Аккумулятор нк 13: -13 (28) 5,10-13 (28) | |

alexxlab | 26.08.1979 | 0 | Разное

Содержание

Технические характеристики аккумуляторов серии НК

Технические характеристики аккумуляторов и аккумуляторных батарей серии НК

Изделие

Характеристики

Напряжение

 В

Номинальная ёмкость А/ч

Номинальный ток заряда А

Номинальный ток разряда А

Габариты, мм

L (L1) /  B  /  H

Масса, кг

Количество электро-

лита, л

Диаметр борнов

с электролитом

без электролита

НК-55П

5НК-55П

1,2

6

55

14

5,5

59/113/240

332/138/248

2,5

13,5

1,8

10,0

0,58

2,9

М5

НК-80

5НК-80

(5НК-80 III)

 

1,2

6

80

20

8

47/150/352

322(356)/170/393

4,46

26,3(26,5)

3,5

21,5(21,7)

0,8

4

М10

НК-125П

5НК-125П

(5НК-125П III)

 

1,2

6

 

125

32

12,5

 

78/137/360

 

443(470)/170/370

 

6,1

 

34,6 (34,8)

 

4,5

 

25,6 (25,8)

 

1,33

 

6,6

5НКЛБ-70

9НКЛБ-70

6,0

10,8

70

 20

 14

332/145/267

413/186/255

20,2

35

16

29

3,5

6,0

М14

Примечания:

1. L – длина, (L1) – длина с торцевой токосъемной колодкой, В – ширина, Н – высота.

2. П – обозначение пластикового корпуса.

3. Обозначение «III» в аккумуляторных батареях 5НК-80-III, 5НК-125П-III  означает исполнение с выводами на  торцевую стенку батареи. Для этих изделий длина и масса в таблице указаны в скобках.

4. Основной вариант поставки аккумуляторных батарей – без электролита. Поставка аккумуляторных батарей с электролитом осуществляется только при  их транспортировке специальным автотранспортом.

5. Возможно изготовление батарей на заказ для аварийного энергообеспечения различных стационарных объектов, в зависимости от системы резервного электропитания.

 

Технические характеристики аккумуляторов серии KL
Технические характеристики аккумуляторов серии KH
Аккумуляторные батареи с Сертификатом РМРС

 

Аккумуляторы щелочные, промышленные аккумуляторы

Щелочные никель-железные и никель-кадмиевые аккумуляторы и батареи предназначены для питания постоянным током электродвигателей погрузочно-разгрузочных машин напольного безрельсового транспорта, рудничных (шахтных) электровозов, для питания постоянным током аппаратов, приборов, средств связи и электрооборудования на железнодорожном транспорте, трамваях, троллейбусах, метрополитене, для запуска дизеля тепловоза.
      В условном обозначении батарей буквы и цифры означают:


цифры перед буквами количество последовательно соединенных аккумуляторов в батарее
Т, ТП область применения (тяговый, тепловозный)
НК; КL; КМ электрохимическая система никель-кадмиевая
НЖ электрохимическая система никель-железная
цифры после букв номинальная емкость, А/ч
Ш назначение (шахтный)
П пластмассовый бак аккумулятора
В высокий
М модернизированный
У; Т климатическое исполнение
2; 5 категория размещения по ГОСТ 15150-69

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Никель-железные и никель-кадмиевые аккумуляторы предназначены для работы в длительных и средних режимах разряда, а аккумуляторы типа ТПНЖ-550М-У2 – в стартерном режиме разряда, а также для питания цепей управления, освещения и вспомогательных нагрузок при не работающем дизель-генераторе.

 

В качестве электролита в никель-железных аккумуляторах применяется водный раствор едкого натра с добавкой (20 ± 1) г/л гидроокиси лития плотностью 1,19-1,21 г/см 3 . В никель-кадмиевых аккумуляторах, а также аккумуляторах ВНЖ-300М-У2; ВНЖ-350-У2;
ТПНЖ-550М-У2 применяется водный раствор едкого кали, с добавкой (20 ± 1) г/л гидроокиси лития, плотностью 1,19-1,21 г/cм 3 .

 

При эксплуатации аккумуляторов при температуре окружающей среды ниже минус 15 ° С применяется электролит: водный раствор едкого кали плотностью 1,26-1,28 г/cм 3 .

 

Тип

Аккумулятора

Нормативно-технический документ

Номинальная

емкость, А.ч

Габаритные размеры, мм

Масса, кг, не более

L

В

Н

без электролита

с электролитом

Тяговые никель-железные аккумуляторы

ТНЖ-250М-У2

ТНЖ-300-У2

ТНЖ-300ВМ-У2

ТНЖ-320-У2

ТНЖ-350М-У2

ТНЖШ-350М-У5

ТНЖШ-350ВМ-У5

ТНЖ-400М-У2

ТНЖШ-400-У5

ТНЖ-450-У2

ТНЖШ-500М-У5

ТНЖШ-500В-У5

ТНЖ-525-У2

ТПНЖ-550М-У2

ТНЖ-950-У2

ИЛТГ.563337.089ТУ

ИЛТГ.563337.092ТУ

ТУ16-529.423-81

ТУ16-529.925-75

ИЛТГ.563337.103ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.089ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.103ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ТУ16-529.983-76

ИЛТГ.563337.094ТУ

ТУ16-529.974-75

250

300

300

320

350

350

350

400

400

450

500

500

525

550

950

127

95

95

95

131

132

155

127

132

131

155

132

154

251

173

165

167

167

167

169

169

169

165

169

169

169

169

167

195

195

368

490

561

490

368

460

527

489

510

490

538

586

561

484

790

12.0

13.0

15.0

13.5

12.5

15.0

21.0

17.5

18.0

18.0

20.5

19.5

23.4

35.0

44.0

16.0

15.5

19.0

16.5

16.5

20.0

27.0

23.0

21.0

24.0

25.0

25.0

30.0

50.0

55.0

Тяговые никель-кадмиевые аккумуляторы

ТНК-300ВМ-Т2

KL-300

KL-350

KL-350-У5

KL-350-Т5

KL-400-У5

ТНК-525-Т2

ТНКШ-550-У5

ТНК-650-У5

ТНК-950-У2

ТНК-950-Т2

ТУ16-529.980-75

05743834-3482-004-2000ТУ

05743834-3482-004-2000ТУ

ИЛТГ.563337.100ТУ

ИЛТГ.563337.100ТУ

ИЛТГ.563337.100ТУ

ТУ16-529.980-75

ТУ16-563.017-84

ИКШЖ.563337.054ТУ

ТУ16-529.945-75

ТУ16-529.980-75

300

300

350

350

350

400

525

550

650

950

950

95

132

132

155

155

132

152

132

155

173

195

167

169

169

169

169

169

167

167

169

195

173

561

415

415

527

527

510

561

675

665

810

810

14.0

13,0

14,0

17.0

17.0

17.0

23.4

21.3

26.0

44.0

44.0

18.0

19,0

20,0

23.0

23.0

20.0

30.0

27.0

33.0

55.0

55.0

Никель-железные аккумуляторы

НЖ-125-У2

НЖ-170-У2

ВНЖ-300М-У2

ВНЖ-350-У2

ИЛТГ.563337.101ТУ

ЖЮИК.563337.001ТУ

ИЛТГ.563337.093ТУ

ИЛТГ.563337.093ТУ

125

170

300

350

78

94

132

132

167

167

169

169

365

365

400

400

5.5

8.0

12.5

14.0

8.5

10.0

18.0

20.0

Никель-кадмиевые аккумуляторы и батареи

НК-13

 

НК-13П

 

5НК-13

 

КL55

5KL55

КL80

4KL80

5KL80

КL125 (с цапфами)

КL125 (в чехле)

4KL125

4KL125И

5KL125

5KL125И

5KL125Т

КL150

4KL150

5KL150

5KL150Т

ТУ16-90

ИЛВЕ.563330.001ТУ

ТУ16-90

ИЛВЕ.563330.001ТУ

ТУ16-90

ИЛВЕ.563330.001ТУ

05743834-3482-005-01 ТУ

13

 

13

 

13

 

55

55

80

80

80

125

125

125

125

125

125

125

150

150

150

150

34

 

34

 

192

 

47

319

47

264

319

68

74

375

305

458

379

489

74

375

458

489

83

 

83

 

92

 

150

170

150

170

170

150

137

170

169

170

169

166

150

170

170

166

126

 

126

 

131

 

352

392

352

392

392

352

362

392

408

392

408

392

352

392

392

392

0.6

 

0.4

 

3,20

 

4,0

17,0

4,3

20

23,5

5,8

6,5

26,5

26,0

32,6

32,0

32,6

7,0

29,5

38,5

38,6

0.75

 

0.55

 

4,00

 

5.5

24,5

5,7

25,5

30,5

7,5

8,0

33,5

32,0

40,6

40,0

40,6

8,5

37,5

44,5

45,0

Номинальная емкость (Сн) никель-железных щелочных аккумуляторов должна быть достигнута не позднее 21 цикла. Номинальная емкость никель-кадмиевых аккумуляторов должна быть достигнута не позднее 5 цикла.

Номинальное напряжение щелочных аккумуляторов 1,2 В.

Заряд никель-железных аккумуляторов проводят током численно равным
0,25СнА в течение 6 часов или током численно равным 0,22СнА в течение 7 часов. Основной режим разряда 5 часовой: ток численно равный 0,2СнА до конечного напряжения не менее 1,0 В. Все никель-железные аккумуляторы допускают разряд в 3 часовом режиме разряда: током численно равным 0,33СнА до конечного напряжения не менее 0,8 В.

Заряд никель-кадмиевых аккумуляторов проводят током численно равным
0,2Сн А в течение 8 часов, разряд током численно равным 0,2Сн А в течение 5 часов до конечного напряжения не менее 1,0 В.

Аккумуляторы KL 300, KL 350 допускают заряд при постоянном напряжении 1,58 ¸ 1,61 В на элемент при нормальной температуре окружающей среды.

Емкость никель-железных аккумуляторов после 28 суток хранения в заряженном состоянии численно равна 0,2Сн А.ч, емкость аккумулятора ТПНЖ-550М-У2 после 30 суток – 0,15Сн А×ч.

Емкость никель-кадмиевых аккумуляторов после 28 суток хранения в заряженном состоянии составляет 0,8Сн А×ч.

Емкость никель-железных аккумуляторов, разряженных при пониженной температуре окружающей среды и начальной температуре электролита минус 20-2° С током численно равным 0,2Сн А составляет 0,4Сн А×ч.

Емкость никель-железных аккумуляторов ВНЖ-350-У2; ВНЖ-300М-У2, разряженных при температуре окружающей среды и начальной температуре электролита минус 40±2°С составляет 0,3Сн А×ч.

Емкость никель-кадмиевых аккумуляторов, разряженных при пониженной температуре окружающей среды и начальной температуре электролита минус 20-2°С током численно равным 0,2Сн А составляет не менее 0,5Сн А×ч для аккумуляторов КL55; КL80; КL125; КL150, не менее 0,6Сн А×ч для аккумуляторов KL300, KL350.

Емкость никель-кадмиевых аккумуляторов, разряженных при температуре окружающей среды и начальной температуре электролита минус 40±2°С составляет 0,2Сн А.ч, аккумуляторов KL300, KL350 – 0,3С5 А×ч.

Аккумуляторы НК-13; НК-13П; КL55; КL80; КL125; КL150 допускают эксплуатацию в режиме длительного подзаряда стабилизированным током 0,001¸0,005Сн А.

В процессе эксплуатации аккумуляторы ТПНЖ-550М-У2 выдерживают 15 разрядов режимом запуска дизеля с интервалом между разрядами 1-2 мин.

 

Начальный разряд Толчковый разряд Установившийся разряд

Ток, А

Время, с

Ток, А

Конечное напряжение,

В,

не менее

Время, с

Ток, А

Конечное напряжение,

В,

не менее

Время, с

150 90 2200 0,6 1,0 900 1,0 15

 

Срок эксплуатации аккумуляторов для напольного транспорта никель–железных – 1,5 года, никель-кадмиевых – 2,5 года, для шахтных аккумуляторов – 1 год. Срок службы щелочных аккумуляторов – 3,5 года.

 

Батареи поставляются потребителю россыпью (отдельными аккумуляторами совместно с комплектующими деталями и ЗИП). Аккумуляторы в батарее соединяются последовательно при помощи стальных перемычек для исполнения У2; Т2 и медных перемычек для исполнения У5; Т5.

 

Тип батареи

Нормативно-технический документ

Номинальная

емкость, А.ч

Номинальное

Напряжение, В

22ТНЖ-250М-У2

28ТНЖ-250М-У2

30ТНЖ-250М-У2

40ТНЖ-300-У2

34ТНЖ-300ВМ-У2

36ТНЖ-300ВМ-У2

27ТНЖ-320-У2

22ТНЖ-350М-У2

28ТНЖ-350М-У2

30ТНЖ-350М-У2

36ТНЖШ-350М-У5

66ТНЖШ-350М-У5

96ТНЖШ-350ВМ-У5

112ТНЖШ-350ВМ-У5

40ТНЖ-400М-У2

84ТНЖШ-400-У5

96ТНЖШ-400-У5

36ТНЖ-450-У2

40ТНЖ-450-У2

96ТНЖШ-500М-У5

112ТНЖШ-500М-У5

90ТНЖШ-500В-У5

102ТНЖШ-500В-У5

112ТНЖШ-500В-У5

126ТНЖШ-500В-У5

128ТНЖШ-500В-У5

24ТНЖ-525-У2

ИЛТГ.563535.096ТУ

ИЛТГ.563525.005ТУ

ИЛТГ.563337.091ТУ

ИЛТГ.563337.092ТУ

ТУ16-529.423-81

ТУ16-529.423-81

ТУ16-529.925-75

ИЛТГ.563337.103ТУ

ИЛТГ.563337.103ТУ

ИЛТГ.563337.103ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563535.076ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.103ТУ

ИЛТГ.563337.103ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ИЛТГ.563337.099ТУ

ТУ16-529.984-76

250

250

250

300

300

300

320

350

350

350

350

350

350

350

400

400

400

450

450

500

500

500

500

500

500

500

525

26.4

33.6

36.0

48.0

40.8

43.2

32.4

26.4

33.6

36.0

43.2

79.2

115.2

134.4

48.0

100.8

115.2

43.2

48.0

115.2

134.4

108.0

122.4

134.4

151.2

153.6

28.8

46ТПНЖ-550М-У2

36ТНЖ-950-У2

34ТНК-300ВМ-Т2

36ТНК-300ВМ-Т2

90KL300

90KL350

96КL-350-У5

112KL-350-У5

96KL-350-Т5

112KL-350-Т5

88KL-400-У5

106KL-400-У5

24ТНК-525-Т2

112ТНКШ-550-У5

161ТНКШ-550-У5

600ТНК-650-У5

35ТНК-950-У2

55ТНК-950-У2

36ТНК-950-Т2

17НЖ-125-У2

17ТНЖ-170-У2

17ТНЖ-170-УХЛ2

40ВНЖ-300М-У2

90ВНЖ-350-У2

5НК-13

4КL80

4КL125

4КL150

5КL55

5КL80

5КL125

5КL150

5КL125Т

5КL150Т

ИЛТГ.563337.094ТУ

ТУ16-529.973-75

ТУ16-729.213-79

ТУ16-729.213-79

05743834-3482-004-2000ТУ

05743834-3482-004-2000ТУ

ИЛТГ.563337.100ТУ

ИЛТГ.563337.100ТУ

ИЛТГ.563337.100ТУ

ИЛТГ.563337.100ТУ

ИЛТГ.563337.100ТУ

ИЛТГ.563337.100ТУ

ТУ16-729.213-79

ТУ16-563.017-84

ТУ16-563.017-84

ИКШЖ.563535.048ТУ

ТУ16-529.945-75

ТУ16-529.945-75

ТУ16-729.213-79

ИЛТГ.563337.101ТУ

По протоколу согл. Тех. требований

По протоколу согл. Тех. требований

ИЛТГ.563337.093ТУ

ИЛТГ.563337.093ТУ

ТУ16-90 ИЛВЕ.563330.001ТУ

 

 

 

05743834-3482-005-01ТУ

550

950

300

300

300

350

350

350

350

350

400

400

525

550

550

650

950

950

950

125

170

170

300

350

13

80

125

150

55

80

125

150

125

150

55.2

43.2

40.8

43.2

108.0

108.0

115.2

134.4

115.2

134.4

105.6

127.2

28.8

134.4

193.2

720.0

42.0

66.0

43.2

20.4

20.4

20,4

48.0

108.0

6.0

4,8

4,8

4,8

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

Напряжение батарей дано без учета падения напряжения в перемычках, которое составляет 2%.

 

Никель-кадмиевые герметичные аккумуляторы и батареи

 

Никель-кадмиевые герметичные аккумуляторы и батареи предназначены для питания постоянным током систем автоматики, сигнализации, связи, приборов и др. Выпускается два типа герметичных аккумуляторов: призматические и цилиндрические.

