Elektrická baterie

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Tento článek pojednává o baterii zdrojů elektrického napětí. Možná hledáte: baterka, kapesní svítilna.
Různé baterie a monočlánky

Elektrická baterie je zdroj elektrické energie, realizovaný jako sada sériově spojených elektrických článků.

Zvýšení napětí

Články se takto spojují pro dosažení vyššího elektrického napětí než jaké by bylo napětí jediného článku, např. 1,5 V. Celkové napětí baterie je dáno součtem dílčích napětí jednotlivých článků v baterii.

Příklady realizací

Příklady realizací
název typ článku nabíjecí napětí článku počet článků celkové napětí typová značení
Plochá baterie zinko-uhlíkový/zinko-chloridový/alkalický NeNe 1,5 V 3 &&+4,5 4,5 V 3R12, 3LR12
9V baterie zinko-uhlíkový/zinko-chloridový/alkalický AnoAno 1,5 V 6 &&+9 &9 V,& 6F22, 6LR61
automobilový akumulátor olověný AnoAno 2 V,& 6 &+12 12 V,&

Konstrukční omezení

Pokud sériově zapojené články nemají stejnou kapacitu, může při hlubokém vybíjení být článek s nejnižší kapacitou vybit pod přípustnou mez, v extrémním případě dojde až k reverzaci[zdroj?] napětí na článku a jeho zničení.

Série akumulátorů

Obecně řečeno bateriové zapojení akumulátorů do trvalých sérií snižuje jejich životnost a kvalitu. Při pohledu zvnějšku není žádná nevýhoda zřejmá a při použití v režimu zdroje je situace stejná jako u primárních článků, nenabíjecích. Obecně lze říci, že sériové zapojení působí jako průměrování: Proud je dán podle Ohmova zákona jako podíl součtu napětí a součtu vnitřních odporů.

V režimu zátěže, nabíjení, série nutí každému článku stejný společný proud: To je v pořádku u identických článků, ovšem reálně je každý trochu jiný. Navíc se zvyšujícím se počtem proběhlých nabíjecích cyklů mají tyto rozdíly tendenci se rozcházet. Život akumulátorové série končí v extrémním případě naprostým zničením kteréhokoli článku. Kvůli jedinému defektnímu článku se pak musí zlikvidovat celá baterie: Jde tedy o obdobu pravidla řetězu:

Řetěz je právě tak silný, jak silný je jeho nejslabší článek.

Z pohledu úspornosti a maximalizace užitku by bylo lepší mít možnost tuto sérii rozbít a zbylé funkční články dále použít. A i pro nabíjení sérii rozpojovat a každý článek nabíjet zvlášť: Každý je totiž trochu jiný, především s jiným vlastním odporem, proto i při stejném proudu potřebuje jiné nabíjecí napětí. A toho lze dosáhnout jedině regulovanými zdroji proudu zvlášť pro každý článek.

V praxi se přijímá kompromis, kdy několik málo akumulátorových článků v sérii ještě lze považovat za přijatelnou míru neefektivity: Do trvalé série se zapojuje vždy jen několik článků a další spojení už jsou rozebiratelná.

Jiné metody zvýšení napětí

Existují případy, kdy je potřeba zajistit vyšší stejnosměrné napětí a to třeba i o větších výkonech: Toto pak zařizují specializované akumulátorovny a akumulátorové stanice např. pro účely:

Pro tyto se už ale nepoužívá zvyšování napětí spojováním do sérií, ale vyšších úrovní (např. nad 24 V nízké napětí) se dosahuje polovodičovými měniči a násobiči.

Související články