Paristojen lopullinen opas

2023-06-07
Paristojen lopullinen opas

Paristoista on tullut tärkeä osa jokapäiväistä elämäämme.Ne saavat käyttöön maailmamme muodostavat laitteet ja tekniikat puhelimista ja kannettavista tietokoneista sähköajoneuvoihin ja energian varastointijärjestelmiin.Ne tarjoavat meille kannettavan energian mukavuuden ja kyvyn pysyä yhteydessä, tuottavana ja ympäristöystävällisenä.On ratkaisevan tärkeää ymmärtää erityyppisiä paristoja, niiden ominaisuuksia ja kuinka optimoida niiden ominaisuudet hyödyntääksesi energiankulutusta ja edistää kestävää tulevaisuutta.Tässä kattavassa oppaassa syventämme paristojen maailmaa, tutkimalla heidän historiaa, toiminnallisuuttaan ja niihin luottavat monipuoliset sovellukset.Aloitetaan tämä matka akkujen voiman lukituksen avaamiseksi ja polun valaisemiseksi kohti energisempää huomenna.

Seuraava opas on erittäin informatiivinen, joten löydä mitä haluat oppia sisällysluettelosta riippuen akkutietostasi.Tietenkin, jos olet aloittelija, aloita alussa.

Esikärki: Napsauta kerran otsikkotekstiruutua ja yksityiskohtainen teksti laajenee;Napsauta uudelleen ja yksityiskohtainen teksti on piilotettu.

Esittely

Paristojen merkitys ja laajalle levinnyt sovellukset.

Paristot ovat erittäin tärkeitä nykyaikaisessa yhteiskunnassa, ja niitä käytetään monissa sovelluksissa (tekniikan kehityksen myötä yhä enemmän laitteita muunnetaan akkuvirtaan).Ne tarjoavat kannettavia, uusiutuvia ja hätätehtäviä, jotka ohjaavat teknistä kehitystä, kestävää energiankulutusta ja edistymistä monilla toimialoilla.

Image 1


1. Kannettavat elektroniset laitteet: Kuten matkapuhelimet, tabletit, kannettavat tietokoneet ja digitaalikamerat.

2. Kuljetus: Sähkö- ja hybridi -ajoneuvot käyttävät akkuja ensisijaisena energian varastointilaitteena.Uusiutuvan energian ja ympäristöystävällisten kuljetusmuotojen kysynnän lisääntyessä paristoilla on avainasemassa kestävän kuljetuksen kehittämisen edistämisessä.

3. Uusiutuvan energian varastointi: Paristoja käytetään laajasti uusiutuvien energialähteiden, kuten aurinkoenergian ja tuulivoiman, varastointiin.Säilyttämällä akkuihin sähköenergiaa, ne voivat tarjota tasaisen sähkön tarjonnan, kun aurinko- tai tuulienergiaa ei ole saatavana.

4. Hätävoima: Paristoilla on tärkeä rooli varavirtalähteenä hätätilanteissa.Esimerkiksi laitteet, kuten langattomat puhelimet, taskulamput ja hätävalot, vaativat akkuja luotettavan virran tuottamiseksi.

5. Lääketieteelliset laitteet: Monet lääkinnälliset laitteet, kuten sydämentahdistimet ja keinotekoiset hengityslaitteet, käyttävät paristoja virtalähteenä.Paristojen vakaus ja luotettavuus ovat kriittisiä näiden kriittisten laitteiden toiminnan kannalta.

6. Sotilashakemus: Paristoja käytetään monissa sotilaallisissa sovelluksissa, kuten sotilaallisissa viestintälaitteissa, navigointijärjestelmissä ja drooneissa.Paristot voivat tarjota itsenäisen energian tarjonnan ja parantaa taistelukentällä taisteluominaisuuksia.

7. Teollisuus-: Akkuja käytetään teollisuudessa akkujärjestelmiin, hätävirtalähteisiin ja langattomiin antureihin.Ne tarjoavat luotettavan virtalähteen ja varmistavat teollisuustuotannon jatkuvuuden ja turvallisuuden.