 

цифры перед буквами количество последовательно соединенных аккумуляторов в батарее
НК электрохимическая система (никель-кадмиевая)
КС герметичный никель-кадмиевый аккумулятор
Г герметичный аккумулятор
S аккумулятор со спеченными пластинами
Ц цилиндрический аккумулятор
Д; L режим работы длительный
М; С режим работы средний
К режим работы короткий
цифры после букв номинальная емкость, А/ч
А автоматический и

Зарядка аккумуляторов

Химические источники постоянного тока сегодня используются повсеместно. С некоторыми из видов аккумуляторов Вы, безусловно, стакивались и имеете о них какое-то представление. При этом, какой бы информацией Вы не владели, всегда стоит вопрос о правильной подзарядке того или иного типа аккумулятора. Ведь при неправильном совершении заряда срок службы и качество работы может существенно снизиться.

В данной статье мы Вам расскажем о том, как нужно правильно заряжать каждый тип аккумулятора.


Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные аккумуляторы следует заряжать постоянным током, величина которого (А) не более 10% показателя емкости батареи (А•ч). Данный способ зарядки является наиболее безопасным и уже стал традиционным. Тем не менее, многие производители сегодня стремятся указывать точный допустимый показатель для определенного аккумулятора. Как правило, данный показатель достигает 30% от показателя емкости. Важно помнить о том, что показатель напряжения 1-ой ячейки такого типа аккумулятора не должен превышать 2,3 В. То есть, при заряде батареи необходимо отслеживать напряжение Приведем пример: двенадцативольтовая батарея включает в себя шесть ячеек, следовательно, общий показатель напряжения в конце подзарядки не должен переступать порог в 13,8 В.

В случае, если емкость аккумулятора равняется 100 (А•ч), а постоянный ток подзарядки – 20 А, то спустя около шести-семи часов 90% заряда будет достигнуто. После достижения данного показателя нужно перейти на режим постоянного напряжения и по истечении 17 часов процесс зарядки будет закончен. Возникает вопрос – почему так много времени уходит на заряд? Все потому, что ток постепенно будет понижаться, а напряжение при этом медленно, но верно будет идти к показателю в 13,8 В. В итоге, аккумулятор будет безопасно заряжен и надежен и для буферной эксплуатации, и для цикличной.

Другой метод заряда свинцово-кислотных аккумуляторов позволяет достигнуть 100% емкости за короткое время (около шести часов) и подходит для цикличного режима использования.

Заключается данный способ в следующем: сила тока заряда устанавливается на 20% от емкости батареи, а напряжение фиксируется на 14,5 В.

Последние модели зарядных устройств от надежных производителей не допускают возникновения критических ситуаций при осуществлении заряда аккумулятора.


Никель-кадмиевые аккумуляторы

Никель-кадмиевый аккумулятор требует к себе очень осторожной подзарядки, поскольку нельзя допускать возникновения перезаряда. Перезаряд провоцирует образование кислорода, а использование тока при этом медленно понижается. Таким образом, заряд никель-кадмиевого аккумулятора характеризуется ростом его давления внутри корпуса. Специалисты советуют заряжать данный тип аккумулятора при температурном режиме +10 – +30 градусов по Цельсию. При таких показателях происходит поглощение выделяемого кислорода кадмиевым электродом.

Цилиндрические рулонные НК-аккумуляторы допускают заряд при быстрой скорости, ведь электроды внутри них расположены очень плотно друг к другу. При стандартном режиме заряда в течение 16 ч происходит полный заряд от 1В до 1,35В. Сила тока при этом равняется 0,1С.

Для того, чтобы увеличить скорость заряда современные НК-аккумуляторы имеют возможность использования тока постоянной величины. Но в таком случае нужен постоянный контроль во избежание перезарядов.

Как правило, никель-кадмиевые аккумуляторы заряжаются при постоянном токе величиной 0,2С-0,3С в течение трех-шести часов. При этом допускается перезаряд до 140%.

Важно отметить, что никель-кадмиевые аккумуляторы отличаются эффектом памяти, то есть обратимая потеря емкости. Именно поэтому заряжать необходимо полностью разрядившийся аккумулятор до 0%. Иначе в следствие возникнувшего “недозаряда2 аккумулятор лишается возможности отдавать полноценно заряд. Хранение НК-аккумуляторов происходит в абсолютно разряженном состоянии. В осуществлении заряда никель-кадмиевого аккумулятора применяются специальные зарядные устройства.


Никель-металл-гидридный аккумулятор

Никель-металл-гидридный аккумулятор – современная разработка, которая признана служить заменой выше описанных никель-кадмиевых аккумуляторов. При аналогичных габаритах данные аналоги отличаются большей емкостью (на 20%) и не имеют эффекта памяти. То есть, возможно осуществление дозаряда. Особенность данного типа аккумулятора заключается в том, что для заряда никель-металл-гидридного аккумулятора, хранившегося частично разряженным больше тридцати суток, его нужно полностью разрядить. При этом хранение осуществляется при неполном заряде – до 40%. Новый никель-металл-гидридный аккумулятор, который ранее не использовался, перед зарядом необходимо «потренировать». То есть, нужно осуществить полный заряд и полный разряд устройства около четырех-пяти раз. Такая «тренировка» позволит увеличить емкость аккумулятора. 

Никель-металл-гидридныеаккумуляторы очень чувствительны к повышению температуры, поэтому не следует допускать их перегрева более 50 градусов по Цельсию. Заряжать данные аккумуляторы необходимо постоянным током с напряжением 1,4В-1,6В на одну ячейку. Разряженным никель-металл-гидридный аккумулятор считается при достижении напряжения 0,9В. В дальнейшем разряд характеризуется как вредный. При полноценной зарядке таких аккумуляторов начинается их сильный нагрев из-за того, что выделяемая энергия не расходуется на процесс заряда. Благодаря использованию специального температурного датчика осуществляется контроль заряда. Допустимый показатель температуры при этом не должен превышать 60 градусов по Цельсию. 


Никель-цинковый аккумулятор 

Номинальный показатель напряжения такого типа аккумулятора – 1,6В, ток – 0,25С. Специально предназначенное для таких аккумуляторов зарядное устройство способно за 12 часов осуществить 100%-ую зарядку. Кроме того, никель-цинковые батареи не имеют эффекта памяти. При этом заряжать аккумулятор нужно до 90%. Такая особенность позволяет увеличить число рабочих циклов и продлить период службы. Допустимая температура нагрева – 40 градусов по Цельсию. 


Литий-ионный аккумулятор 

Постоянный ток заряда таких аккумуляторов равняется 0,2-1С с напряжением 4-4,2В. При таких показателях заряд происходит в течение 40 минут. По истечении этого времени аккумулятор заряжают при напряжении 4,2В. При заряде током 1С 100%-ая зарядка достигается за два-три часа. При выходе напряжения за обозначенные границы (более 4,2В) потенциальные свойства батареи существенно сокращаются. Важно знать, что литий-ионные батареи ни в коем случае нельзя подвергать перезаряду, поскольку это чревато скоплением на отрицательном электроде металлического лития. На аноде, кстати, осуществляется активное выделение кислорода. В результате всего этого возникает высокая вероятность теплового разгона, роста давления в корпусе и, как следствие, разгерметизация. Наиболее целесообразным и с наименьшими рисками опасности является подзарядка, напряжение которой не превышает рекомендованное. 

Современные модели ЛИ-аккумуляторов имеют схемы защиты, предназначенные для предотвращения перезаряда. Данная защита приходит в действие при достижении температуры до 900. Существуют модели, которые оснащены встроенным механическим выключателем, который реагирует на рост давления в корпусе. Но даже современные способы безопасности не умоляют возникновения чрезвычайных ситуаций. Именно поэтому к процессу зарядки стоит относиться очень осторожно. Химические источники постоянного тока сегодня используются повсеместно. С некоторыми из видов аккумуляторов Вы, безусловно, сталкивались и имеете о них какое-то представление. При этом, какой бы информацией Вы не владели, всегда стоит вопрос о правильной подзарядке того или иного типа аккумулятора. Ведь при неправильном совершении заряда срок службы и качество работы могут существенно снизиться.

Торговая сеть “Планета Электрика” имеет в своем ассортименте широкий выбор аккумуляторов и батареек.

Возможность теплового разгона в ламельных никель-кадмиевых аккумуляторах Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЭНЕРГЕТИКА. 2007. Т. 7, №3. С. 128-131

УДК541.136.5

ВОЗМОЖНОСТЬ ТЕПЛОВОГО РАЗГОНА В ЛАМЕЛЬНЫХ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫХ

АККУМУЛЯТОРАХ

Д. Н. Галушкин

Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса, Шахты, Ростовская обл., Россия

Поступила в редакцию 05.02.07 г.

После переработки 29.03.07 г.

Экспериментально исследована возможность теплового разгона в никель-кадмиевых аккумуляторах с ламельными электродами. Показано, что в электродах данных аккумуляторов с длительным сроком эксплуатации содержится большое количество водорода, точно так же, как и в аккумуляторах с металлокерамическими и намазными электродами. Однако вероятность теплового разгона в никель-кадмиевых аккумуляторах с ламельными электродами намного меньше вероятности теплового разгона в аккумуляторах с металлокерамическими и намазными электродами.

The probability of the thermal runaway in nickel-cadmium accumulators with lamellar electrodes has been studied experimentally. It has been shown that in electrodes of these accumulators that have long terms of service there is a great amount of hydrogen just as in the accumulators with metal-ceramic and striking electrodes. However, the thermal runaway in nickel-cadmium accumulators with lamellar electrodes is less probable than in the accumulators with metal-ceramic and striking electrodes.

ВВЕДЕНИЕ

Исследования, проведенные в работах [1-3], показали, что два необратимых процесса накопления постепенно подводят никель-кадмиевые аккумуляторы к тепловому разгону:

1) процесс накопления водорода в электродах аккумуляторов в течение их эксплуатации;

2) процесс роста дендритов на кадмиевом электроде никель-кадмиевых аккумуляторов.

Начало теплового разгона связано с прорастанием дендритов через сепаратор. Они резко сокращают расстояние между электродами, и, следовательно, в местах расположения дендритов электроды будут локально сильно разогреваться из-за того, что сопротивление в этих местах будет значительно меньше, а средняя плотность тока значительно выше, чем на соседних участках электродов. Это и может быть причиной запуска теплового разгона по любому механизму, описанному в литературе [4-7] или в наших работах [1-3]. В данной работе анализируется возможность теплового разгона в ламельных никель-кадмиевых аккумуляторах.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛОВОГО РАЗГОНА

В ЛАМЕЛЬНЫХ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРАХ

Для экспериментальных исследований выбраны аккумуляторы с ламельными электродами КН-10, 3ШНК-10-05, НК-13, НК-28.

Аккумуляторы заряжались при постоянных напряжениях (табл. 1.)

Таблица 1

Режимы циклирования аккумуляторов

Тип аккумулятора 3ШНК- 10-05 КН-10 НК-13 НК-28

Заряд Напряжение, В 1.45 1.67 1.87 2.20

Время, ч 16

Разряд Ток, А 1.00 1.25 1.25 2.75

Конечное напряже- ние, В 1 1 1 1

Контроль- но-трениро- вочный заряд Ток, А 1.0 2.5 3.3 7.0

Перед измерением зарядного напряжения, чтобы исключить взаимное влияние одного исследуемого зарядно/разрядного цикла на другой (через всевозможные остаточные явления, эффект «памяти» и т. д.), проводилось от одного до трех контрольнотренировочных циклов.

Емкость аккумулятора, полученная после каждого контрольно-тренировочного цикла, сравнивалась с первоначальной емкостью. Если полученная емкость отличалась более чем на 10%, выполнялись дополнительные контрольно-тренировочные циклы. Тем самым обеспечивались одинаковые начальные условия для всех исследуемых зарядно/разрядных циклов.

Режимы разряда и контрольно-тренировочных циклов также приведены в табл. 1. Они выбраны в соответствии с инструкциями по эксплуатации данных батарей.

В стандартное отверстие для отвода газа вкручивался полый штуцер, на который одевалась рези-

© Д. Н. ГАЛУШКИН, 2007

новая трубка для выхода газа в эластичную емкость объемом 1060 л.

Результаты циклирования аккумуляторов представлены в сводной табл. 2.

Таблица 2

Результаты циклирования никель-кадмиевых аккумуляторов

Тип аккумулятора 3ШНК-10- 05 КН-10 НК-13 НК-28

Количество используе- мых аккумуля- торов 20 20 20 20

Количество зарядно- разрядных циклов 640 640 640 640

Количество тепловых разгонов 0 0 0 0

Срок службы исследуемых аккумуляторов, лет Больше 3 Больше 5 Больше 5 Больше 5

На основании предварительных исследований установлено, что из аккумулятора в случае теплового разгона выходит газ и пар с температурой более 3000С. В соответствии с этим для предохранения накопителя газовой смеси от повреждения весь газ пропускался через стандартный лабораторный змеевиковый охладитель.

Батареи 3ШНК-10-05 имеют гарантийный срок эксплуатации полтора года и 750 зарядно-разрядных циклов. В экспериментах использовались аккумуляторы со сроком эксплуатации, по крайней мере, в два раза большим, что должно было бы способствовать тепловому разгону. Надо отметить, что редко аккумуляторы данного типа выдерживают более 1000 зарядно-разрядных циклов. Аккумуляторы КН-10, НК-13 и НК-28 имеют гарантийный срок эксплуатации 3 года и 750 (КН-10) и 1000 (НК-13 и НК-28) зарядно-разрядных циклов.

Таким образом, несмотря на длительный срок эксплуатации данных аккумуляторов и выполненные 640 зарядно-разрядных циклов для каждого типа, ни один из исследуемых аккумуляторов не пошел на тепловой разгон. В аналогичной серии экспериментов никель-кадмиевые аккумуляторы с металлокерамическими и намазными электродами, например, аккумуляторы НКБН-25-У3, НКБН-40-У3, НКГ-8К, НКГ-50СА, всегда шли на тепловой разгон [1, 8, 9].

Следовательно, данная серия экспериментов показывает, что вероятность теплового разгона в никель-кадмиевых аккумуляторах с ламельными электродами намного ниже вероятности теплового разгона в никель-кадмиевых аккумуляторах с металлокерамическими и намазными электродами.

В пользу данного утверждения можно привести и такие аргументы.

Во-первых, в табл. 2 приведены результаты циклирования аккумуляторов 3ШНК-10-05, КН-10, НК-13 и НК-28 в последней серии экспериментов, когда исследовались аккумуляторы только с ламель-ными электродами. За десять лет исследований теплового разгона в нашей лаборатории аккумуляторы КН-10, НК-13 и НК-28 в различных сериях экспериментов в сочетании с другими типами аккумуляторов циклировались (заряжаясь при напряжении 1.87 В) более 2000 раз каждый и ни одного случая теплового разгона не наблюдалось.

Во-вторых, статистические исследования эксплуатации ламельных никель-кадмиевых аккумуляторов НК-3, КН-10, НК-13, НК-28, НК-80, НК-125, ТНК-300ВМ-Т2 на различных предприятиях Ростовской области за 25-30 лет [8, 9] показали, что ни одного случая теплового разгона не наблюдалось. Также нет никаких данных о возможности теплового разгона в никель-кадмиевых аккумуляторах с ламельными электродами как в отечественной, так и в зарубежной литературе [9].

С точки зрения механизма начала теплового разгона, изложенного в начале данной работы, подобные экспериментальные результаты являются естественными.

Аккумуляторы с ламельными электродами бывают двух видов: со свободным расположением электродов, в этом случае в качестве сепараторов используются эбонитовые палочки, резиновые шнуры и т. д., и с плотной упаковкой электродов и микропористыми щелочестойкими сепараторами.

В первом случае между электродами имеются большие расстояния, через которые дендриты прорасти практически не смогут. Прорастанию дендритов в данных аккумуляторах также не способствует свободная конвекция электролита между электродами и отсутствие механической поддержки для дендритов в виде сепараторного материала. Таким образом, в данных аккумуляторах не могут образоваться надежные дендриты, способные к сильному локальному разогреву электродов, а следовательно, не может быть и теплового разгона.

В случае аккумуляторов с плотной упаковкой электродов и тонкими сепараторами сильный локальный разогрев электродов также невозможен. Действительно, если даже дендрит и прорастет между электродами данной конструкции, то он замкнет на металлическую ламель противоположного электрода и просто сгорит, не вызвав существенного локального разогрева в силу высокой проводимости металла ламели.

Д. Н. ГАЛУШКИН

Таким образом, в ламельных аккумуляторах невозможен мощный локальный разогрев электродов, связанный с прорастанием дендритов, а именно он является причиной начала теплового разгона [3]. Поэтому, по всей вероятности, в данных аккумуляторах тепловой разгон вообще невозможен. Однако данное утверждение требует дальнейших как экспериментальных, так и теоретических исследований. Тем не менее, проведенные экспериментальные исследования однозначно показывают, что вероятность теплового разгона в никель-кадмиевых аккумуляторах с ламельными электродами во много раз меньше вероятности теплового разгона в аккумуляторах с металлокерамическими и намазными электродами. Данный результат может иметь большое практическое значение при разработке новых типов никель-кадмиевых аккумуляторов, устойчивых к тепловому разгону.

ИССЛЕДОВАНИЕ НАКОПЛЕНИЯ ВОДОРОДА В ЛАМЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДАХ ЩЕЛОЧНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Вторым процессом накопления, способствующим началу теплового разгона, является процесс накопления водорода в электродах никель-кадмиевых аккумуляторов в процессе их эксплуатации [1-3]. В работе [2] показано, что в аккумуляторе НКБН-25-У3, как в оксидноникелевом металлокерамическом электроде, так и в кадмиевом намазном электроде, накапливается большое количество водорода. Ламельные электроды имеют принципиально другую конструкцию. Поэтому в данном разделе экспериментально проверим наличие водорода в электродах аккумуляторов 3ШНК-10-05, КН-10, НК-13, НК-28 с длительным сроком эксплуатации и возможность его выделения из электродов термическим путем.

