Мощные аккумуляторы: Лучшие автомобильные аккумуляторы — какой лучше выбрать в 2020 году

Содержание

Лучшие автомобильные аккумуляторы — какой лучше выбрать в 2020 году

Tudor

Эта торговая марка получила известность в конце XIX века. Главным её продуктом стал усовершенствованный свинцово-кислотный аккумулятор. Сегодня бренд Tudor принадлежит корпорации Exide Technologies.

Ассортиментный ряд бренда отличается использованием наиболее современных технологических решений. К ним относятся технологии:

  • Ca/Ca — легирование свинцовых пластин кальцием (кальциевая технология), повышающее их прочность, улучшающее работоспособность АКБ, уменьшающее водопотребление;
  • 3DX — изготовление свинцовых решёток с алмазоподобной геометрией методом холодной перфорации, что увеличивает адгезию активной массы к пластине, удлиняет срок эксплуатации, улучшает электрические характеристики;
  • Carbon Boost — использование углеродных добавок в материале отрицательных пластин, что сокращает срок зарядки АКБ в 1,5 раза и другие.

Модели бренда объединены в серии, отличающиеся уровнем цен, электрической ёмкостью, пусковыми токами, скоростью перезарядки. Также их позиционирование определяется возможностью использования в современных городских автомобилях с большим числом дополнительных устройств, работающих как при включенном двигателе, так и во время стоянки.

  • Tudor Starter — бюджетная группа, в которую входит до десяти моделей ёмкостью от 55 до 90 А·ч. с прямой и обратной полярностью, пусковыми токами от 460 до 720 А. Напомним, прямая полярность — это когда плюсовой вывод находится слева, если смотреть на фасад с табличкой. Обратная — наоборот.
  • Tudor Technica — АКБ для автомобилей более высокого уровня. Они могут обслуживать дополнительные устройства типа климат-контроля, мощных аудиосистем и т. п. Пусковые токи холодной прокрутки — 200-850 А, ёмкость — от 32 до 110 А·ч. В эту группу входит около 40 моделей с прямой и обратной полярностью.
  • Tudor High-Tech — группа АКБ для дизельных внедорожников и автомобилей бизнес-класса. Их ёмкость — от 38 до 100 А·ч, пусковые токи — от 300 до 900 А. Всего в этой категории около 20 моделей с прямой и обратной полярностью.
  • Tudor Heavy Professional — группа АКБ, которые выпускаются для грузовых автомобилей и спецтехники. Пусковые токи — от 1000 до 1130 А, ёмкость — от 185 до 235 А·ч.
  • Tudor AGM Start-Stop — особая группа аккумуляторов, выполненных по технологии AGM. Их пластины окружены не жидкостью, а стекловолокном, пропитанным электролитом. Такая технология совместно с решениями Start-Stop существенно увеличивает пусковые токи, скорость зарядки, срок службы батареи, усиливает её стойкость к вибрации и коррозии.

АКБ последней категории стоят минимум в два раза больше ординарных аналогов. Они предназначены для мощных автомобилей с большим потреблением энергии и частым использованием стартера (Start-Stop). Такие АКБ устойчивы к глубокому разряду. Их ёмкость — от 50 до 105 А·ч, пусковые токи — от 680 до 950 А. Линейка состоит из шести моделей, все с обратной полярностью.

Все аккумуляторы Tudor — необслуживаемые. Их крышки герметичны, весь конденсат в АКБ с жидким электролитом возвращается обратно, поэтому его количество не уменьшается до конца эксплуатации. В батареях AGM уровень электролита как таковой вообще не контролируется. Заряжать все АКБ необходимо током силой в 1/10 ёмкости. Напряжение заряда — 14,4-14,8 В. Перезарядка (напряжение более 15 В) для таких АКБ губительна.

BOSCH

Robert Bosch GmbH — это группа немецких предприятий, разрабатывающих и изготавливающих, кроме прочей продукции, известные во всём мире аккумуляторы. Батареи для мотоциклов и автомобилей производятся с 1922 года. Сегодня компания объединяет 300 дочерних предприятий и 13 тысяч дилерских центров. Аккумуляторы 182 типов продаются в 140 странах.

Кроме собственных разработок, компания активно использует в своей продукции инновационные проекты других производителей АКБ, включая технологии EFB и AGM.

Все производимые аккумуляторы разделяются на несколько групп:

  • S3 — самая недорогая серия батарей, предназначенных для автомобилей с невысоким энергопотреблением. Их раскупают в наибольших объёмах;
  • Bosch S4 Silver — для современных европейских и азиатских машин со средним энергопотреблением во всех климатических районах;
  • S5 Silver Plus — рассчитанные на мощные дизельные авто с большим потреблением. Они стабильно работают при низких и высоких температурах в городских условиях;
  • S5 EFB — разработаны для малолитражных автомобилей, оборудованных системой Start-Stop. Такие батареи являются улучшенными модификациями жидкостных S3;
  • S6 AGM HighTec — наиболее продвинутые в техническом плане АКБ. Они разработаны для автомобилей премиум-класса с мощными двигателями и большим количеством потребителей.

EXIDE

Компания, именуемая Exide Technologies, основана в Филадельфии (США) в 1888 году. Сегодня это мировой лидер в изготовлении систем накопления и сохранения энергии. За 130 лет существования в неё вошли крупнейшие разработчики аккумуляторов — испанская фирма Tudor, немецкая Hagen Batteries, американская GNB Technologies.

Компания Exide имеет представительства в 80 странах. Её разработки отличаются инновационными идеями, быстро распространяющимися по всему миру. Концерн производит:

  • стартерные батареи для легкового, грузового и водного транспорта;
  • тяговые АКБ для специальной, аграрной, электрической и строительной техники;
  • большое число устройств и вторичных источников электропитания различных систем.

В числе новейших технологий, разрабатываемых или внедряемых в новые батареи:

  • Exide Carbon Boost;
  • решетки 3DX;
  • Exide AGM;
  • Exide EFB и другие.

Преимущества от освоения этих технологий в новых АКБ получают не только пользователи, но и окружающая среда. Так, батареи EFB и AGM, разработанные для машин с системой Start-Stop, сокращают расход топлива, что уменьшает выбросы CO2 на 5-12 %. Технология 3DX-решётки увеличивает срок жизни аккумулятора и количество подаваемой энергии.

Под брендом Exide компания выпускает следующие серии аккумуляторов:

  • Classic — классические батареи обслуживаемого типа, самые недорогие по цене;
  • Excell — кальциевые АКБ обслуживаемого типа, они отличаются от предыдущей серии дополнительной мощностью (до 15 %) и универсальностью применения;
  • Start-Stop EFB — батареи для малолитражных авто, оснащаемых системами Start-Stop и рекуперативного торможения. Эти изделия отличаются втрое большим сроком службы;
  • Start-Stop AGM — батареи, выполненные по передовой технологии AGM с отсутствием жидкого электролита. Они характеризуются высоким пусковым током, большой скоростью приёма заряда, вчетверо удлинённым сроком службы. Такие модели предназначены для авто со значительным энергопотреблением;
  • Premium — батареи, изготавливаемые по технологии Carbon Boost (углеродные добавки в теле отрицательных пластин). Они обладают двойной скоростью зарядки и дополнительной (30 %) пусковой мощностью. Назначение — интенсивная городская эксплуатация в экстремальных климатических условиях.

VARTA

VARTA была основана в Германии ещё в 1887 году под другим именем. После 2002-го она вошла в состав мирового лидера по производству АКБ — компанию Johnson Controls. Сегодня VARTA выпускает аккумуляторные батареи для легковых и грузовых автомобилей, моторных катеров и яхт.

В 2003 году компания освоила технологию AGM, через три года запустила изготовление батарей для авто с системой Start-Stop, ещё через год запатентовала изготовление решёток по новейшей технологии. Инновации существенно увеличили надёжность выпускаемых батарей, их производительность и срок службы.

Компания производит следующие виды аккумуляторов для легковых автомобилей:

  • Black Dynamic — стандартные необслуживаемые АКБ классического типа. Они производятся в 13 вариантах, отличающихся друг от друга ёмкостью (от 40 до 90 А·ч), пусковым током и размером корпуса.
  • Blue Dynamic — АКБ для автомобилей среднего энергопотребления без системы Start-Stop. Пусковая мощность на 25 % выше, чем у АКБ вида Black. Выпускаются в 25 моделях. Запатентованная технология решётки Power Frame обеспечивает быструю зарядку и высокий пусковой ток. Ёмкость — от 40 до 95 А·ч.
  • Blue Dynamic EFB — необслуживаемые батареи с жидким электролитом для автомобилей с энергопотреблением выше среднего. Серия представлена пятью моделями для автомобилей с системой Start-Stop начального уровня. За счёт технологии EFB срок службы увеличен вдвое по сравнению с Black Dynamic.
  • Silver Dynamic — наилучшие АКБ компании VARTA для автомобилей премиум-класса, не оснащённых системой Start-Stop. Они отличаются высокой производительностью (пусковая мощность выше на 15 %, чем у Blue Dynamic). Серия состоит из 11 моделей. Ёмкость — от 54 до 100 А·ч.
  • Silver Dynamic AGM — наиболее мощные аккумуляторы для автомобилей с системой Start-Stop, а также с большим энергопотреблением в экстремальных климатических условиях, в интенсивном городском цикле. Модели обладают втрое повышенной устойчивостью к циклическим процессам заряда-разряда, высокими пусковыми токами и продолжительным сроком службы (в три раза по отношению к Black Dynamic). Линейка состоит из пяти моделей.

TOPLA

Свои лучшие автомобильные аккумуляторы словенская компания TAB выпускает под брендом Topla. Первые модели фирма изготовила в 1965 году по лицензии компании Tudor. Со временем она получила право поставлять свои изделия для производителей автомобилей Fiat, Peugeot, Renault и Citroen.

Через 15 лет на конвейер встали изделия собственной разработки. Современное производство реализуется с активным использованием прогрессивных технологий, в числе которых:

  • Expanded Metal — просечно-растяжное изготовление свинцовых электродов;
  • производство электродов с кальциевыми добавками, что резко уменьшило потребление воды и дало возможность выпускать необслуживаемые АКБ;
  • лабиринтная система крышки для возвращения конденсата электролита в основной объём;
  • защита от возгорания в случае перегрева;
  • клапанное регулирование VRLA для отвода газов;
  • производство батарей EFB, гелевых и AGM.

Для легковых автомобилей аккумуляторы Topla выпускаются сериями:

  • Start — ёмкостью от 44 до 99 А·ч, пусковыми токами от 390 до 850 А. Модель рассчитана на бюджетные автомобили с умеренным энергопотреблением и представлена в четырёх модификациях.
  • Energy — ёмкостью 45-110 А·ч, пусковыми токами 400-1000 А. Эта серия предназначена для авто любых марок, состоит из 18 модификаций.
  • Top — ёмкостью 54-100 А·ч, пусковыми токами 510-950 А. Это современная разработка, пользующаяся самым большим спросом и представленная в восьми модификациях.
  • Top EFB Stop/Go. В этих изделиях используется технология пакетирования электродов, что увеличивает срок службы батареи в два раза. Такие АКБ разработаны для авто с системой Start-Stop и представлены в пяти модификациях.
  • Top AGM Stop/Go — ёмкостью 60-95 А·ч, пусковыми токами 680-850 А. В таких батареях использована технология AGM. Они отличаются высокой надёжностью и доступны в четырёх модификациях.

MUTLU

Бренд Mutlu принадлежит турецкому холдингу Мутлу Акю, который входит в группу Metair Grubu. Под этим брендом производство АКБ стартовало ещё в 1955 году, поэтому времени для превращения в мирового гиганта было достаточно.

Аккумуляторы Mutlu отличаются широким ассортиментным рядом, доступными ценами, надёжностью и долговечностью — до 5-6 лет. Продукция с завода в Тузле экспортируется в 70 стран. Её хорошо знают и в России. Компания использует следующие технологии:

  • серебряно-кальциевый сплав, уменьшающий расход воды, что увеличивает стойкость пластин к коррозии;
  • непрерывное литьё Con-Cast, усиливающее структуру решёток;
  • просечно-вытяжной лист Ex-Met, позволяющий получать более прочные решётки не литьём, а прокаткой и нарезкой;
  • изготовление АКБ методом AGM, при котором электролит находится не в жидком, а адсорбированном состоянии в стекловолокне. Технология повышает все характеристики изделия.

Модельный ряд содержит линейки:

Calcium Silver — пластины содержат кальций и серебро, повышающих срок службы.

  • SFB — новейшая методика изготовления АКБ с жидким электролитом. Аккумуляторы для нормального и высокого потребления.
  • EFB Start-Stop — батареи для транспортных средств с системой Start-Stop.
  • GEL — АКБ с электролитом в виде геля. Они экологически безопасные, могут использоваться в закрытом помещении, устойчивы к разряду.
  • Full Energy — АКБ с наиболее высоким зарядом энергии и длительным сроком службы. Они используются в электромобилях, инвалидной технике, солнечных электростанциях, лифтах, погрузчиках и ИБП. Являются необслуживаемыми, стойки к глубокому разряду.
  • Marine — АКБ, изготовленные по технологии SFB и предназначенные для водного транспорта. Необслуживаемые, могут долго храниться на складе не в сезон.

SOLITE

Продукция этой марки изготавливается концерном Hyundai Sungwoo Automotive Korea в Южной Корее. Предприятие открыто в 1979 году. Оно пользуется популярностью как крупный производитель запчастей для транспортных средств, имеет собственный научно-исследовательский центр, поставляет свои изделия на автомобильные заводы Toyota, KIA, Nissan, Hyundai, Honda и General Motors.

АКБ Solite, изготавливаемые для легковых и грузовых авто, поставляются в страны Европы, Азии и Америки. В них применяются как современные, так и испытанные технологии:

  • сплавы свинца с кальцием, серебром и другими металлами, увеличивающими токоотдачу, скорость заряда, уменьшение потребления воды;
  • инновационные клеммы и особый вид токоотводов, защищающих АКБ от вибрации и увеличивающих срок службы;
  • CMF, AGM и гелевый электролит.

Все аккумуляторы — необслуживаемые. Примерное количество моделей для легковых авто — 43, для грузовых — 7 единиц. Ёмкости АКБ для легковых машин — от 44 до 110 А·ч, токи холодной прокрутки — от 350 до 850 А. Для грузового транспорта характеристики АКБ равны соответственно 110-220 А·ч и 900-1315 А.

AKOM

Эти батареи выпускает российская компания с одноименным названием, основанная в 2001 году в городе Жигулёвске. Её развитию способствовали всемирно известные производители АКБ TUDOR и VARTA.

Ассортимент состоит из нескольких линеек:

  • АКОМ — батареи стартовой серии. Ёмкость для легковых машин — 55-100 А·ч, пусковой ток — 460-870 А. Выпускается 18 моделей с изделиями для грузовых и азиатских машин.
  • EFB — новейшие АКБ с двойным ресурсом и увеличенными токами. Они не боятся глубокого разряда и коррозии на пластинах. Ёмкость — 55-100 А·ч, токи — 530-930 А. Все семь моделей производятся для автомобилей премиум-класса с системой Start-Stop.
  • Ultimatum — линейка EFB батарей для машин с системой Start-Stop, большим потреблением. Эти АКБ предназначены для авто, яхт и катеров, отличаются стойкостью к разрядам. Три модели выпускаются с емкостями 60-95 А·ч и пусковыми токами 550-850 А.
  • Bravo — аккумуляторы для авто со стандартным набором потребителей. Выпускаются четыре модели для легковых и две модели для грузовых авто. Ёмкости — 55-90 А·ч и 140-190 А·ч. Токи — 430-760 А и 890-1100 А соответственно.
  • Reactor — наиболее мощные АКБ для машин с большим количеством потребителей. Ёмкости в пяти моделях колеблются в диапазоне 55-100 А·ч, пусковые токи — 550-1000 А. Такие батареи не имеют аналогов в России.

