배터리의 분류와 용도 및 특성

배터리 분류 및 다양한 배터리 특성 비교

1. 납축전지의 분류

(1) 배터리 플레이트 구조에 따른 분류: 형태 , 코팅 페이스트형 및 관형 배터리

(2) 배터리 덮개 및 구조에 따른 분류: 개방형, 배기형, 내산 방폭형 및 밀봉 밸브 제어형 배터리

(3) 배터리 유지 관리 방법에 따라 일반 배터리, 유지 관리가 적은 배터리, 유지 관리가 필요 없는 배터리로 분류됩니다.

(4) 관련 국가 표준에 따르면 주 배터리 시리즈 제품은 다음과 같습니다.

시동 배터리: 주로 자동차, 트랙터, 디젤 선박 등의 시동 및 조명에 사용됩니다.

고정 배터리: 주로 통신, 발전소, 컴퓨터 시스템에서 보호 및 자동 제어를 위한 백업 전원으로 사용됩니다.

견인 배터리: 주로 다양한 배터리 차량, 지게차, 지게차 등 전원 공급 장치;

철도 배터리: 주로 철도 디젤 기관차, 전기 기관차, 승용차의 시동 및 조명에 사용됩니다.

오토바이 배터리: 다양한 사양의 오토바이에 주로 사용됩니다. 시동 및 조명;

탄광 배터리: 주로 전기 기관차의 견인 전원 공급에 사용됩니다.

에너지 저장 배터리: 주로 풍력 및 수력 발전 저장에 사용됩니다.

2. 각종 납축전지의 소개와 특징

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납축전지

납축전지는 납산이라고도 합니다. 배터리의 전극은 납과 산화납으로 구성되어 있으며 전해질은 황산 수용액입니다.

주요 특징: 묽은 황산을 전해질로 사용하고, 이산화납과 벨벳납을 각각 배터리의 양극과 음극으로 사용합니다.

장점: 안정적인 전압, 저렴한 가격; p>

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단점: 저장 전력이 낮고 서비스 수명이 짧으며 일일 유지 관리가 잦습니다.

일반적으로 사용되는 납산 배터리는 주로 세 가지 범주로 나뉩니다.

1) 일반 배터리의 플레이트는 납과 납 산화물로 구성되며 전해질은 황산입니다. 산성 수용액.

2) 건식 충전 배터리: 정식 이름은 건식 충전 납축 배터리입니다. 주요 특징은 음극판의 전력 저장 용량이 높고 완전히 2년 이내에 사용할 수 있다는 것입니다. 건조 상태에서 얻은 전력이 절약됩니다. 사용 시 전해질을 추가하고 20~30분 정도 기다린 후 사용하세요.

3) 유지 관리가 필요 없는 배터리: 구조적 장점으로 인해 유지 관리가 필요 없는 배터리는 전해액을 거의 소모하지 않으며 기본적으로 수명 동안 증류수를 보충할 필요가 없습니다. 또한 충격 저항, 고온 저항, 작은 크기 및 낮은 자체 방전 특성을 가지고 있습니다. 수명은 일반적으로 일반 배터리의 두 배입니다. 시중에는 두 가지 유형의 유지 관리가 필요 없는 배터리가 있습니다. 첫 번째 유형은 구매 시 한 번만 전해질을 추가해야 하며 이후 사용 중에는 유지 관리(보충액 추가)가 필요하지 않습니다. 다른 유형은 배터리 자체에 전해질이 있다는 것입니다. 공장에서 출고될 때 추가 및 밀봉된 경우 사용자는 리필액을 전혀 추가할 수 없습니다.

주요 특징↓

1) 안전 밀봉: 정상 작동 중에 배터리 단자나 케이스에서 전해질이 누출되지 않습니다.

2) 유리산 없음: 특수 흡수성 분리막이 내부에 산을 유지하며, 배터리 내부에 유리산이 없어 배터리를 어디에든 배치할 수 있습니다.