Yleiskatsaus paristojen perusperiaatteista ja työmekanismeista.

Paristojen taikuus on niiden kyky muuntaa kemiallinen energia sähköenergiaksi.Akku käsittää kaksi elektrodia (positiivinen ja negatiivinen) ja elektrolyytti.Elektrolyytti toimii ionien johtimena, mikä mahdollistaa kemiallisen reaktion elektrodien välillä.

Image 2


Akun perusperiaate perustuu sähkökemiallisiin reaktioihin.Kun kemiallinen reaktio tapahtuu, se tuottaa elektronien virtauksen.Varautuneessa tilassa akku tallentaa kemikaaleja positiivisten ja negatiivisten elektrodien välillä, ja kemiallinen reaktio on palautuva.Kun akku on kytketty ulkoiseen piiriin, kemiallinen reaktio alkaa, aiheuttaen kemikaalin positiivisessa liitännössä hapettumisen ja kemikaalin negatiivisessa liitännässä vähentymään.Seurauksena elektronit virtaavat negatiivisesta terminaalista positiiviseen päätteeseen tuottaen sähkövirran.Tämä prosessi jatkuu, kunnes kemikaalit ovat ehtyneet.

Erityyppisissä paristoissa käytetään selkeitä kemiallisia reaktioita sähkön tuottamiseksi.Esimerkiksi yleisin litium-ioni-akun tyyppi: sen positiivinen elektrodi koostuu litiumyhdisteestä (kuten koboltioksidi tai litiumrautafosfaatti) ja sen negatiivinen elektrodi koostuu hiilimateriaalista (kuten grafiitti).Varautuneessa tilassa litiumioulit upotetaan positiivisesta elektrodista negatiiviseen materiaaliin.Purkauksen aikana litiumioulit upotetaan negatiivisesta elektrodista ja palautuvat positiiviseen elektrodiin vapauttaen elektroneja.

Lukijoiden paristojen lopullinen opas.

Lopullinen opas on lukijalle arvokas useista syistä:

1. Tarkat tiedot: Internet on täynnä tietofragmentteja ja ristiriitaisia mielipiteitä.Lopullinen opas tarjoaa kattavia ja tarkkoja tietoja yhdistämällä ja keräämällä luotettavia lähteitä auttamaan lukijoita pääsemään nopeasti tarvitsemaansa tietoon ja välttämään harhaanjohtavia tai vääriä tietoja.

2. Säästä aikaa ja vaivaa: Internetin etsiminen tiettyjen aiheiden varalta vaatii usein paljon aikaa tiedon luotettavuuden seulomiseksi ja tarkistamiseksi.Ultimate opas säästää aikaa ja vaivaa yhdistämällä asiaankuuluvat tiedot, jotta lukijat löytävät kaikki tarvitsemansa tiedot yhdestä paikasta.

3. Ristiriitaisuuksien ja sekaannuksen ratkaiseminen: Internet esittelee usein erilaisia vastauksia samaan kysymykseen tai ristiriitaisuuksiin tiedon välillä.Lopullinen opas auttaa lukijoita pääsemään sekaannusta ja hämmennystä syntetisoimalla erilaisia näkemyksiä ja arvovaltaisia lähteitä luotettavimpien vastausten antamiseksi.

4. Anna opastusta ja neuvoja: Ultimate Guide ei vain tarjoa tosiasioita ja tietoja, vaan se voi myös tarjota käytännön ohjausta ja neuvoja.

Paristojen perusteet

Erityyppiset akut: periaatteet, ominaisuudet ja sovellukset.

Tässä on joitain viidestä yleisimmästä paristotyypistä, mukaan lukien niiden periaatteet, ominaisuudet ja sovellukset.Jos haluat kattavimmat tiedot akkutyypeistä, voit myös ohittaa tämän osan ja siirtyä suoraan "useimpiin akkutyyppeihin ja sovelluksiin".

