‘Noua’ tehnologie Ni-Zn de acum 100 ani


        E foarte bine pentru toata lumea cand tehnologiile de acum 100 de ani sunt readuse la viata si se dovedesc mai bune (cateodata semnificativ) decat ce exista pe piata acu,.
Asa este cazul si acumulatorilor Nichel-Zinc.

        Tehnologiile folosite acum (Nichel-Cadmiu, Nichel-Metal-Hidroxid si Litiu-Ion, Litiu-Polimer) au toate ceva dezavantaje.

        Nichel-Cadmiu a cam iesit de pe piata si nu a fost deloc ceva stralucit. Pe langa promblemele de mediu/sanatate (Cadmiul fiind foarte toxic) mai aveau si problemele de ‘memorie’. Daca nu sunt incarcate si descarcate complet, acesti acumulatori vor avea mai putina capacitate disponibila. Cum orice consumator nu vrea sa ramana fara alimentare inainte sa reincarce, problema devenise una destul de serioasa. Cele doua cauze au dus la eliminarea aproape completa de pe piata a acestei tehnologii.

        Nichel-Metal-Hidroxid a fost urmatoarea tehnologie dupa NiCd. Nu mai existau problemele de mediu si toxicitate dar existau altele. Desi au o densitate energetica raportata la volum de 1.5-3 ori mai mare decat NiCd si o incarcare rapida si rata de autodescarcare este mult mai mare, durata de viata fiind mai mica. De asemenea, costul de fabricatie este ridicat si acumulatorii de acest tip sunt foarte afectati de temperaturi scazute.

        Litiu-Ion este tehnologia folosita curent pe piata (si sa speram ca nu va mai dura mult). Au capacitate ridicata, tensiune mult mai mare (ceea ce le limiteaza utilizarea la doar anumite produse), durata de viata destul de mica. Un avantaj important este auto-descarcarea destul de lenta, dar tehnologia Li-Ion presinta alte probleme. O problema este ca ele isi pot pierde 1/3 din capacitate sau chiar mai mult daca nu se respecta strict temperatura de functionare (recomandarea este pana in 25C)…ceea ce reprezinta al doi-lea dezavantaj – aceasta temperatura este destul de joasa. La temperatura mare acesti acumulatori pot chiar exploda.

        Litiu-Polimer a fost o creatie care sa umple golurile lasate de tehnologia Li-ion. Astfel s-a obtinut ceva ce a avut ca prim scop functionarea la temperaturi mari. Din nefericire polimerul are o rezistenta interna prea mare si nu poate livra suficient curent pentru multi din consumatorii moderni. Desi o temperatura de peste 60C ar creste conductivitatea, asa ceva nu prea este viabil in mod practic. Descarcarea rapida, durata de viata nu tocmai mare si costul ridicat fac din aceasta tehnologie doar una secundara celei bazate pe Li-Ion.

        Nichel-Zinc reprezinta readucerea la viata al unui concept vechi de 100 de ani cand masinile electrice de la acea vreme foloseau aceasta tehnologie. Capacitatea acumulatorilor este mai mare decat cei cu NiCd sau NiMH iar tensiunea de lucru de 1.6V este mai aproape de bateriile tipice de 1.5V fata de acumulatorii NiCd sau NiMH ce lucreaza la 1.2V. De asemenea, intervalul de temperatura suportat este mai mare decat Li-Ion sau NiMH iar toate partile componente sunt 100% reciclabile si nu au impact negativ asupra mediului.

Recapituland cele 5 tehnologii:

Ni-Cd

+ Mentine nivel constant al tensiunii de lucru
+ Functioneaa la temperaturi joase

– Toxicitate ridicata
– Efectul de ‘memorie’
– Necesitatea descarcarii complete.

Ni-MH

+ Capacitate mare fata de NiCd

– Scaderea tensiunii de lucru
– Rata mare de auto-descarcare
– Prea afectata de temperatura joasa
– Pret mare

Li-Ion

+ Capacitate mare
+ Functioneaa la temperaturi joase
+ Auto-descarcare lenta

– Probleme serioase la temperaturi mari
– Pot pierde parte din capacitate

Li-Po

+ Functioneaza foarte Bine la caldura
+ Capacitate ridicata

– Rezistenta interna prea mare
– Auto-descarcare rapida
– Pret mare

Ni-Zn

+ Capacitate mare
+ Incarcare rapida
+ Nu exista toxicitate (reciclabil 100%)
+ Interval mare de temperatura de functionare
+ Tensiune de lucru 1.6V

        Incarcatorul pentru acumulatori Ni-Zn poate incarca intre 1 si 4 acumulatori in acelasi timp (spre deosebire de altele ce necesita incarcare pe perechi). Nu se pot monta invers.
Indicarea incarcarii se face printr-un led rosu iar la incarcare completa se aprinde un led verde.
Durata de incarcare pentru doua AA-uri a fost de 1h 20m, iar acumulatorii nu s-au incins in timpul incarcarii.
Puterea consumata la incarcare nu a depasit 4Wh.