3) 환기 시스템: 배터리의 내부 압력이 정상 수준을 초과하면 VRLA(Valve-Regulated Lead Acid Battery) 배터리가 과도한 가스를 방출하고 자동으로 다시 밀봉됩니다. 배터리에 과잉 가스가 없습니다.

4) 간단한 유지 관리: 독특한 가스 화합물 시스템이 생성된 가스를 물로 변환하기 때문에 배터리 사용 중에 물을 추가할 필요가 없습니다.

5) 긴 수명: 부식 방지 구조의 납-칼슘 합금 울타리를 채택했으며 배터리는 부동 충전으로 10~15년 동안 사용할 수 있습니다.

6) 안정적인 품질과 높은 신뢰성: 첨단 생산 기술과 엄격한 품질 관리 시스템을 사용하여 배터리는 안정적인 품질과 안정적인 성능을 제공합니다. 전압, 용량, 씰링은 100% 온라인으로 검사됩니다.

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니켈수소전지

니켈수소전지는 양극 활물질이 니켈을 주성분으로 하고, 음극 활물질이 주성분으로 이루어진 전지이다. 주로 수소 저장 합금으로 만들어집니다. 알카라인 축전지.

중금속인 카드뮴, 수은 등 유해성분이 포함되어 있지 않으며, 환경이나 사용자에게 오염이나 피해를 주지 않아 '친환경 배터리'라고도 불립니다.

장점: 1) 높음 특정 에너지 밀도: 배터리보다 1.5-2배 더 많은 니켈-카드뮴입니다. 2.) 환경 친화적입니다. 3) 메모리 효과가 없습니다. 4) 긴 수명: 올바른 사용 조건에서 500회 이상 재활용 가능 >

단점 1) 높은 자체 방전율: 완전 충전 시 상온에서 저장 자체 방전율이 30~35%입니다. 2) 고온 성능이 좋지 않습니다. 3) 과충전 및 과방전 시 가스가 방출됩니다. /p>

주요 기능↓

정격 전압 = 1.2V

완전 충전 시 전압(충전 전압)은 약 1.4~1.45V입니다.

최종 충전 전압 = 1.0~1.1V. 과도한 방전은 배터리 오작동을 유발합니다. 손상 반전

에너지/무게 = 60-120Wh/kg(와트시/킬로그램)

에너지/볼륨 = 140-300Wh/L(와트시/L) 즉, 504-1188kJ/kg(킬로줄/kg)입니다.

전력/무게 = 250-1000W/kg

자기 방전율 = 일반적으로 월 2~30%, 온도 참조 모델에 따라 저자기 방전 모델은 연간 10~30%

충방전 효율 = 66%

충전 및 방전 횟수 = 500~1800회

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리튬 이온 배터리

리튬 이온 배터리는 충전식입니다. 주로 양극과 음극 사이의 리튬 이온 이동에 의존하여 작동하는 배터리입니다. 충전 및 방전 과정에서 Li+는 두 전극 사이를 앞뒤로 삽입 및 방출합니다. 배터리를 충전할 때 Li+는 양극에서 방출되어 전해질을 통해 음극에 삽입되고 음극은 리튬이 풍부한 상태가 됩니다. 상태; 방전 중에는 그 반대입니다. 일반적으로 리튬을 함유한 물질을 전극으로 사용하는 전지는 현대 고성능 전지의 대표주자이다. 리튬 배터리의 전력 저장 용량은 니켈수소 배터리의 1.6배, 니켈 카드뮴 배터리의 4배입니다.

리튬 배터리는 리튬 배터리와 리튬 이온 배터리로 나눌 수 있습니다. 휴대폰과 노트북에는 흔히 리튬 배터리라고 알려진 리튬 이온 배터리가 사용됩니다. 그러나 실제 리튬 배터리는 위험성이 높기 때문에 일상적인 전자 제품에는 거의 사용되지 않습니다.

리튬 이온 배터리는 다음 두 가지 유형의 배터리와 쉽게 혼동됩니다.

