Таблеточные элементы были разработаны в целях миниатюризации аккумуляторных батарей и удобства их сборки из таких элементов. В настоящее время рыночный сектор этих элементов довольно узок. Неперезаряжаемые элементы применяют в электронных часах, слуховых аппаратах и устройствах памяти.
Перезаряжаемые таблеточные элементы применяются в беспроводных телефонах, медицинских приборах и в промышленном инструменте. Хотя они имеют небольшие габариты и невысокую стоимость производства, их недостаток — раздувание при быстром заряде из-за отсутствия системы отвода газов. По этой причине время заряда таблеточных аккумуляторов составляет 10...16 часов.
20
Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи
Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи
21
2.4. Конструкции никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей
Фирмы-производители аккумуляторных батарей выпускают аккумуляторные батареи собственной конструкции, которые имеют фирменные обозначения и маркировку.
|
|
Плюсовой вывод |
Предохранитель. POLYSWITCH |
Минусовый вывод Негативные пластины |
Позитивные пластины |
Основным и наиболее рациональным способом производства никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей является их сборка из определенного количества однотипных аккумуляторов (рис. 2.6). Сразу следует обратить внимание: соединение элементов между собой производится перемычками с использованием точечной сварки. Соединять аккумуля-
Рис. 2 6. Процесс сборки аккумуляторных батарей для мобильных телефонов
(пример)
торы при помощи пайки нельзя, так как в этом случае неизбежен их перегрев и, как следствие, возможно разрушение токосъемника, выход из строя предохранительного клапана, возможны и необратимые химические процессы, приводящие к снижению емкости аккумулятора и способствующие его скорейшему выходу из строя.
Фирма Panasonic выпускает никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи следующих типов (рис. 2.7):
• F-типа (F Туре), в которых элементы расположены в ряд,
соединены между собой последовательно никелированны
ми перемычками и скреплены термоусадочной трубкой;
• комбинированные F-типа (Composite F Туре), в которых
элементы расположены в 2—5 рядов, соединены последо
вательно и скреплены термоусадочной трубкой;
• L-типа (L Туре), в которых элементы расположены после
довательно в осевом направлении, соединены между собой
последовательно никелированными перемычками и скреп
лены термоусадочной трубкой;
• комбинированные L-типа (Composite L Туре), в которых
элементы расположены последовательно в осевом направ
лении в 2—5 рядов, соединены между собой последовате
льно никелированными перемычками и скреплены термо
усадочной трубкой.
|
|
L Type |
Более наглядно конструкция батарей F- и L-типов представлена на рис. 2.8. Из него видно, что кроме аккумуляторов, они
Composite L Type |
F Type
Composite F Type
Рис. 2 7. Типы аккумуляторных батарей производства фирмы Panasonic
22
Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи
Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи
23
Вывод |
.Термоусадочная пленка Вывод |
Термоусадочная пленка |
Элемент батареи |
L Элемент батареи Термопрёдохранитель
а) конструкция батареи F-типа б) конструкция батареи L-типа
Рис. 2.8. Конструкция аккумуляторных батарей L- и F-типов
имеют еще один обязательный элемент — термопредохранитель. Батареи таких типов могут иметь корпус из пластмассы. Их выводы могут быть выполнены либо в виде пластин определенной конфигурации и размеров (табл. 2.1), либо из проволоки определенного сечения (табл. 2.2). Обычно плюсовому выводу батареи соответствует красный провод, минусовому — черный.
Таблица 2.1
Размеры выводов, мм | Типоразмер аккумуляторов, в которых применяются | ||
Длина | Ширина | Толщина | |
15 | 4 | 0,15 | АА и менее |
15 | 4 | 0,15 | А |
20 | 5 | 0,15 | SC |
25 | 5 | 0,15 | С |
30 | 7 | 0,15 | D и более |
Таблица 2.2
Типоразмер батарей | Соответствие провода стандартам | Длина, мм | Цвет выводов |
А А 1л kjaLjuo г¥Л rt МСПСС | UL1007, AWG24 | 200 | «+»- красный |
«-»- синий | |||
А | UL1007.AWG22 | 200 | «+»- красный |
«-»- синий | |||
SC | UL1007, AWG20 | 200 | «+»- красный |
«-»- синий | |||
С | UL1007.AWG20 | 300 | «+»- красный |
«-»- синий | |||
Dи более | UL1007, AWG18 | 300 | «+»- красный |
«-»- синий |
Для закрепления элементов используют термоусадочные трубки из поливинилхлорида толщиной 0,1...0,2 мм соответствующего диаметра. В качестве элемента защиты для предупреждения перезаряда и перегрева применяются термопредохранители, термисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления, плавкие предохранители, токовая защита и другие компоненты. Они могут применяться индивидуально или в сочетании с другими элементами защиты. Кроме того, Panasonic предлагает еще и встроенные элементы для защиты по питанию устройства — потребителя энергии.
Батареи, выпускаемые компанией Golden Peak (GP), имеют собственную маркировку. Например, маркировка аккумуляторной батареи GP60AAS4B1P означает следующее:
GP6QAAS 4 В 1 Р,1 23 45
1 — тип элемента (см. таблицы в приложении);
2 — количество элементов в батарее;
3 — конфигурация батареи (рис. 2.9);
4 — код, обозначающий тип выводов:
1 — полосковый для пайки;
2 — для установки на печатную плату
(оба одинаковые);
3 — для установки на печатную плату
(плюс — двойной, минус — одинарный);
4 — в виде провода для пайки;
5 — короткий полосковый;
6 — со свинцовым проводом;
5 — код, обозначающий направление выводов:
Р — выводы направлены в противоположные стороны;
Н — выводы направлены в одну сторону. На практике в портативных устройствах на проволочные выводы часто устанавливают соединители для удобства подачи питания на плату электронного устройства. К ним относятся:
• универсальный соединитель MU;
• соединитель MJ (JST EHR-2);
• соединитель ML (Molex 5264-02);
• соединитель MS (Mitsumi M63M83-02).
Их внешний вид представлен на рис. 2.10.
24
Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи
Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи
25
Рис. 2.9. Конфигурации аккумуляторных батарей GP и соответствующие им коды |
MU JST EHR-2 |
ML Molex 5264-02 |
MS Mitsumi M63M83-02 |
Универсальный соединитель типа MU
Рис. 2.10. Внешний вид соединителей для подключения батарей к печатным платам
|
|
Производители аккумуляторных батарей (речь идет, прежде всего, о компаниях мирового масштаба, чья продукция славится своим качеством) делают все возможное, чтобы пользователь мог избежать любых неприятностей, связанных с нарушениями режима их эксплуатации. Поэтому батареи таких производителей — это не просто сборка из аккумуляторов, соединенных перемычками, но и различные дополнительные элементы или устройства: плавкие предохранители, предохранители многократного действия POLYSWITCH™, термисторы, термовыключатели и многое другое. Обо всех таких хитроумных устройствах
будет рассказано далее, а пока важно знать, что батарею не просто нужно собрать, подобрав однотипные согласованные по емкости и внутреннему сопротивлению аккумуляторы, но и предусмотреть наличие в ней встроенных устройств, которые обеспечат ее защиту и эффективный режим заряда.