Аккумуляторные батареи и аккумуляторы, в чем разница

Термины «аккумуляторная батарея» и «аккумулятор» часто используют как синонимы – не только в быту, но и в профессиональной среде. Тем не менее, между этими понятиями есть существенная разница. Во многих случаях она не принципиальна, и можно спокойно использовать эти термины как взаимозаменяемые понятия. Например, если вы скажете, что хотите заказать аккумулятор для электровелосипеда, мы прекрасно поймем друг друга, хотя на самом деле речь идет об аккумуляторной батарее (АКБ).

Аккумуляторами часто называют любые перезаряжаемые источники питания, т.к. этот термин стал собирательным образом. С другой стороны, батареями нередко называют единичные элементы питания из-за их английского обозначения «Battery». Это не критично, но иногда из-за смешения этих понятий могут возникнуть неясности и недопонимания. Поэтому лучше использовать термины корректно, а для этого нужно четко понимать, что представляет собой АКБ с инженерной точки зрения и чем она отличается от аккумулятора.

Важные отличия

Аккумулятором или элементом питания (а в народе – еще и ячейкой или «банкой) называют единичный химический источник тока (ХИТ), предназначенный для накопления энергии при зарядке и предоставления этой энергии для питания какого-либо устройства или нагрузки. В его корпусе находятся анод, катод и электролит, а их формулы зависят от типа аккумулятора.

Например, в литий-ионных моделях обычно применяется графитовый анод и катод из оксида лития и других металлов (LiMn2O4, LiCoO2, LiNiCoAlO2, LiNiMnCoO2, LiFePO4). Материалы катода и анода наносят на фольгу, разделяют пористым сепаратором с пропиткой из этилен-карбонатного или другого электролита и сворачивают в рулон. В зависимости от способа сворачивания, ячейки приобретают цилиндрическую или призматическую форму. Их размеры бывают разными, причем у Li-ion элементов есть строгая номенклатура типоразмеров.

Наиболее распространены цилиндрические литий-ионки форм-факторов 18650 и 21700. Первые 2 цифры в их обозначении – это диаметр (в мм), а 2 последующие – длина. Независимо от формы и размеров, все аккумуляторы с идентичным типом химии имеют одинаковое напряжение. Так, у большинства Li-ion ячеек вольтаж составляет 3,6 или 3,7 В, у моделей подвида LiFePO4 – 3,2–3,3 В, у литий-титанатных – 2,3–2,4 В. Чтобы получить источник питания большего вольтажа и/или емкости, ячейки соединяют в аккумуляторные батареи.

Чем отличаются АКБ?

Они представляют собой совокупность нескольких одинаковых аккумуляторов, соединенных в единый моноблок по последовательной, параллельной или комбинированной схеме. Литиевые АКБ собирают из незащищенных ячеек (без собственных плат защиты) и снабжают общей BMS платой для мониторинга рабочих параметров и защиты всей сборки от разных рисков.

У свинцово-кислотных аккумуляторов и батарей отличия аналогичны. Один элемент имеет вольтаж 2 В, состоит из электродов (пластин), сепаратора, электролита, бака и крышки. Для получения большего напряжения (4, 6, 12, 24, 48, 72, 80 В) ячейки соединяют в единую систему при помощи перемычек с минимальным электрическим сопротивлением.

Другими словами, разница между аккумуляторами и батареями с любым типом химии заключается в том, что в первом случае мы имеем дело с единичным элементом питания, а во втором – с моноблоком, в состав которого входит несколько таких элементов. Причем они соединены по определенной схеме для набора нужного напряжения и емкости.

Читайте в предыдущей статье блога VoltBikes.ru о том, как работает круиз-контроль на электровелосипеде.

 

  • 10 марта 2024 г.
  • 994 просмотра