1. 리튬 배터리: 금속 리튬을 음극으로 사용합니다.

2. 리튬 이온 폴리머 배터리: 폴리머를 사용하여 액체 유기 용매를 겔화합니다. 또는 전고체 고분자 전해질을 직접 사용하십시오.

리튬이온 배터리는 일반적으로 흑연 같은 탄소 소재를 음극으로 사용한다.

장점: 1) 높은 전압, 3) 긴 사이클 수명, 5) 다중 보호 메커니즘, 7) 작은 자체 방전; 8) 빠른 충전, 9) 작동 온도,

단점: 1) 노후화, 2) 복구 속도, 3) 과충전 불가능,

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니켈-카드뮴 배터리

니켈-카드뮴 배터리는 500회 이상 충방전을 반복할 수 있어 경제적이고 내구성이 뛰어납니다. 내부 저항이 작고 내부 저항이 매우 작으며 빠르게 충전할 수 있고 부하에 큰 전류를 공급할 수 있으며 방전 중에 전압이 거의 변하지 않습니다. 매우 이상적인 DC 전원 공급 장치 배터리입니다.

기본 기능

1. 니켈-카드뮴 배터리는 500회 이상 충방전을 반복할 수 있어 매우 경제적입니다.

2. 저항이 작고 전류가 방전될 때 전압의 변화가 거의 없으므로 품질이 매우 우수한 배터리입니다.

3. 밀봉되어 전해액 누출이 없으며 전해액을 보충할 필요가 없습니다.

4. 다른 유형의 배터리에 비해 니켈-카드뮴 배터리는 과충전이나 방전을 견딜 수 있으며 간단하고 작동이 편리합니다.

5. 장시간 방치해도 성능이 저하되지 않으며 완전히 충전된 후에도 원래의 특성을 복원할 수 있습니다.

6. 넓은 온도 범위에서 사용이 가능합니다.

7. 금속 용기로 만들어져 기계적으로 튼튼합니다.

8. 니켈-카드뮴 배터리는 매우 엄격한 품질로 제조됩니다. 통제하고 아주 우수한 질 및 신뢰성이 있습니다.

주요 특징 ↓

1) 긴 수명: 니켈-카드뮴 배터리는 500회 이상의 충방전 주기를 제공할 수 있으며, 그 수명은 사용하는 장비의 수명과 거의 같습니다. 이런 종류의 배터리.

2) 우수한 방전 성능: 대전류 방전의 경우 니켈-카드뮴 배터리는 내부 저항이 낮고 전압 방전 특성이 높아 널리 사용됩니다.

3) 긴 보관 기간: 니켈-카드뮴 배터리는 보관 수명이 길고 제한 사항이 적으며 장기간 보관 후에도 정상적으로 충전할 수 있습니다.

4) 고속 충전 성능: 니켈-카드뮴 배터리는 애플리케이션 요구 사항에 따라 신속하게 충전할 수 있으며, 완전 충전 시간은 단 1.2시간입니다.

5) 광범위한 온도 적응성: 일반 니켈-카드뮴 배터리는 더 높거나 낮은 온도 환경에서 사용할 수 있습니다. 고온 배터리는 섭씨 70도 이상의 환경에서 사용할 수 있습니다.

6) 신뢰할 수 있는 안전 밸브: 안전 밸브는 유지 관리가 필요 없는 기능을 제공합니다. 니켈-카드뮴 배터리는 충전, 방전 또는 보관 중에 자유롭게 사용할 수 있습니다. 실링 링은 특수 소재와 실런트의 역할을 하기 때문에 니켈-카드뮴 배터리는 누출이 거의 없습니다.

7) 광범위한 응용 분야: 니켈-카드뮴 배터리 용량 범위는 100mH~7000mH입니다. 일반적으로 사용되는 4가지 범주는 표준형, 소비자형, 고온형, 고전류 방전형이며 모든 무선 장치에 적용할 수 있습니다.

