Меню

Разница между аккумуляторами и батарейками

Есть ли разница между аккумулятором и батареей, как пересчитать А·ч в кВт⋅ч и при чем здесь фарады?

Правозащитники обвинили производителей электрокаров в недостаточной защите рабочих на кобальтовых рудниках

  • Поделиться на Facebook
  • Поделиться во Вконтакте
  • Поделиться в Twitter
  • Поделиться в LinkedIn
  • Поделиться в WhatsApp
  • Отправить по email
  • Поделиться в Одноклассниках

Сергей Иванов

Вы знаете, как устроен аккумулятор в автомобиле с ДВС? А в электромобиле? Почему в первом случае емкость указывается в ампер-часах, а во-втором — в киловатт-часах? И что вообще такое — емкость аккумулятора? Как она соотносится с запасом хода и количеством электричества? Настало время раз и на всегда разобраться с этими вопросами.

Первое, что нужно знать об электрических аккумуляторах – они, строго говоря, не накапливают электричество. Они его вырабатывают в ходе химической реакции.

Накоплением электроэнергии занимаются совсем другие устройства — конденсаторы. Их емкость измеряется в фарадах — именно этими величинами характеризуется способность вмещать энное количество электричества. Вот только для электромобилей конденсаторы не подходят: заряд они принимают, отдают, но плохо хранят. В итоге конденсаторы используются, например, в электросхемах для выравнивания скачков напряжения: вбирают в себя излишки и тут же плавно отдают их обратно.

Время от времени появляются новости о попытках применить сверхъемкие конденсаторы (суперконденсаторы) в качестве источников энергии для автомобилей. В частности, в этом направлении думали конструкторы печально известных отечественных «ё-мобилей». Однако в результате дело ни разу не доходило не только до серийных машин, но даже до ходовых образцов.

В общем, конденсаторы, чья емкость измеряется в фарадах, нам не подходят. Перейдем к аккумуляторам.

Принципиальное отличие аккумулятора — это не физическое, а электрохимическое устройство. Внутри любого аккумулятора, будь то традиционный свинцово-кислотный у «Жигулей» или литий-ионный у «Теслы» и большинства смартфонов, происходит химическая реакция, в результате которой вырабатывается электрический ток. Эта реакция обратима: при обратном пропускании через аккумулятор электрического тока химическая реакция идет вспять и устройство «заряжается».

Главное преимущество перед конденсатором состоит в том, что в «заряженном» состоянии аккумулятор может находиться достаточно долго — дни и даже месяцы. Есть и недостатки — например, аккумулятор не может выдать всю накопленную в нем энергию сразу, ему надо, чтобы произошла химическая реакция, а это требует времени.

Таким образом, аккумулятор, в отличие от конденсатора, электрическую энергию не накапливает — он ее вырабатывает. И именно то, какой ток и в течение какого времени вырабатывает аккумулятор, и характеризует его «емкость».

Чтобы измерить подобную емкость, нужно измерить параметры вырабатываемого тока. Например, измерить силу тока и время, в течение которого она не ослабевает. Сила тока измеряется в амперах, время — в часах, вот и получается, что емкость любого аккумулятора измеряется в ампер-часах или А·ч.

Тут важно понимать, что эта емкость измеряется исключительно эмпирическим путем. Если аккумулятор выдал положенные ему ампер-часы, это не значит, что он перестал давать электричество. Это значит, что он более не способен производить ток нужной силы. Например, для автомобильного свинцово-кислотного аккумулятора измеряется сила тока при 20-часовом цикле разряда. Если она равна 3 амперам, то емкость — 60 А·ч. Но это не значит, что по прошествии 20 часов аккумулятор будет полностью разряжен.

Как сделать аккумулятор более емким? На первый взгляд, самый очевидный способ — увеличить количество участвующего в химической реакции вещества. Тогда или сила тока увеличится, или реакция сможет протекать дольше — в любом случае количество ампер-часов вырастет. Но есть нюанс.

Каким бы большим не был аккумулятор, сколько бы лития не было потрачено при его изготовлении, напряжение получаемого тока будет постоянным. Этот параметр заложен в самой химической реакции и, увеличивая количество вещества, напряжение тока не изменишь.

