Mpataries ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ ΕΙΔΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

ΜΠΑΤΑΡΙΑ
ΕΙΔΗ – ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ – ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ
Κατανοώντας τις προδιαγραφές της μπαταρίας

Capacity – Χωρητικότητα
Χαρακτηριστικά της μπαταρίας 1
 Η χωρητικότητα σε φορτία ( ηλεκτρόνια ), οι συνολικές Amp-ώρες που παρέχει η μπαταρία όταν
εκφορτίζεται με συγκεκριμένο ρεύμα (που ορίζεται ως C-rate) από το 100 % της πλήρης φόρτισης έως
την τάση cut – off .
 Η χωρητικότητα υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας το ρεύμα εκφορτισης (σε Amps) επί του χρόνου
εκφορτισης (σε ώρες) και μειώνεται οσο αυξάνεται το C-rate
Νικολαΐδης Δημήτριος Π.Ε 84

 Η ηλεκτρεγερτικη δυναμη E.M.F που παρέχεται από μία μπαταρία είναι γνωστη και
ως η τάση της.
 Η τάση μίας μπαταρίας εξαρτάται από διάφορα χαρακτηριστικά όπως η χημεία των
στοιχειων της , η εσωτερική αντίσταση .
 Η μέση τάση ενός στοιχειου lead acid είναι 2.0 V
 Εξαρτάται και από άλλους παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η αυτοεκφορτιση
Voltage – Ονομαστική τάση
Χαρακτηριστικά της μπαταρίας 1

 Η απόδοση μίας μπαταρίας είναι ο λόγος της ενέργειας που δίνει η μπαταρια προς
την ενέργεια που καταναλώθηκε για να φορτιστεί η μπαταρια .
Efficiency - Απόδοση
Χαρακτηριστικά μπαταρίας 3

 Η ελάχιστη επιτρεπόμενη τάση. Όταν η μπαταρια φτάσει σε αυτήν την τάση η μπαταρια
χαρακτηρίζεται «άδεια» .
Cut-off Voltage, Ελάχιστη τάση λειτουργείας

 Ο αριθμός των κύκλων αποφόρτισης-φόρτισης που μπορεί να κάνει η μπαταρία μέχρι να αδυνατεί
να ακολουθήσει συγκεκριμενα κριτήρια απόδοσης.
 Ο κύκλος της ζωής υπολογίζεται για συγκεκριμένες συνθήκες φόρτισης και αποφόρτισης. Η
πραγματική ζωή λειτουργίας της μπαταρίας επηρεάζεται από το ρυθμό και το βάθος των κύκλων
καθως και από άλλες καταστάσεις όπως η θερμοκρασία και η υγρασία.
Κύκλος ζωής Cycle Life

 Η πυκνότητα ενέργειας μίας μπαταρίας εκφράζεται γενικά με δύο τρόπους.
 Η βαρομετρική ενεργειακή πυκνότητα μίας μπαταρίας είναι ένα μέτρο του πόση ενέργεια περιέχει μία
μπαταρία σε σύγκριση με το βάρος της, και συνήθως εκφράζεται σε (Whr/kg).
 Η βαρομετρική ενεργειακή πυκνότητα μίας μπαταρίας είναι ένα μέτρο του πόση ενέργεια περιέχει μία
μπαταρία σε σύγκριση με τον όγκο της και συνηθως εκφράζεται σε (Whr/l).
Energy Density (By Weight and Volume) – Πυκνότητα Ενέργειας

 Το μέγιστο ρεύμα στο οποίο η μπαταρία μπορεί δίνει συνεχόμενα .
 Το όριο συνήθως ορίζεται από τον κατασκευαστή της μπαταρίας για να εμποδίσουν τον
υπερβολικό ρυθμό αποφόρτισης που θα καταστρέψει τη μπαταρία ή θα μειώσει τη
χωρητικότητα της.
 Μαζί με τη μέγιστη συνεχή ισχύ του ηλεκτρικού κινητήρα , αυτό ορίζει την κορυφαία
διατηρήσιμη ταχύτητα και επιτάχυνση σε ένα ηλεκτρικό όχημα.
Maximum Continuous Discharge- Μέγιστο συνεχόμενο επιτρεπτό ρεύμα