Экспериментальная установка для исследования процесса выделения газа из электродов аккумулятора при их нагревании представляла собой металлическую термокамеру в виде трубы длиной 1.8 м и диаметром 2 см, запаянный конец которой помещался в муфельную печь, а в другой конец вставлялась резиновая пробка с трубкой для отвода газа.

Так как под действием высокой температуры исследуемый электрод, как правило, частично расплавлялся и прилипал к стенкам термокамеры, то для удобства его извлечения после проведения эксперимента он помещался в «патрон». Для уменьшения теплообмена в термокамере выше «патрона» вставлялась круглая пористая керамическая пробка длиной 20 см.

Приемник, аккумулирующий газ, представлял собой герметичную стеклянную емкость объемом 5 л, заполненную водой, в дно которой через резиновую

пробку вставлялись трубки: длинная трубка для подачи газа из термокамеры в верхнюю часть емкости, трубка для удаления лишней воды и трубка одного колена манометра для контроля давления собранного над водой газа.

В результате нагревания электрода в термокамере выделяющийся из него газ частично охлаждался, проходя через стандартный змеевик, и поступал в приемник газа. По мере поступления газа в приемник давление над водой увеличивалось, что и фиксировалось манометром. Уравновешивание внутреннего давления в приемнике с атмосферным производилось путем удаления части воды из приемника в реторту. По уровню воды в реторте можно было определить объем газа, поступившего в приемник за исследуемый промежуток времени. Подробно данная установка описана в работе [2].

Для термического разложения электродов случайно были выбраны по три аккумулятора следующих типов: 3ШНК-10-05, КН-10, НК-13 и НК-28. Из каждого аккумулятора были взяты по одному кадмиевому и никелевому электроду. Затем данные электроды подверглись термическому разложению на описанной выше установке. В термокамеру, как правило, помещались по две ламели из выбранных электродов.

Разложение каждой ламели производилось при температуре 800°С для кадмиевого электрода в среднем за семь дней, а для оксидноникелевого — за 13 дней, по 11 часов в сутки. Результаты данных экспериментов представлены в табл. 3. В день из электрода выделялось газа: для кадмиевого электро-да—от 175 мл/г (миллилитров газа на один грамм веса электрода) в первые дни, до 4 мл/г — в последние; для оксидноникелевого — от 250 до 4 мл/г. Процесс термического разложения прекращался, когда суточное выделение газа оставалось менее 4 мл/г. Анализ выделившегося газа производился в конце каждого эксперимента с помощью газоанализатора ООГ-2М. Данный анализ показал, что выделяющийся газ состоит на 98-99% из водорода.

ВЫВОДЫ

Таким образом, в никель-кадмиевых аккумуляторах с ламельными электродами и с длительным сроком эксплуатации содержится большое количество водорода, точно так же как, и в аккумуляторах с металлокерамическими и намазными электродами [2]. Тем не менее, как показали экспериментальные исследования, в силу конструктивных особенностей данных аккумуляторов тепловой разгон в них или невозможен, или вероятность теплового разгона намного ниже, чем в аккумуляторах с металлокерамическими и намазными электродами.

Таблица 3

Содержание водорода в ламельных оксидноникелевом и кадмиевом электродах никель-кадмиевых аккумуляторов

Тип аккумулятора Номер аккумулятора Срок эксплуатации, год Тип электрода Объем выделившегося газа из одного электрода, л

КН-10 1 6.2 Ni 33

Cd 22

2 6 Ni 36

Cd 20

3 7 Ni 34

Cd 21

НК-13 1 7 Ni 37

Cd 26

2 9.3 Ni 35

Cd 24

3 10 Ni 39

Cd 25

НК-28 1 7 Ni 71

Cd 40

2 8 Ni 68

Cd 41

3 8.5 Ni 72

Cd 44

3ШНК-10-05 1 2 Ni 35

Cd 20

2 2.5 Ni 34

Cd 22

3 3 Ni 36

Cd 23.6

Относительная ошибка данных в табл. 3 составляет 5-7%.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Галушкина Н.Н., Галушкин Н.Е., Галушкин Д.Н. // Электрохимическая энергетика. 2005. Т. 5, №1. С. 40.

2. Галушкина Н.Н., Галушкин Д.Н. // Электрохимическая энергетика. 2005. Т. 5, №3. С. 206.

3. Галушкин Д.Н., Галушкина Н.Н. // Электрохимическая энергетика. 2006. Т. 6, №2. С. 76.

4. Wickham R. L. // Wireless Review. 1998. V.15, №19. Р. 3.

5. Dick B., Wittemann R. W. // Telephony. 1998. V.235, №3. Р.

22.

6. Теньковцев В. В., Борисов Б. А., Ткачева Л. Ш. // Сб. работ по ХИТ. Л.: Энергия, 1989. С. 59.

7. Теньковцев В. В., Леви М. Ж.-Н. Герметичные НК аккумуляторы общего назначения. М.: Информстандартэлектро. 1968. С. 59.

8. Галушкин Д. Н., Румянцев К. Е. Анализ эксплуатации аккумуляторов различных типов на предприятиях Ростовской области с целью выявления типов аккумуляторов, склонных к тепловому разгону / Южно-Рос. гос. ун-т экономики и сервиса. Черкассы, 2001. 13с. Деп. в НИИТЭХИМ 9.10.01, № 10-ХП-2001.

9. Галушкин Д.Н., Кукоз Ф.И., Галушкина Н.Н. Тепловой разгон в щелочных аккумуляторах. Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2006.

АМ-4К-80 аккумуляторная мастерская из 4-х контейнеров разделенных на участки для ремонта АКБ

Наименование Тип
Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи 6СТ-44, 6СТ-55, 6СТ-60, 6СТ-66, 6СТ-62, 6СТ-64, 6СТ-75,- 6СТ-77, 6СТ-90, 6СТ-125, 6СТ-132, 6СТ-100, 6СТ-140, 6СТ-145, 6СТ-190, 6СТ-200, 6СТ-210, 6СТ-215, 6СТ-220, 6СТ- 225, 6СТ-230, 6Ст250, 6СТ-280, 6СТ-300, 3МТ-8, 3МТС-18, 6МТС-9 , 6МТС-10
Авиационные свинцовые аккумуляторные батареи 12-САМ-28, 12-САМ-23, 12-САМ-28П, 12АСА-45, 12-САМ-55, 12-АСАМ-23, 12-АО-50, 12-АО-52, 12-А-30, 12-АСА-145
Авиационные бортовые серебряно-цинковые аккумуляторные батареи 15-СЦС-45Б, 15-СЦС-45А, 12-СЦС-45, 12-СЦС-45А, 2/15СЦС-45Б
Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи 3НКГ-10Д, 10НКГ-10Д, 5НК-55, 5НК-80, 5НК-125
Никель-металл-гибридный аккумулятор 3НМГ-1
Аккумуляторная батарея свинцовая стартерная 6СТПН-140М
Аккумуляторная батарея свинцовая стартерная не обслуживаемая 6ТСТС-140А
Аккумуляторная батарея свинцово-кислотная стартерная 6ТСТС-100АЗ
Аккумулятор серебряно-цинковый СЦС3
Аккумулятор СЦ-250Д-1 СЦ-250Д-1
Аккумуляторная батарея серебряно-цинковая 20СЦС3
Аккумулятор никель-кадмиевый НК-13П
Аккумулятор никель–железный и батарея 20СЦС3
Аккумулятор никель-кадмиевый НК-13П
Аккумулятор никель–железный и батарея ТПНЖ–550М–У2, 46ТПНЖ-550М–У2
Аккумуляторы щелочные никель-кадмиевые открытые призматические KL250, KL500, KL950
Аккумуляторы и батареи щелочные никель-железные и никель-кадмиевые KL, ВНЖ
Аккумулятор никель-кадмиевый герметичный НКГ-10Д
Аккумуляторная батарея щелочная никель-кадмиевая герметичная Аккумуляторная батарея щелочная никель-кадмиевая герметичная
Аккумуляторы и батареи никель-кадмиевые призматические герметичные серия КСSL
Аккумулятор и батарея никель-кадмиевые герметичные НКГ-8К, 20НКГ-8К
Щелочная никель-кадмиевая батарея 24НКГ-70КА
Аккумулятор никель-кадмиевый герметичный НКГ-110СА
Аккумуляторы никель-кадмиевые герметичные НКГ-160, НКГ-200, НКГ-200СА
Аккумуляторы щелочные никель-кадмиевые НКГ-110Х, НКГ-160Х, НКГ-200Х
Аккумулятор и батарея щелочные никель-кадмиевые герметичные Аккумулятор и батарея щелочные никель-кадмиевые герметичные
Аккумуляторные батареи никель-кадмиевые герметичные призматические для судовых светильников серия НКГ
Аккумулятор 3НМГ-13 (2005)
Аккумулятор НМГ-13
Аккумулятор свинцовый, тяговый ЭН-400-У2
Аккумуляторы и батареи свинцовые тяговые с панцирным электродом 3А210, 4А280, 5А350, 6А420, 7А490, 8А560, 3А300, 4А400, 5А500, 6А600, 7А700, 8А800, 9А900, 10А1000
Аккумуляторы и батареи щелочные, никель-железные и никель-кадмиевые тяговые от 250 до 950

ТНЖ, ТНК

 

Аккумуляторы и батареи щелочные никель-железные и никель-кадмиевые тяговые шахтные от 350 до 550 ТНЖШ, ТНКШ
   

профессионал – 921 100 00 13 00 0. Отходы аккумуляторов (щелочные аккумуляторы отработанные)

Состав по 1-му источнику информации.

Альтернативное название отхода: Аккумуляторы щелочные отработанные неповрежденные, с не слитым электролитом

Состав отхода:

Наименование компонента

Содержание, %

Никель

30

Кадмий

23

Пластмасса (полиэтилен)

27

Оксид натрия

3,4

Гидроксид лития

0,47

Вода

15,6

Соединения никеля

0,03

Соединения кадмия

0,4

Соединения железа

0,1

Источник информации:

Батарея аккумуляторная 9 НКЛБ-70-УЗ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации (ИРМФ.576.880 ТО)

Посмотреть расчет класса опасности этого состава отхода

Состав по 2-му источнику информации.

Альтернативное название отхода: Аккумуляторы щелочные никель-железные (НЖ) отработанные неповрежденные, со слитым электролитом в резиновом чехле

Состав отхода:

Наименование компонента

Содержание, %

Никель+Кобальт

8,5-10

Железо

58,7-67,6

Графит

2,8-3,5

Резина

8,5-11,5

Пластмасса

1,4-2,6

Источник информации:

Письмо ОАО “Курский завод “АККУМУЛЯТОР” № 9100-08 от 24.01.12 г.

Скачать документ бесплатно

 

Альтернативное название отхода: Аккумуляторы щелочные никель-железные (НЖ) отработанные неповрежденные, со слитым электролитом в пластмассовом баке 

Состав отхода:

Наименование компонента

Содержание, %

Никель+Кобальт

10-11,5

Железо

54,0-63,0

Графит

3,7-4,5

Резина

0,2

Пластмасса

12,0-18,0

Источник информации:

Письмо ОАО “Курский завод “АККУМУЛЯТОР” № 9100-08 от 24.01.12 г.

Скачать документ бесплатно

 

Альтернативное название отхода: Аккумуляторы щелочные никель-кадмиевые (НК) отработанные неповрежденные, со слитым электролитом в резиновом чехле

Состав отхода:

Наименование компонента

Содержание, %

Никель+Кобальт

8,5-11,0

Железо

54,0-62,0

Кадмий 10,0-14,5
Графит

3,0-4,0

Резина

9,3-12,0

Пластмасса

1,5-3,0

Источник информации:

Письмо ОАО “Курский завод “АККУМУЛЯТОР” № 9100-08 от 24.01.12 г.

Скачать документ бесплатно

 

Альтернативное название отхода: Аккумуляторы щелочные никель-кадмиевые (НК) отработанные неповрежденные, со слитым электролитом в пластмассовом баке

Состав отхода:

Наименование компонента

Содержание, %

Никель+Кобальт

9,5-12,0

Железо

45,0-50,0

Кадмий 14,1-16,0
Графит

3,5-4,3

Резина

0,2

Пластмасса

11,5-15,0

Источник информации:

Письмо ОАО “Курский завод “АККУМУЛЯТОР” № 9100-08 от 24.01.12 г.

Скачать документ бесплатно

Альтернативное название отхода: Аккумуляторы никель-железные без электролита

Состав отхода:

Наименование компонента

Содержание, %

Никель+Кобальт

8,5-10,0

Железо

60,0-68,0

Графит

2,8-3,6

Резина

10,0-11,5

Пластмасса

1,3-2,7

Источник информации:

Письмо ООО “Курский завод “АККУМУЛЯТОР” № 9100-09 от 26.02.10 г.

Скачать документ бесплатно
< Предыдущая   Следующая >

Аккумуляторы для городского электротранспорта | Эко Технологии



Главная    Аккумуляторы для городского электротранспорта

Вернуться в раздел Аккумуляторы Завода автономных источников токаАккумуляторы и батареи для трамваев
Аккумуляторы состоят из положительных и отрицательных электродов ламельной конструкции, разделенных между собой полимерным сепаратором. Блок электродов аккумулятора НК-125 помещен в стальной сосуд, блок электродов аккумуляторов НК-125П, KL125P, КН130Р – в полипропиленовый. Крышки аккумуляторов всех типов оснащены вентильными пробками. Батареи 5НК-125, 5HK-125-III состоят из 5 последовательно соединенных аккумуляторов НК-125 помещенных в металлический каркас. Батареи 5НК-125П, 5НК-125П- lll, 5KL125P состоят из 5 последовательно соединенных аккумуляторов НК-125П, КL125P помещенных в металлопластиковый каркас. Батареи 5HK-125-III, 5НК-125П-III и блок 3Kh230P имеют выводы токосъёмного узла на торцевую панель. Батарея 18НК-125П состоит из 18 последовательно соединенных аккумуляторов НК-125П. Блок 5КН130Р состоит из 5 последовательно соединенных аккумуляторов КН130Р помещенных в металлопластиковый каркас. Блок 3Kh230P состоит из 3 последовательно соединенных аккумуляторов КН130Р помещенных в металло-пластиковый каркас. Батарея 18КН130Р состоит из 6 блоков 3Kh230P-III. Батарея 20КН130Р состоит из 4 блоков 5КН130Р.

НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ НК-125П 5НК-125-III 5НК-125П-III KL125P 5KL-125P
НОМИНАЛЬНАЯ ЕМКОСТЬ, А.ч 125 125 125 125 125
НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, В 1,2 6,0 6,0 1,2 6,0
ТОК ЗАРЯДА, А 32 32 32 25 25
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ, мм Длина, (I) L/L, Ширина, (b) В Высота, (h) Н 78 137 353 461/495 170 393 443/466 170 370 78 137 360 443 170 370
1 МАССА С ЭЛЕКТРОЛИТОМ, кг 6,2 39,3 34,6 6,1 34,6
КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЛИТА, Л 1,33 6,65 6,65 1,8 9
ГАРАНТИЙНЫЙ СРОК СЛУЖБЫ, г 3 3 3 3 3
СРОК СОХРАНЯЕМОСТИ, лет 5 5 5 5 5
НОМИНАЛЬНАЯ ЕМКОСТЬ, А.ч. 130 130 130 130 130
НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ (РАЗРЯДНОЕ), В 1,2 3,6 6 21,6 24
РАЗРЯДНЫЙ ТОК, А: Номинальный Максимальный – длит. – импульсн. 26 260 650 26 260 650 26 260 650 26 260 650 26 260 650
МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК ЗАРЯДА, А 70 70 70 70 70
НОМИНАЛЬНЫЙ ТОК ЗАРЯДА, А 26 – 30 26 – 30 26 – 30 26 – 30 26 – 30
ЗАРЯДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ (ПОСТОЯННЫЙ ПОДЗАРЯД), В 1,45 – 1,5 3,35 – 3,5 7,25 – 7,5 26 – 27 29 – 30
ЁМКОСТЬ В РЕЖИМЕ ПОСТОЯННОГО ПОДЗАРЯДА ПРИ НАПРЯЖЕНИИ 1,5В ПРИ НОРМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ (25+10) °С, Ач 110 110 110 110 110
ДИАПАЗОН РАБОЧИХ ТЕМПЕРАТУР, °С от 40 до +40 от 40 до +40 от 40 до +40 от 40 до +40 от 40 до +40
РАЗМЕРЫ, мм Длина, (I) L/L, Ширина, (b) В Высота, (h) Н (113) (137) (327) 366/410 170 340 608 170 340 6×366/410 6×170 6×340 4×608 4×170 4×340
МАССА С ЭЛЕКТРОЛИТОМ, НЕ БОЛЕЕ, кг 9,7 29 48 174,6 194
ГАРАНТИЙНЫЙ СРОК СЛУЖБЫ, ЛЕТ 2 2 2 2 2
СРОК СОХРАНЯЕМОСТИ, ЛЕТ 2 2 2 2 2

  • Батареи 5НК-125, 5НК-125-III, 5НК-125П, 5НК-125П-III, 5KL125P, 18КН130Р и 20КН130Р предназначены для питания электрических систем трамваев производства России.
  • Батарея 18НК-125П предназначена для питания электрических систем трамваев производства Чехии.
    Аккумуляторы и батареи для троллейбусов

Аккумуляторы состоят из положительных и отрицательных электродов ламельной конструкции, разделенных между собой полимерным сепаратором. Батарея 9НКЛБ-70 состоит из 9 последовательно соединенных аккумуляторов НКЛБ-70. Батарея 9КН70Р состоит из 9 последовательно соединенных аккумуляторов КН70Р. Батарея 10КН70Р состоит из 10 последовательно соединенных аккумуляторов КН70Р. Блоки электродов аккумуляторов НКЛБ-70 помещены в пластмассовые корпуса. Блоки электродов аккумуляторов КН70Р, помещены в пластмассовые полупрозрачные корпуса. Батарея 20KL160РК состоит из 4 блоков 5KL160P. Блок 5KL160P состоит из 5 аккумуляторов KL160P соединенных последовательно. Крышки аккумуляторов всех типов оснащены вентильными пробками.


НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ НК-125П 5НК-125-III 5НК-125П-III KL125P 5KL-125P
НОМИНАЛЬНАЯ ЕМКОСТЬ, А.ч 125 125 125 125 125
НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, В 1,2 6,0 6,0 1,2 6,0
ТОК ЗАРЯДА, А 32 32 32 25 25
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ, мм Длина, (I) L/L, Ширина, (b) В Высота, (h) Н 78 137 353 461/495 170 393 443/466 170 370 78 137 360 443 170 370
1 МАССА С ЭЛЕКТРОЛИТОМ, кг 6,2 39,3 34,6 6,1 34,6
КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЛИТА, Л 1,33 6,65 6,65 1,8 9
ГАРАНТИЙНЫЙ СРОК СЛУЖБЫ, г 3 3 3 3 3
СРОК СОХРАНЯЕМОСТИ, лет 5 5 5 5 5
НОМИНАЛЬНАЯ ЕМКОСТЬ, А.ч. 130 130 130 130 130
НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ (РАЗРЯДНОЕ), В 1,2 3,6 6 21,6 24
РАЗРЯДНЫЙ ТОК, А: Номинальный Максимальный – длит. – импульсн. 26 260 650 26 260 650 26 260 650 26 260 650 26 260 650
МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК ЗАРЯДА, А 70 70 70 70 70
НОМИНАЛЬНЫЙ ТОК ЗАРЯДА, А 26 – 30 26 – 30 26 – 30 26 – 30 26 – 30
ЗАРЯДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ (ПОСТОЯННЫЙ ПОДЗАРЯД), В 1,45 – 1,5 3,35 – 3,5 7,25 – 7,5 26 – 27 29 – 30
ЁМКОСТЬ В РЕЖИМЕ ПОСТОЯННОГО ПОДЗАРЯДА ПРИ НАПРЯЖЕНИИ 1,5В ПРИ НОРМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ (25+10) °С, Ач 110 110 110 110 110
ДИАПАЗОН РАБОЧИХ ТЕМПЕРАТУР, °С от 40 до +40 от 40 до +40 от 40 до +40 от 40 до +40 от 40 до +40
РАЗМЕРЫ, мм Длина, (I) L/L, Ширина, (b) В Высота, (h) Н (113) (137) (327) 366/410 170 340 608 170 340 6×366/410 6×170 6×340 4×608 4×170 4×340
МАССА С ЭЛЕКТРОЛИТОМ, НЕ БОЛЕЕ, кг 9,7 29 48 174,6 194
ГАРАНТИЙНЫЙ СРОК СЛУЖБЫ, ЛЕТ 2 2 2 2 2
СРОК СОХРАНЯЕМОСТИ, ЛЕТ 2 2 2 2 2

  • Батарея 9НКЛБ-70 предназначена для питания электрических систем троллейбусов российского производства.
  • Батареи 9КН70Р, 10КН70Р предназначены для питания электрических систем новых моделей троллейбусов.
  • Батарея 20KL160РK предназначена для питания электрических систем троллейбусов производства Чехии.
  Аккумуляторы и батареи для метрополитена
Нашим предприятием разработана необслуживаемая аккумуляторная батарея 56KGL70P на основе аккумуляторов с газовой рекомбинацией, которые эксплуатируются без смены электролита и не требуют доливки воды при соблюдении заданных режимов эксплуатации. Работа по новым аккумуляторам ведётся совместно с СКБ ОАО «Метровагонмаш», батареи 56KGL70P успешно прошли опытную эксплуатацию на линиях Московского метро на серийных вагонах модели 81–740/741 и в настоящее время устанавливаются на новые модели вагонов производства ОАО «Метровагонмаш»

Мы предлагаем комплексную поставку необслуживаемых аккумуляторных батарей 56KGL70P в различной комплектации:

  • Полный комплект батареи 56KGL70P установленной в ящик с выкатной тележкой для установки на все модели вагонов метро;
  • Комплект батареи 56KGL70P, установленной в выкатную тележку для размещения в существующих ящиках серийных вагонов метро.

В комплект поставки может быть включено многофункциональное зарядное устройство МЗУ 80–11/60 У2, которое обеспечивает оптимальные режимы работы батареи на вагоне.


НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ KPL55 KPL-65 KPL70P 3KPL70P НК-80 5KPL70P
НОМИНАЛЬНАЯ ЕМКОСТЬ, А.ч. 55 65 70 70 80 70
НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, В 1,2 1,2 1,2 3,6 1,2 6
ТОК ЗАРЯДА, А 11 20 20 20 20 20
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ, мм Длина, (l) L/L, Ширина, (b) В Высота, (h) Н (45) (148) (354) (47) (130) (352) (62,5) (127) (282) (232) (150) (295) (47) (150) (354) (335) (148) (305)
МАССА С ЭЛЕКТРОЛИТОМ, кг 4 4,46 3,8 13,6 4,46 22
КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЛИТА, л 0,83 0,96 0,71 2,4 0,8 3,55
ГАРАНТИЙНЫЙ СРОК СЛУЖБЫ, лет 5 3 5,5 5,5 3 5,5
СРОК СОХРАНЯЕМОСТИ, лет 2,5 5 1 1 5 1

 
  • Аккумуляторы KPL55, KPL65, НК-80, KPL70P предназначены для резервного питания электроаппаратуры и приборов вагонов метрополитена.

Китай производитель светодиодных фонарей, светодиодный фонарик, поставщик фонарей

Добро пожаловать в Dongguan Nankang Industry Co., Limited. Компания Nankang была основана в 2006 году и является одним из ведущих производителей светодиодных фонарей, которые широко используются в правоохранительных органах, военных миссиях, на открытом воздухе и в повседневной жизни и т. Д. Наша миссия остается неизменной: создавать лучшие продукты для потребителей в различных областях. Наша цель – найти лучшие продукты, которые позволят нам познакомить вас с ними…

Добро пожаловать в Dongguan Nankang Industry Co., Limited. Компания Nankang была основана в 2006 году и является одним из ведущих производителей светодиодных фонарей, которые широко используются в правоохранительных органах, военных миссиях, на открытом воздухе и в повседневной жизни и т. Д. Наша миссия остается неизменной: создавать лучшие продукты для потребителей в различных областях. Мы стремимся к поиску лучших продуктов, которые позволят нам предложить вам широкий ассортимент, которому доверяют.Все светодиодные фонари производятся на собственной производственной линии. В наших продуктах используются передовые технологии, отвечающие самым высоким стандартам, с наилучшим качеством сборки и отделки.

Мы разделяем с нашими клиентами то же определение правильных продуктов, поскольку мы понимаем, через что они прошли. Такое понимание является источником наших новых идей и разработок. Помимо поддержания творческого потенциала, наше видение заключается в участии в различных мероприятиях или функциях. В надежде, что сделав такой акцент, мы станем диверсифицирующей компанией светодиодных фонарей.

Качество

Используйте верхний светодиод с превосходной светоотдачей, высокой скоростью передачи электроэнергии и света. Экономия энергии и экологичность. Печатная плата с высоким КПД обеспечивает длительное время работы. Конструкция из алюминиевого сплава класса Aero, твердо анодированная, прочная и износостойкая, с хорошей защитой от столкновений, ударопрочностью и водонепроницаемостью. Профессиональный дизайн объектива, улучшает светоотдачу. Строгий контроль процесса от сырья, производства, тестирования, транспортировки до конечного послепродажного обслуживания, он обеспечивает качество каждого товара.Литий-ионный аккумулятор большого объема, стабильный и надежный. Перезарядка достигает до 1000 раз, что соответствует требованиям использования света в течение длительного времени.

Маркетинговое позиционирование

Наше маркетинговое позиционирование – это средства к существованию простых людей, а функция продукта удовлетворяет потребности людей по конкурентоспособной цене.

OEM / ODM Вместимость

Как профессиональный производитель светодиодных фонарей в Китае, мы имеем многолетний опыт производства всех видов светодиодных фонарей и предсказуемость рыночного потенциала, а также контролируем все связанные источники, чтобы гарантировать, что каждый производственный процесс, таким образом, у нас есть сильные возможности изготавливать изделия, от концепций до готовой продукции.

Nokia 3.1 Plus Цена в Индии, характеристики, сравнение (17 октября 2021 г.)

  • Худший телефон, которым когда-либо пользовались. много проблем с зависанием.

    Vinod Pawar (22 июня 2019 г.) на гаджетах 360

    Я использую этот телефон последние 6 месяцев, сначала он работал хорошо, но теперь снова и снова начал зависать. мой друг также недавно купил этот телефон, у его телефона тоже есть такая же проблема. Я никогда не буду рекомендовать это покупать.не покупайте телефоны Nokia. даже если кто-то дает бесплатно.

    Полезен ли обзор?

    (11) (5) Ответить

  • Афтаб Хан (30 декабря 2018 г.) на Гаджетах 360

    Телефон Bakwash привет Apni life me itna bura Телефон kbbi ni dekha, 100 бар hng hota hi, Обзор Лихте Тайм привет 2 бар хо гя.

    Полезен ли обзор?

    (9) (3) Ответить

  • Винодкумар Коре (1 января 2019 г.) на гаджетах 360 Рекомендует

    Хорошая камера

    Полезен ли обзор?

    (4) (2) Ответить

  • доступный телефон с процессором mediatek

    Anshu Sharma (18 февраля 2019 г.) на гаджетах 360 Рекомендует

    Телефон по разумной цене и имеет некоторые удивительные функции, такие как helio p22, датчик спринта пальца, двойную камеру и многое другое.

    Полезен ли этот обзор?

    (2) (1) Ответить

  • Ashish K (1 декабря 2018) на Гаджетах 360

    Действительно хорошо.

    Полезен ли обзор?

    (1) (1) Ответить

  • Хороший продукт Nokia 3.1 plus

    TeChNiCaL BoSS (18 ноября 2018 г.) на гаджетах 360 Рекомендует

    Лучший продукт в Индии, правда, я покупаю этот продукт через 2 дня, за эти 2 дня OSM действительно работает

    Полезен ли этот обзор?

    (1) (1) Ответить

  • Лучший смартфон в этом ценовом сегменте

    Jeevan Ram (2.11.2018) on Gadgets 360 Рекомендует

    Лучший обзор и лучшая камера

    Полезен ли этот обзор?

    (3) (3) Ответить

  • Абхишек Кумар (16 февраля 2019 г.) на гаджетах 360 Рекомендует

    Действительно хороший телефон с потрясающими функциями и работает на mediatek helio P22 для хорошей производительности

    Полезен ли этот обзор?

    Ответить

  • Бхавин Раджпут (30 октября 2018 г.) на гаджетах 360 Рекомендует

    Nokia 3.1 Plus на мой взгляд хороший аппарат по своим характеристикам и характеристикам! Работает на новейшем процессоре MediaTek Helio P22, который в целом является хорошим процессором

    . Полезен ли этот обзор?

    Ответить

  • Не покупайте этот товар

    Нитиш Бхардвадж (1 февраля 2020 г.) on Gadgets 360

    Полная трата денег .. isse bekar phn nhi dekha kbhi

    Полезен ли этот обзор?

