akumulator,akumulatory, UWAGA
BARDZO WAŻNE
OPŁATA DEPOZYTOWA ZA AKUMULATORY
ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA z dnia 7 lipca 2010 r. w sprawie stawek opłaty depozytowej baterii przemysłowych kwasowo-ołowiowych i akumulatorów przemysłowych kwasowo-ołowiowych - 35 zł za sztukę. więcej >>
Akumulator żelowy
Akumulator żelowy to rodzaj akumulatora kwasowo-ołowianego, z żelowym elektrolitem. Kwas siarkowy po wymieszaniu z krzemionką tworzy masę o konsystencji żelu.
Standardowy akumulator żelowy wykorzystywany m.in. w UPS-ach
Cechy
nie wymagają one stawiania ich w pozycji pionowej (w przeciwieństwie do tradycyjnych akumulatorów),
nie trzeba uzupełniać elektrolitu, (żel nie paruje, dlatego często nazywa się je bezobsługowymi, choć do tej grupy należą także inne typy akumulatorów),
nie ma wycieków elektrolitu (oraz wynikającej z tego korozji),
większa odporność na ekstremalne temperatury, uderzenia i wibracje
Budowa
Baterie te często są mylone z akumulatorami szczelnie zamkniętymi (SLA, z ang. sealed lead-acid lub Sealed Accumulator) ze względu na brak wycieków. W rzeczywistości nie są one szczelnie zamknięte. Posiadają zawór, który pozwala na usunięcie gazów ze środka. Chemicznie są to jednak takie same akumulatory jak tradycyjne "mokre", z wyjątkiem tego, że antymon w ołowianych elektrodach został zastąpiony wapniem. Dzięki temu zachowano podobne rozmiary kosztem większych skłonności do wydzielania gazu. Pomimo braku parowania elektrolitu akumulatory zużywają się, gdyż płyty wewnątrz zasiarczają się i ta reakcja jest nieodwracalna.
Inna technologią konkurencyjną do akumulatorów żelowych jest AGM (z ang. absorbent glass mat) – technologia absorpcji elektrolitu przez separator wykonany z maty szklanej. Poprzez taki rodzaj wypełnienia przestrzeni międzyelektrodowej zlikwidowano możliwość wycieku elektrolitu z uszkodzonego mechanicznie akumulatora.
Akumulator niklowo-kadmowy Akumulatory NiCd
Akumulator niklowo-kadmowy, PSA, Museum Autovision, Altlußheim
Akumulator niklowo-kadmowy (NiCd lub Ni-Cd) - rodzaj akumulatora, w którym elektrody wykonane są z zasadowego tlenku niklu(III) NiO(OH) (katoda) i metalicznego kadmu (anoda).
Akumulator NiCd cechują się dość dużą wydajnością prądową, ale występuje w nich uciążliwy efekt pamięci. Powinny być rozładowywane i ładowane w pełnych cyklach, tj. zaleca się pełne rozładowanie, a po rozładowaniu należy akumulator niezwłocznie naładować nie pozostawiając go na dłużej w stanie rozładowanym.
Akumulatory te były do niedawna stosowane na szeroką skalę w różnych urządzeniach przenośnych (między innymi w modelach zdalnie sterowanych (RC), modelarstwie, krótkofalarstwie i innych dziedzinach). Obecnie są prawie całkowicie wyparte przez ogniwa Ni-MH i Litowo-polimerowe. Mają mniejszą pojemność na jednostkę objętości niż podobne ogniwa Ni-MH.
Pierwsze ogniwa - akumulatorki Ni-Cd w postaci paluszków AA (R6) miały pojemność[1] 500 mAh. Obecnie najnowsze ogniwa o technologii innej niż Ni-Cd w AA mają pojemności większe niż 2000 mAh.
Dla ogniwa AA R6 pojemność standardowa powinna wynosić do około 800 mAh - zbyt duża pojemność Zmniejsza trwałość i wydajność prądową akumulatora.
Akumulator Ni-Cd jest do dziś najtrwalszym ogniwem miniaturowym (przy poprawnym użytkowaniu - częste doładowywanie powoduje występowanie efektu pamięci i tym samym szybkiego zużycia ogniwa), ma też niską cenę, jednakże niższa pojemność i większa masa w stosunku do przechowywanej energii powodują, że są wypierane przez nowsze typy akumulatorów - Ni-MH w formie baterii o standardowych rozmiarach (R6, R14 i podobne), gdyż charakteryzują się niemal identycznym napięciem ogniwa, bardzo dużą wydajnością prądową, oraz podobną ceną, oraz ogniw litowo-jonowych, bądź litowo-polimerowych w zastosowaniach takich jak akumulatory telefonów, laptopów, bądź zasilanie modeli zdalnie sterowanych. Te ostatnie jednak wymagają wielu układów zabezpieczających i mają ograniczoną trwałość, oraz są droższe, mimo tego zyskują na popularności dzięki niezwykle małej masie i znacznej pojemności.