TYUMEN BATTERY

Бренд принадлежит Тюменскому аккумуляторному заводу, который образовался из эвакуированного сюда в 1941 году Подольского завода из Подмосковья. Сегодня это огромное предприятие полного цикла, которое изготавливает в год более 70 млн АКБ 400 типов.

Наиболее востребованными являются линейки Tyumen Premium, Tyumen Standart, Tyumen Standart Asia.

О выборе аккумуляторов

Каждые 3-5 лет владелец автомобиля вынужден покупать автомобильный аккумулятор. Какой лучше выбрать — вопрос не из лёгких, потому что в продаже их представлено много.

Информация о качестве, полученная из источников в интернете, может оказаться ложной. Самые надёжные сведения можно получить от знакомых, уже испытавших приглянувшиеся вам автомобильные аккумуляторы. Какие лучше и от каких вариантов стоит сразу отказаться, вы установите сами, сузите этим круг поиска.

Чтобы выбор был правильным, нужно чётко понимать, что требуется от новой батареи. Если важна минимальная цена — нужно искать описания и рассматривать лучшие бюджетные аккумуляторы 2020 года.

Если играют роль другие параметры — необслуживаемость, долгий срок эксплуатации, производительность по энергоотдаче, скорость заряда, наличие передовых технологий (EFB, AGM, гелевые источники и т. д.), то стоит изучить тему максимально глубоко, чтобы впоследствии не пожалеть о принятом решении.

Доверять рейтингам бюджетных или премиальных аккумуляторов нужно с осторожностью, так как в них может быть много субъективизма или (что хуже) информации, придуманной в интересах какого-то производителя.

Об обслуживании аккумуляторов

Практически для всех описанных в статье видов аккумуляторов производители рекомендуют схожие методики зарядки и обслуживания:

  • Заряжать АКБ нужно в тёплом помещении (20-25 ºС) после предварительной выдержки в нём в течение нескольких часов.
  • Ток зарядки — 1/10 от ёмкости (численного значения). Об окончании заряда можно судить по значительному уменьшению уровня тока, по достижению плотности электролита в 1,27-1,28 г/см³, а также по напряжению на клеммах АКБ не ниже 12,7 В через 8-10 часов после зарядки.
  • Напряжение зарядки для всех АКБ (кроме кальциевых) не должно превышать 14,4-14,8 В. Кальциевые батареи заряжают специальными программируемыми ЗУ напряжением 16,1 В.
  • Обслуживаемые аккумуляторы нужно обрабатывать щелочным раствором соды для уменьшения саморазряда, а также периодически контролировать уровень электролита и доливать дистиллированную воду.
  • Необслуживаемые АКБ нельзя подвергать глубоким разрядам. Особенно чревато это для кальциевых АКБ. Их также сложнее заряжать.

Аккумуляторная батарея — важнейшая часть автомобиля, поэтому подбирать её нужно без спешки и советуясь со специалистами, которым вы доверяете. К её эксплуатации следует относиться бережно, тогда она прослужит дольше ожидаемого.

Как выбрать аккумулятор для фонаря: 18650 или АА, ААА

Большое разнообразие типов фонарей и фонариков порождает некую неопределенность при выборе аккумуляторов для них. В данном обзоре подробно рассмотрены современные литий-ионные аккумуляторные батарейки (акб) для светодиодного фонаря типоразмеров 18650, 16340, 14500, а также произведено их сравнение с ранее популярными классическими аккумуляторами для фонариков АА, ААА, R14, R20.

Данная статья поможет разобраться с тем, на что влияют такие важные технические характеристики, как химический состав, напряжение, емкость, ток отдачи. Понимание этих параметров поможет сделать правильный выбор аккумулятора для вашей модели фонаря.

Характеристики аккумуляторов для фонаря

К основным характеристикам аккумуляторов для фонаря относятся:

  1. Химический состав.
  2. Типоразмер
  3. Напряжение.
  4. Емкость.
  5. Рабочий ток.
  6. Эффект памяти.
  • От химического состава акб (литий-ионный или никель-металл-гидридный) зависят все основные параметры: удельная емкость, напряжение одного элемента, максимальный рабочий ток, «эффект памяти», число циклов заряд-разряд, Соответственно, от этого зависит длительность работы фонаря, яркость луча, количество элементов питания.
  • Типоразмер — это формат акб (круглый, прямоугольный) и размеры. Это один из первых параметров при выборе аккумулятора. Фонарь рассчитан на элементы определенного типоразмера. Акб большего формата не поместятся в аккумуляторный отсек, а меньшего — там не зафиксируются. Типоразмер имеет цифровое или цифро-буквенное обозначение. У литий-ионных аккумуляторов: 18650, 16340 (CR123A), 14500. У никель-металл-гидридных: АА, ААА, R14, R20. 
    • 18650 обозначает диаметр 18 мм и длину 65 мм, 16340 — 16 мм и 34 мм, 14500 — 14 мм и 50 мм.
    • АА — 14 мм и 50 мм, ААА — 10 мм и 44 мм, R14 — 26 мм и 50 мм, R20 — 34 мм и 62 мм.
      Как видим, аккумуляторные батарейки АА имеют тот же размер, что и акб 14500, но они не взаимозаменяемы из-за разного напряжения.
  • Напряжение — разность потенциалов между положительным и отрицательным полюсами элемента питания, измеряется в Вольтах (В или V). Необходимо использовать аккумуляторные элементы с тем напряжением, на которое рассчитан фонарь. Так, применив три LI-Ion акб 3.7V вместо трех Ni-MH 1.5V элементов, мы получим суммарное напряжение около 12 Вольт (вместо 4.5 Вольта). Важна также величина изменения напряжения в процессе разряда. Различают несколько значений напряжения аккумулятора:
    • максимальное — после полного заряда,
    • минимальное — в конце разряда.
    • номинальное — в середине разряда.
  • Емкость показывает как долго будет разряжаться аккумуляторная батарейка при номинальном токе. Измеряется в Ампер*часах (Ач), или, по-английски, в Amper*hour (Ah). Емкости небольшой величины выражают в миллиАмпер*часах или в milliAmper*hour (mAh). Надо понимать, что реальная емкость аккумулятора может быть заметно меньше заявленной, если рабочий ток значительно превышает номинальный ток.
  • Рабочий ток измеряется в Амперах или миллиАмперах (А или мА), в зарубежном обозначении Amper или milliAmper (A или mA). Чем выше ток, тем большую энергию в единицу времени может отдавать аккумуляторная батарейка, а значит она сможет питать более мощную лампочку в фонаре. Надо разделять понятия максимального рабочего тока, который может отдавать акб, и номинального рабочего тока, при котором обеспечивается заявленная производителем емкость. Литий-ионные аккумуляторы длительно могут отдавать большой ток лампочке или светодиоду фонаря, чем обеспечивается более яркий луч, чем при использовании Ni-MH акб.
  • Эффект памяти проявляется в уменьшении емкости никель-кадмиевых и никель-металл-гидридных аккумуляторных батареек при неполном разряде перед началом зарядки. Эффект памяти характерен для Ni-Cd, снижен у Ni-MH и отсутствует у Li-Ion акб.

Виды аккумуляторов для фонариков


Несмотря на большое разнообразие аккумуляторов для фонариков, все их можно поделить на встроенные или съемные. Встроенные модели в данной статье не рассматриваются. А съемные аккумуляторы для фонарей разделяются на несколько видов:

  1. Литий-ионные стандартные.
  2. Литий-ионные специализированные.
  3. Никель-металл-гидридные.
  4. Свинцово-кислотные.

Какой аккумулятор для фонарика лучше: 18650, 16430, 14500 или АА, ААА, R14, R20?

Литий-ионные аккумуляторы 18650, 16340 (CR123A), 14500 для фонарика, несомненно, лучше. Как и все литий-ионные акб, они имеют следующие преимущества:

  1. Большая емкость.
  2. Повышенное напряжение.
  3. Высокий ток отдачи.
  4. Нет эффекта памяти.

Почему же до сих пор в некоторых моделях фонариков используются никель-металл-гидридные аккумуляторные батарейки типов АА, ААА? А в более мощных фонарях — акб R14, R20?

Потому что никель-металл-гидридные аккумуляторы АА, ААА, R14, R20 также имеют ряд преимуществ:

  1. Низкая цена.
  2. Недорогие зарядные устройства.
  3. Выдерживают перезаряд и переразряд.
  4. Работают со старыми типами фонариков.

Использование никель-металл-гидридных аккумуляторных батареек часто обусловлено конструктивным расчетом фонарика старого типа под использование этого типа акб. 

Важно. Непосредственно заменить Ni-MH на Li-Ion, даже если размеры совпадают, нельзя из-за разных напряжений. Однако, вместо трех Ni-MH элементов АА можно использовать один Li-Ion аккумулятор 14500, заменив остальные два — элементами АА-пустышками, внутри которых находится просто перемычка. 

Вместе с тем, специально на замену аккумуляторным батарейкам АА выпускаются литий-ионные аккумуляторы 14500 1.5v. Такие акб содержат в одном корпусе литиевый элемент 3.6 v и преобразователь на 1.5v.

Многие современные фонарики рассчитаны на работу как с литий-ионными аккумуляторами, так и с никель-металл-гидридными. Такие фонари имеют встроенный преобразователем напряжения. 

Разновидности литий-ионных аккумуляторов 18650 для фонарей

Несмотря на общую технологию производства, литий-ионные аккумуляторы 18650 (также 16340 и 14500) делятся на разновидности, в зависимости от материала катода. В каждом из этих типов акб усилено какое-либо свойство, полезное для использования фонаря. Разновидности литий-ионных акб: 

  1. Литий-кобальтовые.
  2. Литий-марганцевые.
  3. Литий-марганец-никелевые.
  4. Литий-железо-фосфатные.

Не вдаваясь глубоко в конструктивные различия, отметим полезные для фонарей качества каждой разновидности литий-ионных аккумуляторов 18650.

Преимущества для фонарей литий-ионных акб 18650 разных типов

Химический тип акб 18650 Усиленные полезные качества
Литий-кобальтовые большая емкость (длительность работы фонаря)
Литий-марганцевые, литий-марганец-никелевые увеличенный разрядный ток (большая яркость фонаря)
Литий-железо-фосфатный
самый высокий разрядный ток, большое число циклов заряд-разряд

Как выбрать аккумулятор 18650 для фонарика светодиодного

В зависимости от назначения светодиодного фонарика, основным параметром выбора аккумулятора 18650 может быть:

  1. Максимальный отдаваемый ток.
  2. Максимальная емкость.
  • Максимальный отдаваемый ток важен для мощных светодиодных фонарей и батарейных прожекторов.
  • Максимальная емкость аккумуляторных элементов 18650 необходима для фонариков, от которых требуется длительная работа без подзарядки.

Например, для светодиодного фонарика в поход рекомендуем выбирать литий-кобальтовые акб 18650 с большой емкостью.

Когда необходим очень яркий луч фонарика (большая мощность), предпочтение стоит отдавать высокотоковым аккумуляторам 18650.

Если же, для мощного фонарика нужен высокотоковый аккумулятор 18650 с достаточно высокой емкостью, то рекомедуем выбрать одну из следующих моделей: LG HG2 (3000 mAh 20 A) или Samsung 25R (2500 mAh 20 A).

Особенность выбора для фонаря аккумулятора 18650

При выборе аккумулятора 18650 для фонаря следует также учитывать одну особенность. Акб 18650 могут быть:

  1. С платой защиты.
  2. Без защиты.
  • Литий-ионные аккумуляторные батарейки 18650 при перезаряде и разряде слишком большим током склонны с самовозгоранию. Особенно это касается литий-кобальтовых акб. Для защиты от превышения заряда или переразряда аккумуляторы 18650 могут снабжаться встроенной платой защиты.   Важно. 18650 аккумуляторы с защитой имеют длину на 1-2 мм больше, чем без защиты. Это надо учитывать при выборе аккумуляторной батарейки 18650 для конкретной модели фонаря.
  • При использовании элементов без защиты, функции предохранения акб от перезаряда берет на себя зарядное устройство (ЗУ). А защита от превышения тока и отключение аккумуляторного элемента при достижении нижнего порога напряжения возлагаются на фонарь. 

Если же фонарь не содержит защитной платы, советуем применять защищенные аккумуляторы 18650.

Выбор аккумулятора для налобного фонаря: 18650 или АА,ААА

Выбор аккумулятора для налобного фонаря заслуживает отдельного рассмотрения. Какие лучше использовать аккумуляторные батарейки: 18650 или АА, ААА? Все параметры выбора, описанные выше, подходят и для акб налобных фонариков. Поэтому предпочтительно применять 18650, как более высокоемкие и более токовые аккумуляторы. Но, поскольку налобные фонари располагаются непосредственно на голове, то на первое место выходит критерий безопасности использования.

Для налобных фонариков подходят:

  1. Защищенные аккумуляторы 18650.
  2. Высокоемкие аккумуляторные батарейки АА.
  3. Высокоемкие аккумуляторы ААА.
  4. Специализированные акб для налобных фонарей.
  5. Литий-железофосфатные акб 18650 без защиты.

Выбор производителя аккумуляторов для фонарей

Выбор лучшего производителя зависит от типоразмера аккумулятора для фонаря. Разные производители добились выдающихся результатов в определенной нише. Представляем рейтинг лучших моделей по различным форматам.

  1. Аккумуляторные батарейки для фонариков АА и ААА. По сумме характеристик (высокая емкость и рекордно низкий уровень саморазряда) здесь безусловный лидер — компания Panasonic с серией Eneloop. 
  2. Акб формата R14 и R20. В сегменте R14 рекомендуем производителя Ansmann. Аккумуляторы 4500 mAh maxE обладают не только высокой емкостью, но и имеют низкий саморазряд, большое число циклов заряд-разряд и даже допускают быструю зарядку большим током. В сегменте R20 рекомендуем к использованию акб производителя Robiton.
  3. Аккумуляторы 18650 и 16340 (CR123A). Среди литий-ионных акб 18650 лучшими является линейка компании Sony VTC4, VTC5, VTC6. Лучшие акб 16340 (CR123A) производит Fenix. 
  4. В сегменте акб 14500 рекомендуем модели производителя Fenix на 3.6v и 1.5v. 

Купить аккумуляторы для фонаря светодиодного или налобного с доставкой в ваш город Вы можете в нашем интернет-магазине «Вольта». Предлагаем широкий выбор аккумуляторных батареек типоразмеров 18650, 16340 (CR123A), 14500, АА, ААА, R14, R20 по выгодной цене. В нашем интернет-магазине представлены лучшие модели ведущих производителей: Sony, LG, Panasonic, Fenix, GP, Robiton, Varta, A123 Systems, Ansmann, Petzl, Duracell, Westinghouse, Fujitsu, ZMI. Выбрать и купить аккумулятор 18650, АА или ААА для налобного фонарика или мощного светодиодного фонаря с необходимыми параметрами очень просто, используя фотографии и точные описания для каждой модели.

Новые мощные аккумуляторы в АВТОСИЛЕ

Если вы любите постоять под дождём, снегом или в мороз с открытым капотом, прикуривая свой севший АКБ, то не читайте дальше! Если вам нравится с утра пораньше искать новых знакомых, кто поможет прикурить вам машину, эта новость не для вас!

А если вы предпочитаете сесть в свой авто, завести с полоборота двигатель и наслаждаться теплом и любимой музыкой в дороге, то встречайте новинку ассортимента – мощные аккумуляторы ЗВЕРЬ, DUO POWER, SPARK.

Почему так хороши новые АКБ ЗВЕРЬ, DUO POWER, SPARK?

1. Потому что в производстве используется современное оборудование, проверенных временем брендов, которые зарекомендовали себя в аккумуляторной промышленности.