Lyijyakut

Image 2


OllaPeriaate: Lyijyhamman paristot käyttävät kemiallista reaktiota lyijy- ja lyijydioksidin välillä sähköenergian tuottamiseksi.
OllaOminaisuudet: edulliset, korkeat lähtövirta- ja energiatiheys, mutta suuri ja raskas.
OllaSovellukset: Automotive Starter -paristot, UPS (keskeyttämätön virtalähde) jne.

Li-ion (litium-ioni) paristot

Image 2


OllaPeriaate: Litium-ioni-akut käyttävät litiumionien siirtymistä positiivisten ja negatiivisten elektrodien välillä sähköenergian varastoimiseksi ja vapauttamiseksi.
OllaOminaisuudet: korkea energiatiheys, kevyempi paino ja pidempi sykliikä.Korkea lataus- ja purkamisen tehokkuus.
OllaSovellukset: mobiililaitteet (esim. Matkapuhelimet, tablettitietokoneet), kannettavat elektroniset laitteet ja sähköajoneuvot.

NICD (Nickel-Cadmium) -akkut

Image 2


OllaPeriaate: NICD -akut tuottavat sähköenergiaa nikkelin ja kadmiumhydroksidin välisen kemiallisen reaktion kautta.
OllaOminaisuudet: Suuren teho ja pitkä käyttöikä, mutta ne sisältävät haitallisen raskasmetallin kadmiumin, jolla on tietty vaikutus ympäristöön.
OllaSovellukset: digitaalikamerat, kannettavat työkalut ja droonit jne.

NIMH (nikkelimetalli) Hydrid-akut

Image 2


Olla Periaate: NIMH -paristot käyttävät kemiallista reaktiota nikkelin ja vedyn välillä sähköenergian säilyttämiseen ja vapauttamiseen.
OllaOminaisuudet: korkea energiatiheys, pitkä käyttöikä, ilman pilaantumista ja parempaa korkean lämpötilan suorituskykyä.
OllaSovellukset: Hybridi -ajoneuvot, energian varastointijärjestelmät jne.

Lipo (litiumpolymeeri) akku

Image 2


OllaPeriaate: litiumpolymeeriakku on samanlainen kuin litiumioni -akku, mutta se käyttää kiinteää polymeerielektrolyyttiä nestemäisen elektrolyytin sijasta.
OllaOminaisuudet: korkea energiatiheys, kevyempi paino, parempi turvallisuus ja alhaisempi itsensä purkamisnopeus.Sopii ohuille laitteille.
OllaSovellukset: kannettavat tietokoneet, älykellot ja kannettavat lääkinnälliset laitteet jne.

Akkujen fysiikan tuntemus
Jännite (v)
Jännite edustaa sähköpotentiaalieroa kahden pisteen välillä piirissä.Se mitataan volteina (V).Akun poikki jännite merkitään tyypillisesti V_BATT: nä.

Lataus (q)-
Lataus viittaa akkuun varastoidun sähkö latauksen määrään.Se mitataan coulombs (c) tai ampeerissa tunnissa (AH).Latauksen ja kapasiteetin välinen suhde antaa: Varaus (q) = kapasiteetti (c) × jännite (v)

Kapasiteetti (c)-
Kapasiteetti edustaa akun säilyttämän latausmäärää.Se mitataan tyypillisesti ampeerisopimuksissa (AH) tai milliamphere-tunnissa (MAH).Kapasiteetin, varauksen ja energian välinen suhde antaa: Energia (e) = kapasiteetti (c) × jännite (v)

Energia (e)-
Energia on kyky tehdä työtä tai järjestelmän potentiaalia aiheuttaa muutoksia.Paristojen yhteydessä energiaa mitataan usein watt-tunnissa (WH) tai Joules (J).Energian, kapasiteetin ja varauksen välinen suhde antaa: Energia (e) = varaus (q) × jännite (v)

Voima (p)-
Power edustaa nopeutta, jolla työ tehdään tai energia siirretään.Se mitataan Wattsissa (W).Piirin teho lasketaan kaavalla: Teho (p) = jännite (v) × Virta (i)

Sarjayhteys-
1. Kun paristot on kytketty sarjaan, kokonaisjännite piirin yli on yksittäisten akkujännitteiden summa.Virta pysyy samana.
Kokonaisjännite (v_total) = v1 + v2 + v3 + ...
2. Kun paristot on kytketty sarjaan, kokonaiskapasiteetti on yksittäisten akkukapasiteettien summa.Tämä johtuu siitä, että virta pysyy samana, mutta kokonaisjännite kasvaa.
Kokonaiskapasiteetti (c_total) = c1 + c2 + c3 + ...