        Din punct de vedere al tensiunii de functioanre, acumulatorii NiZn au o tensiune de peste 1.7V ce scade pana la 1.6 odata cu descarcarea, ceea ce este in multe feluri foarte bine.
Comparativ, bateriile normale au cam 1.6V iar la descarcare scad la 1.5V. Acumulatorii pe alta tehnologie pornesc de la 1.4V si descarcati au aproximativ 1.2V.
Acumulatorii NiZn au functionat cel mai mult dintre toti cei testati. Pot fi folositi cu incredere in orice circuit care are sistem de reglaj al tensiunii de intrare.
Singurele probleme pot aparea la anumite becuri de lanterna care se pot arde din cauza tensiunii un pic mai ridicate.
La aplicatii cu diode laser, intensitatea luminii generate a fost mai mare dar nu a afectat in vreun fel functionarea sistemelor de transmisii de date bazate pe raza laser sau a punctatoarelor.

        Durata de functionare a acumulatorilor si bateriilor de referinta se poate vedea mai jos:

Tabel Performante

        Altceva foarte important de mentionat este faptul ca acesti acumulatori s-au putut refolosi in urma unei descarcari excesive. Doi dintre ei au fost descarcati pana la 0.3 V, iar la incarcare (impreuna cu ceilalti doi descarcati pana la valori normale) toti 4 s-au incarcat la tensiunea maxima din specificatii. La alte tehnologii, acest lucru nu ar fi fost posibil, descarcarea excesiva cauzand in multe cazuri defectarea iremediabila a acumulatorilor.
Pe scurt, cu NiZn avem toate avantajele tehnologiilor de pana acum fara vreun fel de dezavantaje.

This entry was posted in Research and Dismemberment and tagged . Bookmark the permalink.

5 Responses to ‘Noua’ tehnologie Ni-Zn de acum 100 ani

  1. Dan says:

    Merita toti banii. Am cumparat 4 bucati acum ceva timp si ieri am mai luat pentru cineva inca 8 bucati. Bateriile alcaline sunt praf pe langa astia.

    PS: Sper sa nu se considere reclama, dar am gasit un site in Romania care vand asa ceva.
    Prin ei am cumparat.

    • xaeus says:

      Nu e singurul site, dar ar fi OK daca s-ar mentine.
      Eu astept cu mult interes variantele AAA de acumulatori. Am foarte multe aplicatii unde i-as putea folosi cu eficienta.

  2. Yoman says:

    Ok , insa nu am citit aici nimic despre acumulatorii LiFePO4 – Litiu Fier Fosfat . Suporta mult mai multe cicluri de incarcare in comparatie cu cei Li-ion si Li-po . La aceeasi marimi , ofera o capacitate mai mica decat cei Li-ion si Li-po, insa acesta nu poate fi considerat un dezavantaj , deoarece poti oferi multi “C” , adica de multe ori curentul initial . Nu au probleme nici cu temperatura si nici cu riscul de a lua foc sau de a exploda . Nu sunt toxici . In momentul de fata , avem pe piata doua tipuri de acumulatori pe care merita intradevar sa dam banii : cei LiFePO4 si cei NiZn .

    • xaeus says:

      LiFePO4 a fost gandita ca tehnologie alternativa a bateriilor pe acid si are la baza tot tehnologie Li-Ion. Nu este din categoria deep cycle.

      Densitatea de energie (energie/volum) nu este nimic deosebit, e mai mica decat la LiCoO2, de exemplu. Ca avantaj avem in schimb durata de viata mai mare.

      LiFePO4 ar fi o varianta viabila pentru vehicule electrice, doar ca nu are costuri foarte mici de productie comparativ cu alte variante, din cauza complexitatii procesului de fabricatie.

      Ramane de vazut cat de bine o sa fie dezvoltata tehnologia si cine o va suporta pe viitor.

  3. phentermine says:

    The article has proven helpful to me. It’s very
    helpful and you’re simply naturally very well-informed in this area. You have popped my own face in order to varying opinion of this subject together with intriguing, notable and reliable content.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s