часто используется в бытовой электронике и устройствах, таких как электроинструменты и ноутбуки. Он имеет металлический корпус и цилиндрическую форму. Положительные и отрицательные клеммы расположены на крышке или верхней части ячейки.

2. Призматический литий-ионный (Li-ion) элемент

Они имеют более квадратную или прямоугольную форму, что позволяет эффективно использовать пространство в определенных устройствах. Они обычно встречаются в тонких электронных устройствах, таких как планшеты и смартфоны. Положительные и отрицательные клеммы здесь расположены на противоположных сторонах ячейки.?

3.Чехол (литий-полимерный) аккумулятор

В качестве внешней оболочки в пакетных элементах используется алюминиево-пластиковая пленка или гибкий полимер. Они обычно используются в легких и тонких устройствах и могут иметь нестандартную форму. Они распространены в умных часах, смартфонах и некоторой портативной электронике.

4. Свинцово-кислотный элемент

Они обычно встречаются в источниках бесперебойного питания и автомобильной технике. Они большие и прямоугольные, в основном используются в свинцово-кислотных батареях. Свинцово-кислотная батарея содержит свинцовые пластины, погруженные в серную кислоту, и несколько ячеек соединены между собой.?

5.Кнопочная ячейка

Это маленькие круглые батарейки, которые часто используются в калькуляторах, часах и других небольших электронных гаджетах. Они имеют металлический корпус компактной цилиндрической формы. Отрицательная клемма находится внизу, а положительная клемма — вверху.

6. Никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлогидридные (NiMH) элементы.

Эти элементы в основном используются в старых аккумуляторных батареях и таких устройствах, как беспроводные электроинструменты. Часто они призматические или цилиндрические. Однако с течением времени они становятся все менее распространенными из-за широкого распространения литий-ионных батарей.

Заключение

В заключение отметим, что ячейка является основным строительным блоком электрохимического накопителя энергии. Он состоит из катода, анода и электролита. Аккумулятор представляет собой совокупность соединенных ячеек, образующих блок хранения энергии большей емкости и напряжения. Оба обеспечивают хранение и доставку электроэнергии для различных приложений и устройств. Технология аккумуляторов продолжает развиваться, и могут появиться новые форм-факторы и конструкции.