Как выбрать аккумулятор для солнечных фонарей

Как выбрать аккумулятор для солнечных фонарей

Аккумуляторы (перезаряжаемые батарейки) для светильников на солнечных батареях

Различаются по многим техническим параметрам, один из важнейших- химический состав батареи, который определяет морозостойкость и наличие эффекта памяти элемента питания. Аккумуляторы с эффектом памяти для использования в садовых светильниках на солнечных батареях непригодны: получив несколько раз недостаточное количество солнечного света для полного заряда, такие батареи постепенно перестанут заряжаться; эти источники питания используются для приборов, заряжающихся от электросети, каждый раз на всю мощность батареи.

 LiFePO4 Литий-железо-фосфатные батареи (цилиндрические аккумуляторы)

Это один из видов перезаряжаемых аккумуляторов, выполненных на основе уникального литий-ионного химического состава, где железо (Fe) используется в качестве катодного материала. Элементы питания LiFePO4 имеют высокий ток разряда, не взрываются при экстремальных условиях и имеют меньший вес. Но имеют более низкие характеристики напряжения и плотность энергии по сравнению с обычными Li-ion батарейками. Соединение Fe-P-O сильнее, чем Co-O, поэтому при возникновении экстремальных ситуаций (короткое замыкание, перегрев, и т. д.) атомы кислорода гораздо труднее вывести. Такая стабилизация окислительно-восстановительных реакций также помогает ускорить перенос ионов. Только при экстремальном нагреве, как правило, более 800°C, происходит разрушение батарейки без выброса тепла. В свою очередь, LiCoO2 аккумуляторы как раз подвержены большому выбросу тепла. LiFePO4 — очень устойчивы к потере кислорода, что приводит к экзотермической реакции у других литиевых элементов.

Преимущества литий-железофосфатных аккумуляторов.

Самое главное их преимущество считает в том, что срок их службы изначально больше, чем литий-ионных ячеек. Но при том же напряжении и емкости данный аккумулятор будет значительно больше и тяжелей, чем li-ion аккумулятор. Также данные аккумуляторы считают более безопасными в плане взрывоопасности. Недостаток данных видов аккумуляторов- габариты. Размер и вес данного аккумулятора при прочих равных условиях будет значительно больше, чем у литий-ионного аккумулятора.
Преимущества большой емкости аккумулятора солнечных батарей: процессы разряда и заряда будут происходить в щадящем токовом режиме. При одинаковой силе тока аккумуляторы с достаточной или избыточной емкостью работают в тренировочном режиме, а аккумуляторы с малой емкостью в сокращенном или форсирующем режиме.

Аккумуляторы Howell:
  Модель Номинальное напряжение, В Номинальная мощность, мА*ч Внутреннее сопротивление, мОм Жизненный цикл Максимальное напряжение заряда Пороговые напряжения разряда Вес аккумулятора (примерный), г Габариты (диаметр и длина), мм
HW-F14500 3.2 400 ≤50 ≥2000 3.65 2.3 18.5 14х50
HW-F18500 3.2 1100 ≤40 ≥2000 3.65 2.3 32 18х50
HW-F18650 3.2 1500 ≤40 ≥2000 3.65 2.3 45 18х65
HW-F22650 3.2 2300 ≤20 ≥2000 3.65 2.3 60 22х65
HW-F26650 3.2 3000 ≤40 ≥2000 3.65 2.3 80 26х65
HW-F32600 3.2 4000 ≤20 ≥2000 3.65 2.3 110 32х60
HW-F32650 3.2 4500 ≤10 ≥2000 3.65 2.3 188 32х65
HW-F42110 3.2 10000 ≤5 ≥2000 3.65 2.3 330 42х110

Таблица 1

Преимущества

Недостатки

Типовые сферы применения

  • чрезвычайно высокая скорость зарядки;
  • безопасная литиевая батарея
  • хорошие характеристики хранения
  • широкий диапазон рабочих температур
  • ёмкость ниже, чем у Li-Ion аккумуляторов
  • Номинальное напряжение 3.0 В против 3.6 В у у Li-Ion аккумуляторов
  • светильники на солнечных батареях, бытовые приборы, электроинструменты,
    гаджеты, ноутбуки