Wytrzymuje około 1000 cykli ładowania i rozładowania. Zalecane ładowanie to 8 do 10 godzin prądem o wartości będącej ilorazem ładunku akumulatora w mAh przez 10.
Akumulatory są wycofywane z użycia z trzech powodów - zużyte są niebezpieczne dla środowiska[2], a liczba odpowiednich zakładów utylizacji i miejsc składowania takich akumulatorów jest niewystarczająca; drugi powód to zbyt mały zysk dla firm je produkujących – akumulator jest bardzo trwały, a cena nie jest wysoka. Poza tym mają niższą pojemność i większą masę od nowocześniejszych ogniw.
Do niedawna wydawało się, że ogniwa te nie znikną zupełnie z rynku przez wiele lat, gdyż w przeciwieństwie do ogniw niklowo-metalowo-wodorkowych mają znacznie mniejsze samorozładowanie, co umożliwia ich przechowywanie w stanie naładowanym. Niedawno jednak pojawiły się ogniwa niklowo-wodorkowe nowej generacji ze zmienionym separatorem, które wykazują się znikomym samorozładowaniem. Te nowoczesne ogniwa mają jednak mniejsze pojemności, oraz są droższe od standardowych. W przeciwieństwie do nich akumulatorki niklowo-kadmowe są stosunkowo tanie, a wiele osób w domach ma ładowarki niezdolne ładować akumulatorów Ni-MH.
Akumulatory tego typu są nadal stosowane w najcięższych zastowaniach, a także w środowiskach zagrożonych wybuchem. Są one Ni-Cd odporne na złe warunki pracy czyli wysoką temperaturę (40st.C) i przeładowania. Nie mają tendencji do eksplozji przy wysokiej temperaturze. Dzięki temu są one dobrym źródłem energii w trudnych warunkach eksploatacji.
Spotykane oznaczenia: KR3, KR6, KR14 itd. (analogicznie do R3, R6, R14 itd.); KR15/51 (rozmiar AA).
Akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy Akumulator NiMh
Akumulator niklowo-metalowo-wodorowy - (NiMH lub Ni-MH- ang. nickel metal hydride) akumulator w którym katodę stanowi płytka niklowa a anodę stop metali z którym reaguje wydzielający się podczas ładowania wodór tworząc wodorek metalu.
Akumulatory tego typu nie zawierają toksycznych związków kadmu jak akumulator NiCd. Posiada jedną z najwyższych gęstości energii (360 MJ/m³).
Długo nie wchodził do produkcji masowej - mimo iż elektroda wodorowa bardzo dobrze nadaje się na anodę, konstrukcja wykorzystująca to ogniwo wymaga absolutnej szczelności, porowatej elektrody oraz wysokiego ciśnienia. Jedynym rozwiązaniem jest związanie wodoru w związek chemiczny powstający podczas ładowania, a rozpadający się podczas rozładowywania ogniwa. Związki takie odkryto pod koniec lat 60. XX wieku, prace nad praktycznym zastosowaniem trwały do końca XX w. W nowoczesnych akumulatorkach NiMH anody zbudowane są z porowatego stopu wielu metali, takich jak np. wanad, tytan, cyrkon, nikiel, chrom, kobalt i żelazo. Przyczyna lepszej wydajności (możliwości wiązania i uwalniania wodoru) takich egzotycznych stopów nie jest do końca jasna - ich składy ustalane są eksperymentalnie.
Poza anodą, konstrukcja akumulatorków NiMH nie różni się w zasadzie od konstrukcji wypartych przez nie akumulatorów NiCd. Siła elektromotoryczna obu ogniw wynosi ok. 1,2 V co sprawia, że w wielu zastosowaniach akumulatory te można stosować zamiennie.
Płytka niklowa stanowi elektrodę dodatnią, a elektrodą ujemną jest stop metali niklu, manganu, magnezu, kobaltu i aluminium. Klucz elektrolityczny wykonany jest z poliamidu lub polietylenu zaś elektrolit jest zasadowy. Akumulatory NiMH mają od dwóch do trzech razy większą pojemność niż odpowiadające im akumulatory NiCd, a także mają o wiele mniejszy efekt pamięci (jednak nadal wymagają procesu formowania).
Akumulatory NiMH są droższe od akumulatorów NiCd. Charakteryzują się szybszym czasem samorozładowania i krótszą żywotnością - z drugiej strony, osiągają one ok. 30% więcej pojemności, charakteryzują się także większą gęstością energii (teoretycznie 50%, praktycznie - ok. 25%). Nowością wśród akumulatorów są produkty łączące w sobie zalety akumulatorów NiMH i baterii np. firmy GP Batteries ReCyko+ lub Sanyo Eneloop.
Anoda: stop metali ziem rzadkich lub niklu z wieloma innymi metalami
Katoda: wodoronadtlenek niklu
Elektrolit: wodorotlenek potasu