2. Потому что все АКБ соответствуют мировым стандартам качества:

  • Европейский стандарт EN;
  • Японский стандарт JIS;
  • Российский ГОСТ;
  • Международная система контроля качества.

3. Потому что в производстве применяются инновационные и проверенные временем технологии, в совокупности дающие отличный результат.

Технология Tetra Oxide Power (TOP)

  • Увеличивает энергоемкость активной массы.
  • Повышает стартерные токи.

Технология: Лабиринтная CMF крышка

  • Обеспечивает герметичность и непроливаемость АКБ
  • Предотвращает «выкипание» электролита

Кремниевая технология укрепления активной массы

  • Повышает токовые характеристики
  • Увеличивает температурный диапазон (-40+50° С)
  • Увеличивает срок службы АКБ

Технология: Индикатор состояния заряженности

  • Позволяет контролировать состояние заряженности АКБ

Технология: ChessPlate (Шахматная пластина)

  • Снижает осыпание активной массы
  • Снижает коррозию токоотвода
  • Увеличивает срок службы

Технология: PowerPass (Путь Тока)

  • Улучшает прием и отдачу заряда
  • Увеличивает срок службы

Высечная технология изготовления электрода ExMET

  • Снижает коррозию и выкипание
  • Повышает прочность и надежность электродов

Моноблок T-max из высокопрочного сополимера полипропилена

  • Обеспечивает морозоустойчивость и ударопрочность

Полиэтиленовый конверт сепаратор

  • Защищает от короткого замыкания
  • Повышает надежность

Покупайте новые аккумуляторы ЗВЕРЬ, DUO POWER, SPARK в нашем интернет-магазине и во всех розничных магазинах «Автосила»!


Россияне научили аккумуляторы заряжаться за секунды

| Поделиться

Российские ученые создали особый полимерный материал для катодов аккумуляторов, позволяющий сократить время их зарядки до нескольких секунд и одновременно повысить их плотность вместе с временем службы. АКБ с новыми катодами смогут проработать до 70 лет и при этом сохранить около трети своей емкости.

Аккумуляторы станут лучше

Российские специалисты из «Сколтеха», Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева (РХТУ) и Института проблем химической физики (ИПХФ) разработали новые материалы на основе полимеров для использования их в качестве катода в современных аккумуляторах. Как сообщили CNews представители РХТУ, исследователи протестировали их в составе особых литиевых двухионных батарей и на выходе получили сверхбыстрые АКБ, заряжающиеся за несколько секунд.

Использование новых катодных материалов не только привело к сокращению времени, уходящего на подзарядку аккумулятора, но и позволило значительно продлить срок его службы. Такие АКБ способны выдерживать до 25 тыс. циклов перезарядки.

По заявлениям авторов новой технологии, с использованием катодов на ее основе могут быть созданы еще и калиевые двухионные аккумуляторы, в которых дорогостоящий и очень неэкологичный (даже на этапе производства) литий заменен на более доступный и менее редкоземельный и токсичный калий.

Два полимера и новый тип аккумулятора

Специалисты РХТУ, ИПХФ и «Сколтеха» синтезировали сразу два новых разветвленных полимера – сополимер дигидрофеназина и дифениламина и сополимер дигидрофеназина и фенотиазина. Тесты показали, что первый полимер намного лучше справляется с поставленной задачей – именно он позволил добиться полной зарядки АКБ за несколько секунд. Кроме того, при его использовании батарея способна пережить до 25 тыс. циклов перезарядки и сохранить при этом до трети своей емкости. Специалисты подсчитали, что при обычных условиях эксплуатации такой аккумулятор мог бы служить до 70 лет.

Новая российская технология протестирована, но пока не готова к коммерциализации

В качестве анода ученые использовали металлический литий, но они также провели эксперимент и с калием. Батареи с анодом из этого материала и сополимером дигидрофеназина и фенотиазина в виде катода продемонстрировали повышенную плотность энергии – вплоть до 398 Втч/кг. Литиевые аккумуляторы с таким же катодом демонстрировали в 1,5-2 раза меньшую плотность – от 200 до 250 Втч/кг.

Материалы катодов, которые разработали исследователи, созданы на основе полимерных ароматических аминов. К их особенностям относится, помимо прочего, еще и возможность синтезировать их из различных органических соединений. Что касается двухионных АКБ, то в электрохимических процессах внутри них, в отличие от обычных литий-ионных батарей, задействованы как анионы, так и катионы электролита. Это напрямую влияет на многократный прирост скорости подзарядки.

«У нашей группы уже были работы по полимерным катодам для сверхбыстрых аккумуляторов с хорошей емкостью, которые можно заряжать и разряжать за несколько секунд. Среди прочих, раньше мы использовали линейные полимеры, у которых каждое мономерное звено образует связи только с двумя соседями, а в этой работе мы продолжили изучение новых разветвленных полимеров, у которых каждое звено может образовывать связи как минимум с тремя другими звеньями. Они формируют объемные сетчатые структуры, которые обеспечивают более быструю кинетику электродных процессов», – отметил первый автор работы, аспирант «Сколтеха», Филипп Обрезков. «С электродами из таких материалов аккумуляторы могут еще быстрее заряжаться и разряжаться», – добавил он.

Конкурирующие разработки

Авторы изобретения не уточнили, когда, по их прогнозам, может начаться массовое производство аккумуляторов, в которых используются созданные ими полимерные катоды. Между тем, в России существует целый ряд перспективных технологий, позволяющих улучшить современные элементы питания и способных составить конкуренцию детищу сотрудников РХТУ, ИПХФ и «Сколтеха».

Быстрее, выше, сильнее: около сотни цифровых решений для спортсменов предложили разработчики столичным федерациям и клубам

Инновации и стартапы

Например, если эти ученые предлагают заменить литий на калий, то группа специалистов из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН и немецкого Центра им. Гельмгольца в Дрезден-Россендорфе считают, вместо лития следует использовать другой щелочной металл – натрий. CNews писал, что натрий в данном случае позволит снизить нагрузку на окружающую среду, поскольку добывать его проще, чем литий – он есть даже в обычной поваренной соли. Отсюда вытекает и снижение затрат на его добычу, а его применение в АКБ позволит сделать элементы питания более стабильными – литиевые аккумуляторы известны своей взрывоопасностью.

У специалистов «МИСиС» есть и еще одна альтернатива литиевым батареям, в которой нет ни натрия, ни калия – только сорняковое растение, в изобилии растущее во многих регионах России. Они предлагают делать не аккумуляторы, а суперконденсаторы с электродом из стеблей борщевика – для их превращения в углеродный материал, а затем и в электроды ученые разработали особую технологию их обработки, включающую воздействие на них соляной кислоты и насыщение углекислым газом.

Созданная технология преобразования борщевика в электроды суперконденсаторов была протестирована в лабораторных условиях, и эксперимент завершился успехом. Но, как и в случае с полимерными катодами и калиевыми АКБ за авторством ученых из РХТУ, ИПХФ и «Сколтеха», сроки коммерциализации этой идеи авторы не уточняют.



Тандем СК — Forse — Мощные аккумуляторы с повышенными пусковыми токами

Мощные аккумуляторы с повышенными пусковыми токами.

Предназначены для иномарок и отечественных автомобилей с увеличенным количеством энергопотребителей на борту (подогрев, навигатор, дополнительное световое оборудование и различные опции, не предусмотренные заводской комплектацией).

Конструктивные особенности:

— произведены по кальциевой технологии,

— увеличенное количество электродов (в среднем на 20% больше чем в АКБ стандартной комплектации),

— двухсторонняя намазка пластин,

— газоотводные каналы расположены в двух центральных пробках,

— газоотводные каналы укомплектованы фильтрами-пламегасителями,

— пробки защищены от пыли и грязи специальной планкой.

Увеличенные пусковые токи.

Величина пусковых токов увеличена на 30%. Данная характеристика достигнута путем использования ряда конструкционных решений:  увеличения количества электродов в аккумуляторе, применение двухсторонней намазки электродных пластин и специального состава активной пасты.

Дополнительная мощность.

При пуске двигателя в холодную погоду напряжение на полюсных выводах аккумуляторных батарей марки Форс падает меньше, чем у стандартных батарей. Полезный эффект заключается в увеличении мощности пусковой системы и повышения частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Минимальный расход воды.

При правильной эксплуатации батареи не требуется доливать воду на протяжении всего гарантийного срока службы. Минимальный расход воды особенно важен в летний период эксплуатации аккумуляторной батареи, когда существует проблема «выкипания» под действием высоких температур.

Низкий саморазряд.

Аккумуляторы Форс могут долго сохранять заряд при длительной стоянке автомобиля или при хранении без угрозы необратимой сульфатации пластин. Данная характеристика достигнута путем использования свинцового сплава высокой степени очистки C0 и C1

Повышенная прочность пластин.

Благодаря технологии двусторонней намазки и уникальным режимом обработки активной пасты, снижена скорость оплывания активной массы пластин, что значительно продлевает срок эксплуатации аккумуляторной батареи.

Конверт сепаратор выполнен из более прочного полипропилена (Daramic HP), устойчив к окислению и стоек на прокол.

Повышенная безопасность.

Конструкция крышки оснащена системой фильтров пламегасителей, защищающих батарею от попадания искр извне. Пробки защищены от пыли и грязи специальной планкой.

Удобный.

В отличие от импортных аналогов у аккумуляторов торговой марки Форс есть доступ к банкам, что значительно увеличивает срок службы аккумулятора. Доступ к банкам позволяет вовремя диагностировать состояние батареи и устранить проблему.

Широкий диапазон рабочих температур: от -40 до +60 0С

Гарантия — 3 года.

Тип батареи Номинальная емкость, Ач Ток стартерного разряда (EN), А Резервная емкость, мин Габаритные размеры, мм Масса не более, кг
6СТ-45А азия 45 360 70 236х127х224 12,1
6СТ-50А 50 480 80 207х175х190 12,8
6СТ-55А 55 510 90 242х175х190 15,5
6СТ-60А 60 600 100 242х175х175 15,5
6СТ-65А 65 640 110 242х175х190 16,7
6СТ-70А 70 680 115 276х175х190 18,8
6СТ-74А 74 720 130 276х175х190 19,5
6СТ-92А 92 800 165 353х175х190 23,9
6СТ-95А азия 95 780 170 302х172х223 24,2
6СТ-192А 192 1350 390 513х223х217 51,4
6СТ-200А 200 1450 410 513х223х217 52,2
6СТ-225А 225 1500 460 518х274х237 60,4

21700, 26650, 18650 с Алиэкспресс / Зарядки, пауэрбанки, провода и переходники / iXBT Live

Купить литий-ионные аккумуляторы на алиэкспресс легко.  А вот купить хорошие аккумуляторы определённо не так-то просто.  Так что если вы хотите выбрать аккумуляторы на светодиодный фонарь, купить 18650 аккумуляторы для шуруповерта или вообще перевести шуруповерт на литий  — вам сюда.  Я уже рассказывал о том как выбрать светодиодный фонарь и как выбрать зарядку для литиевых аккумуляторов.  Не так давно я сделал отдельную статью «Оживляем шуруповерт. Все для переделки шуруповерта на 18650 литий-ионные аккумуляторы»

мой личный ТОП 10 светодиодных фонарей на 2020г ТУТ 

И, что логично, теперь расскажу про все детали и нюансы, которые позволят купить качественный 18650 аккумулятор с алиэкспресс и не стать жертвой обмана продавцов.

 

Чтобы не растягивать текст, я не буду рассказывать про технологию Li-Ion аккумов,  будем исходить из того что вам надо просто купить хороший акк с али, а какая там химия — дело десятое. 

 

 

 

Где купить 18650 аккумулятор? Я сам покупаю аккумуляторы тут на Nkon. На 100% проверенный и старый магазин, о котором в курсе все более-менее разбирающиеся люди. К сожалению, есть минимальная платная доставка в 9.99 евро, что не оправдает покупку чего-то типа 4 аккумуляторов в сборку на шуруповерт. А вот если вы берете пару десятков аккумуляторов или готовы заказать 18650 аккумуляторы на паях с кем-то, то дело того стоит.  В магазине продается прорва разных источников питания разных типоразмеров и химий за исключением ну откровенно специфических 

 

 

 ниже я приведу ссылки на те аккумуляторы, которые я покупаю на али.  кроме этих я не беру на алиэкспресс никаких аккумов.

16340 Soshine

честная емкость, вполне хватает для небольших и не особо ярких 16340 фонариков.  Думаю что 3А предел этого аккума. 

18650 NCR18650B 3400mah (низкоток, вполне приличные для нетребовательных фонарей). Покупаю часто и много. 

NCR18650BD (почти та же емкость, но среднеток. в оригинальности не уверен)

26550 Liitokala честная емкость, отличный ток.  21700 liitokala честная емкость, отличный ток. 

 

 до кучи имеет смысл поделиться парой ссылок на полезные подборки проверенных товаров:

 

Производители

Кто производит хорошие 18650 аккумуляторы?

Сейчас сами производят аккумуляторы следующие компании: LG chem, Sony (подразделение продано Murata, так что зачастую название выглядит как Sony Murata), Sanyo-Panasonic (та же ситуация), Samsung.  ВСЁ! Если кто-то еще и делает, то мне он не известен. Ну и, разумеется, есть прорва беспородных китайских производителей.  И если решение купить у них 18650 высокотоковый аккумулятор для шуруповерта будет неоправданным, то обычный низкотоковый аккумулятор для фонарика можно брать смело, именно их и продают от вывеской NCR18650B

Поэтому покупая какой-то модный аккумулятор от Fenix, Nitecore, Olight, Acebeam и любого известного бренда, вы платите 4\5 цены именно за бренд. А остальное — цена того же акка от приведенного выше списка производителей.  Не верите? Оторвите красивую термоусадку и увидите что внутри.  В итоге аккумулятор за 2,5$ превращается в красивый брендовый 10$ аккум.   А вы говорите «икра и таблетки»… вот где настоящая прибыль! 

 

Важно

Я понятия не имею какие ячейки стоят внутри 16340 Soshine и 21700 \ 26550  Liitokala, но это совершенно нормальные аккумуляторы. Более того, в обзоре одной из новинок Fenix эти 16340 Soshine в свое время показали значительно лучший график нежели комплектные фениксовские аккумуляторы. 

 

Емкость

Когда покупатель думает как выбрать 18650 аккумулятор, то, как правило, емкость — основной критерий выбора аккумулятора.  И, к сожалению, для многих  —  единственный. 

Что делает такой покупатель? Правильно, тщательно ищет и видит что на алиэкспресс можно купить «самый емкий 18650 аккумулятор».  Цифры заявленной емкости сулят неделю бесперебойной работы, как-никак 20000mah! Да, да, вы не ошиблись. Тут три ноля после 15, просто потрясающая емкость.  Увы. В реальности стоит рассчитывать на 1000-1200… А то и того меньше. В плане такой дичи широко известны якобы высокоемкие аккумуляторы Rakieta и Ultrafire, полных зачарованных в легковесную фольгу духов молний.

 

 

 

Итак, все те кто хочет выбрать хороший емкий 18650 аккумулятор.  Современная (на начало 2020г) химия ограничивает емкость 3500-3600mah в паре сравнительно дорогих моделей. Лично я, имея огромный запас разных аккумуляторов, и то ни разу не видел на экране зарядки чего-то типа 3500+.    И если вы покупаете литий-ионный аккумулятор вживую в магазине, и продавец вам клянется что «5000мах, брат,  а весной как сок пойдет, так и 7000мах»,  можете предложить ему спрятать этот аккумулятор сами знаете куда, покуда оттуда не пойдет электролитовый сок.  

 

Важно!

Есть отличный способ как отличить при хороший 18650 аккумулятор от плохого (речь идет о емкости). Способ грубый, но действенный в большинстве случаев, за исключением аккумуляторов с начинкой из песка.  Так вот, многие расчудесные аккумуляторы с нарисованными цифрами больше 4000-5000mah имеют одно общее свойство. Они очень легкие, весят едва ли не как ААА батарейка, в то время как нормальный вес должен быть порядка 45-50г.  Разумеется,  сделать такой тест можно лишь когда вы можете купить 18650 аккумулятор вживую.  Попросите продавца дать вам какой-то другой, пусть и самый дорогой аккумулятор для сравнения. 