Типовые эксплуатационные характеристики Li-фосфатных аккумуляторов

Диапазон рабочего напряжения

3.9…2.3 В

Удельная ёмкость

100…120 Вт*ч/кг

Удельная энергия

135…150 Вт*ч/л

Удельная мощность

2000…4500 Вт/кг

Длительная нагрузка

Типовая: 30C

Высокая: 50C

Импульсная нагрузка

До 100C

Число циклов заряд/разряд

Обычно 2000

Жизненный цикл

3-5 лет

Саморазряд

0.3%/месяц

Диапазон рабочих температур

-20°C…+60°C

Эффект памяти

нет

Ni-MH никель-металл-гидридные аккумуляторы

герметично упакованные аккумуляторы имеют состав водородоадсорбирующего сплава. Такие аккумуляторы содержат в себе электрод на базе сплава поглощающих водород металлов. Когда батарея разряжается, то водород высвобождается из металлического сплава в виде воды. Высокая плотность энергии никель-металл-гидридных аккумуляторов по сравнению с другими химическими соединениями достигается благодаря наличию металлического сплава. NiMh батареи имеют длинный жизненный цикл и хорошо хранятся. Кроме того, данные аккумуляторы можно заряжать в любое время без ущерба напряжению тока.

Важно отметить, что NiMh аккумуляторы являются экологически чистым продуктом и не наносят ущерб окружающей среде.

Тип Модель Размер Размеры (макс.) Ёмкость Номинальное напряжение Стандартный заряд Быстрый заряд Габариты
Диаметр Длина (мА*ч) В Ток, мА Время Ток, мА Время Вес
мм мм ч мин. г 
AAA 2/3AAA300 2/3AAA 10.5 28.7 300 1.2 60 7 300 72 7
AAA600 AAA 10.5 42.8 600 1.2 120 7 600 72 12
AAA600H AAA 10.5 44.5 600 1.2 120 7 600 72 12
AAA700H AAA 10.5 44.5 700 1.2 140 7 700 72 12
AAA800H AAA 10.5 44.5 800 1.2 160 7 800 72 13
AAA900H AAA 10.5 44.5 900 1.2 160 7 900 72 13
AAA1000H AAA 10.5 44.5 1000 1.2 180 7 1000 72 13
AA 2/3AA650 2/3AA 14.5 28.5 650 1.2 130 7 650 72 15
4/5AA1200 4/5AA 14.5 43.3 1200 1.2 240 7 1200 72 23
AA600 AA 14.5 49.1 600 1.2 120 7 600 72 24
AA800H AA 14.5 50.4 800 1.2 160 7 800 72 24
AA1000 AA 14.5 49.1 1000 1.2 200 7 1000 72 24
AA1200L AA 14.5 49.1 1200 1.2 240 7 1200 72 24
AA1300H AA 14.5 50.4 1300 1.2 260 7 1300 72 24
AA1500L AA 14.5 49.1 1500 1.2 300 7 1500 72 26
AA1600H AA 14.5 50.4 1600 1.2 320 7 1600 72 26
AA1700L AA 14.5 49.1 1700 1.2 170 14 510 240 27
AA1800H AA 14.5 50.4 1800 1.2 180 14 540 240 28
AA2000H AA 14.5 50.4 2000 1.2 200 14 600 240 28
AA2100L AA 14.5 50.4 2100 1.2 210 14 630 240 29
AA2200H AA 14.5 50.4 2200 1.2 220 14 660 240 29
AA2300H AA 14.5 50.4 2300 1.2 230 14 690 240 30
AA2400H AA 14.5 50.4 2400 1.2 240 14 720 240 30.5
AA2500H AA 14.5 50.4 2500 1.2 250 14 750 240 31
AA2600 AA 14.5 50.4 2600 1.2 260 14 780 240 31.5
AA2700 AA 14.5 50.4 2700 1.2 270 14 810 240 32
A 2/3A1200 2/3A 17 28.5 1200 1.2 120 14 360 240 32
4/5A1800 4/5A 17 43.2 1800 1.2 180 14 540 240 32
A2100 AR(2) 17 50.3 2100 1.2 210 14 630 240 38
4/3A3600 4/3A 17 67.3 3600 1.2 360 14 1080 240 53
18 18670 18670 18.5 67 3800 1.2 380 14 1140 240 53
18720 18720 18.5 72 4500 1.2 450 14 1350 240 53
SC SC2800 SC 23 42.8 280 1.2 280 14 840 240 56
SC3000 SC 23 42.8 3000 1.2 300 14 900 240 60
SC3600 SC 23 42.8 3600 1.2 360 14 1080 240 64
C C4000H C 26 50.4 4000 1.2 400 14 1200 240 73
D D8000 D 33 60.3 8000 1.2 800 14 2400 240 157
D9000H D 33 60.3 9000 1.2 900 14 2700 240 167
D10000 d 33 60.3 10000 1.2 1000 14 3000 240 190
F F13000 F 32.4 90 13000 1.2 1300 14 3900 390 205
9V 9V 220 9V 26.5*15.6*48.5 220 1.2 22 14 88 180 40
9V 300 9V 26.5*15.6*48.5 300 1.2 30 14 120 180 44

