Technologie de batterie pour l'éclairage de secours

Le consensus général est que l'électricité, qui est utilisée depuis environ le milieu du XIXe siècle bien qu'elle ait été découverte beaucoup plus tôt, est l'une des plus grandes découvertes qui a eu une influence positive substantielle sur la population mondiale.

Les batteries sont courantes dans le sens où elles sont utilisées partout et alimentent une large gamme d'appareils, des petits appareils comme les ordinateurs et les téléphones portables aux plus gros comme les véhicules et les camionnettes.

Alors que tout le monde se réfère à un appareil chimique avec deux cellules ou plus comme une "batterie", le terme correct est en fait une "cellule", car le mot "batterie" a des connotations militaires et fait référence à des armes fonctionnant ensemble. Cet appareil chimique a la capacité de stocker de l'énergie chimique, qui est convertie en courant continu. La variété des batteries sur le marché aujourd'hui est presque illimitée, allant des minuscules batteries primaires utilisées dans les montres aux énormes batteries secondaires d'une capacité en mégawatts utilisées comme stockage d'énergie pour alimenter les villes en cas de besoin.

Il existe essentiellement deux types de batteries différents, et celles-ci peuvent être classées comme étant une batterie primaire, ce qui signifie qu'elle n'est pas rechargeable et est considérée comme un type "à utiliser et à jeter" (mais recyclé, bien sûr) produit, ou étant une batterie secondaire, ce qui signifie qu'il est rechargeable et tombe dans deux domaines de fonctionnement. Les batteries de ce type sont utilisées pour les équipements électriques, tels que les montres, les horloges et les jouets pour enfants. Premièrement, il y a des batteries qui peuvent être utilisées pour charger et décharger des appareils comme les téléphones portables ou les ordinateurs portables, ou deuxièmement, il y a des batteries qui peuvent être chargées et ensuite fournir de l'énergie en cas de besoin, comme dans les voitures électriques. Avec ce deuxième type, utilisé pour l'éclairage de secours, la batterie est constamment chargée et prête à fournir de l'électricité en cas de panne du système électrique principal du bâtiment en déchargeant la quantité d'énergie nécessaire.

Pour les batteries primaires, une variété de produits chimiques sont souvent utilisés, avec Alcaline, Zinc/Carbone, et plus récemment Lithium. Ces produits chimiques sont connus sous le nom de "piles sèches" car ils n'ont pas besoin d'électrolyte en pâte humide pour permettre au courant de circuler. Lorsque la technologie des cellules plomb-acide a été développée pour la première fois pour les batteries secondaires, toutes les autres batteries étaient de type primaire. Les batteries au plomb, également appelées batteries SLI (démarrage/éclairage/allumage), sont appelées « cellules humides » car elles contiennent un électrolyte liquide. Ils sont disponibles dans une variété de tailles, allant du plus petit 1Ah jusqu'à 12,000Ah. Cette technologie a été utilisée pour stocker l'énergie de manière centralisée dans les bâtiments à une variété de tensions différentes, fournissant de l'énergie pour faire fonctionner les systèmes de batterie centrale selon les besoins des éclairages de secours.

Au fur et à mesure que la technologie des batteries progressait, les batteries nickel-cadmium ont été introduites, suivies des batteries nickel-hydrure métallique et, encore plus récemment, des batteries lithium-ion, qui sont désormais devenues la norme. La tension que les cellules de batterie produisent généralement va de la très basse tension à environ 3 à 4 volts, avec des tensions plus élevées et une alimentation en courant plus importante grâce à l'installation de cellules supplémentaires. Les cellules collectives produites par les cellules placées dans un circuit parallèle fournissent plus de courant, tandis que les cellules collectives produites par les cellules situées dans un circuit en série produisent plus de tension, offrant une solution à la fois pour un courant plus élevé et une tension accrue.

NI-Cd (Ni-Cad)=NICKEL CADMIUM Il s'agit de l'une des premières technologies de batterie, et les avantages de ces types de batterie incluent son excellente fiabilité, sa capacité à supporter des taux de décharge élevés à une variété de températures et une durée de vie prolongée. durée de conservation et de fonctionnement. Ces batteries produisent une tension d'environ 1,2 volts en utilisant une cathode d'oxyde de nickel (NiOOH) et une anode de cadmium métallique (Cd). Le principal inconvénient d'une décharge partielle suivie d'une charge est que la batterie perdra sa "mémoire", ce qui réduira sa capacité de charge maximale au fil du temps. De plus, ils peuvent être endommagés par une surcharge. L'avantage de ces batteries Ni-Cd est qu'elles ont la capacité d'effectuer une charge et une décharge à haut débit ainsi que de fonctionner dans une large plage de températures.

Ni-MH, ou hydrure métallique de nickel, est une technologie relativement nouvelle qui utilise de l'oxyde de nickel (NiOOH) et un alliage métallique. Pendant le processus de charge, l'hydrogène est stocké pour produire de l'hydrure métallique, qui est ensuite libéré lors de la décharge. Cette technologie a une espérance de vie de 3000 cycles. Néanmoins, il n'a qu'environ 60% de la capacité d'une cellule lithium-ion de même taille. Une cellule nickel-hydrure métallique peut avoir deux à trois fois la capacité d'une batterie nickel-cadmium de taille équivalente. Contrairement à certaines des technologies de batterie les plus désuètes, on dit qu'elles sont écologiquement bénignes car elles ne contiennent pas de cadmium, de mercure ou de plomb.

LI-ION - lithium ion La première chose à noter est qu'il existe deux types de batteries : le lithium et le lithium ion. La première est une batterie principale à usage unique, tandis que la seconde est une batterie secondaire qui peut être rechargée. Ces dernières années, l'industrie a connu une révolution grâce à l'émergence de la technologie Lithium-Ion dans les années 1970, qui est maintenant utilisée dans une large gamme d'appareils, des téléphones portables et ordinateurs portables à toutes les formes de transport. La cathode, qui définit la capacité d'une batterie lithium-ion, l'anode, qui permet le passage du courant, l'électrolyte, composé de sels, de solvants et d'additifs, et enfin le séparateur, qui fait office de barrière pour maintenir les contacts à part. Pendant le processus de décharge, les ions lithium circulent du négatif vers le positif, puis reviennent pendant la charge de la batterie. Il a une durée de vie de 500–1,000 cycles car travailler dans des conditions avec des températures plus élevées peut rendre le fonctionnement instable.