Επαναφορτιζόμενες μπαταρίες

ΕΠΑΝΑΦΟΡΤΙΖΟΜΕΝΕΣ ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ - ΣΥΣΣΩΡΕΥΤΕΣ

Τα βασικά χαρακτηριστικά κάθε μπαταρίας είναι δύο
1) Η τάση ανά στοιχείο ( V / cell ) και
2) Η χωρητικότητα C σε Αμπερώρια (Ah ) TY ΠΟΙ :

Υπάρχουν πέντε βασικοί τύποι επαναφορτιζόμενων μπαταριών :
1) Μολύβδου – οξέως (κλειστού τύπου )
2) NiCd (Νικελίου Καδμίου )
3) NiMH (Νικελίου Υδριδίου του μετάλλου )
4) Liion (Ιόντων Λιθίου )
5) LiPo (Λιθίου πολυμερών)

Όλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως στοιχεία ή συστοιχίες στοιχείων συνδεσμολογημένα εν σειρά ή εν παραλλήλω.

1) Τύπος « ΜΟΛΥΒΔΟΥ – ΟΞΕΩΣ » ( Κλειστού τύπου ) Έχει τάση στοιχείου ( 2V / cell ) και υπάρχει συνήθως στο εμπόριο σε συστοιχίες των 12V / 7 AH. Τυπικές χρήσης τους είναι σε UPS ( από 1-16 συστοιχίες ) συστήματα συναγερμού, τηλεφωνικά κέντρα & γενικά συσκευές όπου χρειαζόμαστε αυτονομία σε περίπτωση διακοπής ρεύματος με χαμηλό κόστος. Η διάρκεια ζωής τους είναι 2-4 χρόνια ανεξαρτήτως χρήσης γι’αυτό & πρέπει να γίνεται αντικατάσταση προληπτικά ανά δύο χρόνια για να έχουμε αξιοπιστία. Η μέγιστη τάση φόρτισης ανά στοιχείο δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 2,4V/στοιχείο στη πλήρη φόρτιση και τα 2,3V/στοιχείο σε κατάσταση συντήρησης (σε 12βολτή μπαταρία 6 στοιχείων 14,4V και 13,8V αντίστοιχα) Προβλήματα : Υποφέρουν απ’το φαινόμενο « Θειίκωσης » εάν μείνουν αφόρτιστες ( κάτω από 1,8 V / στοιχείο ή κάτω από 10,8V σε συστοιχία των 12V ) για μεγάλο διάστημα . Είναι ευαίσθητες στα χτυπήματα και γι’αυτό δέν κάνουν για φορητή χρήση.

2) Τύπος « NiCd » Νικελίου – Καδμίου Έχουν τάση 1.2 / cell και υπάρχουν στο εμπόριο ως απλά στοιχεία ή συστοιχίες διαφόρων τύπων ανάλογα με την χρήση από 1,2 - 24V. Συνήθως έχουμε 2,4V - 3,6V - 4,8V - 6V - 7,2V - 10,8V - 12V - 14,4V Έχουν μεγάλη μηχανική αντοχή σε χτυπήματα επειδή είναι ερμητικά κατασκευασμένες γι’αυτό και χρησιμοποιούνται σε φορητές συσκευές . 1 Τυπικές χρήσεις τους είναι σε : Κινητά τηλέφωνα ,Φορητοί υπολογιστές ,Βιντεοκάμερες , Ασύρματα τηλέφωνα , Φορητοί πομποδέκτες & ειδικά σε Φορητά δράπανα , Φορητά σκουπάκια κ.ά. Λόγω της πολύ μικρής εσωτερικής τους αντίστασης μπορούν να παρέχουν υψηλά ποσοστά ρεύματος .Η διάρκεια ζωής τους είναι 1000 κύκλοι φόρτισης – εκφόρτισης ανεξαρτήτου χρόνου . Προβλήματα : Υποφέρουν από δύο προβλήματα α)τον Μηδενισμό και β) το Φαινόμενο Μνήμης τα οποία θεραπεύονται με σοκ ρεύματος 3 x C λίγων λεπτών για 3-4 κύκλους φόρτησης-εκφόρτησης. Για να μην υπάρχουν τέτοια προβλήματα οι μπαταρίες αυτές πρέπει να φορτίζονται και να εκφορτίζονται πλήρως σε κάθε χρήση και να αποθηκεύονται αφόρτιστες. Λόγω της μη γραμμικής τάσης εκφόρτισης ο χρόνος υπολογισμού υπολοίπου λειτουργίας που έχουν οι συσκευές στις ένδειξεις υπολοίπου μπαταρίας που έχουν είναι αναξιόπιστος .