NiCd Никель-кадмиевые аккумуляторы

Их химический состав отличается от никель-металл-гидридного состава тем, что NiCd поглощает кадмий, а NiMn сохраняет водород. Кадмий намного объёмнее и тяжелее, это приводит к снижению объёма и веса плотности энергии NiCd-батареек.

График разряда двух типов аккумуляторов одинаков. Никель-кадмиевые аккумуляторы могут быть помещены на хранение в любом состоянии разряда (SOC). Но тем не менее, NiCd батареи должны быть полностью разряжены перед новой зарядкой, чтобы избежать эффекта памяти или снижения напряжения. Одним из главных недостатков никель-кадмиевых аккумуляторов является негативное влияние на окружающую среду и риск для здоровья, связанный с использованием кадмия.

Преимущества

  • Длинный жизненный цикл
  • Хорошие характеристики хранения
  • Быстрая зарядка.
Тип Модель Размер Габариты примерные Ёмкость,  мА*ч Номинальное напряжение, В Стандартный заряд Примечание
Вес
Диаметр Высота Ток, мА Время г
мм мм ч
AAA AAA300 AAA 10.5 43.3 300 1.2 60 7.5 10
AAA350H AAA 10.5 44.5 350 1.2 70 7.5 11
AA AA500 AA 14.5 50.4 500 1.2 100 7.5 18
AA600 AA 14.5 49.1 600 1.2 120 7.5 19
AA700L AA 14.5 49.1 700 1.2 140 7.5 21
AA700H AA 14.5 50.4 700 1.2 140 7.5 21
AA800L AA 14.5 49.1 800 1.2 160 7.5 22
AA800H AA 14.5 50.4 800 1.2 160 7.5 22
AA900L AA 14.5 49.1 900 1.2 180 7.5 22
AA900H AA 14.5 50.4 900 1.2 180 7.5 22
AA1000L AA 14.5 49.1 1000 1.2 200 7.5 23
A 4/5A1200 4/5A 17 42.8 1200 1.2 240 7.5 30
A1400 A 17 49.8 1400 1.2 280 7.5 36
SC 4/5SC1000 4/5SC 23 33.8 1000 1.2 200 7.5 37
SC1300 SC 23 42.8 1300 1.2 260 7.5 40
SC1500 SC 23 42.8 1500 1.2 300 7.5 43
SC1800 SC 23 42.8 1800 1.2 360 7.5 48
SC2000 SC 23 42.8 2000 1.2 200 7.5 48
C C2000 C 26 49.5 200 1.2 200 7.5 65
C3000 C 26 50.4 3000 1.2 300 15 75
D D4000L D 33 60.3 4000 1.2 400 15 130
D4000H D 33 61.6 4000 1.2 400 15 130
D4500L D 33 60.3 4500 1.2 450 15 140
D4500H D 33 61.6 4500 1.2 450 15 140
D5000L D 33 60.3 5000 1.2 500 15 145
D5000H D 33 61.6 5000 1.2 500 15 145
F F8000 F 32.4 90 8000 1.2 800 15 205

Технические характеристики

Рабочий диапазон напряжения, В

0.9…1.5

Удельная ёмкость

30…40 Вт*ч/кг

Удельная энергия

85…100 Вт/л

Удельная мощность

100…150 Вт/кг

Длительная нагрузка

Типовая: 3C

Высокая: 10C

Импульсная нагрузка

до 25C

Число циклов заряд/разряд

обычно 500

Жизненный цикл

3-5 лет

Саморазряд

25%/месяц

Диапазон рабочих температур

-20°C…+60°C

Эффект памяти

да

Возврат к списку