8) 고품질, 고신뢰성 제품은 QS 9000 품질 인증을 통과했습니다.

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나트륨-황 배터리

나트륨-황 배터리는 금속 나트륨을 음극으로, 유황을 양극으로, 그리고 전해질 격막으로 세라믹 관. 특정 작동 온도에서 전해질막을 통한 나트륨 이온과 황 사이의 가역적 반응으로 인해 에너지가 방출되고 저장됩니다.

장점:

1) 높은 비에너지. 비에너지는 배터리의 단위 질량 또는 단위 부피당 유효 전기 에너지를 의미합니다. 리튬 배터리의 4배, 니켈 배터리의 5배, 알루미늄산 배터리의 10배에 달합니다.

2) 대전류 및 고전력 방전.

3) 자체 방전 현상이 없고 충방전 효율이 높습니다.

4) 충전시간이 짧습니다.

5) 긴 서비스 수명.

6) 작은 크기, 컴팩트한 구조, 가벼운 무게.

7) 오염이 없고 재활용이 가능합니다.

8) 안전하고 신뢰할 수 있습니다.

또한 오염 배출이 없고, 진동이 없고, 소음이 없다는 특징도 가지고 있습니다.

단점: 1) 부분적인 사이클을 감당할 수 없음, 2) 과충전 시 위험함, 3) 350°C의 고온에서는 황과 나트륨이 녹기 때문에 온도를 유지하려면 추가 가열 장비가 필요함.

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니켈-아연 배터리

니켈-아연 배터리는 니켈-수소 배터리를 대체할 수 있는 새로운 유형의 배터리입니다. 공칭 전압은 1.6V입니다. 일반적으로 AA No. 5 및 No. 7 aaa가 있습니다. 니켈 금속 수소화물 및 니켈 카드뮴 배터리와 비교하여 고전압 및 강한 방전 전류 특성을 가지고 있습니다. 디지털 카메라, 손전등, 전기 장난감 분야에서 비교할 수 없는 장점을 가지고 있습니다.

그러나 실제 평가에서는 니켈-아연 배터리의 고전압이 1.5V에 달할 뿐만 아니라 내부 저항도 고품질 니켈-수소 배터리보다 작지 않다는 사실을 발견했으며, 특성이 극도로 불안정하고 수명이 매우 짧습니다. 오래된 기술이지만 매우 미성숙한 기술이므로 완전히 폐기되고 교체되기까지 반년, 심지어 3개월 정도 사용했던 경험이 있는 친구들이 많습니다. 1.2V 니켈-금속 수소화물 배터리는 여전히 이러한 새로운 에너지원이 직면한 주요 문제이므로 현명하게 선택하는 것이 좋습니다.

장점

1. 고전압: 니켈-아연 배터리 셀의 정격 작동 전압은 1.65V로 니켈-카드뮴 및 니켈-수소 배터리보다 약 0.4V 높습니다. .

2. 높은 비에너지: 니켈-아연 배터리의 비에너지는 60-80Wh/kg에 달할 수 있으며 이는 니켈-수소 배터리의 40-60Wh/kg 및 20- 니켈-카드뮴 배터리는 40Wh/kg으로 기존 납축전지 대비 3배에 달하는 동일한 품질로 더 큰 에너지를 제공할 수 있다.

3. 높은 방전 전력: 니켈-아연 배터리는 우수한 고전류 방전 성능을 가지며 자체 고전압과 결합되어 니켈-카드뮴보다 훨씬 높은 10c 및 20c 방전 전력을 제공할 수 있습니다. 동일한 용량의 니켈-금속 수소 배터리와 방전 조건에서 더 지속적인 전력을 제공할 수 있습니다.

4. 환경 보호: 니켈-아연 배터리의 양극 및 음극 재료는 환경 친화적인 재료이며 환경 친화적인 특성을 가지고 있습니다.