Второй способ — если в названии аккумулятора есть *fire (ultrafire, transfire, masterfire, trustfire и т.д), то можете смело закрывать страницу с этим товаром.  Ничего хорошего в таких аккумуляторах нет.  (хотя я слышал о нормальных 16340\14500 trustfire).

 

Давайте будем исходить из того что вы ищите 18650 аккумулятор в фонарик.  Лично я готов рекомендовать вам вот эти аккумуляторы. Разумеется, кроме дизайна упаковки у них общего с оригинальными Panasonic NCR18650B, но вы можете смело рассчитывать на емкости типа указанной на фото ниже. Скажу так, это единственные 18650 аккумуляторы, которые я лично покупаю на али.  Разумеется речь идет о фонарике с яркостью не выше 1000-1200 люмен.  Брать такие в яркие современные модели смысла нет.

 

 

 

Важно!

1)  Обратной стороной их беспородности является существенная разница в емкости. Непонятно какие внутри ячейки и какого возраста.  Как правило,  емкость аккумуляторов по этой ссылке в пределах 3150-3300mah, что я считаю вполне достойной цифрой для всех бытовых нужд.

2)  На али полно аккумуляторов схожего дизайна.  Пару раз я чуть не встрял, польстившись низкой ценой, но прочитал комментарии — емкость оказалась чуть больше 1000mah.  так что, делайте что делаете всегда — читайте отзывы!

 

Токоотдача. Выбираем высокотоковый аккумулятор для шуруповерта с алиэкспресс

Аккумулятор выше вполне подойдет для какого-то простого фонаря типа Convoy S2+ или Convoy C8.  

А вот если речь заходит о том чтобы снимать с этого аккумулятора больше чем 5А, то можете забыть. Лично я знаю как эти аккумуляторы покупали для вейпа, для шуруповёртов,  у меня на канале даже спрашивали почему этот аккум не позволяет запустить максимальную яркость у Convoy M3. Да все просто.  Не тянет он, не тянет.   Химия греется, сипит, кипит и стремительно деградирует.

И тут мы подошли к такой важной теме как покупка высокотоковых 18650 аккумуляторов с алиэкспресс.  Как правило, речь идет о самых популярных высокотоковых аккумуляторах: Sony VTC5, Sony VTC5A, Sony VTC6, LG HG2, Samsung 25R, Samsung 30Q. Соответственно, эти аккумуляторы подделываются чаще всего.   Просто посмотрите на цену на али, и на цену на nkon.  Не думаете же вы на полном серьёзе что оригинальный аккум будет с доставкой из китая стоить меньше чем в проверенном магазине без доставки?  

 

Заходит на али и вбиваем high drain 18650 или IMR 18650 battery

 

Их тут навалом.  И откровенно беспородных, и всяких хитрых вариантов, которыми торгуют как правило разные магазины Liitokala и Varicore.   Аккумуляторы внешне очень напоминают оригинальные, отличает их бумажная наклейка  и,  маскировка названия. Например VTC5A for Liitokala.   Нигде в названии не указано Sony.  Есть и другие способы отличить, на этом останавливаться не буду,  найти по поиску не сложно.

Что внутри? Да какой-то среднеток с той же самой емкостью.  Отчего в этом лоте столько положительных комментариев? Все просто.  Емкость проверить легко  и он худо-бедно  совпадает с заявленной. А вот в силу того что для проверки реальной токоотдачи нужно специфическое оборудование и инструмент,  ток — самое главное в том аккуме, замерить нельзя. В итоге вместо постоянных 30А вы получите 10-12.  Технически, шуруповерт заведется и с таким током, ведь что-то подобное как раз базово может стоять в батареях шуруповерта.  Вот и идут заказы на тысячи.

 

Короче, купить оригинальный высокотокоый аккумулятор на алиэкспресс у вас почти нет шансов  Если вы и найдете такой — то стоить он будет как чугунный мост, с таким же успехом его можно купить оффлайн.  И все что вам остается, это довольствоваться перепаковками всяких литокал-варикоров. 

 

 

DSC_4727

 

 

Как бы то ни было,  в любом случае вы получаете среднетоковый аккум со средней емкостью,  плохим его я не назову. Просто это не Sony и ждать тут 30А вообще не стоит.  А вот впихнуть в какой-то прожорливый фонарь — почему бы и нет.   По отзывам, с ними собирают и батареи шуруповерта, и успешно.   Вопрос в том что тянуть этот шурик будет, но явно слабее чем мог бы с оригинальными аккумуляторами.  В общем, брать можно.  Но надо понимать что получите вы пусть и не хлам, но и не высокопроизводительный оригинал. 

 

Важно!

Какие аккумуляторы ставить в шуруповерт.

Самый бюджетный вариант для шуруповерта — Samsung 25r.  Емкость 2500mah будет все равно существенно выше штатных аккумуляторов в батарейном блоке,  то же самое справедливо и для 20А токоотдачи.  (импульсной, короткой, в 5сек. постоянная ниже)

С тем же самым 20А током будут HG2, но емкость будет выше, уже 3000mah. Оригиналы разумеется. На али продают вот что и не известно что будет по току.   В силу соотношения цены-емкости-тока  HG2 являются очень популярным выбором для переделки шуруповерта на литий.

 

Идеальный вариант — Sony VTC6.   3120mah.  Вы получаете 30А постоянный ток и импульсный до 80А (!) см график.  Оригинальный Sony VTC6 заставит любое аккумуляторное устройство работать во все свои силы.  Но не стоит рассчитывать на то чтобы купить Sony VTC6 на алиэкспресс. С максимальной вероятностью вы получите что-то с существенно меньшим током. Сейчас именно этот аккумулятор является самым высокотоковым по химии среди 18650, за счет чего так полюбился мехводоводам. 

 

Sony VTC5A\5 одинаковы по емкость в 2600mah, но 5А отдает на ….5А больше в кратковременном максимуме ) 

 

Важно

Купить оригинальный высокотоковый 18650 аккумулятор из Китая можно,  вот только речь пойдет о другом магазине. Конкретно речь о Banggood. Тут как раз видно сколько на самом деле стоит хороший акк с доставкой из Китая. 

 

Видите тут еще неизвестные бренды типа Golisi, Shockly, Vbatty, Efest?  Как ни странно, брать их вполне можно — внутри них стоят добротные ячейки от упомянутого вначале списка брендов. Мой первоначальный скептицизм был рассеян графиками известного в соответствущих кругах голландца. То есть ток и емкость будут соответствовать. 

 

 

21700\26650

Что значит 18650? Расшифровывается просто: 18мм диаметр, 65мм длина.  Аналогично и 21-70 \ 26-65.

Попытка популяризовать 20700 аккумуляторы провалилась, а вот 21700 аккумуляторы становятся все более и более востребованными. Будучи почти одинаковыми в размерах (см крайние правые два выше) эти две разновидности аккумуляторов крайне разнятся в емкости.  Фиолетовый самсунг имеет 4800mah, в то время как найтор 3500mah. 

 

 26650 аккумуляторы аналогичны по емкости с 21700, в силу чего, может быть и уйдут с рынка при такой разнице в размерах. 

 

Что касается токоотдачи —  самые доступные варианты от Liitokala \ Sofirn показали себя с самой лучшей стороны, вытягивая  турбо в самых прожорливых фонарях.    В общем,  брать можно, сам покупаю. Ссылки в начале обзора.

 

 

Общая полезная информация

 

PCB

это плата защиты, которая «выключает» аккумулятор, защищая его от переразряда или перезаряда.  Как правило, это и есть единственное преимущество брендовых аккумов относительно стоящих внутри них ячеек.  Штатно, ни один из производителей не ставит платы защиты. 

 

Button top vs Flat Top они же с «пипкой» и «плоскоголовые».

Собственно. с выпирающим контактом и без него.  Производители брендовых фонариков любят подтолкнуть пользователей к покупке своих дико дорогих аккумов и ограничивают использование плоскоголовых.  Лепим магнитик — вуаля, все готово.   Доходит до абсурда. Недавно найткор подарил мне возможность увидеть 21700 аккумулятор, с +- на обоих полюсах. Фонарь работал только с таким супер-фирменным и чудовищно дорогим аккумом. 

Ну и если речь идет о последовательном соединении аккумуляторов, то плоскоголовые аккумы просто не дадут контакта.  Опять-таки берем магнитик. 

 

Зачем нужен высокотовый аккумулятор в фонарик?

Одно дело когда вы снимаете 5А с акка, который может максимально отдавать 7А, другое дело с 30амперного. Кто из них быстрее «устанет» и начнет терять емкость и токоотдачу? Химия тоже имеет свои пределы.  И нагрузка  влияет на деградацию и старение аккумулятора больше чем количество циклов-зарядки разрядки.  Нагрев тоже, и понятное дело, что под нагрузкой он растет.  Хотя, судя по комментам, есть и другая точка зрения.

 

Для примера. У меня есть ушатанный на вид среднетоковый 18650GA, 4летней давности с кучей пройденных циклов.  Емкость в районе 3200, почти столько же сколько и было.  А есть полугодовалые  VTC6, которые тянули серьёзные токи, в исключительно ярких фонарях.  В силу последнего — еще и в горячем корпусе.   За пол-года 10% как корова слизнула. Один вообще подох от нагрева.  

 

Литиевые аккумуляторы и температура

Никакого нагрева! если хотите перевести шуруповерт на литий,  внимательно изучите обучающие видео чтобы разобраться как правильно паять 18650 аккумулятор.  

Что касается холода.  Глубоко промерзший аккумулятор будет отдавать меньше, что и так понятно.  Но с ним можно работать.  А вот заряжать глубоко промерзший аккум очень не рекомендуется.  Дайте ему немного поработать, прогреться и тогда ставьте на зарядку.  

 

Что значит буква C?

С=capacity.  То есть если у вас написано что ток зарядки 0.5С (обычно его принимают за рекомендуемый для лития), то это значит что для 3000mah 18650 аккумулятора это будет  1.5А, а для  4800mah 21700 аккумулятора уже 2.4A. 

Соответственно считается и ток разряда. 

 

 

Общий итог
  • Все что выше 3500mah —  вранье. Сейчас (начало 2020) не существует 18650 аккумуляторов с большей емкостью. Предел для 21700 и 26650 сейчас в районе 5000mah
  • Купить хороший емкий 18650 аккумулятора с алиэкспресс реально.  Но! это будет низкотоковый, который сгодится лишь для фонаря яркостью где-то в 1000-1200 люмен. 
  • Купить мощные высокотоковые 18650 аккумуляторы для шуруповерта я рекомендую на nkon или у проверенных продавцов по объявлениям.   С максимальной вероятностью VTC5\6\5A или LG HG2 с алиэкспресс будут содержать в себе какую-то непонятную ячейку с худшими по токоотдаче характеристиами.  Тем не менее!  Какие аккумуляторы ставят в шуруповерты на заводе? Да те же малоёмкие и среднетоковые.  Так что хуже точно не станет. Просто не стоит ожидать того прироста мощности, который был бы от установки оригинальных 
  • 21700 \ 26650 можно покупать с алиэкспресс смело.  Sofirn или Liitokala имеют приличную емкость и ток, которого вам хватит за глаза. 
  • Покупка аккумуляторов от известных фонарных брендов лишена смысла. 3\4 цены вы отдадите за красивую обертку. 

 

Напоминаю, что в блоке «об авторе» ниже, можно найти другие полезные товары.

Надеюсь текст был интересен. Приглашаю вас подписаться на мои: 

Канал с обзорами на UTUBE

Группа Lumeniac в VK. Новости фонарестроения, анонсы обзоров, эксклюзивные материалы.

Канал в TELEGRAM с самыми свежими скидками и промокодами!

Аккумулятор DURACELL Turbo AA

Show / hide

Можно ли использовать аккумуляторные батарейки Duracell в моем устройстве?

Да. При условии выбора подходящего размера аккумуляторные батарейки Duracell можно использовать в любом устройстве, тем не менее компания Duracell рекомендует проверить совместимость с батарейками в руководстве пользователя используемого Вами устройства. Аккумуляторные батарейки наилучшим образом подходят для устройств с высокой и средней энергоемкостью, то есть для таких устройств, как цифровые камеры или беспроводные игровые контроллеры, которые, как правило, быстро истощают щелочные батарейки.

Show / hide

Можно ли заряжать аккумуляторные батарейки Duracell в другом зарядном устройстве?

Да, можно, но рекомендуется использовать зарядные устройства Duracell, так как они относятся к наиболее надежным устройствам в отрасли.

Show / hide

В каких устройствах не рекомендуется использовать аккумуляторные батарейки?

Аккумуляторные батарейки можно использовать абсолютно во всех устройствах, в которых обычно устанавливаются щелочные батарейки, если изготовителем устройства не предусмотрено иное. При использовании аккумуляторных батареек, марка которых отличается от марки устройства, в котором они установлены, не предусмотрено никакого вредного воздействия.

Show / hide

Следует ли полностью разряжать аккумуляторные батарейки Duracell перед перезарядкой?

Аккумуляторные батарейки Duracell не подвержены так называемому «эффекту памяти», поэтому их без проблем можно заряжать, даже если они разряжены не полностью.

Show / hide

Почему стоит выбирать аккумуляторые батарейки Duracell?

Аккумуляторные батарейки Duracell сочетают в себе большой объем заряда с уникальной технологией Duralock, которая позволяет держать заряд дольше даже после каждой последующей зарядки. Они идеальны для средне- и высокопотребляющих устройств.

% PDF-1.4 % 991 0 объект > эндобдж xref 991 78 0000000016 00000 н. 0000002746 00000 н. 0000002908 00000 н. 0000004218 00000 н. 0000004741 00000 н. 0000005196 00000 н. 0000005989 00000 п. 0000006166 00000 н. 0000006240 00000 н. 0000006306 00000 н. 0000006419 00000 н. 0000006534 00000 н. 0000006718 00000 н. 0000007343 00000 п. 0000007990 00000 н. 0000008075 00000 н. 0000008497 00000 н. 0000009059 00000 н. 0000011376 00000 п. 0000012119 00000 п. 0000012370 00000 п. 0000012870 00000 п. 0000014946 00000 п. 0000015307 00000 п. 0000015395 00000 п. 0000016014 00000 п. 0000018078 00000 п. 0000019838 00000 п. 0000020027 00000 н. 0000021474 00000 п. 0000021798 00000 п. 0000023573 00000 п. 0000025478 00000 п. 0000027406 00000 п. 0000029090 00000 н. 0000030505 00000 п. 0000039927 00000 н. 0000043346 00000 п. 0000047240 00000 п. 0000047485 00000 н. 0000047569 00000 п. 0000047626 00000 п. 0000047861 00000 п. 0000047945 00000 п. 0000048002 00000 п. 0000048129 00000 п. 0000051188 00000 п. 0000051591 00000 п. 0000052090 00000 н. 0000052246 00000 п. 0000052350 00000 п. 0000089383 00000 п. 0000089424 00000 п. 0000126457 00000 н. 0000126498 00000 н. 0000126583 00000 н. 0000126682 00000 н. 0000126838 00000 н. 0000126914 00000 н. 0000127013 00000 н. 0000127169 00000 н. 0000127262 00000 н. 0000127361 00000 н. 0000127517 00000 н. 0000142717 00000 н. 0000142758 00000 н. 0000151859 00000 н. 0000151900 00000 н. 0000224989 00000 п. 0000225068 00000 н. 0000225187 00000 н. 0000225286 00000 н. 0000225437 00000 н. 0000225825 00000 н. 0000225904 00000 н. 0000226296 00000 н. 0000002564 00000 н. 0000001896 00000 н. трейлер ] / Назад 1297819 / XRefStm 2564 >> startxref 0 %% EOF 1068 0 объект > поток hb«`b`8 {AX8T, $ TΟqTΝ́»҈0lvg \ * dZ \ -W (, ݰ` Fl㌶> bn & 8] 9UUZxs] D, v3sIk \ 0YgKwL / * G ۂ B & /.ydP @ g ~

Заряд в секундах, за последние месяцы

(Pocket-lint). Хотя смартфоны, умные дома и даже умные носимые устройства становятся все более совершенными, они все еще ограничены мощностью. Аккумулятор не совершенствовался десятилетиями. Но мы находимся на пороге революции власти.