    Ответить

  • % PDF-1.5 % 1 0 объект > эндобдж 4 0 obj (\ 376 \ 377 \ 000A \ 000b \ 000o \ 000u \ 000t \ 000 \ 040 \ 000t \ 000h \ 000i \ 000s \ 000 \ 040 \ 000u \ 000s \ 000e \ 000r \ 000 \ 040 \ 000g \ 000u \ 000i \ 000d \ 000e) эндобдж 5 0 obj > эндобдж 8 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000G \ 000e \ 000t \ 000 \ 040 \ 000s \ 000t \ 000a \ 000r \ 000t \ 000e \ 000d) эндобдж 9 0 объект > эндобдж 12 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000K \ 000e \ 000y \ 000s \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000p \ 000a \ 000r \ 000t \ 000s) эндобдж 13 0 объект > эндобдж 16 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000S \ 000e \ 000t \ 000 \ 040 \ 000u \ 000p \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000s \ 000w \ 000i \ 000t \ 000c \ 000h \ 000 \ 040 \ 000o \ 000n \ 000 \ 040 \ 000y \ 000o \ 000u \ 000r \ 000 \ 040 \ 000p \ 000h \ 000o \ 000n \ 000e) эндобдж 17 0 объект > эндобдж 20 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000h \ 000a \ 000r \ 000g \ 000e \ 000 \ 040 \ 000y \ 000o \ 000u \ 000r \ 000 \ 040 \ 000p \ 000h \ 000o \ 000n \ 000e) эндобдж 21 0 объект > эндобдж 24 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000B \ 000a \ 000s \ 000i \ 000c \ 000s) эндобдж 25 0 объект > эндобдж 28 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000E \ 000x \ 000p \ 000l \ 000o \ 000r \ 000e \ 000 \ 040 \ 000y \ 000o \ 000u \ 000r \ 000 \ 040 \ 000p \ 000h \ 000o \ 000n \ 000e) эндобдж 29 0 объект > эндобдж 32 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000h \ 000a \ 000n \ 000g \ 000e \ 000 \ 040 \ 000t \ 000h \ 000e \ 000 \ 040 \ 000v \ 000o \ 000l \ 000u \ 000m \ 000e) эндобдж 33 0 объект > эндобдж 36 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000W \ 000r \ 000i \ 000t \ 000e \ 000 \ 040 \ 000t \ 000e \ 000x \ 000t) эндобдж 37 0 объект > эндобдж 40 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000h \ 000a \ 000n \ 000g \ 000e \ 000 \ 040 \ 000t \ 000h \ 000e \ 000 \ 040 \ 000t \ 000e \ 000x \ 000t \ 000 \ 040 \ 000s \ 000i \ 000z \ 000e) эндобдж 41 0 объект > эндобдж 44 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000o \ 000n \ 000n \ 000e \ 000c \ 000t \ 000 \ 040 \ 000w \ 000i \ 000t \ 000h \ 000 \ 040 \ 000y \ 000o \ 000u \ 000r \ 000 \ 040 \ 000f \ 000r \ 000i \ 000e \ 000n \ 000d \ 000s \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000f \ 000a \ 000m \ 000i \ 000l \ 000y) эндобдж 45 0 объект > эндобдж 48 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000a \ 000l \ 000l \ 000s) эндобдж 49 0 объект > эндобдж 52 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000o \ 000n \ 000t \ 000a \ 000c \ 000t \ 000s) эндобдж 53 0 объект > эндобдж 56 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000S \ 000e \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000m \ 000e \ 000s \ 000s \ 000a \ 000g \ 000e \ 000s) эндобдж 57 0 объект > эндобдж 60 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000S \ 000e \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000m \ 000a \ 000i \ 000l) эндобдж 61 0 объект > эндобдж 64 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000P \ 000e \ 000r \ 000s \ 000o \ 000n \ 000a \ 000l \ 000i \ 000z \ 000e \ 000 \ 040 \ 000y \ 000o \ 000u \ 000r \ 000 \ 040 \ 000p \ 000h \ 000o \ 000n \ 000e) эндобдж 65 0 объект > эндобдж 68 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000h \ 000a \ 000n \ 000g \ 000e \ 000 \ 040 \ 000t \ 000h \ 000e \ 000 \ 040 \ 000t \ 000o \ 000n \ 000e \ 000s) эндобдж 69 0 объект > эндобдж 72 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000h \ 000a \ 000n \ 000g \ 000e \ 000 \ 040 \ 000t \ 000h \ 000e \ 000 \ 040 \ 000l \ 000o \ 000o \ 000k \ 000 \ 040 \ 000o \ 000f \ 000 \ 040 \ 000y \ 000o \ 000u \ 000r \ 000 \ 040 \ 000h \ 000o \ 000m \ 000e \ 000 \ 040 \ 000s \ 000c \ 000r \ 000e \ 000e \ 000n) эндобдж 73 0 объект > эндобдж 76 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000a \ 000m \ 000e \ 000r \ 000a) эндобдж 77 0 объект > эндобдж 80 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000P \ 000h \ 000o \ 000t \ 000o \ 000s) эндобдж 81 0 объект > эндобдж 84 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000V \ 000i \ 000d \ 000e \ 000o \ 000s) эндобдж 85 0 объект > эндобдж 88 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000I \ 000n \ 000t \ 000e \ 000r \ 000n \ 000e \ 000t \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000c \ 000o \ 000n \ 000n \ 000e \ 000c \ 000t \ 000i \ 000o \ 000n \ 000s) эндобдж 89 0 объект > эндобдж 92 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000B \ 000r \ 000o \ 000w \ 000s \ 000e \ 000 \ 040 \ 000t \ 000h \ 000e \ 000 \ 040 \ 000w \ 000e \ 000b) эндобдж 93 0 объект > эндобдж 96 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000B \ 000l \ 000u \ 000e \ 000t \ 000o \ 000o \ 000t \ 000h \ 000 \ 256) эндобдж 97 0 объект > эндобдж 100 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000W \ 000i \ 000- \ 000F \ 000i) эндобдж 101 0 объект > эндобдж 104 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000M \ 000u \ 000s \ 000i \ 000c \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000v \ 000i \ 000d \ 000e \ 000o \ 000s) эндобдж 105 0 объект > эндобдж 108 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000M \ 000u \ 000s \ 000i \ 000c \ 000 \ 040 \ 000p \ 000l \ 000a \ 000y \ 000e \ 000r) эндобдж 109 0 объект > эндобдж 112 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000L \ 000i \ 000s \ 000t \ 000e \ 000n \ 000 \ 040 \ 000t \ 000o \ 000 \ 040 \ 000r \ 000a \ 000d \ 000i \ 000o) эндобдж 113 0 объект > эндобдж 116 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000V \ 000i \ 000d \ 000e \ 000o \ 000 \ 040 \ 000p \ 000l \ 000a \ 000y \ 000e \ 000r) эндобдж 117 0 объект > эндобдж 120 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000R \ 000e \ 000c \ 000o \ 000r \ 000d \ 000e \ 000r) эндобдж 121 0 объект > эндобдж 124 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000O \ 000r \ 000g \ 000a \ 000n \ 000i \ 000z \ 000e \ 000 \ 040 \ 000y \ 000o \ 000u \ 000r \ 000 \ 040 \ 000d \ 000a \ 000y) эндобдж 125 0 объект > эндобдж 128 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000l \ 000o \ 000c \ 000k) эндобдж 129 0 объект > эндобдж 132 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000a \ 000l \ 000e \ 000n \ 000d \ 000a \ 000r) эндобдж 133 0 объект > эндобдж 136 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000a \ 000l \ 000c \ 000u \ 000l \ 000a \ 000t \ 000o \ 000r) эндобдж 137 0 объект > эндобдж 140 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000N \ 000o \ 000t \ 000e \ 000s) эндобдж 141 0 объект > эндобдж 144 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000o \ 000n \ 000v \ 000e \ 000r \ 000t \ 000e \ 000r) эндобдж 145 0 объект > эндобдж 148 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000o \ 000p \ 000y \ 000 \ 040 \ 000c \ 000o \ 000n \ 000t \ 000e \ 000n \ 000t \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000c \ 000h \ 000e \ 000c \ 000k \ 000 \ 040 \ 000t \ 000h \ 000e \ 000 \ 040 \ 000m \ 000e \ 000m \ 000o \ 000r \ 000y) эндобдж 149 0 объект > эндобдж 152 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000o \ 000p \ 000y \ 000 \ 040 \ 000c \ 000o \ 000n \ 000t \ 000e \ 000n \ 000t) эндобдж 153 0 объект > эндобдж 156 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000F \ 000i \ 000l \ 000e \ 000 \ 040 \ 000m \ 000a \ 000n \ 000a \ 000g \ 000e \ 000r) эндобдж 157 0 объект > эндобдж 160 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000M \ 000e \ 000m \ 000o \ 000r \ 000y) эндобдж 161 0 объект > эндобдж 164 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000S \ 000e \ 000c \ 000u \ 000r \ 000i \ 000t \ 000y \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000p \ 000r \ 000i \ 000v \ 000a \ 000c \ 000y) эндобдж 165 0 объект > эндобдж 168 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000S \ 000e \ 000c \ 000u \ 000r \ 000i \ 000t \ 000y \ 000 \ 040 \ 000s \ 000e \ 000t \ 000t \ 000i \ 000n \ 000g \ 000s) эндобдж 169 0 объект > эндобдж 172 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000P \ 000r \ 000o \ 000d \ 000u \ 000c \ 000t \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000s \ 000a \ 000f \ 000e \ 000t \ 000y \ 000 \ 040 \ 000i \ 000n \ 000f \ 000o \ 000r \ 000m \ 000a \ 000t \ 000i \ 000o \ 000n) эндобдж 173 0 объект > эндобдж 176 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000F \ 000o \ 000r \ 000 \ 040 \ 000y \ 000o \ 000u \ 000r \ 000 \ 040 \ 000s \ 000a \ 000f \ 000e \ 000t \ 000y) эндобдж 177 0 объект > эндобдж 180 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000N \ 000e \ 000t \ 000w \ 000o \ 000r \ 000k \ 000 \ 040 \ 000s \ 000e \ 000r \ 000v \ 000i \ 000c \ 000e \ 000s \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000c \ 000o \ 000s \ 000t \ 000s) эндобдж 181 0 объект > эндобдж 184 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000E \ 000m \ 000e \ 000r \ 000g \ 000e \ 000n \ 000c \ 000y \ 000 \ 040 \ 000c \ 000a \ 000l \ 000l \ 000s) эндобдж 185 0 объект > эндобдж 188 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000T \ 000a \ 000k \ 000e \ 000 \ 040 \ 000c \ 000a \ 000r \ 000e \ 000 \ 040 \ 000o \ 000f \ 000 \ 040 \ 000y \ 000o \ 000u \ 000r \ 000 \ 040 \ 000d \ 000e \ 000v \ 000i \ 000c \ 000e) эндобдж 189 0 объект > эндобдж 192 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000R \ 000e \ 000c \ 000y \ 000c \ 000l \ 000e) эндобдж 193 0 объект > эндобдж 196 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000r \ 000o \ 000s \ 000s \ 000e \ 000d \ 000- \ 000o \ 000u \ 000t \ 000 \ 040 \ 000w \ 000h \ 000e \ 000e \ 000l \ 000i \ 000e \ 000 \ 040 \ 000b \ 000i \ 000n \ 000 \ 040 \ 000s \ 000y \ 000m \ 000b \ 000o \ 000l) эндобдж 197 0 объект > эндобдж 200 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000B \ 000a \ 000t \ 000t \ 000e \ 000r \ 000y \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000c \ 000h \ 000a \ 000r \ 000g \ 000e \ 000r \ 000 \ 040 \ 000i \ 000n \ 000f \ 000o \ 000r \ 000m \ 000a \ 000t \ 000i \ 000o \ 000n) эндобдж 201 0 объект > эндобдж 204 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000S \ 000m \ 000a \ 000l \ 000l \ 000 \ 040 \ 000c \ 000h \ 000i \ 000l \ 000d \ 000r \ 000e \ 000n) эндобдж 205 0 объект > эндобдж 208 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000M \ 000e \ 000d \ 000i \ 000c \ 000a \ 000l \ 000 \ 040 \ 000d \ 000e \ 000v \ 000i \ 000c \ 000e \ 000s) эндобдж 209 0 объект > эндобдж 212 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000I \ 000m \ 000p \ 000l \ 000a \ 000n \ 000t \ 000e \ 000d \ 000 \ 040 \ 000m \ 000e \ 000d \ 000i \ 000c \ 000a \ 000l \ 000 \ 040 \ 000d \ 000e \ 000v \ 000i \ 000c \ 000e \ 000s) эндобдж 213 0 объект > эндобдж 216 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000H \ 000e \ 000a \ 000r \ 000i \ 000n \ 000g) эндобдж 217 0 объект > эндобдж 220 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000P \ 000r \ 000o \ 000t \ 000e \ 000c \ 000t \ 000 \ 040 \ 000y \ 000o \ 000u \ 000r \ 000 \ 040 \ 000d \ 000e \ 000v \ 000i \ 000c \ 000e \ 000 \ 040 \ 000f \ 000r \ 000o \ 000m \ 000 \ 040 \ 000h \ 000a \ 000r \ 000m \ 000f \ 000u \ 000l \ 000 \ 040 \ 000c \ 000o \ 000n \ 000t \ 000e \ 000n \ 000t) эндобдж 221 0 объект > эндобдж 224 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000V \ 000e \ 000h \ 000i \ 000c \ 000l \ 000e \ 000s) эндобдж 225 0 объект > эндобдж 228 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000P \ 000o \ 000t \ 000e \ 000n \ 000t \ 000i \ 000a \ 000l \ 000l \ 000y \ 000 \ 040 \ 000e \ 000x \ 000p \ 000l \ 000o \ 000s \ 000i \ 000v \ 000e \ 000 \ 040 \ 000e \ 000n \ 000v \ 000i \ 000r \ 000o \ 000n \ 000m \ 000e \ 000n \ 000t \ 000s) эндобдж 229 0 объект > эндобдж 232 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000e \ 000r \ 000t \ 000i \ 000f \ 000i \ 000c \ 000a \ 000t \ 000i \ 000o \ 000n \ 000 \ 040 \ 000i \ 000n \ 000f \ 000o \ 000r \ 000m \ 000a \ 000t \ 000i \ 000o \ 000n \ 000 \ 040 \ 000 \ 050 \ 000S \ 000A \ 000R \ 000 \ 051 \ 000 \ 040) эндобдж 233 0 объект > эндобдж 236 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000A \ 000b \ 000o \ 000u \ 000t \ 000 \ 040 \ 000D \ 000i \ 000g \ 000i \ 000t \ 000a \ 000l \ 000 \ 040 \ 000R \ 000i \ 000g \ 000h \ 000t \ 000s \ 000 \ 040 \ 000M \ 000a \ 000n \ 000a \ 000g \ 000e \ 000m \ 000e \ 000n \ 000t) эндобдж 237 0 объект > эндобдж 240 0 объект (\ 376 \ 377 \ 000C \ 000o \ 000p \ 000y \ 000r \ 000i \ 000g \ 000h \ 000t \ 000s \ 000 \ 040 \ 000a \ 000n \ 000d \ 000 \ 040 \ 000n \ 000o \ 000t \ 000i \ 000c \ 000e \ 000s) эндобдж 241 0 объект > эндобдж 245 0 объект > транслировать xuMj0>.G? (2)] Йо * ΐSg ٖ> “@ h = 3DOVj ~ Y ڋ þ% ~ 1yc @@ M! Bd] HPVx Bt, YOUQ% U ۄ 飼 6) D е) + Iư٩f7qD6 {O`; ؔ 73 H-; Fj * Qi -ԋ.-e конечный поток эндобдж 242 0 объект > эндобдж 243 0 объект > / BBox [0 0 140 24] / Группа> / Ресурсы> >> >> / Длина 551 / Фильтр / FlateDecode >> транслировать xUK \! E 笂 q8 e’kP = H) 0 ** a \; 2z \ bc`KgϿdV2 | \ I = W ى מ P + B5̃ \ m0VO (% mBWhVF ~ {#FPF {u + “ֿ eF + 0 * N +) ♩ uN & 0Eg.NmSx> cG2Kxp = _m

    (PDF) Оценка состояния заряда аккумулятора

    1

    Оценка состояния заряда аккумулятора

    Джон Чиассон

    Кафедра электротехники и вычислительной техники

    Университет им. Теннесси, Ноксвилл, TN 37996

    chiasson @ utk.edu

    .

    Баскар Вайрамохан

    EPRI PEAC Corporation

    942 Corridor Park Boulevard, Ноксвилл, TN 37932

    [email protected]

    Аннотация. батареи. Используя модель электрической цепи батареи

    , приведенную в литературе,

    показано, как напряжение холостого хода (которое напрямую связано с SOC

    ) может быть оценено на основе измерений напряжения и тока

    при условии, что существует достаточное изменение в ток батареи.

    Ключевые слова – аккумулятор, состояние заряда, наблюдение

    Грамиан, системы с линейным изменением во времени

    I. Введение

    В электромобилях ключевым параметром является состояние заряда

    аккумулятора, поскольку он является мерой количество хранимой в нем электрической энергии

    . Он аналогичен указателю уровня топлива на обычном автомобиле внутреннего сгорания (IC)

    . Чтобы определить уровень заряда

    , рассмотрим полностью разряженную батарею.

    С I

    b

    (t) ток заряда, заряд, доставленный на

    , аккумулятор

    R

    t

    t

    0

    I

    b

    (τ) dτ. WithQ

    0

    =

    R

    t

    0

    I

    b

    (τ) dτ общий заряд

    , который может удерживать аккумулятор, состояние заряда (SOC)

    батарея просто

    SOC (t) =

    R

    t

    t

    0

    I

    b

    (τ) dτ

    Q

    0

    × 100.(1)

    Обычно желательно, чтобы уровень заряда батареи

    поддерживался в соответствующих пределах, например

    20% ≤ SOC (%) ≤ 95%. Как следствие, очень важно

    , чтобы иметь возможность оценить состояние заряда батареи

    , чтобы поддерживать состояние заряда в безопасных пределах. Esti-

    Сопряжение состояния заряда батареи (SOC) – непростая задача

    , потому что SOC зависит от многих факторов, таких как температура

    , емкость батареи и внутреннее сопротивление.

    Один из возможных способов оценки SOC – это прямое применение

    катиона (1), но это может быть предвзятым, поскольку это чистая интеграция

    . Другой подход – вычислить напряжение разомкнутой цепи

    батареи (напряжение, когда ток батареи

    равен нулю). Было показано, что существует линейная зависимость

    между состоянием заряда батареи и напряжением разомкнутой цепи

    , определяемым по формуле [1]

    В

    oc

    (t) = a

    1

    S (t) + a

    0

    S (t) =

    v

    oc

    (t) – a

    0

    a

    1

    (2)

    где S ( t) – это уровень заряда (%) батареи, a

    0

    – напряжение на клеммах батареи, когда S (t) = 0%, а a

    1

    , полученное при знании значения

    0

    и V

    oc

    при S (t) = 100%.

    По формуле (2) оценка максимального заряда эквивалентна

    оценке его напряжения холостого хода. Тем не менее, в

    , чтобы измерить напряжение батареи разомкнутой цепи V

    oc

    , батарея

    должна быть отключена от нагрузки, что невозможно во время работы автомобиля.

    II. Термины батареи

    Есть несколько параметров, связанных с моделированием батареи

    , и параметры, которые относятся к модели

    , используемой здесь, кратко описаны [2].

    Сопротивление саморазряду: это сопротивление, которое связано с электролизом воды при высоком уровне напряжения

    и медленной утечкой через клемму батареи при низком напряжении

    . Это сопротивление выше термочувствительности и составляет

    , что обратно пропорционально температуре [2].

    Сопротивление заряду и разряду (R

    c

    / R

    d

    ): эти сопротивления связаны с сопротивлением электролита, сопротивлением пластины

    и сопротивлением жидкости и представляют собой тот факт, что

    эти значения различаются в зависимости от того, заряжается или разряжается батарея

    .

    Сопротивление перезаряду и переразряду: Эти сопротивления в значительной степени связаны с диффузией электролита

    во время перезарядки и переразряда.

    Поляризационная емкость (C): это емкость

    , используемая для моделирования химической диффузии электролита

    внутри батареи (а не чисто электрической емкости –

    ). Это зависит от SOC, температуры, а также от конструкции устройства

    .

    Непрерывный разряд: в этом случае аккумулятор постоянно передает энергию нагрузке, что приводит к постоянному падению емкости аккумулятора.

    Прерывистая разрядка: в этом случае батарея передает энергию нагрузке через регулярные или нерегулярные интервалы времени

    . Это типично для HEV, где энергия потребляется двигателем

    в течение некоторого периода, за которым следует период восстановления напряжения

    .

    Скорость заряда и разряда: Чтобы продлить срок службы батареи

    , скорость заряда или разряда не должна быть слишком высокой. Также частота зарядки и разрядки

    Рациональный дизайн двумерных наноматериалов для литий-серных аккумуляторов

    Неотъемлемые технические проблемы литий-серных (Li-S) аккумуляторов возникли из-за собственной окислительно-восстановительной электрохимии, происходящей на Li- и S-электродах, что может значительно ухудшить использование S и жизненный цикл.Двумерные (2D) наноматериалы, состоящие из атомной или почти атомной толщины с бесконечными поперечными размерами, оказались полезными как новые материалы для приложений хранения энергии из-за их уникальной структуры, замечательных физических свойств и настраиваемого химического состава поверхности. Здесь мы утверждаем, что функционализация поверхности или легирование гетероатомами 2D-материалов, гибридизация с другими наноструктурированными материалами (квантовые точки 0D, 1D нанотрубки / нанопроволоки и другие 2D-нанолисты) и, наконец, создание 3D-структур наряду с преимуществами 2D-строительных блоков могут открывают новые возможности для Li – S аккумуляторов.Мы также сосредотачиваемся на будущих направлениях Li – S аккумуляторов при разработке S катодов и сепараторов, использующих внутренние и внешние свойства 2D наноматериалов.

    У вас есть доступ к этой статье

    Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

    Перезаряжаемая йодно-углеродная батарея, в которой используется интеркаляция ионов и окислительно-восстановительная химия йода.