Rinnakkaisyhteys-
1. Kun paristot on kytketty rinnakkain, kokonaisjännite pysyy samana kuin yksittäisen akun, kun taas kokonaisvirta on kunkin akun läpi virtaavien virtojen summa.
Kokonaisvirta (i_total) = i1 + i2 + i3 + ...
2. Kun paristot on kytketty rinnakkain, kokonaiskapasiteetti on yhtä suuri kuin yhden akun kapasiteetti.Tämä johtuu siitä, että jännite pysyy samana, mutta kokonaisvirta kasvaa.
Kokonaiskapasiteetti (c_total) = c1 = c2 = c3 = ...
Yleiset akun termit ja määritelmät.

1. Akun kapasiteetti: Akku voi varastoida sähköenergian määrä, joka yleensä ilmaistaan vahvistimissa (AH) tai Milli-Amps (MAH).

2. Jännite: Akun potentiaaliero tai jänniteero, joka ilmaistaan Volts V. Se edustaa akun tallentaman sähköenergian määrää.

3. Akkukenno: Akun yksittäinen solu, joka sisältää positiivisen elektrodin, negatiivisen elektrodin ja elektrolyytin.

4. Akku: Kokonaisuus, joka koostuu useista akkukennoista.Ne on yleensä kytketty ja hallitaan liittimien, piirilevyjen ja muiden komponenttien kautta.

5. Sarjayhteys: Useat akkukennot, jotka on kytketty sekvenssiin, positiivisen liitännällä kytkettynä negatiiviseen päätteeseen kokonaisjännitteen lisäämiseksi.Sarjassa kytkettynä solujännitteet päällekkäin.

6. Rinnakkaisyhteys: Yhdistää useita akkukennoja sekvenssiin, positiivisen päätelaitteen ollessa kytkettynä negatiiviseen päätteeseen kokonaisvirran kyvyn ja kapasiteetin lisäämiseksi.Kun akkukennojen kapasiteetit on kytketty rinnakkain, lisätään yhteen.

7. Lataus: Syötä sähköenergiaa akkuun ulkoisesta lähteestä akun tallennetun kemiallisen energian palauttamiseksi.

8. Purkaminen: Sähköenergian vapauttaminen akusta käytettäväksi elektronisten laitteiden tai piirien toimittamisessa.

9. Latausjakso: Viittaa täydelliseen lataus- ja purkamisprosessiin.

10. Maksujen tehokkuus: Akun absorboiman sähköenergian ja latausprosessin aikana tosiasiallisen sähköenergian välinen suhde.

11. Itsensä puristaminen: Nopeus, jolla akku menettää virransa yksinään, kun sitä ei käytetä.

12. Akun kesto: Akun elinkaari, joka on yleensä mitattu lataussyklien lukumäärän tai käyttöajan perusteella.

13. Akun kesto: Akku, joka akku voi jatkaa virran toimittamista yhden latauksen jälkeen.

14. Nopea lataus: Lataustekniikka, joka antaa virtaa akkulle nopeammin latausajan lyhentämiseksi.

15. Akun hallintajärjestelmä (BMS): Sähköjärjestelmä, joka tarkkailee ja ohjaa akun kuntoa, lataus- ja purkamisprosessia ja suojaa akkua haitallisilta olosuhteilta, kuten ylikuormitus ja ylikuormitus.

16. Akkuhykyn käyttöikä: Akun varausjaksojen lukumäärä voi suorittaa yleensä, mitattuna lataamalla ja purkamalla tiettyyn kapasiteetin menetykseen, kuten 80% alkuperäisestä kapasiteetista.

