如何选择合适的电池
如何选择合适的电池
在选择电池时,需要考虑电池的容量、电压、工作温度、尺寸、使用类型和价格等因素。不同类型电池具有不同的优缺点,适用于不同的应用场景。本文将详细介绍如何选择合适的电池,并提供具体的计算方法和使用建议。
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
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)。
- 锂聚合物(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次循环使用。
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
铅电池有两种类型:
- 用硫酸电解液加水稀释后开启的铅酸蓄电池。 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
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
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