Классификация элементов питания

Все химические элементы питания принято разделять на две группы: первичные и вторичные. Первичные элементы – это привычные всем одноразовые батарейки. Служат они один раз до полной разрядки и потом утилизируются. Вторичные элементы – это аккумуляторы. Их главное достоинство – возможность многократного использования. После разрядки аккумуляторы устанавливаются в зарядное устройство и подзаряжаются, после чего их можно повторно использовать в качестве источника тока. Ниже приводится перечень различных элементов питания.

Первичные элементы питания

• Батарейки для бытовых нужд
  • Щелочные батареи
  • Батареи на диоксиде марганца
• Кнопочные батареи
  • Литиевые батареи
  • Воздушно-щелочные батареи
• Батареи на окиси серебра

Вторичные элементы питания

• Никель-металлогидридные батареи (NiMH)
• Ионно-литиевые батареи (Li-Ion)
  • Батареи на базе кобальтита лития (LiCoO2)
  • Литий-полимерные батареи на диоксиде кобальта (CoO2)
  • Литий-фосфатные батареи (LiFePO4)
  • Батареи на основе литий-марганцевой шпинели (LiMn2O4)
• Свинцовые батареи (Pb)
• Никель-кадмиевые батареи (NiCd)

Вторичные элементы питания – перезаряжаемые

Никель-металлогидридные батареи (NiMH)

NiMH-батареи имеют большую емкость, чем их предшественницы NiCd-батареи, и менее вредны для окружающей среды. Существует множество типов NiMH-батарей с различными характеристиками: высокотемпературные элементы, элементы с высоким током и емкостью. Саморазряд NiMH-батарей составляет 1-2% в день. Заряжаются в течение короткого времени, менее часа, однако для продления срока службы рекомендуется медленная зарядка. Используются практически во всех потребительских товарах – плейерах, цифровых камерах, электробритвах и т п.

Ионно-литиевые батареи (Li-Ion)

Термин «ионно-литиевый» происходит от принципа работы батареи, где энергия элемента накапливается при прохождении ионов лития между электродами батареи. Характеристики элементов батареи зависят от подборки материала анода и катода, а также электролита.

Батареи на базе кобальтита лития (LiCoO2)

По сравнению с NiMH-батареями эти батареи имеют более длительный срок службы, более высокую плотность энергии и более легкий вес. Энергетическая плотность примерно на 25% выше, чем у NiMH-батарей, что означает не такую частую подзарядку. Кроме того, их напряжение почти в три раза выше (3.7 V), чем у NiMH- батарей, а саморазряд – очень низкий. Используются, главным образом, в ноутбуках, мобильных телефонах, видеокамерах, коммуникационном оборудовании, электронных инструментах и т д.

Литий-полимерные батареи на диоксиде кобальта (CoO2)

Ультратонкие батареи, от 0.7 мм, гибкой формы с хорошими циклическими характеристиками. Емкость полимера лития в 1,5-2 раза выше емкости иона лития. Используются, главным образом, там, где требуется максимальная емкость при минимальных размерах и легком весе, например, в наушниках, MP3 и все больше в мобильных телефонах.

Литий-фосфатные батареи (LiFePO4)

Новаторская технология для высокоемкостных решений. По сравнению с другими литиевыми батареями имеют большую стабильность и высокий уровень безопасности. Подходят для высоких температур. Используются в приложениях, требующих продолжительного времени работы и высоких критериев безопасности – инструментах, аварийном освещении, солнечных батареях, медицинском оборудовании и т.п.

Батареи на основе литий-марганцевой шпинели (LiMn2O4)

Батареи с большим током и высоким номинальным напряжением, специально предназначенные для ручных инструментов, медицинского и садового оборудования, электровелосипедов и т.д.

Одноразовые первичные батареи

Бытовые щелочные и диоксид-марганцевые батареи

Бытовые батареи по типу использования химического вещества подразделяются на щелочные и диоксид-марганцевые. Используются в игрушках, MP3-плейерах, карманных фонариках, видеокамерах и т.д.

Кнопочные батареи (щелочные, литиевые, воздушно-щелочные и пр.)

Кнопочные батареи различных химических типов используются, главным образом, в «миниатюрной электронике» - калькуляторах, наручных часах, слуховых аппаратах, автомобильных сигнализациях и т.д.

Литиевые батареи

Литиевые батареи имеют более высокое напряжение (3.0 или 3.6 V), чем щелочные и диоксид-марганцевые и предназначены для приложений с высокой импульсной способностью – навигационное, резервное оборудование и т.д. (высокая емкость, небольшие размеры).