17. Enimmäismaksukorko: Enimmäis latausnopeus, jonka akku voidaan turvallisesti hyväksyä, ilmaistuna varauskapasiteetin suhteena.

18. Suurin purkausnopeus: Suurin virranopeus, jolla akku voidaan turvallisesti purkaa, ilmaista virran kapasiteetin suhteena.

19. Akun suojauspiiri: Akun kunnon tarkkailemiseen käytetty turvalaite ja akkupiirin irrottaminen ylikuormituksen, ylikuormituksen, ylivirta-, ylikuormituksen jne. Jos akun vaaran tai vaaran estämiseksi.

20. Akun napaisuus: Akun positiivisten ja negatiivisten päätteiden erottelu ja tunnistaminen, jotka yleensä osoittavat symbolit + ja - tai merkinnät.

21. Akun kierrätys: Käytettyjen akkujen hävittämisprosessi niihin sisältyvien vaarallisten materiaalien palauttamiseksi ja hävittämiseksi ja kierrätettävien materiaalien uudelleenkäyttöön.

22. Syvä vastuuvapaus: Edellytys, jossa akku on poistettu erittäin alhaiselle tasolle tai kokonaan ehtynyt.Syvää purkaus ei yleensä suositella usein akun keston kielteisten vaikutusten välttämiseksi.

23. Nopea purkaus: Vapaustekniikka, joka vapauttaa akun energian suurella virralla lyhyeksi ajaksi.

24. Akkuvirhe: Edellytys, jossa akku ei pysty tarjoamaan riittävää virtaa tai ylläpitää normaalia käyttöä, mikä voi johtua useista syistä, kuten ikääntymisestä tai vaurioista.

25. Lämmö : Viittaa akun nopeaan ja hallitsemattomaan lämpötilan nousuun epänormaalissa olosuhteissa, kuten ylikuormitus, ylikuormitus, ylikuumeneminen jne., Jotka voivat aiheuttaa akun räjähtämisen tai tuleen.

26. Akku elektrodit: Akun positiiviset ja negatiiviset elektrodit, jotka ovat avainkomponentteja sähkövarauksen tallentamiseksi ja vapauttamiseksi.

27. Akun vaihtamisasema: Laitos tai palvelu akkujen nopeaan vaihtamiseen sähköajoneuvoissa pidemmän etäisyyden aikaansaamiseksi.

28. Sähkökemiallinen reaktio: Kemiallinen reaktio, joka tapahtuu akkulla kemiallisen energian muuttamiseksi sähköenergiaksi redox -prosessin kautta.

29. Elektrolyytti: Johtava neste tai kiinteä aine, jota käytetään ionien kuljettamiseen akun positiivisten ja negatiivisten elektrodien välillä sähkökemiallisen reaktion helpottamiseksi.

30. Laturi: Laite sähköenergian siirtämiseksi akkuun varastoidun kemiallisen energian palauttamiseksi.

31. Akun tasapainotus: Prosessi, jolla kunkin solun lataus- tai purkausnopeus akkupakkauksessa säädetään varmistamaan, että varaus on tasapainossa yksittäisten solujen välillä.

32. Ulkoakku: Irrotettava akkuyksikkö, joka voidaan kytkeä elektroniseen laitteeseen virran toimittamiseksi.

33. Akun latausilmaisinta: Indikaattori tai näyttö, joka näyttää akun lataustilan tai tason.

34. Akun muistivaikutus: Ilmiö, jolla akun kapasiteetti vähenee vähitellen, kun varaus- ja purkausjaksot toistetaan, kun akku muistaa pienemmät lataus- ja purkausalueet.

35. Impedanssi: Viittaa akun sisäiseen vastuskykyyn, mikä vaikuttaa sen energian muuntamisen tehokkuuteen ja suorituskykyyn.

36. Lämpötilasuojaus: Toiminto tai laite, joka tarkkailee ja ohjaa akun lämpötilaa ylikuumenemisvaurioiden estämiseksi, jos lämpötila muuttuu liian korkealle.