Например, для свинцово-кислотных аккумуляторов это 2 вольта, а для литий-ионных — 3,7 вольта. Если быть точным, напряжение все же варьируется в некоторых пределах, но в среднем (номинальном) значении оно постоянно.

Так как же в автомобилях добиваются напряжения в 12 вольт? Очень просто — соединяют аккумуляторы в батарею. Для обычной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи требуется шесть соединенных воедино аккумуляторов по 2 вольта каждый.

Вообще аккумуляторы можно соединять двумя способами: последовательно и параллельно. Если соединять аккумуляторы параллельно, то мы фактически просто увеличиваем аккумулятор в размерах: число ампер-часов растет, но напряжение остается неизменным. Если же соединить их последовательно, то получится наоборот: напряжение вырастет, а число ампер-часов останется прежним, так как сила тока не меняется.

Допустим, у вас есть два пальчиковых литий-ионных аккумулятора емкостью 1 А·ч каждый. Если вы соедините их параллельно, то суммарная емкость составит 2 А·ч, при этом напряжение не изменится. А если параллельно — то напряжение возрастет до 7,2 вольт, но емкость останется прежней — 1 А·ч. При этом понятно, что реальное количество электрической энергии от этих аккумуляторов для питания чего-либо в обоих случаях увеличится вдвое.

Читайте также:  Что будет с аккумулятором если замкнуть клеммы аккумулятора

Получается, что емкость, измеренная в А·ч, показательна лишь для единичных аккумуляторов, чье напряжение фиксировано. Для батарей, напряжение которых может быть любым, правильнее и удобнее измерять практическую емкость в киловатт-часах. Что такое киловатт? Это единица мощности, то есть работы, которую способен произвести электрический ток. Мощность тока силой 1 ампер при напряжении 1 вольт составляет 1 ватт, а тысяча ватт — это и есть киловатт.

Чтобы узнать емкость аккумулятора в Вт⋅ч, достаточно умножить число его ампер-часов на напряжение в вольтах. Для пересчета в кВт⋅ч поделите полученное значение на тысячу. Например, свинцово-кислотный аккумулятор обычной машины с ДВС, на котором написано 60 А·ч, с напряжением 12 вольт будет иметь емкость 12*60= 720 Вт⋅ч или /1000 — 0,72 кВт⋅ч.

Такой подсчет, впрочем, довольно груб. Как уже говорилось в этой статье, емкость что аккумулятора в ампер-часах, что батареи в киловатт-часах — это характеристика, полученная эмпирическим путем и отражающая не общее количество электричества, которое способен выработать аккумулятор, а его способность питать какой-либо электроприбор. Например, тяговый электродвигатель.

Допустим, мотор электромобиля при движении с постоянной скоростью 100 км/ч по ровной дороге потребляет ток мощностью в 20 кВт. Это значит, что батареи емкостью 100 кВт⋅ч хватит на пять часов пути или 500 км пробега.

Чтобы проиллюстрировать тот факт, что А·ч нельзя так просто перевести в кВт⋅ч, напомним историю с Tesla Model 3. Автопроизводитель при презентации не указал сразу емкость батареи. Зато государственные органы Америки, протестировав машину по своей методике, получили такие данные: номинальное напряжение 350 вольт, емкость — 230 А⋅ч. Перемножив эти цифры, мы получим 80,5 кВт⋅ч. Однако глава Tesla Илон Маск опроверг эти подсчеты: мол, в реальной жизни не выжмете вы столько, на питание тягового электромотора будет использовано лишь 75 кВт⋅ч от заряда.

Так что же в итоге? На что ориентироваться? Именно на емкость в кВт⋅ч. Во-первых, у всех электромобилей разное напряжение, поэтому емкость в А⋅ч не показательна (разве что вам известен тип и число базовых аккумуляторов в батарее). Во-вторых, современные батареи не просто неспособны давать нужный ток до полной разрядки, но и в принципе боятся садиться до нуля — это их портит.

Так что важно не количество электричества в аккумуляторе, а та работа, которую может совершить электромотор, питаясь от батареи. В конечном счете именно от этого зависит пробег машины на одной зарядке.