Крупные технологические и автомобильные компании слишком хорошо осведомлены об ограничениях литий-ионных аккумуляторов. В то время как чипы и операционные системы становятся более эффективными для экономии энергии, мы все еще рассматриваем только один или два дня использования смартфона, прежде чем потребуется подзарядка.

Хотя может пройти некоторое время, прежде чем мы сможем прожить неделю жизни наших телефонов, разработка идет хорошо. Мы собрали все лучшие открытия в области аккумуляторов, которые могут быть с нами в ближайшее время, от беспроводной зарядки до сверхбыстрой 30-секундной подзарядки. Надеюсь, скоро вы увидите эту технологию в своих гаджетах.

Маркус Фолино / Технологический университет Чалмерса

Структурные батареи могут привести к созданию сверхлегких электромобилей

Исследования, проведенные в Технологическом университете Чалмерса, уже много лет рассматривают возможность использования батареи не только для питания, но и в качестве структурного компонента.Преимущество этого предложения заключается в том, что продукт может уменьшить количество структурных компонентов, потому что батарея обладает достаточной силой для выполнения этих задач. Используя углеродное волокно в качестве отрицательного электрода, а в качестве положительного — фосфат лития-железа, последняя батарея имеет жесткость 25 ГПа, хотя есть еще кое-что, чтобы увеличить энергоемкость.

NAWA Technologies

Электрод из углеродных нанотрубок с вертикальной ориентацией

NAWA Technologies разработала и запатентовала сверхбыстрый углеродный электрод, который, по ее словам, изменил правила игры на рынке аккумуляторов.В нем используется конструкция с вертикально расположенными углеродными нанотрубками (VACNT), и NAWA заявляет, что он может повысить мощность батареи в десять раз, увеличить запас энергии в три раза и увеличить срок службы батареи в пять раз. Компания считает, что электромобили являются основным бенефициаром, сокращая углеродный след и стоимость производства аккумуляторов, одновременно повышая производительность. NAWA заявляет, что дальность действия 1000 км может стать нормой, а время зарядки сокращено до 5 минут, чтобы достичь 80 процентов. Технология может быть запущена в производство уже в 2023 году.

Литий-ионная батарея без кобальта

Исследователи из Техасского университета разработали литий-ионную батарею, в которой в качестве катода не используется кобальт. Вместо этого он переключился на высокий процент никеля (89 процентов), используя марганец и алюминий в качестве других ингредиентов. «Кобальт — наименее распространенный и самый дорогой компонент в катодах аккумуляторных батарей», — сказал профессор Арумугам Мантирам, профессор кафедры машиностроения Уолкера и директор Техасского института материалов.«И мы полностью устраняем это». Команда говорит, что с помощью этого решения они преодолели общие проблемы, обеспечив длительный срок службы батареи и равномерное распределение ионов.

SVOLT представляет батареи для электромобилей, не содержащие кобальт.

Несмотря на то, что свойства электромобилей по снижению выбросов широко распространены, все еще существуют разногласия по поводу аккумуляторов, особенно по поводу использования таких металлов, как кобальт. Компания SVOLT, штаб-квартира которой находится в Чанчжоу, Китай, объявила о производстве безкобальтовых батарей, предназначенных для рынка электромобилей.Помимо сокращения содержания редкоземельных металлов, компания заявляет, что они обладают более высокой плотностью энергии, что может привести к дальности действия до 800 км (500 миль) для электромобилей, а также продлить срок службы батареи и повысить безопасность. Мы не знаем, где именно мы увидим эти батареи, но компания подтвердила, что работает с крупным европейским производителем.

Тимо Иконен, Университет Восточной Финляндии

На шаг ближе к литий-ионным батареям с кремниевым анодом

Стремясь решить проблему нестабильного кремния в литий-ионных батареях, исследователи из Университета Восточной Финляндии разработали метод производства гибридного анода. , используя микрочастицы мезопористого кремния и углеродные нанотрубки.В конечном итоге цель состоит в том, чтобы заменить графит в качестве анода в батареях и использовать кремний, емкость которого в десять раз больше. Использование этого гибридного материала улучшает характеристики батареи, в то время как силиконовый материал устойчиво производится из золы шелухи ячменя.

Университет Монаша

Литий-серные аккумуляторы могут превзойти литий-ионные и снизить воздействие на окружающую среду

Исследователи из Университета Монаша разработали литий-серные аккумуляторы, способные питать смартфон в течение 5 дней, превосходя литий-ионные.Исследователи изготовили эту батарею, имеют патенты и интерес производителей. У группы есть финансирование для дальнейших исследований в 2020 году, заявив, что дальнейшие исследования автомобилей и использования сетей будут продолжены.

Утверждается, что новая технология аккумуляторов оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем литий-ионные, и снижает производственные затраты, при этом предлагая возможность питания автомобиля на 1000 км (620 миль) или смартфона в течение 5 дней.

Аккумулятор IBM получен из морской воды и превосходит литий-ионный

IBM Research сообщает, что они обнаружили новый химический состав аккумулятора, который не содержит тяжелых металлов, таких как никель и кобальт, и потенциально может превзойти литий-ионные.IBM Research утверждает, что этот химический состав никогда раньше не использовался в комбинации в батарее и что материалы можно извлекать из морской воды.

Производительность аккумулятора многообещающая, при этом IBM Research заявляет, что он может превзойти литий-ионный в ряде различных областей — он дешевле в производстве, он может заряжаться быстрее, чем литий-ионный, и может работать как с более высокой мощностью. и плотности энергии. Все это доступно в аккумуляторе с низкой горючестью электролитов.

IBM Research указывает, что эти преимущества сделают ее новую технологию аккумуляторов подходящей для электромобилей, и вместе с Mercedes-Benz, среди прочих, компания работает над превращением этой технологии в жизнеспособную коммерческую батарею.

Panasonic

Система управления батареями Panasonic

Хотя литий-ионные батареи повсюду и их количество растет, управление этими батареями, в том числе определение того, когда у них закончился срок службы, затруднено.Panasonic, работая с профессором Масахиро Фукуи из Университета Рицумейкан, разработала новую технологию управления батареями, которая значительно упростит мониторинг батарей и определение остаточной стоимости литий-ионных аккумуляторов в них.

Panasonic заявляет, что ее новую технологию можно легко применить с изменением системы управления батареями, что упростит мониторинг и оценку батарей с множеством ячеек, которые можно найти в электромобиле. Panasonic сообщает, что эта система поможет продвинуться в направлении устойчивого развития, поскольку сможет лучше управлять повторным использованием и переработкой литий-ионных аккумуляторов.

Асимметричная модуляция температуры

Исследования продемонстрировали метод зарядки, который приближает нас на шаг ближе к сверхбыстрой зарядке — XFC — который направлен на пробег 200 миль электромобиля примерно за 10 минут с зарядкой 400 кВт. Одна из проблем с зарядкой — это литиевая гальваника в батареях, поэтому метод асимметричной температурной модуляции заряжает при более высокой температуре, чтобы уменьшить гальванику, но ограничивает это до 10-минутных циклов, избегая роста межфазной границы твердого электролита, что может сократить срок службы батареи.Сообщается, что этот метод снижает износ батареи, позволяя заряжать XFC.

Pocket-lint

Песочная батарея обеспечивает в три раза больше времени автономной работы

В этом альтернативном типе литий-ионной батареи используется кремний для достижения в три раза большей производительности, чем у современных графитовых литий-ионных батарей. Батарея по-прежнему литий-ионная, как и в вашем смартфоне, но в анодах используется кремний вместо графита.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде какое-то время занимались нанокремнием, но он слишком быстро разрушается, и его трудно производить в больших количествах.С помощью песка его можно очистить, измельчить в порошок, затем измельчить с солью и магнием перед нагреванием для удаления кислорода, что приведет к получению чистого кремния. Он пористый и трехмерный, что помогает повысить производительность и, возможно, продлить срок службы батарей. Изначально мы начали это исследование в 2014 году, и теперь оно приносит свои плоды.

Silanano — стартап в области аккумуляторных технологий, который выводит эту технологию на рынок и получил большие инвестиции от таких компаний, как Daimler и BMW. Компания заявляет, что ее решение можно использовать в существующем производстве литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно настроено на масштабируемое развертывание, обещая прирост производительности батареи на 20% сейчас или на 40% в ближайшем будущем.

Захват энергии от Wi-Fi

Хотя беспроводная индуктивная зарядка является обычным явлением, возможность захвата энергии от Wi-Fi или других электромагнитных волн остается проблемой. Однако группа исследователей разработала ректенну (антенну, собирающую радиоволны), которая представляет собой всего лишь несколько атомов, что делает ее невероятно гибкой.

Идея состоит в том, что устройства могут включать в себя эту ректенну на основе дисульфида молибдена, чтобы энергия переменного тока могла быть получена от Wi-Fi в воздухе и преобразована в постоянный ток, либо для подзарядки батареи, либо для непосредственного питания устройства.Это может привести к появлению медицинских таблеток с питанием без необходимости во внутренней батарее (более безопасно для пациента) или мобильных устройств, которые не нужно подключать к источнику питания для подзарядки.

Энергия, полученная от владельца устройства

Вы можете стать источником энергии для вашего следующего устройства, если исследования TENG принесут свои плоды. TENG или трибоэлектрический наногенератор — это технология сбора энергии, которая улавливает электрический ток, генерируемый при контакте двух материалов.

Исследовательская группа из Суррейского института передовых технологий и Университета Суррея дала представление о том, как эту технологию можно использовать для работы таких вещей, как носимые устройства. Хотя мы еще далеки от того, чтобы увидеть это в действии, исследование должно дать дизайнерам инструменты, необходимые для эффективного понимания и оптимизации будущей реализации TENG.

Золотые батареи с нанопроволокой

Великие умы Калифорнийского университета в Ирвине создали треснувшие батареи с нанопроволокой, которые могут выдержать много перезарядок.В результате в будущем батареи могут не разрядиться.

Нанопроволока, в тысячу раз тоньше человеческого волоса, открывает большие возможности для батарей будущего. Но они всегда ломались при подзарядке. Это открытие использует золотые нанопроволоки в гелевом электролите, чтобы этого избежать. Фактически, эти батареи были проверены на перезарядку более 200 000 раз за три месяца и не показали вообще никакой деградации.

Твердотельные литий-ионные

Твердотельные батареи традиционно обеспечивают стабильность, но за счет передачи электролита.В статье, опубликованной учеными Toyota, рассказывается об их испытаниях твердотельной батареи, в которой используются сульфидные суперионные проводники. Все это означает превосходный аккумулятор.

В результате получилась батарея, способная работать на уровне суперконденсатора и полностью заряжаться или разряжаться всего за семь минут, что делает ее идеальной для автомобилей. Поскольку он твердотельный, это также означает, что он намного стабильнее и безопаснее, чем нынешние батареи. Твердотельный блок также должен работать при температуре от минус 30 до 100 градусов Цельсия.

Электролитные материалы по-прежнему создают проблемы, поэтому не ожидайте увидеть их в ближайшее время в автомобилях, но это шаг в правильном направлении к более безопасным и быстро заряжаемым аккумуляторам.

Grabat графеновые батареи

Графеновые батареи потенциально могут быть одними из самых лучших на рынке. Grabat разработал графеновые батареи, которые могут обеспечить электромобилям запас хода до 500 миль без подзарядки.

Graphenano, компания, стоящая за разработкой, заявляет, что аккумуляторы можно полностью зарядить всего за несколько минут, и они могут заряжаться и разряжаться в 33 раза быстрее, чем литий-ионные.Разряд также важен для таких вещей, как автомобили, которым требуется огромное количество энергии для быстрого трогания с места.

Нет информации о том, используются ли аккумуляторы Grabat в настоящее время в каких-либо продуктах, но у компании есть аккумуляторы для автомобилей, дронов, мотоциклов и даже для дома.

Лазерные микроконденсаторы

Rice Univeristy

Ученые из Университета Райса совершили прорыв в создании микроконденсаторов. В настоящее время их производство дорогое, но с использованием лазеров, которые вскоре могут измениться.

При использовании лазеров для выжигания электродов на листы пластика затраты на производство и усилия значительно снижаются. В результате получается батарея, которая может заряжаться в 50 раз быстрее, чем нынешние батареи, и разряжаться даже медленнее, чем современные суперконденсаторы. Они даже прочные, способны работать после более чем 10 000 сгибаний во время испытаний.

Пенные аккумуляторы

Прието считает, что будущее аккумуляторов — за 3D. Компании удалось решить эту проблему с помощью своей батареи, в которой используется медная вспененная подложка.

Это означает, что эти батареи будут не только более безопасными благодаря отсутствию горючего электролита, но также будут предлагать более длительный срок службы, более быструю зарядку, в пять раз более высокую плотность, будут дешевле в производстве и будут меньше, чем существующие предложения.

Prieto стремится в первую очередь размещать свои батареи в небольших предметах, например, в носимых устройствах. Но там говорится, что аккумуляторы можно масштабировать, чтобы мы могли видеть их в телефонах и, возможно, даже в автомобилях в будущем.

Carphone Warehouse

Складной аккумулятор похож на бумагу, но прочный

Jenax J.Аккумулятор Flex был разработан, чтобы сделать гаджеты возможными. Батарея, похожая на бумагу, складывается и является водонепроницаемой, что означает, что ее можно интегрировать в одежду и другие носимые устройства.

Батарея уже создана и даже прошла испытания на безопасность, в том числе ее сложили более 200 000 раз без потери производительности.

Ник Билтон / The New York Times

uBeam по воздуху зарядка

uBeam использует ультразвук для передачи электричества. Энергия преобразуется в звуковые волны, неслышимые для людей и животных, которые передаются, а затем преобразуются обратно в энергию при достижении устройства.

С концепцией uBeam наткнулась 25-летняя выпускница астробиологии Мередит Перри. Она основала компанию, которая позволит заряжать гаджеты по воздуху с помощью пластины толщиной 5 мм. Эти передатчики можно прикрепить к стенам или сделать предметами декоративного искусства для передачи энергии на смартфоны и ноутбуки. Гаджетам просто нужен тонкий приемник, чтобы принимать заряд.

StoreDot

StoreDot заряжает мобильные телефоны за 30 секунд

StoreDot, стартап, созданный на базе кафедры нанотехнологий Тель-Авивского университета, разработал зарядное устройство StoreDot.Он работает с современными смартфонами и использует биологические полупроводники, сделанные из природных органических соединений, известных как пептиды — короткие цепочки аминокислот, которые являются строительными блоками белков.

В результате получилось зарядное устройство, способное заряжать смартфон за 60 секунд. Батарея состоит из «негорючих органических соединений, заключенных в многослойную защитную структуру, предотвращающую перенапряжение и нагрев», поэтому проблем с ее взрывом быть не должно.

Компания также объявила о планах создать аккумулятор для электромобилей, который заряжается за пять минут и обеспечивает запас хода до 300 миль.

Пока неизвестно, когда аккумуляторы StoreDot будут доступны в глобальном масштабе — мы ожидали, что они появятся в 2017 году, — но когда они появятся, мы ожидаем, что они станут невероятно популярными.