 Η τάση με την οποία φορτίζεται η μπαταρία στην μέγιστη χωρητικότητα της.
 Το πρωτόκολλο φόρτισης αποτελείται γενικά από δυο στάδια στο πρώτο δίνεται ένα
σταθερό ρεύμα που φορτίζει την μπαταρίας μέχρι να φτάσει στην ονομαστική της
τάση.
 Στο δευτερο δίνεται μια συνεχή τάση φόρτισης (απο τον φορτιστή ), μέχρι το ρεύμα
φόρτισης να μηδενιστεί .
Charge Voltage – Τάση φόρτισης

Χαρακτηριστικά μπαταρία 9
Το σταθερό ρεύμα με το οποίο η μπαταρία φορτίζεται αρχικά μέχρι να φτάσει
στο 70% πριν μεταβεί στο δευτερο στάδιο της φόρτισης με σταθερή τάση .
(Recommended) Charge Current - Ρεύμα φόρτισης

• Οι μπαταρίες είναι πολύ ευαίσθητες με την θερμοκρασία .Βασικά χαρακτηριστικά που
μεταβάλλονται ειναι σε σχέση με την θερμοκρασία ειναι η φόρτιση και τη χωρητικότητας
της .
• Οι πιο καλοσχεδιασμένοι φορτιστές έχουν αισθητήρες θερμοκρασίας ώστε να
διασφαλίσουν ότι η θερμοκρασία της μπαταρίας δεν ξεπερνάει κάποια ορια (εάν ναι , ο
φορτιστής σταματά )
Operating Temperature- Θερμοκρασία λειτουργιας
Temperature vs. Capacity - Flooded Lead Acid Batteries

BATTERY CHARACTERISTICS 11
• Η αυτοεκφόρτιση ( που συμβαίνει σε όλες τις μπαταρίες ) καθορίζει τη «ζωή ραφιού»
μίας μπαταρίας.
• Είναι σημαντικό να σημειώσουμε ότι η αυτοκεφόρτιση εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από
τη θερμοκρασία και αυξάνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία της μπαταρίας.
Self Discharge < Χρόνος αυτοεκφόρτιση

Self Discharge - Χρόνος αυτοεκφόρτιση

Ο χρόνος που ο καταναλωτής χρειάζεται για την επαναφόρτιση της μπαταρίας , ποικίλει
και εξαρτάται από την συσκευη που τροφοδοτεί η μπαταρια .
Recharge Time > Χρόνος φόρτισης

 Δεν προκαλεί έκπληξη το ότι η μπαταρία Ni-Cd προσφέρει την καλύτερη αναλογία
κόστους/απόδοσης κάθε επαναφορτιζόμενης μπαταρίας: είναι μία παλιά τεχνολογία που παράγεται
σε μεγάλο όγκο από διάφορους κατασκευαστές.
Cost- Κόστος

 Ο ρυθμός αποφόρτισης 1C αδειάζει την μπαταρια σε 1 ώρα. Ο ρυθμός αποφόρτισης 2C
σημαίνει ότι η μπαταρια θα εκφορτιστεί δύο φορές γρηγορότερα (30 λεπτά).
C rate

Κατάσταση μπαταρίας 1
Βάθος αποφόρτισης / Depth of Discharge (DOD) (%)
 Το ποσοστό της χωρητικότητας μίας μπαταρίας που έχει εκφορτιστεί και εκφράζεται
ως ποσοστό της μέγιστης χωρητικότητας της . Μία αποφόρτιση τουλάχιστον στο 80%
DOD αναφέρεται ως πληρη εκφορτιση .