    Abstract

    Графитовый углерод использовался в качестве проводящей основы для разработки аккумуляторных батарей.Однако классическая интеркаляция ионов в графитовый углерод еще не сочеталась с внешними окислительно-восстановительными реакциями для разработки аккумуляторных батарей. Здесь мы демонстрируем приготовление отдельно стоящего, гибкого, иерархически пористого графитового углерода, совместно легированного азотом и фосфором, для загрузки йодом путем пиролиза целлюлозной салфетки, покрытой полианилином. Мы обнаружили, что гетероатомы могут обеспечивать дополнительные дефектные участки для инкапсуляции йода, в то время как пористый углеродный скелет способствует окислительно-восстановительным реакциям йода и интеркаляции ионов.Комбинация интеркаляции ионов с окислительно-восстановительными реакциями йода позволяет разрабатывать перезаряжаемые йодно-углеродные батареи, не содержащие небезопасных металлов лития / натрия, и, следовательно, устраняет давнюю проблему безопасности. Уникальная архитектура иерархически пористого графитового углерода с гетероатомным легированием не только обеспечивает подходящие пространства как для инкапсуляции йода, так и для интеркаляции катионов, но также создает эффективные пути электронного и ионного транспорта, что приводит к улучшенным характеристикам.

    Введение

    За последние десятилетия литий-ионные батареи (LIB), состоящие из литийсодержащего катода и графитового анода, продемонстрировали большой успех в хранении энергии с помощью классического процесса интеркаляции лития 1 4 . Однако удельная емкость LIB ограничена катодом, который все еще намного ниже теоретической емкости графита (372 мАч г -1 ) и должен быть значительно улучшен, чтобы удовлетворить постоянно растущие потребности в накоплении энергии 5 8 .Наряду с интенсивными исследованиями по использованию современных катодных материалов с новой химической и / или физической структурой 9 11 , многие другие аккумуляторные батареи, такие как Na-ion аккумулятор 12 , 13 , Li – S батарея 4 и Li- / Na-йодная батарея 14 16 . В недавних публикациях сообщалось о перезаряжаемых Li-йодных батареях с высокой теоретической плотностью энергии / разрядной емкостью 612 Вт · ч кг −1 /211 мА · ч г −1 , основанных на высокообратимой электрохимической окислительно-восстановительной реакции между литиевым анодом и иодным катодом (2Li + I 2 ↔ 2LiI) 14 , 15 .Хотя изобилие ресурсов йода в океане 14 18 делает литий-йодные аккумуляторные батареи особенно интересными как недорогие, но эффективные альтернативы LIB, недорогие и высокопроводящие катоды на основе йода со стабильным и еще предстоит разработать высокую загрузку йода. К настоящему времени для литий-йодных батарей было разработано несколько углеродных хозяев, включая пористые угли. 14 , 15 , 18 , 19 .Однако использование легированных гетероатомами / функционализированных углеродных носителей для увеличения йодной нагрузки и, следовательно, производительности батареи обсуждалось редко. Что касается LIB, практическое применение литий-йодных батарей также все еще затруднено из-за риска безопасности, изначально связанного с металлическим литиевым электродом из-за образования литиевых дендритов и его высокой активности по отношению к влаге 1 , 3 .

    Электроды на основе углерода широко используются для накопления / преобразования энергии, и их характеристики сильно зависят от состава и микроструктуры углеродных материалов. 19 23 .В этом контексте было доказано, что легирование гетероатомами (например, B, N, P и S) графитных углеродов значительно улучшает электрокаталитическую активность для металл-воздушных батарей и увеличивает емкость и стабильность цикличности Li-S батарей 13 , 24 26 . В частности, было продемонстрировано, что трехмерные (3D) проводящие пористые углеродные сетки при использовании в качестве анода улучшают характеристики накопления энергии литий-ионных аккумуляторов за счет усиления интеркаляции ионов 27 .С другой стороны, предварительное литиирование / содирование угольного анода обеспечивает литиево-натриевый резервуар для настройки потенциала ячейки 28 , 29 . Тем не менее, все еще остается проблема включения ионной интеркаляции в окислительно-восстановительные реакции, например, связанные с йодом, для повышения производительности полностью заряжаемых аккумуляторных батарей. Кроме того, кинетический баланс между анодом и катодом все еще остается неуловимым. Следовательно, крайне желательно рационально разработать электродные материалы, интеркалированные окислительно-восстановительными активными фрагментами 28 32 , чтобы преодолеть несоответствие между катодной и анодной кинетикой, в частности, и улучшить характеристики батареи в целом.

    В данном документе мы сообщаем об отдельно стоящей иерархически пористой углеродной матрице, совместно допированной азотом и фосфором (HPCM-NP), полученной пиролизом целлюлозной салфетки, покрытой полианилином, в присутствии фитиновой кислоты в качестве источника фосфора. Получающийся в результате отдельно стоящий проводящий HPCM-NP обеспечивает легкое приготовление йодсодержащих катодов (то есть йодно-углеродного катода) без токосъемника, проводящей добавки или любого дополнительного связующего. Высокопористая структура в сочетании с совместным легированием гетероатомом обеспечивает чрезвычайно высокую загрузку йода до 125 мас.%.Наши результаты показывают, что и химическая, и физическая структура HPCM-NP играют важную роль в регулировании адсорбции йода и последующих электрохимических характеристик. Перезаряжаемые Li-йодные и Na-йодные батареи на основе йодсодержащих катодов HPCM-NP обладают высокой разрядной емкостью 386 и 253 мАч g −1 соответственно, наряду с хорошими характеристиками скорости и хорошей циклической стабильностью с 84,5 % сохранения емкости после 2000 циклов для литий-йодной батареи и 85.Сохранение емкости 0% после 500 циклов для Na-йодной батареи. Чтобы избежать использования небезопасных металлических анодов Li и Na, мы дополнительно конструируем перезаряжаемые батареи из йодно-углеродного катода (I 2 -HPCM-NP) и анода из углеродной ткани (HPCM-NP) с электролитом, содержащим литий (натрий ) ионов (например, LiTFSI, NaClO 4 ), который демонстрирует обратимую емкость 217 (182) мАч г -1 , высокую плотность энергии 166 (153) Втч кг -1 и хорошие циклические характеристики с 76.Сохранение емкости 7% после 500 циклов (69,8% @ 300 циклов) при плотности тока 500 мА г -1 . Наши кинетические и механистические исследования показывают, что надлежащая инкапсуляция йода в электроды HPCM-NP с иерархически пористой структурой и контролируемым уровнем легирования гетероатомов может эффективно усилить интеркаляцию ионов Li / Na и диффузию электролита, одновременно восстанавливая кинетический баланс между анодом. и катодные электроды, что обеспечивает хорошие характеристики батареи.

    Результаты

    Характеристика структуры йод-углеродного композита

    На рисунке схематически показан процесс получения HPCM-NP посредством межфазной полимеризации анилина на целлюлозном салфетке в присутствии фитиновой кислоты с последующей карбонизацией.Окислительная полимеризация мономеров анилина в присутствии фитиновой кислоты привела к образованию пористого полианилина (PANi) вдоль отдельных волокон в салфетке из целлюлозы. Последующий пиролиз целлюлозной салфетки, покрытой PANi, при повышенной температуре привел к образованию HPCM-NP. Оптимальные условия для образования HPCM-NP определяли путем корректировки количества мономеров анилина (дополнительные фигуры 1 , 2 и дополнительные примечания 1 ).Затем йод может быть легко загружен в пористую углеродную матрицу посредством поверхностной адсорбции из насыщенного йодом водного раствора (подробную процедуру см. В разделе «Методы»). Можно приготовить крупномасштабные отдельно стоящие и очень гибкие каркасы HPCM-NP, поскольку их размер в основном определяется размером исходного целлюлозного салфетки (рис.). Изображения, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и просвечивающей электронной микроскопии (TEM), показывают, что гибкие HPCM-NP связаны с гибкими связками (рис.), А отдельные углеродные волокна равномерно покрыты иерархической пористой углеродной сеткой (рис.). Кроме того, ПЭМ-изображение с высоким разрешением показывает, что оболочки этих соединенных между собой волокон содержат множество микропор (рис. , , рис.). Для сравнения, очиститель из карбонизированной чистой целлюлозы и аэрогель PANi также были приготовлены при такой же повышенной температуре (дополнительные фигуры 3 , 4 ). Для загрузки йода эти предварительно подготовленные углеродные каркасы погружали в насыщенный йодом водный раствор при комнатной температуре (дополнительный рис. 5 ).Иерархически пористая структура с большой площадью поверхности способствовала проникновению раствора йода внутрь углеродной матрицы, возможно, за счет энергетического капиллярного действия 15 , 19 , 33 и адсорбции йодных форм на всем протяжении вся углеродная матрица однородно, а не накапливается только на внешней поверхности 4 , 34 . Это было подтверждено анализом отображения элементов вдоль всего углеродного волокна (рис.) и спектр EDX для объемного образца (дополнительный рис. 6 ). Та же процедура была использована для загрузки йода в другие углеродные материалы, включая чистую пористую углеродную ткань (CC) (дополнительный рисунок 5 ), пористую углеродную пену, легированную совместно N и P (NPCF) (дополнительный рисунок 4 ). ) и активированный уголь (AC) (Дополнительный рис. 7 и Дополнительное примечание 2 ). Было замечено, что совместное допирование HPMC-NP с азотом и фосфором может усилить загрузку разновидностей йода ( cf .Рис.) 14 , 34 . Иерархически пористые каркасы HPMC-NP могут действовать как эффективные физические барьеры для предотвращения растворения адсорбированного йода (дополнительный рис. 8 ), но эффективные пути для переноса электронов через высокопроводящий трехмерный углеродный скелет 34 , 35 , улучшая электрохимические характеристики.

    Приготовление ГПМЦ-НП и загрузка йода. a Отложение PANi на границе раздела на целлюлозном салфетке посредством окислительной полимеризации в присутствии фитиновой кислоты и последующей карбонизации в атмосфере N 2 .Затем йод эскасируют в свежеприготовленный HPMC-NP из насыщенного йодом раствора. b Цифровая фотография, c , d SEM-изображения ( Scale Bar , 1 мм и 500 нм соответственно) и e , f ПЭМ-изображения отдельно стоящего HPCM-NP ( Шкала , 100 нм и 20 нм соответственно). г СЭМ-изображение ( шкала , 15 мкм) и соответствующее элементное отображение нагруженного йодом HPCM-NP

    Характеристика состава и анализ стабильности йод-углеродных композитов. a Зависящие от времени профили массового отношения йода, адсорбированного на различных углях (массовое отношение нормировано на массу углерода). b N 2 изотермы адсорбции-десорбции и c соответствующие кривые распределения пор по размерам HPMC-NP с различной массовой загрузкой йода. d XPS-спектры высокого разрешения образцов N1 s , P2 p и I3 d для образцов I 2 -HPCM-NP. Кривые термогравиметрического анализа чистого йода e и композитов йод-углерод (содержание йода 40 мас.%) И композита f I 2 -HPCM-NP с различным содержанием йода. г Контурные графики разности плотности заряда для оптимизированных структур молекулы йода, адсорбированной на графене I, графене, легированном N (II), P (III), изолированном N и P (IV), и связанных N и P (V). Плотность дифференциального заряда рассчитывалась по формуле: Δ ρ = ρ 12 ρ 1 ρ 2 , где ρ 1 , ρ 12 и ρ 2 – плотность йода, легированного графена с иодом, адсорбированным на поверхности, и без него, соответственно. Желтый и зеленый цвет указывают на истощение и накопление заряда соответственно. Энергии адсорбции молекулы I 2 на этих фрагментах были получены с использованием: E ad = – ( E 1 + E 2 E 12 ), где E ad – энергия адсорбции молекулы I 2 на соответствующих поверхностях, E 1 – полная энергия графена (или легированного гетероатомом графена), E 2 – энергия одной изолированной молекулы I 2 , а E 12 – энергия оптимизированных структур для молекул I 2 , адсорбированных на графеновых плоскостях.Длины и высота связей адсорбированной молекулы I 2 также указаны на рисунке вместе с соответствующими энергиями адсорбции

    . Как показано на рис., Адсорбция йода на всех углеродных материалах, исследованных в этом исследовании, следовала той же тенденции. : сначала увеличивается с увеличением времени, а затем выравнивается в точке равновесия. Время достижения адсорбционного равновесия составляло около 7, 7, 5 и 3 ч для HPCM-NP, NPCF, CC и AC соответственно, а адсорбционная способность в равновесии уменьшалась со 125 до 50 мас.% В том же порядке ( Массовая доля йода нормирована на углерод).Для AC равновесие достигалось быстро из-за адсорбции с преобладанием поверхности. Напротив, процесс адсорбции йода на иерархически пористой HPCM-NP относительно медленный 15 , 35 , но достигает большой адсорбционной способности. Картина дифракции рентгеновских лучей (XRD) выявляет наличие широких пиков около 24,5 ° и 43,6 °, относящихся к дифракционным пикам (002) и (101) графитовых кабелей (дополнительный рисунок 9a ). Однако дифракционный пик загруженного йода не наблюдается, что свидетельствует об образовании некристаллического йода 15 , 34 , 35 .Ярко выраженные полосы D и G комбинационного рассеяния (~ 1355 и 1596 см -1 , дополнительный рисунок 9b ) приписываются неупорядоченному углероду и графиту sp 2 углерода соответственно. Модель I D / I G Отношения интенсивностей пиков комбинационного рассеяния оказались равными 1,5, 1,4, 1,3, 1,2 и 1,0 для I 2 -HPCM-NP, I 2 -NPCF, пористой углеродной ткани, легированной йодом и азотом (I 2 -NCC, см. Методы), I 2 -CC и I 2 -AC, соответственно.Таким образом, было очевидно, что образование высокопористой структуры и введение гетероатомных примесей привело к увеличению количества краев и дефектов поверхности 13 , что, скорее всего, улучшило адсорбцию йода и производительность батареи 13 , 25 , 26 . В соответствии с данными XRD, спектроскопия комбинационного рассеяния не выявляет пика йода, что еще раз указывает на образование аморфного йода 34 , 36 .

    Изотермы адсорбции-десорбции азота показывают резкий наклон адсорбции при P / P 0 <0,1, что свидетельствует о наличии микропор (рис. И дополнительный рис. 10 ). Соответствующая кривая распределения пор по размерам для HPCM-NP дополнительно подтверждает наличие микропор с узким распределением по размерам (с центром около 1,7 нм, рис.), Привлекательными для адсорбции йода 33 , 35 . Тем не менее, поглощение йода привело к значительному уменьшению удельной поверхности (т.е.е., 973 м 2 г -1 , по сравнению с 1487 м 2 г -1 для чистого HPCM-NP). Такая же тенденция наблюдалась и для других углеродных материалов (1102, 478, 855 и 205 м 2 г -1 для NPCF, I 2 -NPCF, CC и I 2 -CC соответственно ). Что еще более важно, размер пор постепенно уменьшался с увеличением количества адсорбированного йода (рис.). Эти результаты указывают на адсорбцию / инфильтрацию / накопление йода в порах 34 , 36 .При увеличении йодной нагрузки до ~ 48 мас.% Удельная поверхность HPCM-NP уменьшилась с 1487 до 85 м 2 г -1 (рис.) С уменьшением объемной доли микропор в локализации (рис. .).

    Обзорные спектры рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) выявляют присутствие C, N, P (дополнительный рис. 11a ), подтверждая образование совместно легированного азотом и фосфором углерода для HPCM-NP. Как и ожидалось, нельзя исключить присутствие некоторого количества кислорода (5,1%) 25 .Высокое разрешение N1 s XPS-спектр HPCM-NP (рис.) Может быть свернут в четыре пика с центрами ∼398,6, 400,5, 401,3 и 402,0 эВ, соответствующих пиридиновым (N1), пирроловым (N2), графитовым (N3) пикам. , и окисленный пиридиновый (N0) азот 13 , 25 , 37 соответственно. Соответствующие пики P2 p HPCM-NP, расположенные при 131,8 и 133,4 эВ, могут быть отнесены к связям P-C и P-O 25 , 26 . После загрузки йода три пика сосредоточились на 48.5, 619,2 и 630,6 эВ (дополнительный рисунок 11b ), относящиеся к I4 d , I3 d 5/2 и I3 d 3/2 йода (рис.) 15 . Очевидный сдвиг энергии связи по сравнению с чистым йодом предполагает сильное взаимодействие йода с углеродным субстратом (дополнительный рисунок 12 и дополнительный комментарий 3 ). Согласно теоретическим результатам (дополнительный рис. 13 ), модуляция заряда из-за легирования азотом и фосфором будет способствовать сдвигу связывания, что также может повысить стабильность адсорбированного йода 15 , 25 , 38 .