5. 높은 경제성: 니켈-아연 배터리는 개별 셀의 전압이 높기 때문에 배터리를 충전할 때 전압이 증가하므로 니켈-카드뮴 및 니켈-수소 배터리보다 적은 양으로 사용할 수 있습니다. 결합되어 배터리 팩의 총 수명이 단축됩니다. 예를 들어 4.8V 니켈-카드뮴 배터리팩을 사용하면 니켈-아연 배터리 3개로 구성된 배터리팩 가격을 10% 낮출 수 있다. 사이클 수명은 최대 500회입니다.

6. 높은 교체성: 배터리 팩 적용 시 니켈-아연 배터리는 카드뮴-니켈 배터리 및 니켈-금속 수소 배터리를 대체하는 이상적인 에너지원입니다. 도구 및 전기 자동차 분야에서 니켈-아연 배터리는 알카라인 1차 배터리를 대체할 수 있으므로 동일한 전압 요구 사항을 갖는 배터리는 기존 납축 ​​배터리의 절반 무게입니다. 특히 가벼운 전기 자전거에 사용하기에 적합합니다.

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아연공기전지

아연공기전지는 활성탄을 양극 활물질로 공기 중의 산소나 순수산소를 흡수하는 활성탄을 사용하고, 아연공기전지는 음극으로는 염화암모늄 또는 가성 알칼리 용액이 전해질인 갈바니 전지. 아연-산소 배터리라고도 합니다. 아연공기 배터리는 중성 및 알카라인의 두 가지 시스템으로 구분되며 각각 문자 A와 P로 표시되며 그 뒤에 배터리 모델을 나타내는 숫자가 표시됩니다.

장점: 작은 크기, 큰 충전 용량, 작은 질량, 넓은 온도 범위에서 정상적으로 작동 가능, 부식 없음, 안전하고 신뢰할 수 있는 작업, 저렴한 비용 등.

특징:

1) 일반적으로 200Wh/kg 이상의 높은 비에너지;

2) 높은 전류 밀도에서 작업 가능;

3) 풍부한 재료 공급원, 낮은 비용이 저렴합니다.

단점:

1) 공기극의 구조가 일반적인 금속산화물 전극에 비해 복잡하다

2) 공기극이 외부에 노출되어야 한다. 공기 전극은 다공성이므로 전해질이 실제로 공기에 노출됩니다. 따라서 공기 배터리를 밀폐형 배터리로 만들 수 없습니다. 전해질도 공기 중의 이산화탄소에 의해 증발되거나 탄산화됩니다. 배터리 수명.

3) 아연공기전지는 2차 전지로서 충방전 횟수가 적습니다.

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플라이휠 배터리

플라이휠 배터리는 1990년대에 제안된 신개념 배터리로, 화학 배터리의 한계를 뛰어넘어 물리적인 방법을 사용합니다. 에너지 저장. 우리 모두 알고 있듯이 플라이휠이 특정 각속도로 회전하면 특정 운동 에너지를 갖습니다. 플라이휠 배터리는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 첨단 기술의 플라이휠은 표준 배터리와 마찬가지로 전기 에너지를 저장하는 데 사용됩니다.

장점:

1) 높은 에너지 밀도: 에너지 저장 밀도는 100~200wh/kg에 도달할 수 있고 전력 밀도는 5000~10000w/kg에 도달할 수 있습니다.

2) 높은 에너지 변환 효율: 작업 효율이 90%에 달합니다.

3) 작은 크기와 가벼운 무게: 플라이휠의 직경은 약 20cm, 전체 무게는 약 10kg입니다.

4) 넓은 작동 온도 범위: 주변 온도에 대한 엄격한 요구 사항이 없습니다.

5) 긴 사용 수명: 반복적인 심방전에 영향을 받지 않으며 수백만 번 작동할 수 있으며 예상 수명은 20년 이상입니다.

6) 낮은 손실 및 낮은 유지 관리: 자기 베어링 및 진공 환경으로 인해 기계적 손실을 무시할 수 있으며 시스템 유지 관리 주기가 길다.

단점: 높은 출력, 짧은 시간(보통 수십초)의 지연