Battery Condition 1
Βάθος αποφόρτισηςDepth of Discharge (DOD) (%)
Βάθος αποφόρτισης vs κύκλος ζωής

 Η ηλεκτρικη ταση μεταξυ των πολων της μπαταρίας με το φορτίο σε λειτουργια .
 Η τελική τάση εξαρταται απο το ποσο φορτισμενη ειναι η μπαταρια και αναλογα με την συσκευη
που τροφοδοτει .
Terminal Voltage (V)
Battery Condition 2

 Η τάση ανάμεσα στους πόλους της μπαταρίας χωρίς να εφαρμόζεται φορτίο. (στον αέρα )
 Η τάση ανοιχτού κυκλώματος εξαρτάται από την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας και
αυξάνεται οσο την φορτίζεις .
Τάση ανοιχτού κυκλώματος Open-circuit voltage (V)
Κατάσταση μπαταρίας 3

Είδη μπαταρίας
Οικιακής χρήσης (επαναφορτιζόμενη και μη επαναφορτιζόμενη)
Βιομηχανικής χρήσης
Μπαταρίες οχημάτων

Αυτά είναι τα πιο κοινά είδη μπαταριών για συσκευές που χρησιμοποιούμε κάθε μέρα.
• Μερικές είναι επαναφορτιζόμενες, μπορείς να τις να τις φορτίσεις ξανα και ξανα .Καποια
στιγμη ομως πρεπει να αντικατασταθεί η μπαταρία.
• Μερικές είναι μη επαναφορτιζόμενες ή μίας χρήσης και μόλις αποφορτιστούν πλήρως
πρέπει να ανακυκλωθούν.
Μπαταρίες οικιακής χρήσης

ΕπαναφορτιζόμενεςΜπαταρίες οικιακής χρήσης
 Lead Acid Gel
• Lithium-ion (Li-ion)

BATTERY TYPES
RechargeableΜπαταρίες οικιακής χρήσης  Lead Acid Gel
 Περιγραφή: Mπαταρίες με στεγνό πυρήνα ,μικρές προς μέτριες, κλειστές,
επαναφορτιζόμενες
 Σχήμα : ορθογώνιες, μεγέθη κατά παραγγελία σε σκληρή πλαστική θήκη
 Εφαρμογές : Αυτοκίνητα , ηλεκτρονικά παιχνίδια, βάρκες, στρατιωτικά αεροσκάφη,
φορητά εργαλεία και όργανα.
 Aσφάλεια: Δεν διασκορπίζονται, Ο μόλυβδος είναι ένα τοξικό βαρύ μέταλλο ,
Μπορεί να προκαλέσει φωτιά εάν η μπαταρια βραχυκυκλώσει .

ΕπαναφορτιζόμενεςΜπαταρίες Οικιακής χρήσης
 Περιγραφή : Μικρές μπαταρίες με στεγνό πυρήνα, κλειστές, επαναφορτιζόμενες
 Σχήμα : μεγέθη κατά παραγγελία σε σκληρή πλαστική θήκη , μικρές κυλινδρικές,
κουμπιά
 Εφαρμογές: κινητά τηλέφωνα, λαπτοπ, εργαλεία, υβριδικά αυτοκίνητα, βιντεοκάμερες,
ηλεκτρονικά χειρός
 Ασφάλεια : Δεν διασκορπίζεται, μη τοξική
Lithium-ion (Li-ion)

Επαναφορτιζόμενες
• Nickel-Cadmium (Ni Cd)
• Nickel Metal Hydride (Ni MH)
Μπαταρίες οικιακής χρήσης

Πλεονεκτήματα των Lithium-ion (Li-ion)
 Μεγάλη ενεργειακή πυκνότητα.
 Δεν χρειάζεται εκτεταμένη φορτιση όταν είναι καινούρια. Μία συστηματική φόρτιση είναι ό,τι
χρειάζεται μόνο.
 Σχετικά χαμηλή αυτοαποφόρτιση.H αυτοαποφόρτιση της είναι μικρότερη του μισού από τις
μπαταρίες με βάση το νίκελ.
 Μικρη συντηρηση– δε χρειάζεται περιοδική αποφόρτιση, δεν υπάρχει το φαινομενο μνήμη.
 Ειδικου τυπου μαπαταριες μπορούν να παρέχουν πολύ υψηλό Ρεύμα των εφαρμογών όπως τα
εργαλεία
Οικιακές μπαταρίες χρήσης