3) T ύπος « Ni MH » Νικελίου Υδριδίου του Μετάλλου Έχουν ίδια πολική τάση και χαρακτηριστικά με τις μπαταρίες NiCd αλλά με τις εξής διαφορές : 1) Έχουν έως και δύο φορές μεγαλύτερη χωρητικότητα για ίδιο μέγεθος στοιχείου. 2) Παρουσιάζουν το φαινόμενο μνήμης στο 30 % της NiCd (3 φορές λιγότερο) δηλαδή για σωστή συντήρηση τους χρειάζονται μια πλήρη φόρτιση – εκφόρτιση κάθε 3-4 κύκλους 3) θεραπεύονται όπως οι NiCd με σοκ ρεύματος 3 x C 4) Έχουν μεγαλύτερη εσωτερική αντίσταση από τις NiCd και γι’αυτό δεν μπορούν να δώσουν τόσο μεγάλα ρεύματα ώστε να τις αντικαταστήσουν στα φορητά εργαλεία ισχύος όπως Σκουπάκια – Δράπανα κ.ά

4) Τύπος « Liion » Ιόντων Λιθίου Έχει τάση 3,7 V / στοιχείο και κατασκευάζεται σε κυψέλες των 3,7 V και συστοιχίες των : 7,4 V – 11,1V –14,8V. Έχει διπλάσια χωρητικότητα στον ίδιο όγκο σε σχέση με τις NiMH και τετραπλάσια από τις NiCd. Τυπικές χρήσεις τους είναι : σε κινητά τηλέφωνα, ασύρματα τηλέφωνα DECT, Laptop, PDA, βιντεοκάμερες, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές κ.ά παρέχοντας μεγάλη αυτονομία & αξιοπιστία. Δεν παρουσιάζουν φαινόμενο μνήμης και μάλιστα οι συχνές φορτίσεις τους κάνουν καλό . Η μέγιστη τάση φόρτισης ανά στοιχείο είναι αυστηρά τα 4,2V. Αποθηκεύονται φορτισμένες στο 40% της χωρητικότητάς τους και σε δροσερό περιβάλον (5-15 Celsius). Επειδή έχουν γραμμική τάση εκφόρτισης οι συσκευές που τις χρησιμοποιούν μας δίνουν αξιόπιστο υπολοιπόμενο χρόνο λειτουργίας με ακρίβεια λεπτού (minutes) της ώρας.Πολλές έχουν ενσωματωμένο κύκλωμα επιτήρησης τάσης για μέγιστη ακρίβεια μέτρησης υπολοίπου (info lithium).Ο χρόνος ζωής τους είναι maximum500 κύκλοι (4-5 χρόνια). Κοστίζουν ακριβότερα από τις προηγούμενες .

5) Τύπος « LiPo » Λιθίου πολυμερών Έχουν την ίδια πολική τάση με τις παραπάνω, αλλά κατασκευαστικά διαφέρουν στο ότι το πορώδες διαχωριστικό φύλλο έχει αντικατασταθεί από φύλλο από πολυμερούς υλικό μη αγώγιμο στο ρεύμα αλλά αφήνει τα ιόντα να το διαπερνουν. Επίσης τα στοιχεία συσκευάζονται σε μαλακό περίβλημα που λέγεται φάκελλος έχοντας έτσι μικρό βάρος και δεν αναπτύσουν πιέσεις ώστε να εκρυγνύονται (όμως αναφλεγονται), μπορούν να έχουν πολύ λεπτές διαστάσεις ή και περίεργα σχήματα έχοντας έτσι χρήση σε υπερλεπτά smartphone, tablet, Ultrabook κλπ. Έχουν την ικανότητα να δίνουν μεγαλύτερα ρεύματα από τις Liion και έτσι μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε φορητά δράπανα και σκουπάκια, καθώς και σε υβριδικά αυτοκίνητα. Η μέγιστη τάση φόρτισης ανά στοιχείο είναι αυστηρά τα 4,2V. To μέγιστο ρεύμα φόρτισης δε πρέπει να υπερβαίνει το 1 x C (π.χ εάν C=2800 mAh δεν πρέπει να υπερβούμε τα 2,8Α ρεύμα φόρτισης) αλλίώς η μπαταρία αναφλέγεται βίαια με φλόγα που μπορεί να ξεπεράσει τα 2 μέτρα!!! Αποθηκεύονται φορτισμένες στο 40% της χωρητικότητάς τους και σε δροσερό περιβάλον (5-15 Celsius).