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Kapitel 2 Batterien

Batterien und Akkus

Batterien sind wiederverwendbare chemische Quellen elektrischer Energie. Sie bestehen aus zwei Elektroden (positiv und negativ), einem Elektrolyten und einem Gehäuse.

Die Energiespeicherung in der Batterie erfolgt im Verlauf einer chemischen Oxidations-Reduktions-Reaktion der Elektroden. Beim Entladen der Batterie laufen die umgekehrten Vorgänge ab. Die Batteriespannung ist die Potentialdifferenz zwischen den Polen der Batterie bei einer festen Last.

Um ausreichend große Spannungs- oder Ladungswerte zu erhalten, werden einzelne Batterien in Reihe oder parallel zu Batterien miteinander verbunden.

Es gibt eine Reihe allgemein akzeptierter Spannungen für Batterien: 2; 4; 6; 12; 24 V. Die Anzahl der Batterien, die erforderlich sind, um die Batterie in Reihenschaltung zu vervollständigen, wird durch die Formel bestimmt: N = Up / Ua, wobei N die Anzahl der Batterien ist, Up die Verbraucherversorgungsspannung ist und Ua die Spannung einer vollständig geladenen Batterie ist Batterie. Unter der Ausgangskapazität ist die maximale Strommenge in Coulomb (Amperestunden) (1 Ah = 3600 C) zu verstehen, die der Akku bei Entladung auf die gewählte Endspannung abgibt.

Die Nennkapazität ist in der Typenbezeichnung der Batterie angegeben, d.h. Kapazität unter normalen Entladebedingungen (bei Entladung mit Nennstrom und typischerweise bei 20 °C). Batterien sollten nach folgenden Parametern ausgewählt werden: Der Renditekoeffizient ist das Verhältnis der Strommenge in Coulomb (Ah) * [3], die die Batterie bei vollständiger Entladung liefert, zur Strommenge, die beim Laden aufgenommen wird; Der Batteriewirkungsgrad ist das Verhältnis der Strommenge C (Ah) *, die er dem Verbraucher gibt, wenn er bis zum festgelegten Grenzwert entladen wird, um dessen normalen Betrieb fortzusetzen, zu der Menge, die er beim Laden erhält, C ( Ah) *.

Der Wert des Effizienzfaktors ist immer kleiner als der Wert des Renditefaktors. Wenn Batterien parallel geschaltet sind, d. h. Wenn die positiven und negativen Pole aller Elemente angeschlossen werden, ist es möglich, eine Batterie mit hoher Kapazität herzustellen, deren Spannung der Nennspannung einer Batterie entspricht und deren Kapazität der Summe der Kapazitäten der einzelnen Batterien entspricht.

Um dem Verbraucher die Auswahl der passenden Batterie zu erleichtern, vergleichen wir einige Eigenschaften. Die gewichtsspezifische Energie von Fin-Zink-Batterien ist viel stärker von der Temperatur abhängig. Die volumetrische spezifische Energie von Batterien hängt in etwa in gleicher Weise von der Temperatur ab.

Ein sehr wichtiges Merkmal von Batterien sind die ungefähren relativen Kosten von 1 Wh Energie, die aus verschiedenen Batterietypen gleicher Kapazität gewonnen wird. Die teuerste Energie wird aus Silber-Zink- und Cadmium-Batterien gewonnen, die günstigere aus Blei-Säure-Batterien, in diesem Fall als Einheit betrachtet.

Bei der Auswahl einer Batterie müssen der Betriebsmodus, die Art der Laständerung, der Bereich der Strom- und Spannungsänderungen, die Umgebungstemperatur usw. vorhergesagt werden.

Wir beschränken uns auf folgende Batterien: Säurebatterien, die nach traditioneller Technologie hergestellt werden; stationäre Führung und Antrieb (Automobil und Traktor); versiegelte wartungsfreie Batterien, versiegelte Nickel-Cadmium- und Säure-„Dryfit“-Batterien A400 und A500 (Gelelektrolyt). Sie erfüllen alle Anforderungen an die Batteriekapazität von 0,3 Ah bis 200 Ah.

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