ΕπαναφορτιζόμενεςΜπαταριες Οικιακής χρήσης
Μειονεκτήματα των Lithium-ion (Li-ion)
 Απαιτεί προστατευτικό κύκλωμα για να διατηρήσει την τάση και το ρεύμα σε ασφαλή επίπεδα.
 Υπόκειται σε φθορά λόγω χρόνου ακόμη και αν δεν χρησιμοποιείται – η αποθήκευση σε δροσερά
μέρη στη φόρτιση 40% μειώνει την επίδραση της φθορας του χρόνου.
 Περιορισμοί στη μεταφορά – η μεταφορά μεγαλων ποσοτήτων ίσως να υπόκειται σε ρυθμιστικό
έλεγχο . Αυτός ο περιορισμός δεν εφαρμόζεται σε προσωπικές φορητές μπαταρίες.
 Ακριβές για τον κατασκευαστή – περίπου 40% υψηλότερα σε κόστος από τις μπαταρίες nickel-
cadmium.

• Περιγραφή: μικρές μπαταρίες στεγνού πυρήνα, κλειστές, επαναφορτιζόμενες
• Μορφές: AAA, AA, C, D, μικρές κυλινδρικές, συσκευασίες πυρήνων τυλιγμένες με πολυεστέρα, μεγέθη
κατά παραγγελία σε σκληρή πλαστική θήκη
•
Εφαρμογές : Κινητά., λαπτοπ, εργαλεία, ηλεκτρονικά χειρός, παιχνίδια, ιατρικός εξοπλισμός
•
Ασφάλεια: Δεν διασκορπίζεται, το cadmium είναι ένα τοξικό βαρύ μέταλλο, δεν καίγεται, παράγει τοξικούς
ατμούς
Nickel-Cadmium (NiCad)
Μπαταριες Οικιακής χρήσης

Είδη μπαταριών
Πλεονεκτήματα – μειονεκτήματα Nickel-Cadmium (NiCad):
Οι μπαταρίες NiCad έχουν συχνά λιγότερο κόστος από τις NiMh ή τις μπαταρίες με βάση το λίθιο. μπορεί
να εμφανισουν το φαινομενο μνημης αν δεν φορτιστούν σωστά.
Πότε να χρησιμοποιούνται:
 Εάν χρειάζεται μία επαναφορτιζόμενη μπαταρία χαμηλού κόστους.
 Εάν χρειάζεται μεγάλη διάρκεια ζωής. Οι μπαταρίες NiCds συνήθως μπορούν να φορτιστούν και να
αποφορτιστούν πολλές φορές. Εάν αυτό γίνει σωστά, αυτές οι μπαταρίες μπορούν να φορτιστούν
περισσότερες φορές από άλλες επαναφορτιζόμενες.
Πότε να μην χρησιμοποιούνται:
 Εάν δεν είναι γνωστές οι συνθήκες χρήσης. Οι NiCd απαιτούν συγκεκριμένη διεργασία φόρτισης για
μεγαλύτερη μακροζωία.
 Για εφαρμογές όπου αυτή η διεργασία ίσως να μην τηρείται, ίσως να ταιριάζουν άλλες μπαταρίες.

• Περιγραφή: μικρές μπαταρίες στεγνού πυρήνα, κλειστές, επαναφορτιζόμενες
• Σχήμα : AAA, AA, C, D, 9 volt, 12 volt, πακέτα πυρήνα τυλιγμένα με πολυεστέρα, μικρές κυλινδρικές,
μεγέθη κατά παραγγελία
• Εφαρμογές : κινητά τηλέφωνα, λαπτοπ, εργαλεία, υβριδικά αυτοκίνητα, PDAs, ηλεκτρονικές συσκευές
• Ασφάλεια: δε διασκορπίζονται, μη τοξικές
Nickel Metal Hydride (NiMH)

