Хімічні джерела електричної енергії можна також класифікувати за формою та розміром. Мініатюрні батареї та батареї для побутової техніки і портативних пристроїв виготовляють дискової (таблеткові елементи для годинників і мікропроцесорних плат), циліндричної та призматичної форм (батареї для фото, аудіо- та відеоапаратури, мобільні телефони, батареї для ноутбуків і.тощо)
У промислових масштабах побутові ХДЕЕ випускають типорозмірів, які відповідають стандартам, визначеним Міжнародною електротехнічною комісією (МЕК, англ. International Electrotechnical Commission, IEC). МЕК – міжнародна організація стандартизації в галузі електричних, електронних та суміжних технологій, яка узгоджує стандарти із Міжнародною організацією зі стандартизації (ISO). Окрім назв типорозмірів ХДЕЕ згідно з МЕК використовують також назви за національним державним стандартом (ДСТ) та поширені американської назви. Загальновживані ХДЕЕ циліндричної та призматичної форм мають також і побутові назви (табл. 1.83).
Таблиця 1.83
Стандартні розміри та назви побутових ХДЕЕ циліндричної та призматичної форм
Ромір (мм)
|
Назва згідно з МЕК
|
Назва за ДСТ
|
Американська назва
|
Побутова назва
|
47.8 × 16
|
|
|
А
|
|
54.1 × 19
|
|
|
B
|
|
46.0 × 23.9
|
R14
|
343
|
C
|
|
57.2 × 31.8
|
R20
|
373
|
D
|
велика
|
42.9 × 9.9
|
R03
|
286
|
AAA
|
пальчикова, тонка
|
47.8 × 13.5
|
R6
|
316
|
AA
|
пальчикова
|
3.3 × 11.4
|
|
|
O
|
|
26.9 × 11.2
|
|
|
N
|
|
33.3 × 13.5
|
|
|
R
|
|
47.8 × 41
|
3R12
|
3336
|
|
квадратна (4.5 В)
|
|
6LR61
|
|
|
Крона (9 В)
|
У назвах МЕК перед літерою R можуть стояти літери, які означають тип джерела, наприклад, H – металогідридна батарея, L – лужна та інші.
Характеристики літій-іонних акумуляторів. Перспективність використання літієвих ХДЕЕ підтверджується при порівнянні їх енергетичних характеристик з різними джерелами струму (рис. 1.96).
Рис. 1.96. Енергетичні характеристики хімічних джерел струму
Реверсна інтеркаляція графіту літієм та інтеркаляція катодних оксидів була вперше вивчена в 1970-х роках австрійським вченим Юргеном Бесенхардом. Первинні літієві батареї з металевими анодами літію є небезпечними, тому для літій-іонних батарей обидва електроди виконані з матеріалу, що містить іони літію в неметалевій матриці. У 1979 році в Оксфордському університеті Джон Гуденаф та Коїчі Міцушіма продемонстрували акумулятор з напругою 4 В з використанням літій кобальт-оксиду (LiCoO2) як катода і металевого літію як анода. У 1977 році літієвий металевий анод був замінений на інтеркальований літієм графітовий електрод (LiC6). Перший промисловий літій-іонний акумулятор розробила корпорація Sony в 1991 році. Енергетична ємність: 110 – 200 Втгод/кг. Максимальна напруга в елементі: 4.18 – 4.20 В (повністю заряджений). Спочатку як анод застосовували кам'яновугільний кокс, зараз використовують графіт. Як катод застосовують оксиди літію з кобальтом або марганцем. Під час заряду літій-іонних акумуляторів відбуваються такі реакції:
LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe–
(1.124)
на негативних пластинах:
(1.125)
С + xLi+ + xe– → CLix (х=0 – 0.167)
Під час розряду відбувається зворотна реакція.
Переваги літій-іонних хімічних джерел електричної енергії:
висока енергетична ємність
низький саморозряд
відсутність ефекту пам'яті
простота обслуговування
низька питома вага.
Цей тип акумулятора поширений у сучасній побутовій та електронній техніці. Зокрема найпопулярніший тип акумуляторів у таких пристроях, як мобільні телефони, ноутбуки, цифрові фотоапарати, відеокамери та електромобілі.
На рис. 1.97. представлено схему літій-іонного акумулятора, а на рис. 1.98 залежність номінальної напруги літій-іонного хімічного джерела електричної енергії від вмісту літію у LiCoO2.
Достарыңызбен бөлісу: |