    Профиль термогравиметрического анализа (ТГА) чистого йода показывает испарение йода при температуре 80 ° C из-за его низкой температуры сублимации (рис.). По сравнению с чистым йодом, образец HPCM-NP (I 2 -HPCM-NP) с адсорбированным йодом показывает увеличенный диапазон температур (120–200 ° C) для испарения йода, что указывает на сильное взаимодействие йода с пористым N, P каркас из легированного угля 34 , 39 .I 2 -HPCM-NP показал самую высокую заданную температуру испарения около 200 ° C, что свидетельствует о лучшей термической стабильности адсорбированного йода на HPCM-NP, за которым следует I 2 -NPCF (~ 180 ° C) , I 2 -CC (~ 150 ° C) и I 2 -AC (~ 120 ° C). Повышенная термическая стабильность загруженного йода может привести к лучшей устойчивости соответствующих батарей при циклировании. 15 . Для I 2 -HPCM-NP начальная температура испарения йода значительно снизилась с ~ 250 до 150 ° C с увеличением йодной нагрузки (рис.). Наши теоретические расчеты показывают, что сильное взаимодействие между йодом и графеном может быть достигнуто за счет легирования азотом и фосфором (рис., Подробно объясненный в дополнительном рисунке 13 и дополнительном примечании 4 ). В частности, синергетический эффект совместного легирования N и P значительно улучшает энергию адсорбции ( E ad ), что повысит стабильность адсорбированного йода. Кроме того, сильные взаимодействия с йодом также будут способствовать зарождению йода за счет снижения поверхностного натяжения по отношению к углеродной подложке, что приведет к высокой загрузке йода 24 , 40 42 .Однако с увеличением йодной нагрузки все больше и больше молекул йода агрегируются в порах, не поддерживаясь непосредственно углеродной поверхностью, что приводит к ухудшению термической стабильности (дополнительный рис. 14 ). Следовательно, иерархически пористая структура и гетероатомное легирование имеют решающее значение для стабильности адсорбированного йода, который будет способствовать повышению производительности батареи и ее устойчивости к циклическим нагрузкам.

    Электрохимические характеристики литий-йодной батареи

    Кривые циклической вольтамперограммы (CV) показывают свойство зависимости от носителя для различных углеродных электродов, нагруженных йодом (рис.). Четко определенные пики окислительно-восстановительного потенциала на каждой кривой CV указывают на двухэтапный окислительно-восстановительный процесс композитных электродов из йода и углерода. Острый пик около 3,0 В и горб около 3,4 В соответствуют окислению LiI до LiI 3 , а затем до элементарного йода более высокого порядка, соответственно. Напротив, катодные пики с центрами ~ 2,9 и 3,3 В возникают из-за пар обратимого преобразования LiI 3 / LiI и I 2 / LiI 3 14 , 15 .График дифференциальной емкости (дополнительный рис. 15 ) также подтверждает двухэтапный процесс окислительно-восстановительных реакций. Хорошая линейная зависимость между пиковым током ( и p ) и квадратный корень из скоростей сканирования для окислительно-восстановительной пары LiI 3 / LiI (дополнительный рис. 16 ) предполагает, что окислительно-восстановительный процесс, управляемый диффузией, 14 . Напротив, ток окисления I 3 , преобразованный в элементарный йод, прямо пропорционален величине скорости сканирования, и, таким образом, диффузия ионов происходит быстро, а его окислительно-восстановительная кинетика ограничивается только переносом электронов.Очевидно, что псевдоемкостный характер вовлечен в окислительно-восстановительный процесс йода, который был бы благоприятен как для высокой емкости, так и для высокой производительности 14 , 15 , 18 .

    Электрохимические характеристики различных йодных катодов для Li – I 2 аккумуляторов. a Циклические вольтамперограммы (0,1 мВ с -1 ), b профили напряжения заряда / разряда (100 мА г -1 ) и c удельные разрядные емкости различных йодно-углеродных катодов между 2.0 и 3,6 В при той же загрузке йода 2,0 мг / см −2 . d Скоростная способность и e испытания на стабильность циклов йодно-углеродных катодов при плотности тока 500 мА г -1

    Примечательно, что электрод I 2 -HPCM-NP показывает самую большую плотность тока при хорошем обратимость и пиковая разность потенциалов (Δ E p ) окислительно-восстановительных пиков составляет всего 88 мВ (рис.). Напротив, Δ E p из I 2 -NPCF, I 2 -NCC, I 2 -CC и I 2 -AC составляет около 91, 135, 170 и 220 мВ соответственно.Наблюдаемая удивительно большая плотность тока и хорошая обратимость для I 2 -HPCM-NP могут быть снова приписаны синергетическому эффекту со-легирования N, P для введения большего количества краевых / активных дефектов по сравнению с другими углеродными матрицами. 25 , 43 , 44 . Как показали экспериментальные и теоретические результаты (дополнительные рисунки 13 , 17 , 18 и дополнительное примечание 5 ), сильный эффект закрепления может не только ускорить зарождение йода и обеспечить быструю кинетику в соответствии с базовое поведение наноструктур при росте, но также стабилизирует йод и LiI 3 , чтобы замедлить челночный эффект, тем самым улучшая обратимость и стабильность цикла 14 , 15 , 34 .Следовательно, рациональная конструкция и контролируемая конструкция угольного электрода важны для улучшения общих характеристик электродных материалов 13 , 34 .

    Типичные кривые гальваностатического заряда / разряда (рис.) Литий-йодной батареи с различными йодно-углеродными катодами демонстрируют два скачка напряжения: 3,3–3,5, 2,9–3,1 В для зарядных кривых и 3,2–3,4, 2,8–3,0 В для разгрузки кривых. Хороший симметричный профиль заряда / разряда для электрода I 2 -HPCM-NP с высокой кулоновской эффективностью (CE) предполагает хорошую обратимость.При плотности тока 100 мА · г −1 электрод I 2 -HPCM-NP показал наибольшую начальную разрядную емкость 386 мА · ч · г −1 и зарядную емкость 391 мА · ч · г −1 с высокий CE 98,7% и высокая симметрия (рис. и дополнительный рис. 19 ). Такая высокая емкость даже больше, чем теоретическая емкость (211 мАч г -1 ) для литий-йодных батарей 14 , 15 . Это связано с тем, что чистый HPCM-NP также будет вносить вклад в полную емкость I 2 -HPCM-NP из-за емкостного вклада (~ 56 мАч г -1 на дополнительном рис. 20 , подробности в дополнительном примечании 6 ) 14 , 15 . Примечательно, что удельная емкость I 2 -HPCM-NP снижалась с увеличением нагрузки йода (дополнительный рис. 21 ), поскольку не весь йод участвовал в окислительно-восстановительных реакциях при высоких нагрузках. При массовом введении 2 мг / см −2 расчетные разрядные емкости для I 2 -HPCM-NP, I 2 -NPCF, I 2 -NCC, I 2 -CC и I 2 -AC при различных плотностях тока от 100 до 2000 мА г −1 показаны на рис..

    Начальная удельная емкость для катодов I 2 -NPCF, I 2 -NCC, I 2 -CC и I 2 -AC катодов составляет около 368, 331, 283 и 206 мАч г – 1 соответственно при плотности тока 100 мА г -1 . Эти емкости уменьшились до 238, 179, 151 и 102 мАч g −1 , когда плотность тока увеличилась до 2000 мА g −1 , что соответствует уменьшению емкости на 35,3, 45,9, 46,6 и 50,5%. Примечательно, что хорошее сохранение емкости – 70.7% наблюдалось для I 2 -HPCM-NP после всего 100 циклов при повышенной плотности тока от 100, 200, 500, 1000 до 2000 мА г -1 (20 последовательных циклов при каждой плотности тока ; Инжир. ). После этого емкость может быть восстановлена ​​до 375 мА · ч g −1 с сохранением емкости 97,2% путем переключения плотности тока обратно на 100 мА · g −1 , что лучше, чем соответствующие значения для других композитных электродов (96,7 , 93,5, 95,4 и 91,3% сохранения емкости для I 2 -NCC, I 2 -NPCF, I 2 -CC и I 2 -AC, соответственно).Трехмерная иерархическая пористая структура не только позволяет электролиту легко проникать во внутреннюю поверхность, но также обеспечивает эффективный перенос электронов по проводящему углеродному каркасу (дополнительный рисунок 22 и дополнительный примечание 7 ). Таким образом, может быть достигнута повышенная скорость передачи I 2 -HPCM-NP. Кроме того, образцы I 2 -HPCM-NP, полученные при различных температурах 600-1000 ° C, показали повышенную удельную емкость с 215 до 295 мАч g −1 с повышением температуры (дополнительный рис. 23 ), возможно, из-за образования графитового углерода с хорошей электропроводностью при высоких температурах пиролиза 13 , 25 . Тест на долговременную стабильность при циклической работе для I 2 -HPCM-NP показал сохранение емкости 84,5% после 2000 циклов заряда / разряда (79,4 и 66,3% сохранение емкости после 2000 циклов для I 2 -NCC и I 2 -NPCF; сохранение емкости 78,3 и 66,0% после 1000 циклов для I 2 -CC и I 2 -AC), что свидетельствует о хорошей стабильности при циклировании (рис.). Таким образом, характеристики циклирования I 2 -HPCM-NP сопоставимы со многими другими аналогичными йодными катодами в литературе (дополнительная таблица 1 ) 14 , 15 , 18 , 19 . Обнаружено медленное растворение йода в электролите (дополнительный рисунок 24 и дополнительное примечание 8 ) во время циклического испытания, и не наблюдается никаких очевидных побочных реакций электролита, за исключением изменяемого окислительно-восстановительного потенциала йода в испытанном диапазоне потенциалов. (Дополнительный рис. 25 и дополнительное примечание 9 ). Однако постепенное образование дендритов лития на литий-металлическом электроде (дополнительный рисунок 26 и дополнительное примечание 10 ) может немного ухудшить стабильность батареи. В дополнение к сильному закрепляющему эффекту гетероатомного легирования, улучшенная циклическая стабильность должна быть отнесена к рационально спроектированной пористой углеродной матрице, полученной путем прямого пиролиза аэрогеля 3D PANi на подложке из углеродного волокна без непроводящих связующих, что обеспечивает обильное количество электрода / электролита. контактных поверхностей и сокращает путь диффузии ионов для быстрой электрохимической кинетики (дополнительный рис. 22 ) 13 , 24 , 25 , 34 . Напротив, для указанных электродов с добавлением связующего неизбежны дополнительная необратимая потеря емкости и плохая циклическая стабильность, возникающие из-за изолирующих, неактивных и легко набухающих полимерных связующих 45 .

    Электрохимические характеристики натриево-йодной батареи

    Чтобы использовать широкие возможности применения йодно-углеродных катодов, электрод I 2 -HPCM-NP был также соединен с металлическим Na для изготовления батареи Na – I 2 .Кривая CV (рис.) Демонстрирует двухступенчатый окислительно-восстановительный процесс. Обычно два катодных пика, расположенные при 3,15 и 2,76 В, можно отнести к последовательным переходам восстановления I 2 / I 3 и I 3 / I с добавлением Ионы Na + . В обратном процессе два анодных пика приписываются окислению NaI до NaI 3 при 2,75 В и последующему окислению до I 2 при 3,16 В 16 .Типичные кривые заряда / разряда (рис.) Показывают, что удельная емкость составляет 224, 200, 171, 156 и 137 мАч г -1 при плотности тока 100, 200, 300, 500 и 1000 мА г -1 соответственно. Удельная емкость меньше, чем у Li – I 2 батареи при той же плотности тока (см. Выше) из-за большего радиуса иона и более медленной кинетики диффузии для ионов Na + 12 , 13 , 16 , 28 .Чтобы получить более глубокое представление о процессе накопления энергии в батарее Na – I 2 , мы выполнили натурные рамановские измерения на различных этапах разрядки / зарядки (рис.). Во время процесса разряда возникал характерный пик около 115 см -1 , который постепенно становился более интенсивным по мере развития реакции. Этот пик можно отнести к моде симметричного растяжения I 3 , что соответствует превращению I 2 в I 3 вместе с введением ионов Na + 15 , 16 .При дальнейшем уменьшении потенциала до 2,0 В постепенно исчезающий пик указывает на реакционное превращение NaI 3 в NaI на второй стадии реакции. Таким образом, было очевидно, что обратимые реакции происходят во время процессов разрядки / зарядки через 2Na + I 2 ↔ 2NaI с образованием NaI 3 в качестве промежуточного продукта 14 16 . Эти результаты показывают, что окислительно-восстановительное поведение пары йода и натрия очень похоже на поведение батареи Li – I 2 .Когда плотность тока была увеличена в десять раз (от 100 до 1000 мА г, -1 ), было получено сохранение емкости ~ 61,2%, и ~ 93,8% от начальной разрядной емкости (210 мА · ч г -1 ) могло быть восстанавливается, когда ток восстанавливается до 100 мА g −1 (дополнительный рис. 27a ), что свидетельствует о хороших скоростных характеристиках. Кроме того, батарея Na-I 2 сохранила 85% своей начальной разрядной емкости в течение 500 циклов зарядки / разрядки (дополнительный рис. 27b ), демонстрируя также хорошую стабильность при циклическом изменении 14 16 , 19 .

    Электрохимические характеристики катода I 2 -HPCM-NP для батареи Na – I 2 . a CV-кривая (0,1 мВ с -1 ) и b типичные кривые заряда / разряда для катода I 2 -HPCM-NP для Na – I 2 батареи. c Кривые разряда и заряда с тестовыми положениями для анализа. d Рамановский анализ Na – I на месте 2 аккумуляторов на разных стадиях разряда и заряда

    Электрохимические характеристики полностью йодно-углеродных аккумуляторов

    Как показано выше, удельная емкость Li – I 2 аккумулятора больше чем у батареи Na – I 2 , хотя использовался тот же углеродный катод I 2 .Следовательно, интеркаляция ионов на углеродном электроде должна оказывать значительное влияние на его удельную емкость, предположительно из-за разницы в размерах ионов Li и Na 15 , 16 . При использовании в качестве анодов в LIB первая разрядная емкость составляет около 388, 375, 369, 211 и 163 мАч г -1 для HPCM-NP, NPCF, NCC, CC и AC (дополнительный рисунок 28 ) , соответственно. Наблюдаемые хорошие характеристики анода HPCM-NP (дополнительный рис. 29 и дополнительное примечание 11 ) сопоставимы и даже лучше, чем у других анодов на углеродной основе (см. Дополнительную таблицу 2 ), особенно в сочетании с LiMn 2 O 4 и Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 катода / C (дополнительный рисунок 30 и дополнительное примечание 12 ) в полных батареях, использующих электролиты, содержащие ион Li + / Na + (дополнительный рисунок. 31 ). Эти результаты показывают, что HPCM-NP может также использоваться в качестве анодов в Li / Na-ионных батареях на основе процесса ионной интеркаляции, и, в сочетании с катодом I 2 -HPCM-NP, безметаллический иодный безэлектродный карбоновая полностью батарея может быть разработана с использованием электролитов, содержащих Li + / Na + .

    Для дальнейшего включения окислительно-восстановительных реакций йода в процесс интеркаляции, полная батарея изготавливается путем соединения катода I 2 -HPCM-NP с HPCM-NP (I 2 -HPCM-NP // HPCM-NP) анод в электролите с ионами Li или Na, который свободен от анода из металла Li или Na и, следовательно, не связан с угрозой безопасности 7 .Кривые заряда / разряда I 2 -HPCM-NP // HPCM-NP показали относительно гладкие профили без явных плато разрядки как для Li (LiTFSI, рис.) -, так и для Na (NaClO 4 , рис.) – ионный электролит. Разрядная емкость при плотности тока 50 мА г -1 составляет 217, 182 мАч г -1 в Li-, Na-ионном электролите соответственно. Типичные кривые CV с парой окислительно-восстановительных пиков (дополнительный рис. 32 ) показывают окислительно-восстановительное поведение йода в сочетании с введением / извлечением ионов Li + .Чтобы прояснить вклад обоих процессов, были определены доли окислительно-восстановительных емкостных и диффузионных вкладов в накопление заряда (рис.) 46 , 47 . При низкой скорости сканирования 0,1 мВ с −1 псевдоемкостный вклад составлял всего 40%, что указывает на то, что ~ 60% от общего накопленного заряда приходилось на процесс интеркаляции ионов при определенном потенциале (например, 2,8 В ). Однако это отношение увеличилось до ~ 57% при высокой скорости сканирования 0.5 мВ с −1 . Эти результаты показывают, что более высокий вклад псевдемкостности обеспечивает лучшую высокоскоростную производительность, так как процессу интеркаляции ионов требуется больше времени для достижения 46 , 47 . Почти равные вклады (~ 50%) для обоих процессов, показанные на рис., Предполагают, что накопление энергии полностью йодно-углеродной батареи без металлических электродов может быть модулировано путем регулирования как окислительно-восстановительных реакций йода, так и интеркаляции катионов – правдоподобный концепция, но еще не реализованная.Чтобы дополнительно проверить осуществимость, HPMC-NP был заменен типичным интеркаляционным анодом нулевой деформации, Li 4 Ti 5 O 12 (дополнительный рисунок 33 ) в полной ячейке (рис.). Кривая CV I 2 -HPCM-NP показала пару пиков окислительно-восстановительного потенциала йода, расположенных примерно при 3,0 В, тогда как пики для Li 4 Ti 5 O 12 , расположенные примерно при 1,5 В, были приписаны обратимый процесс интеркаляции ионов Li + (дополнительный рис. 34 ). При соединении обоих электродов в полной ячейке пара пиков окислительно-восстановительного потенциала около 1,42 / 1,27 В может быть отнесена к общей электрохимической реакции (2Li 4 Ti 5 O 12 + 2xLiI ↔ 2Li 4 + x Ti 5 O 12 + I 2 ), в котором обе окислительно-восстановительные реакции и интеркаляция ионов были связаны вместе, что привело к удельной емкости 240 мАч г -1 (рис.). Отношение псевдоемкостного вклада к интеркаляционному при заданном напряжении количественно определяется в соответствии с кривыми CV при различных скоростях сканирования (дополнительный рис. 35 ). Расчетный вклад емкости от поверхностного псевдоемкостного элемента находится в диапазоне 41-64%. Этот результат подразумевает доминирующий ограниченный диффузией ионно-интеркаляционный процесс при медленных скоростях сканирования, тогда как поверхностная окислительно-восстановительная реакция ограничена определенным потенциалом. Дальнейшие количественные емкостные анализы поведения гибридного накопления ионов показывают, что вклад поверхностной псевдоемкостной емкости увеличился с 41% до 61% с увеличением скорости сканирования при фиксированном потенциале (1,45 В), поскольку высокая скорость сканирования может способствовать псевдемкостному процессу ( cf .Инжир. ). Эти результаты подтверждают концепцию улучшения характеристик полных батарей I 2 -HPCM-NP // HPCM-NP путем комбинации интеркаляции ионов йода с его окислительно-восстановительными реакциями.