Pocket-lint

Прозрачное солнечное зарядное устройство

Alcatel продемонстрировал мобильный телефон с прозрачной солнечной панелью над экраном, которая позволяет пользователям заряжать свой телефон, просто поместив его на солнце.

Хотя вряд ли он появится в продаже в течение некоторого времени, компания надеется, что он каким-то образом решит повседневные проблемы, связанные с постоянным отсутствием заряда батареи.Телефон будет работать как с прямыми солнечными лучами, так и со стандартным освещением, так же, как и обычные солнечные батареи.

Phienergy

Алюминиево-воздушная батарея обеспечивает пробег на 1100 миль без подзарядки

Автомобиль сумел проехать 1100 миль на одном заряде аккумулятора. Секрет этого супердиапазона заключается в технологии батареи, называемой «алюминий-воздух», которая использует кислород из воздуха для заполнения своего катода. Это делает его намного легче, чем заполненные жидкостью литий-ионные батареи, что дает автомобилю гораздо больший запас хода.

Бристольская робототехническая лаборатория

Батареи с питанием от мочи

Фонд Билла Гейтса финансирует дальнейшие исследования Бристольской робототехнической лаборатории, которая обнаружила батареи, которые могут питаться от мочи. Этого достаточно для зарядки смартфона, который ученые уже продемонстрировали. Но как это работает?

Используя микробный топливный элемент, микроорганизмы собирают мочу, расщепляют ее и выделяют электричество.

Звук работает

Исследователи из Великобритании создали телефон, который может заряжаться, используя окружающий звук в атмосфере вокруг него.

Смартфон построен по принципу пьезоэлектрического эффекта. Были созданы наногенераторы, улавливающие окружающий шум и преобразующие его в электрический ток.

Наностержни даже реагируют на человеческий голос, а это значит, что болтливые мобильные пользователи могут подключать свой телефон во время разговора.

Двойная угольная батарея Ryden заряжается в 20 раз быстрее.

Power Japan Plus уже анонсировала новую технологию аккумуляторов под названием Ryden dual carbon. Он не только прослужит дольше и будет заряжаться быстрее, чем литиевые, но его можно будет производить на тех же заводах, где производятся литиевые батареи.

В батареях используются углеродные материалы, что означает, что они более экологичны и безопасны для окружающей среды, чем существующие в настоящее время альтернативы. Это также означает, что батареи будут заряжаться в двадцать раз быстрее, чем литий-ионные. Они также будут более долговечными, способными выдержать до 3000 циклов зарядки, а также более безопасными с меньшей вероятностью возгорания или взрыва.

Натрий-ионные аккумуляторы

Ученые из Японии работают над новыми типами аккумуляторов, которые не нуждаются в литии, таких как аккумулятор вашего смартфона.В этих новых батареях будет использоваться натрий, один из самых распространенных материалов на планете, а не редкий литий, и они будут в семь раз эффективнее обычных батарей.

Исследования натриево-ионных батарей ведутся с восьмидесятых годов в попытке найти более дешевую альтернативу литию. Используя соль, шестой по распространенности элемент на планете, можно сделать батареи намного дешевле. Ожидается, что в ближайшие 5-10 лет начнется коммерциализация аккумуляторов для смартфонов, автомобилей и других устройств.

Upp

Зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp

Переносное зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp уже доступно. Он использует водород для питания вашего телефона, не позволяя вам подключаться к электросети и оставаясь безвредным для окружающей среды.

Одна водородная ячейка обеспечит пять полных зарядов мобильного телефона (емкость 25 Втч на ячейку). И единственный производимый побочный продукт — это водяной пар. Разъем USB типа A означает, что он будет заряжать большинство USB-устройств с выходом 5 В, 5 Вт, 1000 мА.

Батареи со встроенным огнетушителем

Литий-ионные батареи нередко перегреваются, загораются и даже могут взорваться.Аккумулятор в Samsung Galaxy Note 7 — яркий тому пример. Исследователи из Стэнфордского университета придумали литий-ионные батареи со встроенными огнетушителями.

В батарее есть компонент, называемый трифенилфосфатом, который обычно используется в качестве антипирена в электронике, добавленный к пластиковым волокнам, чтобы помочь разделить положительный и отрицательный электроды. Если температура батареи поднимается выше 150 градусов C, пластмассовые волокна плавятся и выделяется химический трифенилфосфат.Исследования показывают, что этот новый метод может предотвратить возгорание аккумуляторов за 0,4 секунды.

Майк Циммерман

Батареи, защищенные от взрыва

Литий-ионные батареи имеют довольно летучий слой пористого материала с жидким электролитом, расположенный между анодным и катодным слоями. Майк Циммерман, исследователь из Университета Тафтса в Массачусетсе, разработал батарею, которая имеет вдвое большую емкость, чем литий-ионные, но без присущих ей опасностей.

Батарея Циммермана невероятно тонкая, немного толще, чем две кредитные карты, и заменяет жидкость электролита пластиковой пленкой, которая имеет аналогичные свойства.Он может выдерживать прокалывание, измельчение и нагревание, так как он негорючий. Еще предстоит провести много исследований, прежде чем технология сможет выйти на рынок, но хорошо знать, что существуют более безопасные варианты.

Батареи Liquid Flow

Ученые из Гарварда разработали батарею, которая хранит свою энергию в органических молекулах, растворенных в воде с нейтральным pH. Исследователи говорят, что этот новый метод позволит батарее Flow работать исключительно долго по сравнению с нынешними литий-ионными батареями.

Маловероятно, что мы увидим эту технологию в смартфонах и т.п., поскольку жидкий раствор, связанный с батареями Flow, хранится в больших резервуарах, чем больше, тем лучше. Считается, что они могут быть идеальным способом хранения энергии, создаваемой решениями в области возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.

Действительно, исследование Стэнфордского университета использовало жидкий металл в проточной батарее с потенциально отличными результатами, заявляя, что напряжение вдвое выше, чем у обычных проточных батарей. Команда предположила, что это может быть отличным способом хранения прерывистых источников энергии, таких как ветер или солнце, для быстрого выпуска в сеть по запросу.

IBM и ETH Zurich разработали жидкостную проточную батарею гораздо меньшего размера, которая потенциально может быть использована в мобильных устройствах. Эта новая батарея утверждает, что может не только обеспечивать питание компонентов, но и одновременно охлаждать их. Обе компании обнаружили две жидкости, которые подходят для этой задачи, и будут использоваться в системе, которая может производить 1,4 Вт мощности на квадратный сантиметр, при этом 1 Вт мощности зарезервирован для питания батареи.

Zap & Go Карбон-ионный аккумулятор

Оксфордская компания ZapGo разработала и произвела первую угольно-ионную аккумуляторную батарею, которая уже готова к использованию потребителями.Углеродно-ионный аккумулятор сочетает в себе сверхбыструю зарядку суперконденсатора с характеристиками литий-ионного аккумулятора, при этом полностью пригодный для вторичной переработки.

Компания предлагает зарядное устройство powerbank, которое полностью заряжается за пять минут, а затем полностью заряжает смартфон за два часа.

Воздушно-цинковые батареи

Ученые из Сиднейского университета считают, что они придумали способ производства воздушно-цинковых батарей, который намного дешевле, чем существующие методы.Цинково-воздушные батареи можно считать лучше литий-ионных, потому что они не загораются. Единственная проблема в том, что они полагаются на дорогие компоненты в работе.

Sydney Uni удалось создать воздушно-цинковую батарею без необходимости в дорогих компонентах, а с некоторыми более дешевыми альтернативами. Возможно, появятся более безопасные и дешевые батареи!

Умная одежда

Исследователи из Университета Суррея разрабатывают способ использования одежды в качестве источника энергии.Батарея называется трибоэлектрическими наногенераторами (TENG), которая преобразует движение в накопленную энергию. Накопленное электричество затем можно использовать для питания мобильных телефонов или устройств, таких как фитнес-трекеры Fitbit.

Эта технология может быть применена не только к одежде, она может быть интегрирована в тротуар, поэтому, когда люди постоянно ходят по ней, она может накапливать электричество, которое затем может использоваться для питания стальных ламп или в шинах автомобиля, чтобы он может привести машину в действие.

Растягиваемые батареи

Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали растягиваемый биотопливный элемент, который может генерировать электричество из пота.Говорят, что генерируемой энергии достаточно для питания светодиодов и радиомодулей Bluetooth, а это означает, что однажды она сможет питать носимые устройства, такие как умные часы и фитнес-трекеры.

Графеновая батарея Samsung

Компания Samsung сумела разработать «графеновые шары», которые способны увеличивать емкость существующих литий-ионных батарей на 45 процентов и заряжаться в пять раз быстрее, чем существующие батареи. Чтобы представить это в контексте, Samsung заявляет, что его новый аккумулятор на основе графена может быть полностью заряжен за 12 минут, по сравнению с примерно часом для текущего устройства.

Samsung также заявляет, что его можно использовать не только в смартфонах, но и в электромобилях, поскольку он может выдерживать температуру до 60 градусов по Цельсию.

Более безопасная и быстрая зарядка существующих литий-ионных аккумуляторов

Ученые из WMG из Университета Уорвика разработали новую технологию, которая позволяет заряжать существующие литий-ионные аккумуляторы до пяти раз быстрее, чем рекомендуемые текущие пределы. Технология постоянно измеряет температуру батареи намного точнее, чем существующие методы.

Ученые обнаружили, что нынешние батареи действительно могут выходить за пределы рекомендуемых пределов, не влияя на производительность или перегрев. Возможно, нам вообще не нужны другие упомянутые новые батареи!

Написано Крисом Холлом. Первоначально опубликовано .

Исследователи говорят, что они разработали самую мощную в мире батарею

.

Исследователи из Австралии говорят, что они разработали самую мощную в мире перезаряжаемую батарею с использованием литий-серы, которая, как говорят, работает в четыре раза лучше, чем самые мощные батареи, доступные в настоящее время.

Более того, эти литий-серные батареи легче и дешевле, чем широко используемые литий-ионные батареи, и могут производиться экономичным и экологически чистым способом, говорят исследователи.

Инновация, сделанная исследователями из Университета Монаша в Клейтоне, Австралия, появилась, когда ограничения существующих литий-ионных аккумуляторов проверяются на их растущем использовании в автомобилях, смартфонах и бесчисленном множестве других устройств.

В основе новой батареи, все еще находящейся в разработке, является особо прочный серный электрод, который команда исследователя Monash Махдохта Шайбани представила в американском журнале Science Advances .

Эта технология также может оказаться полезной в авиации, где самолетам необходимо сохранять небольшой вес, по словам Хольгера Альтуэса из Института материалов и лучевых технологий им. Фраунгофера IWS в Дрездене, участвовавшего в исследовании.

Хотя они больше, чем их литий-ионные аналоги, литиево-серные элементы могут хранить больше энергии при том же весе.

Однако одним из недостатков литий-серной батареи является то, что катод заметно расширяется и сжимается при поглощении и высвобождении лития.Это часто вызывает крошечные трещины в материале, так что ячейка быстро изнашивается.

Однако австралийская исследовательская группа заявляет, что разработала и запатентовала многообещающее решение этой проблемы.

«Такой подход способствует не только высокой производительности и длительному сроку службы, но также простому и чрезвычайно рентабельному производству с использованием процессов на водной основе», — сказал исследователь Monash Мэтью Хилл. «И это может привести к значительному сокращению количества отходов, опасных для окружающей среды.»- ДПА

Новый дизайн может обеспечить более долговечные и мощные литий-ионные батареи

Дэвид Л. Чендлер, Массачусетский технологический институт 26 марта 2021 г.

Использование нового электролита может позволить использовать современные металлические электроды и более высокие напряжения, увеличить емкость и срок службы.

Литий-ионные батареи

сделали возможным создание легких электронных устройств, портативность которых мы сейчас считаем само собой разумеющейся, а также быстрое расширение производства электромобилей.Но исследователи во всем мире продолжают раздвигать границы для достижения все большей плотности энергии — количества энергии, которое может храниться в данной массе материала — с целью повышения производительности существующих устройств и, возможно, создания новых приложений, таких как длительное время. дроны и роботы.

Одним из многообещающих подходов является использование металлических электродов вместо обычного графита с более высоким зарядным напряжением на катоде. Однако этим усилиям препятствуют различные нежелательные химические реакции, которые происходят с электролитом, разделяющим электроды.Теперь группа исследователей из Массачусетского технологического института и других организаций нашла новый электролит, который преодолевает эти проблемы и может обеспечить значительный скачок в удельной мощности батарей следующего поколения без ущерба для срока службы.

Исследование опубликовано в журнале Nature Energy в статье профессоров Массачусетского технологического института Цзюй Ли, Ян Шао-Хорн и Джереми Джонсон; постдок Вэйцзян Сюэ; и 19 других в Массачусетском технологическом институте, двух национальных лабораториях и других местах. Исследователи говорят, что это открытие может позволить литий-ионным батареям, которые теперь обычно могут хранить около 260 ватт-часов на килограмм, хранить около 420 ватт-часов на килограмм.Это приведет к увеличению пробега электромобилей и более длительным изменениям портативных устройств.

Рентгеновские томографические изображения, сделанные в Брукхейвенской национальной лаборатории, показывают растрескивание частицы в одном электроде аккумуляторной батареи, в которой использовался обычный электролит (как показано слева). Исследователи обнаружили, что использование нового электролита предотвратило большую часть этого растрескивания (справа). Кредит: Предоставлено исследователями

Основное сырье для этого электролита недорогое (хотя одно из промежуточных соединений по-прежнему является дорогостоящим из-за ограниченного использования), а процесс его получения прост.Таким образом, этот прогресс может быть реализован относительно быстро, говорят исследователи.

Сам по себе электролит не нов, — объясняет Джонсон, профессор химии. Он был разработан несколько лет назад некоторыми членами этой исследовательской группы, но для другого приложения. Это было частью усилий по разработке литий-воздушных батарей, которые рассматриваются как окончательное долгосрочное решение для максимального увеличения плотности энергии батарей. Но есть еще много препятствий, стоящих перед разработкой таких батарей, и до появления этой технологии могут быть еще годы.Между тем, нанесение этого электролита на литий-ионные батареи с металлическими электродами оказывается чем-то, чего можно добиться гораздо быстрее.

Новое применение этого электродного материала было найдено «несколько случайно» после того, как он был первоначально разработан несколько лет назад Шао-Хорном, Джонсоном и другими в рамках совместного предприятия, направленного на разработку литий-воздушных батарей.

«По-прежнему нет ничего, что позволяло бы создать хорошую перезаряжаемую литий-воздушную батарею», — говорит Джонсон.Однако «мы разработали эти органические молекулы, которые, как мы надеялись, могут обеспечить стабильность по сравнению с существующими жидкими электролитами, которые используются». Они разработали три различных состава на основе сульфонамида, которые, как они обнаружили, достаточно устойчивы к окислению и другим эффектам разложения. Затем, работая с группой Ли, постдок Сюэ решил попробовать этот материал с более стандартными катодами.

Тип аккумуляторного электрода, который они сейчас используют с этим электролитом, оксид никеля, содержащий некоторое количество кобальта и марганца, «является рабочей лошадкой сегодняшней индустрии электромобилей», — говорит Ли, профессор ядерной науки, техники, материаловедения и инженерное дело.

Поскольку материал электрода анизотропно расширяется и сжимается при заряде и разряде, это может привести к растрескиванию и ухудшению рабочих характеристик при использовании с обычными электролитами. Но в экспериментах, проведенных в сотрудничестве с Брукхейвенской национальной лабораторией, исследователи обнаружили, что использование нового электролита резко снизило эти деградации коррозионного растрескивания под напряжением.

Проблема заключалась в том, что атомы металла в сплаве имели тенденцию растворяться в жидком электролите, теряя массу и приводя к растрескиванию металла.Напротив, новый электролит чрезвычайно устойчив к такому растворению. Глядя на данные испытаний в Брукхейвене, Ли говорит, что «было шоком увидеть, что если вы просто замените электролит, все эти трещины исчезнут». Они обнаружили, что морфология материала электролита намного прочнее, а переходные металлы «просто не обладают такой высокой растворимостью» в этих новых электролитах.

