Akumulator kwasowo-ołowiowy (Pb-acid)
Akumulator kwasowo-ołowiowy, znany również jako akumulator Pb-acid, jest najstarszym i najbardziej powszechnym typem akumulatora. Składa się on z ołowiowej anody i ołowiowo-kwasowej katody, zanurzonych w roztworze kwasu siarkowego.
W akumulatorze Pb-acid, podczas ładowania, kationy wodorowe z elektrolitu przepływają przez separator i łączą się z tlenkiem ołowiu w katodzie, tworząc tlenek ołowu i wodę. Podczas rozładowywania, proces ten zachodzi w odwrotny sposób, a tlenek ołowiu i kwas siarkowy reagują, tworząc wodę, siarczan ołowiu i elektrony, które mogą być używane do zasilania urządzeń elektrycznych.
Akumulatory Pb-acid są stosunkowo tanie, mają wysoką gęstość energii i są w stanie dostarczyć dużo energii w krótkim czasie, co czyni je popularnym wyborem w zastosowaniach wymagających wysokiej mocy, takich jak samochody, motocykle i łodzie. Wadą akumulatorów Pb-acid jest to, że są one ciężkie i zajmują dużo miejsca w porównaniu z innymi typami akumulatorów. Ponadto, wymagają one regularnego ładowania i konserwacji, aby zapobiec degradacji i skróceniu ich żywotności.
Akumulator niklowo-kadmowy (Ni-Cd)
Akumulator niklowo-kadmowy składa się z komórki zawierającej elektrolit, płyt ołowiowych i płytki separatora. Podczas ładowania dochodzi do przekształcenia kadmowej płytki ujemnej i niklowej płytki dodatniej w tlenek kadmowy i tlenek niklu. Podczas rozładowywania następuje odwrotna reakcja. Akumulatory niklowo-kadmowe są stosowane w narzędziach elektrycznych i urządzeniach przenośnych.
Akumulatory Ni-Cd mają kilka zalet, w tym wysoką wydajność przy niskiej temperaturze, co oznacza, że są skuteczne w zimnych warunkach, jak również mają długi żywotność i mogą być ładowane i rozładowywane wielokrotnie bez znaczącego pogorszenia ich wydajności.
Wadą akumulatorów Ni-Cd jest to, że zawierają one szkodliwe metale ciężkie, takie jak kadm, które są toksyczne dla środowiska. Ponadto, ich gęstość energii jest stosunkowo niska w porównaniu z innymi typami akumulatorów, takimi jak litowo-jonowe. Przechowywanie Ni-Cd w pełni naładowanym stanie przez dłuższy czas może również prowadzić do utraty pojemności, co jest znane jako efekt pamięciowy.
Akumulatory Ni-Cd są też stosunkowo łatwe do recyklingu, co oznacza, że mogą być ponownie wykorzystywane jako źródło surowców.
Akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy (NiMH)
Ten rodzaj akumulatora składa się z metalicznej anody wykonanej z niklu i tlenkowej katody wykonanej z metalu lub stopu metalu. Elektrolitem w takim akumulatorze jest roztwór wodorotlenku potasu, który jest w stanie przewodzić jony między elektrodami.
Akumulatory NiMH mają wiele zalet, w tym wysoką gęstość energii i długi cykl życia. Mogą być ładowane i rozładowywane wiele razy bez znaczącego pogorszenia ich wydajności. Są też stosunkowo bezpieczne w użyciu, ponieważ nie zawierają toksycznych metali ciężkich, takich jak ołów czy kadm.
Wadą akumulatorów NiMH jest to, że są one mniej trwałe niż akumulatory litowo-jonowe, ponieważ ich pojemność z czasem zmniejsza się. Ponadto, w trakcie przechowywania mają tendencję do samorozładowywania, co oznacza, że mogą stracić swoją pojemność, nawet jeśli nie są w użyciu. NiMH są też mniej skuteczne w przechowywaniu energii w porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi.
Mimo to, akumulatory NiMH są stosunkowo tanie i łatwo dostępne, co czyni je popularnym wyborem dla wielu zastosowań, takich jak zasilanie elektroniki użytkowej, oświetlenie awaryjne, zabawki i narzędzia elektryczne.
Akumulator litowo-jonowy (Li-ion)
Akumulator litowo-jonowy (Li-ion) jest rodzajem akumulatora, w którym energia elektryczna jest magazynowana w postaci jonów litu, które przepływają między elektrodami. Składa się z trzech głównych elementów: anody, katody i elektrolitu. Anoda jest zazwyczaj wykonana z węgla, a katoda z tlenków metali. Elektrolit jest zwykle cienką folią polimerową, która jest w stanie przepuszczać jony litu, ale jednocześnie izolować elektrody od siebie.
Akumulatory litowo-jonowe charakteryzują się dużą gęstością energii, co oznacza, że mogą magazynować dużo energii w stosunkowo niewielkiej przestrzeni. Są też stosunkowo lekkie i wytrzymałe, co sprawia, że są często wykorzystywane w urządzeniach przenośnych, takich jak telefony komórkowe, laptopy czy tablety. Dodatkowo, w porównaniu do innych typów akumulatorów, mają one mniejszą stratę energii w trakcie przechowywania.
Jedną z największych zalet akumulatorów litowo-jonowych jest ich zdolność do szybkiego ładowania. Są w stanie przyjąć duży prąd ładowania, co oznacza, że można je naładować w stosunkowo krótkim czasie. Ponadto, akumulatory litowo-jonowe są stosunkowo bezpieczne, ponieważ nie zawierają toksycznych metali ciężkich, takich jak ołów czy kadm.
Akumulator litowo-polimerowy (Li-Po)
Akumulatory Li-Po charakteryzują się wysoką gęstością energii, co oznacza, że mogą magazynować dużo energii w stosunkowo niewielkiej przestrzeni. Są też lekkie i cienkie, co czyni je idealnymi do zastosowań w urządzeniach przenośnych, takich jak telefony komórkowe, tablety, laptopy, drony, a nawet modelki RC.
W akumulatorze Li-Po płyty anodowa i katodowa są zazwyczaj rozłożone na cienkie warstwy, co umożliwia zwiększenie powierzchni kontaktu z elektrolitem i zwiększenie pojemności akumulatora. Separator z kolei jest warstwą materiału izolującego, która oddziela płyty anodową i katodową, zapobiegając krótkiemu spięciu.
Akumulator litowo-polimerowy (Li-Po) jest rodzajem akumulatora, który składa się z elektrolitu, płyty anodowej, płyty katodowej i separatora. Elektrolit jest zazwyczaj cienką folią polimerową, która jest w stanie zmagazynować duże ilości energii elektrycznej. Płyty anodowa i katodowa są wykonane z materiałów, które w trakcie ładowania i rozładowywania akumulatora są w stanie reagować z jonami litu, co powoduje przepływ prądu elektrycznego.