А еще кВт⋅ч удобны в случае, если вы собираетесь использовать ваш электромобиль как накопитель энергии для дома. Потребление электроэнергии бытовыми приборами – будь то лампочка или холодильник – измеряется именно в кВт⋅ч — эти единицы считает счетчик. Так что вы сами можете прикинуть, на сколько часов или дней хватит батареи электромобиля, если у вас дома выключат электричество.

Источник

Как отличить батарейку от аккумуляторной батарейки

Иногда возникает необходимость понять, что перед вами – обычная батарейка или аккумуляторная перезаряжаемая. По внешнему виду, по цвету, размерам они почти идентичны и если не знать небольших нюансов, можно по незнанию выкинуть более дорогостоящую аккумуляторную в мусор или же воткнуть в зарядное устройство обычную батарейку и в лучшем случаем ничего не произойдет, а в худшем может и пожар возникнуть.

По внешнему виду

Если на проверяемых батарейках сохранилась этикетка, то узнать, что перед вами проще простого:

  • Смотрим наличие надписи – rechargeable или – do not recharge. В первом случае это перезаряжаемые аккумуляторы, во втором — обычные батарейки, надпись гласит – не перезаряжайте. Иногда можно найти надпись – Alkaline, так маркируют обычные батарейки с повышенной емкостью.
  • Наличие цифр и на конце надпись mAh – означает, что перед вами аккумулятор, а цифры это емкость. Для батареек емкость не указывается.

Как отличить батарейку от аккумулятора.Все признаки аккумуляторной батарейки. Как отличить аккумулятор от батарейки по внешнему виду.Обычная батарейка. Обратите внимание на надпись.

Обычно этих отличительных признаков достаточно для определения типа батареи. Аккумуляторные батареи в несколько раз дороже обычных.

А что делать, если нет этикетки и каких либо надписей? Тут поможет мультиметр. Померьте напряжение батарейки: обычная батарейка покажет 1,6 V, аккумуляторная обычно не выше 1,2 V.

Отличия между типами аккумуляторных батарей

Ni-Cd – никель-кадмиевый: имеет выраженную память заряда, такие батареи желательно разряжать полностью, быстро разряжаются на холоде, самые дешевые.

Ni-Mh – никель-металлогидридный: чуть дороже, менее меньший эффект памяти и более емкие нежели у Ni-Cd, хорошо переносят минусовые температуры.

Читайте также:  Разновидности особенности и характеристики аккумуляторов Optima

Li-Ion – литий-ионный аккумулятор: главный плюс – их можно заряжать в любое удобное время, эффекта памяти практически нет, самые дорогие из аккумуляторов.

Отличить литиевую батарейку от других типов аккумуляторной батареи можно по внешнему виду, маркировке. Обозначение на батарее Li-Ion соответствует литиевой батарее.

Источник

Как отличить батарейку от аккумулятора — в чем разница

отличие-аккумуляторов

Блоки питания

Быт современного человека наполнен различными приборами, работающими на батарейках и аккумуляторах. Внешне эти два прибора очень похожи, потому, покупая в магазине или на рынке, их легко спутать, так как они оформлены практически одинаково. Как отличить батарейку от аккумулятора, читайте ниже. Это не сложно. Нужно только запомнить несколько правил.

акб

Как отличить батарейку от аккумуляторной батарейки

Первое, на что следует обратить внимание, так это отличие аккумулятора от батарейки по стоимости. Акб (аккумуляторная батарея) служит намного дольше, так ее емкость значительно больше. В результате, стоит она дороже, чем обычная пальчиковая. Этот тип служит недолго, потому дешевый.

Однако, цена – не единственное, чем отличается аккумулятор от батарейки. Например, обычная батарейка, изготовленная из лития, не является аккумулятором. Однако, ее цена выше пальчиковой. Этот тип определяется надписью – lithium battery.

Основные различие между элементами

Первое, чем отличаются аккумуляторные батарейки от обычных – это возможность вставить в специальное устройство и зарядить, после чего использовать дальше. Обычная батарейка этим свойством не обладает. Когда она отслужила свой срок, ее просто утилизируют.

Перед тем, как узнать аккумуляторная батарейка или нет, следует знать о ряде различий между ними. Отличить между собой эти приборы можно по следующим параметрам:

  • По внешнему виду;
  • По надписям и маркировке на корпусе;
  • По напряжению и емкости

Рассмотрим эти различия более детально.