    Электрохимические характеристики полностью заряженной йод-углеродной гибридной батареи. Кривые заряда / разряда при различных скоростях I 2 -HPCM-NP // HPCM-NP в a LiTFSI и b NaClO 4 , соответственно, и соответствующие разрядные емкости (от до : на основе вес анода и катода; вниз : в зависимости от веса углеродных электродов). c Вклады поверхностной псевдоемкости (окислительно-восстановительного потенциала) в различных условиях. d Кривые заряда / разряда при различных скоростях I 2 -HPCM-NP // Li 4 Ti 5 O 12 полная батарея и соответствующие разрядные емкости (от до : в зависимости от веса анод и катод; вниз : в зависимости от веса углеродных электродов). e , f Скоростная способность и g , h циклическая производительность различных гибридных полных батарей с e , g LiTFSI и f , h NaClO 4 . i График Ragone для полных батарей, где мощность и плотность энергии оцениваются на основе общей массы катодных и анодных материалов

    Согласно тестам на номинальную емкость (рис.), Сохраняющаяся емкость I 2 -HPCM- NP // HPCM-NP и I 2 -HPCM-NP // Li 4 Ti 5 O 12 после 50 циклов при различных плотностях тока от 50 до 800 мА г −1 (примерно в 16 раз увеличение) составили около 49,9% (108,3 мА ч г -1 ) и 48.0% (115,1 мАч г −1 ) соответственно (рис.). Для гибридной полной батареи в Na-ионном электролите сохранение емкости I 2 -HPCM-NP // HPCM-NP составляло приблизительно 44,6% (81,1 мАч г -1 ) после 50 циклов с увеличением плотности тока. в 10 раз (увеличено с 50 до 500 мА г −1 ) (рис.). Кроме того, гибридные полные батареи продемонстрировали хорошую стабильность при циклической работе с сохранением емкости ~ 74% для I 2 -HPCM-NP // HPCM-NP и 76% для I 2 -HPCM-NP // Li 4 Ti 5 O 12 после 500 циклов при плотности тока 500 мА г −1 (рис.). Напротив, аккумулятор в Na-ионном электролите может обеспечивать разрядную емкость 58,9 мА · ч −1 с сохранением начальной емкости 55,0% после 300 циклов при плотности тока 400 мА · г −1 (рис.) . Хорошие характеристики батареи в литий-ионном электролите могут быть обусловлены меньшим размером и быстрой кинетикой диффузии ионов лития 13 , 16 , 36 . Как видно из графика Рагона (рис.), Мощность и удельная энергия полноценных йодно-углеродных батарей без металлических электродов сопоставимы и даже лучше, чем недавно опубликованные полные литий-ионные или натрий-ионные полностью заряженные батареи 30 , 31 , 48 50 .В частности, удельная энергия 165,6 Вт · ч · кг -1 для йодно-углеродной батареи с литий-ионным электролитом и 152,6 Вт · ч кг -1 для батареи с Na-ионным электролитом была достигнута при плотностях мощности 37,4 и 40,4 Вт кг −1 соответственно. Когда электролит был включен в расчет, удельная энергия полной батареи составляла около 27,8 / 27,0 Вт · ч · кг -1 в литий-ионном электролите при плотности мощности 6,5 / 7,3 Вт · кг -1 , соответственно (дополнительный рис. 36 ), поскольку весовое соотношение между электролитом и электродными материалами находилось в диапазоне 4,5 ~ 5,0. Как показано на дополнительном рисунке 37 , красный светодиод включался от полностью заряженной йод-углеродной батареи, что демонстрирует, что комбинация окислительно-восстановительных реакций и ионной интеркаляции является эффективным подходом к разработке высокоэффективных йодно-углеродных аккумуляторных батарей. батареи из недорогих легированных гетероатомами трехмерных пористых углеродных электродов для эффективного хранения энергии.

    Huawei MateBook 13 – Полный обзор и тесты

    САМЫЕ ЛУЧШИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ НА СЕГОДНЯ

    Теперь, когда Huawei успешно создала лучший клон MacBook Pro – MateBook X Pro, – компания пытается улучшить новый MacBook Air от Apple. Да, Apple наконец-то обновила свой ноутбук начального уровня четким экраном с высоким разрешением, но MateBook 13 стоит на 200 долларов дешевле и предлагает гораздо более высокую производительность благодаря своим процессорам Whiskey Lake серии U. Клавиатура у Huawei удобнее, чем у Apple.

    Однако большой уловкой является неадекватное время автономной работы MateBook 13, которое может стать проблемой для некоторых, если скорость является вашим главным приоритетом, этот ноутбук стоит посмотреть.

    MateBook 13 Цена и доступность

    Мы протестировали Huawei MateBook 13 за 1299 долларов, который поставляется с процессором Core i7 Whiskey Lake, 8 ГБ оперативной памяти, твердотельным накопителем на 512 ГБ и дискретной графикой Nvidia GeForce MX 150 (с 2 ГБ памяти). Модель Core i5 Whiskey Lake начального уровня за 999 долларов поставляется с 8 ГБ оперативной памяти и 256 ГБ SSD.

    Вы можете купить MateBook 13 на Amazon, NewEgg и Microsoft.

    Дизайн

    Как и MateBook X Pro от Huawei, MateBook 13 настолько похож на MacBook – с его сдержанным минималистичным дизайном – что его можно было бы легко принять за него, если бы не блестящий логотип Huawei. на вершине. Мы протестировали версию MateBook 13 Space Grey (который также имеет оттенок, который Huawei называет Mystic Silver), который представляет собой элегантный цвет.

    • Huawei MateBook 13 на Amazon за 926 долларов.99

    При весе 2,9 фунта и толщине 11,3 x 8,3 x 0,6 дюйма, MateBook 13 похож на Huawei MateBook X Pro (2,9 фунта, 12 x 8,5 x 0,6 дюйма), внутри которого помещается большой 13,9-дюймовый экран. Рамка. Новый MacBook Air (2,8 фунта, 12 x 8,4 x 0,6 дюйма) легче на волосы, но он имеет большую площадь, которая включает немного большую 13,3-дюймовую панель. Новый Dell XPS 13 (2,7 фунта, 11,9 x 7,8 x 0,5 дюйма) легче, тоньше и меньше по высоте, с более широким шасси для его 13.3-дюймовый экран.

    Соотношение экрана к рамке у MateBook также превосходит MacBook Air, который по сравнению с ним кажется коренастым. У MateBook 13 лицевые панели немного толще, чем у MateBook X Pro, но это потому, что его веб-камера хранится в верхней лицевой панели, а не спрятана внутри поддельной клавиши функциональной строки.

    Порты

    MateBook 13 имеет два порта USB Type-C – один для питания; другой включает технологию DisplayPort для расширения экрана и разъем для наушников.К сожалению, ни один из этих портов Type-C не является Thunderbolt 3, сверхбыстрой премиальной версией Type-C, которая позволяет подключать два монитора 4K.

    MacBook Air оснащен двумя портами Thunderbolt 3, в то время как MateBook X Pro имеет один порт Thunderbolt 3 и традиционный порт USB 3.0, поэтому вашим старым устройствам не требуется защитный ключ. Dell XPS 13 также имеет два порта Thunderbolt 3 и устройство чтения карт памяти SD.

    Спрятанный внутри кнопки питания, вы найдете сканер отпечатков пальцев для входа в Windows Hello.Он быстро вошел в систему во время моего тестирования. Я счастлив, что Huawei не зарезервировала эту опцию для MateBook X Pro, который поддерживает ту же технологию в том же месте, как XPS 13 и MacBook Air. (Хотя здесь используется Apple Touch ID, который также работает с Apple Pay.)

    Дисплей

    13-дюймовый экран 2K в Huawei MateBook 13 предлагает сплошную цветопередачу, но может быть немного ярче. Просматривая трейлер «Джона Вика», глава 3, я заметил чернильно-черные тени в коридорах, вокруг которых мчится Киану Ривз, яркое, насыщенное зеленое освещение в сцене ограбления банка и яркое, богато украшенное золото в вестибюле отеля.Дисплей MateBook с разрешением 2560 x 1440 пикселей предлагает массу деталей, достаточную для того, чтобы я мог видеть разбегающиеся брызги дождевых капель и читать маленькие имена на далекой классной доске в штабе убийц.

    Согласно нашему колориметру, экран MateBook 13 производит 122 процента спектра sRGB, что превышает средний показатель для ноутбуков премиум-класса 117 процентов и 119 процентов от XPS 13, при этом очень близко к 124 процентам от диапазона MateBook X Pro. MacBook Air набрал 109% меньше.

    Экран MateBook 13 излучает до 318 нит яркости, что близко к среднему показателю в категории 321 нит и выше, чем у MacBook Air на 234 нит. MateBook X Pro на 458 нит и XPS 13 на 375 нит стали ярче. Хотя этого достаточно для того, чтобы неоновые огни трейлера John Wick оставались яркими под углом 30 градусов влево или вправо, они потемнели, когда я двинулся дальше под углом.

    Сенсорный дисплей MateBook 13 точно отслеживал мои касания и смахивания, когда я перемещался по рабочему столу и открывал меню Windows.Я также заметил плавную прокрутку, когда я проводил пальцем вверх и вниз по экрану, чтобы пролистать документ Google.

    Клавиатура и тачпад

    Я обнаружил, что клавиатура Huawei MateBook 13 удобна для набора текста. Когда я попробовал себя в тесте набора текста 10fastfingers, я с комфортом набрал 71 слово в минуту с точностью 97%, что довольно близко к моему среднему значению 80 слов в минуту / 98%. Клавиши MateBook имеют ход 1 миллиметр, что выше, чем 0,6-миллиметровые клавиши в MacBook Air, и связаны с 1-миллиметровыми клавишами в XPS 13.

    Тачпад 4,6 x 2,4 дюйма в MateBook 13 обеспечил высокую точность при навигации по рабочему столу. Он даже поспевал за быстрым рисованием в MS Paint.

    Аудио

    Huawei MateBook 13 излучает приличное количество звука, как я обнаружил, когда он заполнил один из наших частных офисов среднего размера качественной репродукцией «Где ловушка?» Джеймса Блейка? Мало того, что преследующий вокал Блейка звучал точно, но и трели синтезаторов звучали сладко, а барабанные хлопки звучали четко.

    ПОДРОБНЕЕ: Лучшие и худшие бренды ноутбуков

    Прилагаемое приложение Dolby Atmos поставляется заранее готовым, и я советую оставить его включенным и забыть о том, что оно есть. Я попытался настроить его параметры между настройками по умолчанию «Подробный» и другими предустановками для музыки и фильмов, но так и не обнаружил, что какой-либо из них имеет заметную разницу. Лучше проводите время, наслаждаясь музыкой и фильмами.

    Производительность

    Huawei MateBook 13 обладает огромной скоростью благодаря процессору Core i7-8565U 8-го поколения и 8 ГБ оперативной памяти.Когда я разделил свой экран между эпизодом 4K кулинарной серии Binging with Babish на YouTube и дюжиной вкладок Chrome (включая Gmail, Giphy и Google Doc из этого обзора), я не заметил замедления или заикания при вводе, прокрутке и просмотре .

    В общем тесте производительности Geekbench 4 MateBook 13 набрал 17136 баллов, превзойдя средний показатель для ноутбуков премиум-класса 13 058, 13 769 баллов у MateBook X Pro (Core i7-8550U с 16 ГБ ОЗУ), 7 871 баллов у MacBook Air. (Intel Core i5-8210Y с 8 ГБ ОЗУ) и 14 936 от XPS 13 (процессор Core i7-8565U с 16 ГБ ОЗУ).

    Твердотельный накопитель NVMe емкостью 512 ГБ в MateBook 13 скопировал 4,7 ГБ медиафайлов за 8 секунд, получив невероятно высокую скорость в 636 МБ / с, что значительно превосходит средний показатель категории 526,92 МБ / с. Мы видели более низкую скорость SSD в MateBook X Pro (283 МБ / с) и XPS 13 (565 МБ / с). Однако скорость MacBook Air 2066 Мбит / с вышибает всех из строя.

    MateBook 13 завершил наш тест Excel VLOOKUP, сопоставив 65000 имен и адресов за 1 минуту и ​​5 секунд, опустившись ниже среднего значения категории 1:31, а также 1:49 от MateBook X Pro, 3:26. от MacBook Air и 1:10 от XPS 13.

    БОЛЬШЕ: Ноутбуки с лучшей общей производительностью

    MateBook заработал еще одну победу в нашем тесте Handbrake, транскодируя фильм 4K в 1080p за 18 минут и 30 секунд, что меньше, чем в среднем для ноутбуков премиум-класса 21:48 и 19:20 от XPS 13. MateBook X Pro (27:18) потребовалось почти на 10 минут дольше, чтобы выполнить задачу, в то время как MacBook Air потребовалось почти на 20 минут больше, чем MateBook 13.

    Графика

    На В графическом тесте 3D Mark Ice Storm Unlimited комбинация встроенной Intel UHD Graphics 620 и дискретного графического процессора Nvidia GeForce MX 150 (2 ГБ памяти) в MateBook 13 набрала 141995 баллов, что выше среднего показателя в 88029 баллов.Мы также увидели более низкие результаты: 116 359 у MateBook X Pro (Nvidia MX150 с 2 ГБ памяти) и 88 473 у XPS 13 (Intel UHD Graphics 620.

    MateBook 13 также отлично справился с гоночной игрой Dirt 3, которая ускорилась со скоростью 166 кадров в секунду, что намного более плавно, чем в среднем по категории 75 кадров в секунду, а также цифры, которые мы получили от MateBook X Pro (117 кадров в секунду), MacBook Air (22 кадра в секунду) и XPS 13 (88 кадров в секунду)

    Срок службы батареи

    К сожалению, Huawei MateBook 13 не обеспечивает большой выносливости.В тесте Laptop Mag Battery Test (веб-серфинг на 150 нит) MateBook 13 продержался всего 6 часов 15 минут. Это на целый фильм короче, чем в среднем по категории 8:38, и меньше времени, чем у MateBook X Pro (9:55), MacBook Air (9:32) и XPS 13 (7:50).

    БОЛЬШЕ: Ноутбуки с максимальным временем автономной работы

    Мы сообщим об этом, как только протестируем модель Core i5, чтобы узнать, дольше ли она работает от одной зарядки.

    Веб-камера

    0,9-мегапиксельная веб-камера на верхней панели MateBook 13 позволяет снимать такие же зернистые селфи, что и большинство встроенных камер ноутбуков.Хотя мой оттенок кожи выглядит более или менее точным на снимке, есть небольшое хроматическое искажение, разбросанные оттенки разных цветов по всему изображению, поэтому такие цвета, как черный на моей футболке, не выглядят точно правильными.

    Нагрев

    Huawei MateBook 13 немного нагревается, но не слишком жарко. После того, как мы транслировали 15 минут видео в формате Full-HD на ноутбук, наша тепловая пушка зафиксировала достаточно низкие температуры на сенсорной панели (86 градусов по Фаренгейту) и клавиатуре (90.5 градусов), но его нижняя часть достигала 97 градусов, что немного превышает наш порог комфорта в 95 градусов.

    Программное обеспечение

    Huawei правильно разбирается в мелочах. Его инструмент PC Manager – единственное, что устанавливает компания, кроме приложения Dolby – это полезное приложение для загрузки драйверов, которое также выполняет диагностику системы.

    По сравнению с ноутбуками других компаний, это восхитительно легкий набор предварительно загруженных инструментов. Теперь, если бы кто-то мог убедить Microsoft перестать загромождать Windows тоннами freemium, игр с покупкой внутри приложений, которые есть на всех ПК.

    Bottom Line

    Наши тесты MateBook 13 показывают, что Huawei вносит большой вклад в небольшую рамку этого ноутбука – благодаря процессору Core i7 и графике Nvidia MX 150 – на красочном экране и прочном корпусе. звук и удобная клавиатура. Если бы только его батарея могла поддерживать это, мы бы сказали, что эта машина – отличный вариант для всех.

    Для большей надежности обратите внимание на Dell XPS 13 4K с аналогичными характеристиками, хотя он будет стоить вам примерно на 500 долларов дороже – или 300 долларов, если вы готовы согласиться на экран 1080p, который обеспечит вам еще больше времени автономной работы. .И хотя сопоставимый MacBook Air работает более чем на 3 часа дольше, чем MateBook 13, вы теряете большую производительность. Тем не менее, если вы ищете большую скорость в корпусе весом менее 3 фунтов, MateBook 13 определенно стоит рассмотреть.

    Кредит: Laptop Mag

    ЛУЧШИЕ СДЕЛКИ СЕГОДНЯ

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.