Это была удивительная комбинация, говорит он, потому что материал по-прежнему легко пропускает ионы лития — важный механизм, с помощью которого батареи заряжаются и разряжаются — при этом блокируя проникновение других катионов, известных как переходные металлы.Накопление нежелательных соединений на поверхности электрода после многих циклов зарядки-разрядки уменьшилось более чем в десять раз по сравнению со стандартным электролитом.

«Электролит химически устойчив к окислению высокоэнергетических материалов, богатых никелем, предотвращая разрушение частиц и стабилизируя положительный электрод во время цикла», — говорит Шао-Хорн, профессор машиностроения, материаловедения и инженерии. «Электролит также обеспечивает стабильную и обратимую очистку и покрытие металлического лития, что является важным шагом на пути создания перезаряжаемых литий-металлических батарей с энергией, вдвое превышающей энергию современных литий-ионных батарей.Это открытие станет катализатором дальнейшего поиска электролитов и разработки жидких электролитов для литий-металлических батарей, способных конкурировать с батареями с твердотельными электролитами ».

Следующим шагом будет масштабирование производства, чтобы сделать его доступным. «Мы делаем это за одну очень простую реакцию из легко доступных коммерческих исходных материалов», — говорит Джонсон. Прямо сейчас соединение-предшественник, используемое для синтеза электролита, дорого, но он говорит: «Я думаю, что если мы сможем показать миру, что это отличный электролит для бытовой электроники, мотивация к дальнейшему расширению производства поможет снизить цену. .”

Поскольку это, по сути, «прямая» замена существующего электролита и не требует перепроектирования всей аккумуляторной системы, говорит Ли, ее можно внедрить быстро и ввести в продажу в течение нескольких лет. «Нет никаких дорогих элементов, это только углерод и фтор. Так что это не ограничено ресурсами, это просто процесс », — говорит он.

Ссылка: «Сверхвысоковольтные слоистые катоды с высоким содержанием никеля в практических литий-металлических батареях с использованием электролита на основе сульфонамида» Вэйцзян Сюэ, Минцзюнь Хуан, Ютао Ли, Юн Гуан Чжу, Руи Гао, Сянхуи Сяо, Вэньсю Чжан, Сыпей Ли, Гуйинь Сюй, Ян Ю, Пэн Ли, Джеффри Лопес, Дайвэй Ю, Яньхао Донг, Вэйвэй Фань, Чжэ Ши, Жуй Сюн, Чэн-Цзюнь Сунь, Инхуэй Хван, Вах-Кит Ли, Ян Шао-Хорн, Джеремайя А. .Джонсон и Джу Ли, Nature Energy .
DOI: 10.1038 / s41560-021-00792-y

Исследование проводилось при поддержке Министерства энергетики США и Национального научного фонда и с использованием оборудования Брукхейвенской национальной лаборатории и Аргоннской национальной лаборатории.

Как мы доберемся до следующего большого прорыва в области аккумуляторных батарей — Quartz

Вы читаете эксклюзивную статью Quartz, доступную для всех читателей в течение ограниченного времени. Чтобы разблокировать доступ ко всем Quartz, станьте участником.

Электрические самолеты могут быть будущим авиации. Теоретически они будут намного тише, дешевле и чище, чем те самолеты, которые есть у нас сегодня. Электрические самолеты с дальностью полета 1000 км (620 миль) на одной зарядке могут использоваться сегодня для половины всех рейсов коммерческих самолетов, сокращая глобальные выбросы углерода в авиации примерно на 15%.

То же самое и с электромобилями. Электромобиль — это не просто более чистая версия своего кузена, извергающего загрязнения. По сути, это лучший автомобиль: его электродвигатель мало шумит и молниеносно реагирует на решения водителя.Зарядка электромобиля обходится намного дешевле, чем оплата эквивалентного количества бензина. Электромобили могут быть построены с небольшим количеством движущихся частей, что удешевляет их обслуживание.

Так почему же электромобили уже не повсюду? Это связано с тем, что батареи дороги, поэтому первоначальная стоимость электромобиля намного выше, чем у аналогичной модели с бензиновым двигателем. И если вы не водите много, экономия на бензине не всегда компенсирует более высокие первоначальные затраты. Короче говоря, электромобили по-прежнему не экономичны.

Точно так же современные батареи не обладают достаточной энергией по весу или объему для питания пассажирских самолетов. Нам все еще нужны фундаментальные прорывы в аккумуляторных технологиях, прежде чем это станет реальностью.

Портативные устройства с батарейным питанием изменили нашу жизнь. Но есть еще много вещей, которые могут вывести из строя батареи, если бы только более безопасные, более мощные и энергоемкие батареи могли быть сделаны дешево. Никакой закон физики не исключает их существования.

И все же, несмотря на более чем два века тщательного изучения с момента изобретения первой батареи в 1799 году, ученые до сих пор не до конца понимают многие основы того, что именно происходит внутри этих устройств.Что мы действительно знаем, так это то, что, по сути, есть три проблемы, которые необходимо решить, чтобы батареи действительно снова изменили нашу жизнь: мощность, энергия и безопасность.

Не существует универсальной литий-ионной батареи

Каждая батарея имеет два электрода: катод и анод. Большинство анодов литий-ионных батарей изготовлено из графита, но катоды изготавливаются из различных материалов, в зависимости от того, для чего будет использоваться батарея. Ниже вы можете увидеть, как различные материалы катода меняют работу типов батарей по шести параметрам.

Проблема питания

В просторечии люди используют термины «энергия» и «мощность» как синонимы, но при разговоре об аккумуляторах важно различать их. Мощность — это скорость, с которой может высвобождаться энергия.

Батарея, достаточно сильная, чтобы запустить и удерживать в воздухе коммерческий самолет на расстояние 1000 км, требует большого количества энергии, чтобы высвободиться за очень короткое время, особенно во время взлета. Так что дело не только в накоплении большого количества энергии, но и в способности очень быстро извлекать эту энергию.

Решение проблемы энергоснабжения требует от нас заглянуть в черный ящик коммерческих аккумуляторов. Будет немного занудно, но терпи меня. Новые аккумуляторные технологии часто преувеличиваются, потому что большинство людей не уделяют должного внимания деталям.

Самая современная химия батарей, которая у нас есть в настоящее время, — это литий-ионные. Большинство экспертов сходятся во мнении, что никакая другая химия не сможет подорвать ионно-литиевый сплав еще по крайней мере еще десять или более лет. Литий-ионный аккумулятор имеет два электрода (катод и анод) с сепаратором (материал, который проводит ионы, но не электроны, предназначен для предотвращения короткого замыкания) в середине и электролит (обычно жидкий) для обеспечения обратного потока ионов лития и вперед между электродами.Когда батарея заряжается, ионы перемещаются от катода к аноду; когда батарея что-то питает, ионы движутся в противоположном направлении.

Представьте себе две буханки нарезанного хлеба. Каждая буханка — это электрод: левый — катод, а правый — анод. Предположим, что катод состоит из пластин никеля, марганца и кобальта (NMC) — одного из лучших в своем классе — и что анод состоит из графита, который по сути представляет собой слоистые листы или пластинки атомов углерода. .

В разряженном состоянии, то есть после того, как энергия была истощена, в буханке NMC между каждым ломтиком находятся ионы лития. Когда батарея заряжается, каждый ион лития извлекается из промежутков между пластинами и вынужден проходить через жидкий электролит. Сепаратор действует как контрольно-пропускной пункт, гарантирующий, что только ионы лития проходят через графитовую буханку. При полной зарядке в катодной буханке батареи не останется ионов лития; все они будут аккуратно зажаты между ломтиками графитового хлеба.По мере того, как энергия батареи расходуется, ионы лития возвращаются к катоду, пока на аноде не останется ни одного. Вот тогда аккумулятор нужно зарядить снова.

Емкость аккумулятора в основном определяется скоростью этого процесса. Но не так-то просто увеличить скорость. Слишком быстрое извлечение ионов лития из катодной буханки может привести к появлению дефектов на ломтиках и, в конечном итоге, к их разрушению. Это одна из причин, почему чем дольше мы пользуемся смартфоном, ноутбуком или электромобилем, тем хуже время автономной работы.Каждая зарядка и разрядка заставляют буханку немного ослабевать.

Над решением проблемы работают разные компании. Одна из идей — заменить слоистые электроды чем-то более прочным. Например, швейцарская компания по производству аккумуляторов Leclanché со 100-летней историей работает над технологией, в которой используется фосфат лития-железа (LFP), который имеет структуру «оливина» в качестве катода, и оксид титаната лития (LTO), который имеет Структура «шпинель», как анод. Эти структуры лучше справляются с потоком ионов лития в материал и из него.

Leclanché в настоящее время использует свои аккумуляторные элементы в автономных складских вилочных погрузчиках, которые можно полностью зарядить за девять минут. Для сравнения: лучший нагнетатель Tesla может зарядить автомобильный аккумулятор Tesla примерно до 50% за 10 минут. Leclanché также внедряет свои аккумуляторы в Великобритании для быстрой зарядки электромобилей. Эти батареи находятся на зарядной станции, медленно потребляя небольшое количество энергии в течение длительного периода времени из сети, пока они не будут полностью заряжены. Затем, когда автомобиль стыкуется, аккумуляторы док-станции быстро заряжают аккумулятор автомобиля.Когда машина уезжает, аккумулятор станции снова начинает заряжаться.

Такие усилия, как шоу Лекланше, можно изменить с химическим составом батарей, чтобы увеличить их мощность. Тем не менее, никто еще не построил батарею, достаточно мощную, чтобы быстро доставить энергию, необходимую коммерческому самолету для преодоления гравитации. Стартапы стремятся строить самолеты меньшего размера (вмещающие до 12 человек), которые могли бы летать на относительно менее энергоемких батареях, или электрические гибридные самолеты, где реактивное топливо выполняет тяжелую работу, а батареи — накатом.

Но на самом деле в этой сфере нет ни одной компании, которая могла бы даже приблизиться к коммерциализации. Кроме того, технический скачок, необходимый для полностью электрического коммерческого самолета, вероятно, займет десятилетия, — говорит Венкат Вишванатан, эксперт по аккумуляторным батареям из Университета Карнеги-Меллона.

Reuters / Alister Doyle

Двухместный электрический самолет, сделанный словенской фирмой Pipistrel, стоит у ангара в аэропорту Осло, Норвегия.

Энергетическая проблема

Tesla Model 3, самая доступная модель компании, стоит от 35 000 долларов.Он работает от батареи на 50 кВтч, что стоит примерно 8750 долларов, или 25% от общей стоимости автомобиля.

Это все еще удивительно доступно по сравнению с тем, что было не так давно. По данным Bloomberg New Energy Finance, средняя мировая стоимость литий-ионных аккумуляторов в 2018 году составила около 175 долларов за кВтч, что ниже почти 1200 долларов за киловатт-час в 2010 году.

Министерство энергетики США подсчитало, что как только стоимость аккумуляторов упадет ниже 125 долларов за кВтч. владение и эксплуатация электромобиля будет дешевле, чем бензиновый в большинстве частей мира.Это не означает, что электромобили победят автомобили с бензиновым двигателем во всех нишах и сферах — например, для грузовиков дальнего следования еще нет электрического решения. Но это переломный момент, когда люди начнут отдавать предпочтение электромобилям просто потому, что в большинстве случаев они будут иметь более экономичный смысл.

Один из способов добиться этого — увеличить удельную энергию батарей — втиснуть больше кВтч в батарейный блок, не снижая его цены. Теоретически это может сделать специалист по производству аккумуляторов, увеличив удельную энергию катода или анода, либо того и другого.

Катод с наибольшей энергоемкостью на пути к коммерческой доступности — это NMC 811 (каждая цифра в номере представляет собой соотношение никеля, марганца и кобальта, соответственно, в смеси). Это еще не идеально. Самая большая проблема заключается в том, что он может выдержать лишь относительно небольшое количество жизненных циклов заряда-разряда, прежде чем перестанет работать. Но эксперты прогнозируют, что отраслевые исследования и разработки должны решить проблемы NMC 811 в течение следующих пяти лет. Когда это произойдет, батареи, использующие NMC 811, будут иметь более высокую плотность энергии на 10% или более.

Однако увеличение на 10% — это не так уж и много в общей картине.
И хотя ряд инноваций за последние несколько десятилетий поднял плотность энергии катодов еще выше, аноды — это то, где открываются самые большие возможности для плотности энергии.

Графит был и остается доминирующим анодным материалом. Он дешевый, надежный и относительно энергоемкий, особенно по сравнению с современными катодными материалами. Но он довольно слабый, если сравнивать его с другими потенциальными анодными материалами, такими как кремний и литий.

Кремний, например, теоретически намного лучше поглощает ионы лития в виде графита. Вот почему ряд производителей аккумуляторов пытаются добавить кремний вместе с графитом в свои конструкции анодов; Генеральный директор Tesla Илон Маск сказал, что его компания уже делает это в своих литий-ионных батареях.

Большим шагом была бы разработка коммерчески жизнеспособного анода, полностью сделанного из кремния. Но у этого элемента есть черты, которые затрудняют это. Когда графит поглощает ионы лития, его объем не сильно меняется.Однако кремниевый анод по тому же сценарию набухает в четыре раза по сравнению с исходным объемом.

К сожалению, вы не можете просто увеличить корпус, чтобы приспособиться к этому набуханию, потому что расширение разрушает то, что называется «межфазной границей твердого электролита», или SEI, кремниевого анода.

Вы можете рассматривать SEI как своего рода защитный слой, который анод создает для себя, подобно тому, как железо образует ржавчину, также известную как оксид железа, для защиты от элементов: когда вы оставляете кусок недавно кованое железо снаружи, оно медленно вступает в реакцию с кислородом воздуха, образуя ржавчину.Под слоем ржавчины остальная часть железа не постигает та же участь и, таким образом, сохраняет структурную целостность.

В конце первого заряда батареи электрод образует собственный слой «ржавчины» — SEI, отделяющий неэродированную часть электрода от электролита. SEI предотвращает потребление электрода дополнительными химическими реакциями, гарантируя, что ионы лития могут течь как можно более плавно.

Но с кремниевым анодом SEI ломается каждый раз, когда батарея используется для питания чего-либо, и восстанавливается каждый раз, когда батарея заряжается.И во время каждого цикла зарядки расходуется немного кремния. В конце концов, кремний рассеивается до такой степени, что батарея перестает работать.

За последнее десятилетие несколько стартапов Кремниевой долины работали над решением этой проблемы. Например, подход Sila Nano состоит в том, чтобы заключить атомы кремния в наноразмерную оболочку с большим количеством пустого места внутри. Таким образом, SEI формируется снаружи оболочки, и расширение атомов кремния происходит внутри нее, не разрушая SEI после каждого цикла заряда-разряда.Компания, оцениваемая в 350 миллионов долларов, заявляет, что ее технология будет использоваться в устройствах уже в 2020 году.

Enovix, с другой стороны, применяет особую технологию производства, чтобы подвергнуть 100% кремний анод огромному физическому давлению, заставляя его поглощать меньше ион лития и, таким образом, ограничивает расширение анода и предотвращает разрушение SEI. У компании есть инвестиции от Intel и Qualcomm, и она также ожидает, что к 2020 году ее батареи будут в устройствах.

Эти компромиссы означают, что кремниевый анод не может достичь своей теоретической высокой плотности энергии.Однако обе компании заявляют, что их аноды работают лучше, чем графитовые. Третьи стороны в настоящее время тестируют аккумуляторы обеих фирм.

Tesla

В 2020 году новый Tesla Roadster должен стать первым электромобилем, который может проехать 1000 км (620 миль) без подзарядки.