По внешнему виду

Эти два источника питания по своим габаритам совершенно разные. Различия называются типоразмером: аккумуляторные батареи отличаются от обычных или пальчиковых длиной, формой, диаметром. Как правило, на корпусе указана информация о том, чем является источник питания: батареей или АКБ. Одноразовые батарейки имеют стандартные типоразмеры: от 10180 до 75400, где первые две цифры обозначают диаметр, следующие две – длину. Батарейки в форме таблеток бывают только одноразовыми.

По надписям и маркировке на корпусе

Второй момент, как отличить пальчиковые батарейки от аккумуляторов, это маркировка. Обозначение аккумуляторных батареек имеется на корпусе.

В зависимости от «начинки», батарейки делятся на несколько типов:

  • Надпись на упаковке Carbon-Zinc — обозначает солевую одноразовую батарею. Она будет работать относительно недолго, так как не рассчитана на долгую нагрузку;
  • Alkaline — эти батареи довольно мощные. В их составе щелочь, потому они частично могут восстанавливать свой заряд в перерыве между работой. Такие батареи довольно популярные в домашнем использовании;
  • Lithium battery — это литиевые батареи. Они очень мощные, работают очень долго, и соответственно, у них высокая цена.

отличие батареек

Увидев эти названия на упаковке, можно определить, какой источник питания Вы собираетесь приобрести.

Известные батарейки марки Duracell – не аккумуляторные. Они – пальчиковые, без возможности перезарядки.

АКБ имеют немного другую химическую схему: они состоят из никеля и металла. Эти аккумуляторы самые популярные в обиходе. Из недостатков можно выделить следующее: их нужно хранить при низких температурах, и второе – у них относительно небольшая емкость.

В плане использования, самыми лучшими и дорогими являются литий-ионные ( на упаковке они маркируются, как Lі-Iоn). Их используют в смартфонах, цифровых фотоаппаратах, и других портативных гаджетах. Потому они и оснащены USB – разъемом для заряда.

Еще следует обратить внимание на обозначение батареек и аккумуляторов на упаковке: если есть надпись «Rechargeable» (перезаряжаемый), то перед Вами аккумулятор, если написано «do not recharge» (не перезаряжать) – это батарейка.

Надпись указывается мелким шрифтом, потому, будьте внимательны!

По напряжению и емкости

Нередко возникают случаи, когда надпись на упаковке или самой батарее видна нечетко. Как в таком случае понять аккумуляторные батарейки или нет? Для этого, достаточно обычного вольтметра. Простая батарейка имеет напряжение 1,5v. На новой батарейке напряжение будет немного выше, примерно, как на фото.

напряжение

Эти показания отображаются без дополнительной нагрузки.

С дополнительной нагрузкой показания будет немного ниже.

напряжение батарейки

Для того, чтобы определить, какая начинка в батареи, следует измерять ЭДС. Если вольтметр показывает значение от 1,55 до 1,65 вольт, значит перед Вами одноразовая батарейка. Показатели менее 1.45 вольта указывают на разряженное состояние, и дльнейшую утилизацию устройства.

Более высокое напряжение указывает на то, что перед Вами аккумулятор. Если он имеет низкий саморазряд, то напряжение в нем будет около 13.32 вольта. Такие батареи Вы покупаете уже заряженными.

Читайте также:  Автономные устройства зарядки аккумулятора

Разряженные обычные АКБ имеют показания около 1,25 вольта. Из этого следует, что показания аккумуляторов колеблются в диапазоне 1,15-1,35v.

Если вольтметр показал значение ниже, чем 1.15 вольта, значит, что батарея долгое время не использовалась. Потому, такое средство для зарядки лучше не покупать. Для того, чтобы проверить элемент на работоспособность перед покупкой, лучше его проверить или вольтметром, или специальным зарядным устройством, которое имеет функцию тестирования.

алкалиновые батарейки

Небольшой совет для новичков: аккумуляторы лучше всего подойдут для тех устройств, где обычные батарейки быстро разряжаются, и их нужно часто менять. Для бытовых приборов, где затраты энергии меньше, лучше покупать обычные батарейки. Например, это могут быть электронны часы, эпиляторы или зубные щетки.