37. Matalan jännitesuojaus: Suojamekanismi, joka katkaisee piirin automaattisesti ylittämisen estämiseksi, kun akun jännite putoaa turvallisen kynnyksen alapuolelle.

38. Ylikuormitussuojaus: Suojamekanismi, joka katkaisee piirin automaattisesti ylikuormituksen estämiseksi, kun akun lataus saavuttaa turvakynnyksen.

39. Akun säilytys: Akun säilyttämisprosessi käyttämättömässä tilassa pitkään, vaatii usein asianmukaisia toimenpiteitä itsensä purkamisen vähentämiseksi ja akun suojaamiseksi.

40. Akun hallintajärjestelmä (BMS): Sähköinen järjestelmä akun kuntoa ja suorituskykyä koskevaa valvontaa, hallintaa ja suojaamista varten, mukaan lukien virran, jännitteen, lämpötilan ja muiden parametrien hallinta.

41. Akun tason ilmaisin: Laite tai toiminto, joka ilmaisee akkuun jäljellä olevan lataustason, joka yleensä ilmaistaan prosentteina tai useissa vaiheissa.

42. Latausaika: Aika, joka tarvitaan akun tuomiseen alhaisesta latauksesta täyteen lataukseen, johon vaikuttaa laturi ja akun kapasiteetti.

43. Lämpötilakerroin: Akun suorituskyvyn ja lämpötilan muutosten välinen suhde, jotka voivat vaikuttaa akun kapasiteettiin, sisäiseen vastus- ja lataus-/purkausominaisuuksiin.

44. Akkutakuu: Valmistajan takuu akun suorituskyvystä ja laadusta tietyn ajanjakson ajan, yleensä ilmaistuna kuukausina tai vuosina.

45. Latausasema: Laite tai laitos, jota käytetään sähköajoneuvojen tai muiden akkuvarusteiden toimittamiseen latausta varten.

46. Akkutesteri: Akun jännitteen, kapasiteetin, sisäisen vastus ja muiden parametrien mittaamiseen käytetty laite tai instrumentti sen terveyden ja suorituskyvyn arvioimiseksi.

47. Aktiivinen tasapainotus: Akunhallintatekniikka, joka tasoittaa latausta akkupakkauksessa ohjaamalla yksittäisten solujen välisiä lataus- ja purkausnopeuksia.

48. Passiivinen tasapainotus: Akunhallintatekniikka, jossa akun latausta tasapainotetaan kytkemällä vastukset tai latausvuoto, yleensä vähemmän tehokkaasti kuin aktiivinen tasapainotus.

49. Akku : Akun ulkoinen pakkaus, jota käytetään solun suojaamiseen, tarjoaa rakenteellista tukea ja estää oikosulkuja.

50. Korkean energian tiheys: Sähköenergian enimmäismäärä, jonka akku voi varastoida tilavuutta tai painoa kohti, mikä osoittaa akun energian varastointitehokkuuden.

51. Alhainen itsensä purkamisnopeus: Nopeus, jolla akku menettää sähköenergiaa yksinään, on erittäin hidas ja ylläpitää korkeaa lataustilaa, kun se on tallennettu tai käyttämätön pitkään.

52. Akun polarisaatio: Viittaa elektrodien pinnalla olevan materiaalin muutokseen lataamisen ja purkamisen aikana elektrodien kemiallisista reaktioista.

53. Akku elektrolyyttivuoto: Edellytys, jossa akun elektrolyytti vuotaa ulkoiseen ympäristöön, mikä johtaa akun suorituskyvyn tai muiden turvallisuusongelmien heikkenemiseen.

54. Akun jäähdytysjärjestelmä: Järjestelmä, jota käytetään akun lämpötilan hallintaan joko lämmön hajoamisen, tuulettimen tai nesteen jäähdytyksen avulla akun pitämiseksi asianmukaisella käyttölämpötila -alueella.