Проблема безопасности

Все молекулярные переделки, направленные на накопление большего количества энергии в батареях, могут происходить за счет безопасности. С момента своего изобретения литий-ионный аккумулятор вызывает головные боли из-за того, как часто он воспламеняется.Например, в 1990-х годах канадская компания Moli Energy начала продавать литий-металлические батареи для использования в телефонах. Но в реальном мире его батареи начали воспламеняться, и Moli был вынужден отозвать свой заказ и, в конечном итоге, объявить о банкротстве. (Некоторые из его активов были куплены тайваньской компанией, и она до сих пор продает литий-ионные батареи под торговой маркой E-One Moli Energy.) Совсем недавно смартфоны Samsung Galaxy Note 7, которые были сделаны с современными литий-ионными батареями, начали взрываться. в карманах людей.В результате отзыв продукции в 2016 году обошелся южнокорейскому гиганту в 5,3 миллиарда долларов.

Современные литий-ионные батареи по-прежнему сопряжены с рисками, поскольку в них почти всегда используются легковоспламеняющиеся жидкости в качестве электролита. Одна из прискорбных (для нас, людей) причуд природы заключается в том, что жидкости, способные легко переносить ионы, также имеют более низкий порог возгорания. Одно из решений — использовать твердые электролиты. Но это означает другие компромиссы. Конструкция батареи может легко включать жидкий электролит, который контактирует с каждым битом электродов, что позволяет эффективно переносить ионы.С твердыми телами намного сложнее. Представьте, что вы бросаете пару кубиков в чашку с водой. А теперь представьте, что те же самые кости бросают в чашку с песком. Очевидно, что вода будет касаться гораздо большей площади поверхности игральных костей, чем песок.

До сих пор коммерческое использование литий-ионных батарей с твердыми электролитами ограничивалось приложениями с низким энергопотреблением, такими как датчики, подключенные к Интернету. Усилия по расширению масштабов твердотельных батарей, то есть не содержащих жидкий электролит, можно в общих чертах разделить на две категории: твердые полимеры при высоких температурах и керамика при комнатной температуре.

Твердые полимеры при высоких температурах

Полимеры представляют собой длинные цепочки молекул, связанных вместе. Они очень распространены в повседневном использовании — например, одноразовые полиэтиленовые пакеты делают из полимеров. Когда некоторые типы полимеров нагреваются, они ведут себя как жидкости, но без воспламеняемости жидких электролитов, используемых в большинстве батарей. Другими словами, они обладают высокой ионной проводимостью, как жидкий электролит, без каких-либо рисков.

Но у них есть ограничения.Они могут работать только при температуре выше 105 ° C (220 ° F), что означает, что они не подходят, например, для смартфонов. Но их можно использовать, например, для хранения энергии от сети в домашних батареях. По крайней мере, две компании — SEEO (США) и Bolloré (Франция) — разрабатывают твердотельные батареи, в которых в качестве электролита используются высокотемпературные полимеры.

Керамика при комнатной температуре

За последнее десятилетие два класса керамики — LLZO (оксид лития, лантана и циркония) и LGPS (литий, германий, сульфид фосфора) — показали почти такие же хорошие проводящие ионы при комнатной температуре. как жидкости.

Toyota, а также стартап из Кремниевой долины QuantumScape (который в прошлом году привлек 100 миллионов долларов финансирования от Volkswagen) работают над применением керамики в литий-ионных батареях. Включение крупных игроков в пространство указывает на то, что прорыв может быть ближе, чем многие думают.

«Мы очень близки к тому, чтобы увидеть что-то реальное [с использованием керамики] через два или три года», — говорит Вишванатан из Карнеги-Меллона.

Закон о балансе

Аккумуляторы — это уже большой бизнес, и их рынок продолжает расти.Все эти деньги привлекают множество предпринимателей с еще большим количеством идей. Но стартап с батарейками — это трудная ставка — они терпят неудачу даже чаще, чем компании-разработчики программного обеспечения, которые известны своим высоким уровнем отказов. Это потому, что инновации в области материаловедения — это сложно.

На данный момент химики, занимающиеся аккумуляторными батареями, обнаружили, что, когда они пытаются улучшить одну характеристику (например, плотность энергии), им приходится идти на компромисс в отношении другой характеристики (например, безопасности). Такой баланс означает, что прогресс на каждом фронте был медленным и чреват проблемами.

Но если внимательнее присмотреться к проблеме — по мнению Йет-Мин Чанга из Массачусетского технологического института, сегодня в США в три раза больше ученых, занимающихся аккумуляторными батареями, чем всего 10 лет назад, — шансы на успех возрастают. Потенциал аккумуляторов остается огромным, но, учитывая предстоящие задачи, лучше относиться к каждому заявлению о новых аккумуляторах с хорошей долей скептицизма.

Дизайн может обеспечить более длительные и мощные литиевые батареи | MIT News

Литий-ионные батареи

сделали возможным создание легких электронных устройств, портативность которых мы сейчас считаем само собой разумеющейся, а также быстрое расширение производства электромобилей.Но исследователи во всем мире продолжают раздвигать границы для достижения все большей плотности энергии — количества энергии, которое может храниться в данной массе материала — с целью повышения производительности существующих устройств и, возможно, создания новых приложений, таких как длительное время. дроны и роботы.

Одним из многообещающих подходов является использование металлических электродов вместо обычного графита с более высоким зарядным напряжением на катоде. Однако этим усилиям препятствуют различные нежелательные химические реакции, которые происходят с электролитом, разделяющим электроды.Теперь группа исследователей из Массачусетского технологического института и других организаций нашла новый электролит, который преодолевает эти проблемы и может обеспечить значительный скачок в удельной мощности батарей следующего поколения без ущерба для срока службы.

Об исследовании сообщается сегодня в журнале Nature Energy в статье профессоров Массачусетского технологического института Цзюй Ли, Ян Шао-Хорн и Джереми Джонсон; постдок Вэйцзян Сюэ; и 19 других в Массачусетском технологическом институте, двух национальных лабораториях и других местах. Исследователи говорят, что это открытие может позволить литий-ионным батареям, которые теперь обычно могут хранить около 260 ватт-часов на килограмм, хранить около 420 ватт-часов на килограмм.Это приведет к увеличению пробега электромобилей и более длительным изменениям портативных устройств.

Основное сырье для этого электролита недорогое (хотя одно из промежуточных соединений по-прежнему является дорогостоящим из-за ограниченного использования), а процесс его получения прост. Таким образом, этот прогресс может быть реализован относительно быстро, говорят исследователи.

Сам по себе электролит не нов, — объясняет Джонсон, профессор химии. Он был разработан несколько лет назад некоторыми членами этой исследовательской группы, но для другого приложения.Это было частью усилий по разработке литий-воздушных батарей, которые рассматриваются как окончательное долгосрочное решение для максимального увеличения плотности энергии батарей. Но есть еще много препятствий, стоящих перед разработкой таких батарей, и до появления этой технологии могут быть еще годы. Между тем, нанесение этого электролита на литий-ионные батареи с металлическими электродами оказывается чем-то, чего можно добиться гораздо быстрее.

Новое применение этого электродного материала было найдено «несколько случайно» после того, как он был первоначально разработан несколько лет назад Шао-Хорном, Джонсоном и другими в рамках совместного предприятия, направленного на разработку литий-воздушных батарей.

«По-прежнему нет ничего, что позволяло бы создать хорошую перезаряжаемую литий-воздушную батарею», — говорит Джонсон. Однако «мы разработали эти органические молекулы, которые, как мы надеялись, могут обеспечить стабильность по сравнению с существующими жидкими электролитами, которые используются». Они разработали три различных состава на основе сульфонамида, которые, как они обнаружили, достаточно устойчивы к окислению и другим эффектам разложения. Затем, работая с группой Ли, постдок Сюэ решил попробовать этот материал с более стандартными катодами.

Тип аккумуляторного электрода, который они сейчас используют с этим электролитом, оксид никеля, содержащий некоторое количество кобальта и марганца, «является рабочей лошадкой сегодняшней индустрии электромобилей», — говорит Ли, профессор ядерной науки, техники, материаловедения и инженерное дело.

Поскольку материал электрода анизотропно расширяется и сжимается при заряде и разряде, это может привести к растрескиванию и ухудшению рабочих характеристик при использовании с обычными электролитами.Но в экспериментах, проведенных в сотрудничестве с Брукхейвенской национальной лабораторией, исследователи обнаружили, что использование нового электролита резко снизило эти деградации коррозионного растрескивания под напряжением.

Проблема заключалась в том, что атомы металла в сплаве имели тенденцию растворяться в жидком электролите, теряя массу и приводя к растрескиванию металла. Напротив, новый электролит чрезвычайно устойчив к такому растворению. Глядя на данные испытаний в Брукхейвене, Ли говорит, что «было шоком увидеть, что если вы просто замените электролит, то все эти трещины исчезнут».Они обнаружили, что морфология материала электролита намного более надежна, а переходные металлы «просто не обладают такой высокой растворимостью» в этих новых электролитах.

Это была удивительная комбинация, говорит он, потому что материал по-прежнему легко пропускает ионы лития — важный механизм, с помощью которого батареи заряжаются и разряжаются — при этом блокируя проникновение других катионов, известных как переходные металлы. Накопление нежелательных соединений на поверхности электрода после многих циклов зарядки-разрядки уменьшилось более чем в десять раз по сравнению со стандартным электролитом.

«Электролит химически устойчив к окислению высокоэнергетических материалов, богатых никелем, предотвращая разрушение частиц и стабилизируя положительный электрод во время цикла», — говорит Шао-Хорн, профессор машиностроения, материаловедения и инженерии. «Электролит также обеспечивает стабильную и обратимую очистку и покрытие металлического лития, что является важным шагом на пути создания перезаряжаемых литий-металлических батарей с энергией, вдвое превышающей энергию современных литий-ионных батарей.Это открытие станет катализатором дальнейшего поиска электролитов и разработки жидких электролитов для литий-металлических батарей, способных конкурировать с батареями с твердотельными электролитами ».

Следующим шагом будет масштабирование производства, чтобы сделать его доступным. «Мы делаем это за одну очень простую реакцию из легко доступных коммерческих исходных материалов», — говорит Джонсон. Прямо сейчас соединение-предшественник, используемое для синтеза электролита, дорого, но он говорит: «Я думаю, что если мы сможем показать миру, что это отличный электролит для бытовой электроники, мотивация к дальнейшему расширению производства поможет снизить цену. .”

Поскольку это, по сути, «прямая» замена существующего электролита и не требует перепроектирования всей аккумуляторной системы, говорит Ли, ее можно внедрить быстро и ввести в продажу в течение нескольких лет. «Нет никаких дорогих элементов, это только углерод и фтор. Так что это не ограничено ресурсами, это просто процесс », — говорит он.

Исследование проводилось при поддержке Министерства энергетики США и Национального научного фонда и с использованием оборудования Брукхейвенской национальной лаборатории и Аргоннской национальной лаборатории.

Эта гибкая и перезаряжаемая батарея в 10 раз мощнее современной — ScienceDaily

Группа исследователей разработала гибкую перезаряжаемую батарею из оксида серебра и цинка с поверхностной плотностью энергии в 5-10 раз большей, чем у современных Изобразительное искусство. Аккумулятор также проще в изготовлении; в то время как большинство гибких батарей необходимо производить в стерильных условиях, в вакууме этот аккумулятор может быть напечатан методом трафаретной печати в обычных лабораторных условиях. Устройство может использоваться в гибкой, растягивающейся электронике для носимых устройств, а также в мягкой робототехнике.

Команда, состоящая из исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего и калифорнийской компании ZPower, подробно описывает свои выводы в выпуске журнала Joule от 7 декабря.

«Наши батареи могут быть сконструированы на основе электроники, вместо того, чтобы разрабатывать электронику на основе батарей», — сказал Лу Инь, один из соавторов статьи и доктор философии. студент исследовательской группы профессора наноинженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего Джозефа Ванга.

Емкость этой инновационной батареи составляет 50 миллиампер на квадратный сантиметр при комнатной температуре — это в 10-20 раз больше, чем емкость типичной ионно-литиевой батареи.Таким образом, при той же площади поверхности батарея, описанная в Джоулях, может обеспечить в 5-10 раз большую мощность.

«Такой площади никогда раньше не было», — сказал Инь. «И наш метод производства доступен и масштабируем».

Новая батарея имеет большую емкость, чем любые гибкие батареи, доступные в настоящее время на рынке. Это потому, что батарея имеет гораздо более низкий импеданс — сопротивление электрической цепи или устройства переменному току. Чем ниже импеданс, тем лучше характеристики батареи против сильноточного разряда.

«Поскольку рынок 5G и Интернета вещей (IoT) стремительно растет, эта батарея, которая превосходит коммерческие продукты в сильноточных беспроводных устройствах, вероятно, станет основным конкурентом в качестве источника питания следующего поколения для бытовой электроники», — сказал Джонатан Шарф, сотрудник газеты -первый автор и доктор философии. кандидат в исследовательскую группу профессора наноинженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего Ин Ширли Мэн.

Аккумуляторы успешно питают гибкую систему отображения, оснащенную микроконтроллером и модулями Bluetooth.И здесь батарея показала лучшие характеристики, чем имеющиеся в продаже литиевые батарейки.

Напечатанные аккумуляторные элементы заряжались более 80 циклов, без каких-либо серьезных признаков потери емкости. Клетки также оставались функциональными, несмотря на многократные изгибы и скручивания.

«Нашей основной задачей было улучшение характеристик батарей и производственного процесса», — сказала Ин Ширли Мэн, директор Института исследования материалов и дизайна Калифорнийского университета в Сан-Диего и один из авторов статьи.

Для создания батареи исследователи использовали запатентованную конструкцию катода и химию от ZPower. Ван и его команда поделились своим опытом в области печатных растягиваемых датчиков и растягиваемых аккумуляторов. Мэн и ее коллеги поделились своим опытом в области расширенных характеристик для систем электрохимического накопления энергии и охарактеризовали каждую итерацию прототипа батареи, пока она не достигла максимальной производительности.

Рецепт повышения производительности

Исключительная плотность энергии батареи обусловлена ​​химическим составом оксида серебра и цинка (AgO-Zn).В большинстве коммерческих гибких батарей используется химический состав Ag2O-Zn. В результате они обычно имеют ограниченный срок службы и низкую производительность. Это ограничивает их использование одноразовой электроникой с низким энергопотреблением.

AgO традиционно считается нестабильным. Но материал катода AgO компании ZPower основан на запатентованном покрытии оксида свинца, которое улучшает электрохимическую стабильность и проводимость AgO.

В качестве дополнительного преимущества химический состав AgO-Zn отвечает за низкий импеданс батареи. Печатные токосъемники батареи также обладают отличной проводимостью, что также помогает достичь более низкого импеданса.

Улучшение производства

Но AgO никогда раньше не использовался в батареях с трафаретной печатью, потому что он сильно окисляется и быстро разлагается химически. Тестируя различные растворители и связующие, исследователи в лаборатории Вана в Калифорнийском университете в Сан-Диего смогли найти состав чернил, который делает AgO пригодным для печати. В результате после подготовки чернил на батарею можно напечатать всего за несколько секунд. Он высохнет и готов к использованию через несколько минут. Батарею можно также напечатать в процессе рулон-рулон, что увеличит скорость и сделает производство масштабируемым.

Батареи напечатаны на полимерной пленке, которая является химически стабильной, эластичной и имеет высокую температуру плавления (около 200 градусов C или 400 градусов по Фаренгейту), которая может быть запечатана при нагревании. Токосъемники, цинковый анод, катод из AgO и соответствующие им сепараторы составляют сложенный слой с трафаретной печатью.

Команда уже работает над аккумулятором следующего поколения, стремясь создать более дешевые и быстрые зарядные устройства с еще более низким импедансом, которые будут использоваться в устройствах 5G и мягкой робототехнике, требующей высокой мощности и настраиваемых и гибких форм-факторов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.