Различия между разными типами аккумуляторов

Существует три вида аккумуляторов: Ионно – литиевые, никель – металгидридные, и никель – кадмиевые. Давайте, рассмотрим особенности каждого.

Ионно-литиевая батарея (Li-ion) самые энергоемкие среди трех типов. Они меньше по размеру и весу, и затрачивают гораздо меньше времени для зарядки приборов. Разряжаются намного медленнее, чем другие виды. Они могут долго храниться в заряженном состоянии. Их можно заряжать в любом состоянии, и это никак не отразится на емкости. Еще одно их преимущество – безопасность для окружающей среды. Поскольку материал для изготовления такого аккумулятора более качественный, то цена соответственно, будет выше, чем у других аккумуляторов. Кроме того, материалы, используемые в ионно – литиевых аккумуляторах, более безопасные для окружающей среды, чем в никель-кадмиевых. Но, это не значит, что их можно просто выбросить в мусорное ведро по истечению срока работы. Утилизировать их следует ответственно.

Источник



Разница между аккумуляторами и батарейками

Батарейки и аккумуляторы сегодня являются главным источником энергии для мобильных устройств, однако мы очень мало знаем о то, что это такое и в чем различия между этими источниками питания.

Описание

Вкратце батарейку можно описать как одноразовый источник питания. Уровень напряжения в стандартной солевой батарейке составляет 1,5 вольт, но со временем напряжение ослабевает и батарейка уже не способна подпитывать устройство достаточно для его нормальной работы. Самыми дешевыми являются батарейки с солевым электролитом, который рассчитан на очень слабую и недолгую нагрузку. Ставить такие батарейки в фонарик будет большой ошибкой – они вряд ли проработают больше получаса. Щелочные батарейки, которые часто называют «алкалиновыми», куда лучше приспособлены к серьезным нагрузкам. Они хорошо подходят для использования в фотоаппаратах и фонариках, а чтобы продлить срок их действия можно периодически заменять их на другую пару – такой «отдых» позволяет батарейкам этого типа восполнить небольшую часть потраченной энергии. Самыми дорогими являются литиевые батарейки – по цене они практически равны недорогим аккумуляторам, однако и срок службы у них куда больше, чем у щелочных и солевых батареек.

Аккумуляторы, безусловно, куда практичнее в использовании. Их можно заряжать достаточно большое количество раз и при правильном обращении они способны прослужить долго. Многих отпугивает цена на аккумуляторы, и такие люди отдают предпочтение нескольким комплектам батареек. При покупке аккумуляторов всегда стоит отдавать предпочтение моделям от самых лучших производителей, так как аккумуляторы от малоизвестных компаний часто имеют очень недолгий срок службы – в них быстро образовываются кристаллы, уменьшающие эффективную поверхность, и таким образом срок работы аккумулятора существенно сокращается.

Сравнение

В данном случае ваш выбор должен зависеть от цели. Скажем, если хочется просто взять фотоаппарат на дружеские посиделки, вам вполне хватит двух или трех комплектов щелочных батареек. В таком случае, пожалуй, нет смысла тратиться на аккумуляторы. Но если какое-то устройство используется постоянно, на аккумуляторах не стоит экономить, ведь они действительно очень быстро окупятся.

Среди батареек также есть множество разных производителей, среди которых порой бывает достаточно сложно сделать выбор. В таком случае лучше просто не покупать откровенно дешевую продукцию, так как вероятность того, что такие батарейки не проработают и пяти минут, очень велика. И не стоит пытаться заряжать батарейки – солевые и щелочные просто испачкают всё вокруг, а литиевые могут даже взорваться.

Выводы TheDifference.ru

Несмотря на более низкую цену на батарейки, аккумуляторы практически во всех случаях являются предпочтительным вариантом – даже если вы купили севшие аккумуляторы, их всегда можно быстро зарядить и многократно использовать, а в случае покупки севших батареек вам ничего не останется, как избавиться от них. Но если вы уезжаете куда-нибудь, где не будет возможности зарядить аккумуляторы, то, естественно, в этом случае необходимо позаботиться о нескольких комплектах хороших батареек.

Источник