Αυτές οι μπαταρίες συχνά περιέχουν περισσότερη ενέργεια και ανθεκτικότητα και προσφέρουν έναν
μικρότερο αριθμό κύκλων από τις μπαταρίες NiCd.
Πότε να χρησιμοποιηθεί:
 Εάν χρειαστεί υψηλό ρεύμα, όπως πχ εργαλεία χειρος δραπανα κτλ
 Εάν δεν είναι γνωστή η διαδικασία φόρτισης. Για παράδειγμα, εάν η μπαταρία φορτιστεί στη μισή
χωρητικότητα, αυτό θα ήταν καταστροφικό για τις μπαταρίες NiCd αλλά δεν θα επηρεαζε τις
μπαταρίες NiMh.
Πότε να μην χρησιμοποιηθεί:
• Εάν χρειάζεται μεγάλη διάρκεια ζωής. Η διαφημιζόμενη ζωή των μπαταριών NiMh είναι συνήθως
λιγότερο από 1000 κύκλους.
• Εάν μια συσκευη πρόκειται να φορτιστεί καθημερινά, η ζωή της μπαταρίας ίσως να μην κρατήσει
περισσότερο από μερικά χρόνια.
Πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα Nickel Metal Hydride (NiMH)

Ο καθημερινός χρήστης μπαταρίας ίσως ποτέ να μην συναντήσει αυτές τις μπαταρίες,
υπάρχουν για να τροφοδοτούν τις βαριές εφαρμογές όπως μηχανήματα στον σιδηρόδρομο,
UPS σε κέντρα δεδομένων, υπηρεσίες τηλεπικοινωνίας , ηλιακούς συλλέκτες .
Αυτά είναι τα είδη μπαταριών που θα φοβόσουν να συνατήσεις σε ένα σκοτεινό δρομάκι.
Πλάκα κάνουμε, δεν θα σε πειράξουν αν δεν τις προκαλέσεις.
Βιομηχανικές μπαταρίες

Βιομηχανικές μπαταρίες
 Absolute
Nickel Iron
 Nickel Iron

Μπαταρίες οχημάτων
 Υβριδικού αυτοκινήτου
Lead Acid

Lead Acid charging
 Την φόρτιση με σταθερό ρεύμα η οποια δίνει το μεγαλύτερο ποσό ενέργειας .
 Την topping charge όπου δίνεται χαμηλότερο ρεύμα φόρτισης και παρέχει κορεσμό.
 Την float charge φόρτιση η οποια αντισταθμίζει για τις απώλειες από την αυτοαποφόρτιση.
Για τη βέλτιστη φόρτιση, αυτές οι μπαταρίες πρέπει να φορτίζονται σε 3 στάδια.

Πλεονεκτήματα των Lead Acid
 Χαμηλό κόστος.
 Αξιόπιστες. Πάνω από 140 χρόνια ανάπτυξης.
 Δυνατές. Ανθεκτικές στην κακή χρήση.
 Ανεκτικές στην υπερφόρτιση.
 Μπορεί να δωσει πολύ υψηλό ρεύμα.
 Απροσδιόριστη ζωή ραφιού εάν αποθηκευτεί χωρίς
ηλεκτρολύτη
 Μπορείς να την αφήσεις σε σταδιακή αργή φόρτιση για εκτεταμένο χρονικό διάστημα.
 Διαθέσιμη μεγάλη ποικιλία μεγέθους και χωρητικότητας.
 Πολλοί προμηθευτές παγκοσμίως.
 Το πιο ευρέως ανακυκλώσιμο προϊόν στον κόσμο.

Lead Acid / μειονεκτήματα:
 Πολύ βαριές και ογκώδεις.
 Συνηθισμένη κουλομετρική απόδοση φόρτισης μόνο 70% αλλά σε ειδικά σχέδια μπορεί να είναι
από 85% ως 90%
 Κίνδυνος υπερθέρμανσης κατά τη φόρτιση
 Όχι κατάλληλες για γρήγορη φόρτιση
 Συνηθισμένος κύκλος ζωής 300 με 500 κύκλοι.
 Πρέπει να αποθηκεύεται σε φορτισμένη κατάσταση μόλις ο ηλεκτρολύτης εισαχθεί για να
αποφευχθεί η χειροτέρευση των ενεργών χημικών .

EYΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ

Mpataries ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ ΕΙΔΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

Recommended

Recommended

More Related Content

More from Dimitrios Nikolaidis

More from Dimitrios Nikolaidis (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (10)

Mpataries ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ ΕΙΔΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

Editor's Notes