Akkumulyatory-ot-smartfona-do-elektrostancii

1.

Аккумуляторы: от
смартфона до
электростанции
Как разные технологии нашли свое
применение в современном мире

2.

Введение. Почему это важно?
Аккумулятор — это «банк энергии», который питает нашу мобильную жизнь.
Не существует идеального аккумулятора «на все случаи жизни».
Ключевой выбор определяется компромиссом между: Энергоемкостью, Мощностью, Сроком службы, Безопасностью и
Стоимостью.
Цель презентации: Показать, как разные типы аккумуляторов, в зависимости от своих характеристик, заняли свои ниши.

3.

1. Свинцово-кислотные (Pb) – Ветераны
рынка
Принцип:
Где применяются?
Жидкий электролит, свинцовые
батареи (главная роль — мощный
пластины.
Ключевые плюсы:
Автомобильные стартерные
пусковой ток)
Источники бесперебойного
Очень низкая стоимость
питания (ИБП) для компьютеров и
Высокая надежность
серверов
Способность отдавать огромный
энергоснабжения
ток
Главные минусы:
Низкая энергоемкость (тяжелые и
Системы аварийного
Погрузчики и электрические
тележки (тяговые версии)
большие)
Итог: Цена и надежность
Небольшое число циклов
обеспечили им ниши, где вес
Содержат токсичную кислоту и
и размер не критичны.
свинец

4.

2. Литий-ионные (Li-ion) и его вариации –
Властители мобильности
Принцип: Перемещение ионов лития между электродами.
Общие плюсы: Высокая энергоемкость, малый саморазряд, нет эффекта памяти.
Общий минус: Требуют системы защиты от перегрева и глубокого разряда.
а) Литий-кобальтовые (LiCoO2)
Плюс: Максимальная плотность энергии.
Минус: Чувствительность к перегреву.
Применение: Смартфоны, ноутбуки, фотоаппараты — там, где нужен компактный и емкий
аккумулятор.
б) Литий-железо-фосфатные (LiFePO4 или LFP)
Плюсы: Высокая безопасность, долгий срок службы (3000+ циклов), стабильность.
Минусы: Чуть ниже энергоемкость.
Применение: Электротранспорт (электровелосипеды, скутеры), стационарные накопители
энергии для дома и промышленности, мощный электроинструмент.
в) Литий-никель-марганец-кобальт (NMC) и другие
Плюсы: Баланс энергии, мощности и срока службы.
Применение: Электромобили (Tesla, Volkswagen, Hyundai и др.), современные
электроинструменты, складская техника.

5.

3. Никель-металлгидридные (NiMH) – Надежные среднячки
Принцип:
Применение:
Водородный металлгидридный
анод, никелевый катод.
Бытовая техника:
беспроводные телефоны,
электробритвы, игрушки (где
Плюсы:
Li-ion не выгоден).
Безопаснее Ni-Cd
Медицинское оборудование.
Хорошая емкость
Гибридные автомобили
Экологичнее
Минусы:
Высокий саморазряд
«Эффект памяти»
(умеренный)
(Toyota Prius) — благодаря
надежности и способности
работать в режиме частых
неглубоких циклов.

6.

4. Перспективные и специальные технологии
1
2
а) Литий-полимерные (Li-Po)
б) Твердотельные аккумуляторы
(будущее)
Особенность: Полимерный гелевый
электролит, корпус в гибкой оболочке.
Особенность: Твердый электролит вместо
жидкого.
Плюсы: Возможность очень тонких и легких
форм-факторов.
Обещание: Безопасность (нет возгорания),
огромная энергоемкость, быстрая зарядка.
Применение: Ультратонкие гаджеты,
квадрокоптеры, радиоуправляемые модели
(где нужен высокий ток разряда).
Потенциальное применение: Электромобили
следующего поколения, носимые устройства.
3
в) Натрий-ионные (Na-ion)
Особенность: Используют дешевый натрий вместо лития.
Плюсы: Низкая стоимость, хорошая работа при низких температурах.
Применение (перспективное): Стационарные накопители энергии для ВИЭ (солнце/ветер), где вес и
размер второстепенны.

7.

Заключение
Каждый тип аккумулятора — это инструмент, созданный
Свинцовые — для дешевой и мощной стартерной энергии.
для своих задач.
Литиевые (разные химии) — для баланса в мобильных
Ni-MH — надежное и безопасное решение для гибридов и
устройствах, транспорте и энергетике.
бытовой техники.
Будущее — за твердотельными и натриевыми
Выбор аккумулятора определяет эффективность и
технологиями, которые сделают энергию еще доступнее и
экономику всего устройства.
безопаснее.