55. Akun lämmitysjärjestelmä: Järjestelmä, jota käytetään lämmön aikaansaamiseen matalan lämpötilan ympäristöissä akun asianmukaisen toiminnan varmistamiseksi alhaisissa lämpötiloissa.

56. Korkea purkausnopeus akku: Akku, joka pystyy toimittamaan sähköenergiaa korkealla virralla sovelluksille, joilla on suuritehoiset vaatimukset, kuten sähkötyökalut ja sähköajoneuvot.

57. Toissijainen akku: Akku, joka voidaan ladata, toisin kuin kertakäyttöinen akku, joka ei ole ladattavissa.

58. Akkomonitorni: Laite tai järjestelmä akun tilan, jännitteen, lämpötilan ja muiden parametrien seuraamiseksi reaaliajassa tiedon tarjoamiseksi ja akun suojaamiseksi.

Paristojen työperiaatteet

Akun rakenne: elektrodit, elektrolyytti ja erotin.
Image 1

1. Elektrodit: Akun elektrodit on jaettu positiiviseen ja negatiiviseen elektrodiin.Positiivinen elektrodi on silloin, kun hapettumisreaktio tapahtuu akussa ja negatiivinen elektrodi on silloin, kun pelkistysreaktio tapahtuu akussa.Positiiviset ja negatiiviset elektrodit koostuvat johtavista materiaaleista, yleensä metalleista, hiiltä tai yhdisteistä.Positiivisten ja negatiivisten elektrodien välinen ero tuottaa akkukennon jännitteen.

2. Elektrolyytti: Elektrolyytti on elektrodien välinen väliaine, joka antaa ionit kulkea elektrodien välillä ja ylläpitää varaustasapainoa.Elektrolyytti voi olla nestemäisessä, kiinteässä tai geelimuodossa solutyypistä riippuen.Nestemäisessä kennossa elektrolyytti on yleensä ioninen yhdiste, joka on liuennettu liuokseen.

3. Kalvo: Kalvo on fyysinen este positiivisten ja negatiivisten elektrodien välillä, estäen suoran elektronivirtauksen, mutta antaa ionit kulkea läpi.Kalvojen tehtävänä on estää positiivisten ja negatiivisten elektrodien oikosulku samalla kun ionit voivat liikkua vapaasti elektrolyytin läpi ja ylläpitää solun varaustasapainoa.Kalvo on yleensä valmistettu polymeerimateriaalista tai keraamisesta materiaalista.

Nämä komponentit toimivat yhdessä paristosolun rakenteen muodostamiseksi.

Akkujen varaus- ja purkausprosessit: kemialliset reaktiot ja virran virtaus.

1. Poistoprosessi: Kun akku puretaan, kemiallinen energia muunnetaan sähköenergiaksi.Vastuuvapauden aikana hapettumisreaktio tapahtuu positiivisessa terminaalissa ja pelkistysreaktiossa negatiivisessa terminaalissa.Kemialliset reaktiot tuottavat elektroneja ja ioneja.Positiivinen elektrodi vapauttaa elektroneja, jotka virtaavat ulkoisen piirin läpi sähkövirran tuottamiseksi.Negatiivinen elektrodi vastaanottaa elektroneja, jotka yhdistyvät ioneihin yhdisteiden muodostamiseksi.Samanaikaisesti ionit liikkuvat elektrolyytin läpi pitäen akun lataustasapainoa.

2.Latausprosessi: Akun latauksen aikana sähköenergia muunnetaan kemialliseksi energiaksi energian säilyttämiseksi.Latausprosessin aikana ulkoinen virtalähde soveltaa eteenpäin jännitettä, jolloin virran kulkee akun läpi.Positiivinen jännite kääntää akun ja kääntää kemiallisen reaktion positiivisten ja negatiivisten elektrodien välillä.Positiivinen elektrodi hyväksyy elektronit ja negatiivinen elektrodi vapauttaa ne.Kemiallinen reaktio tallentaa sähköenergiaa kemiallisen potentiaalin energian palauttaen akun alkuperäiseen tilaansa.Ionit liikkuvat elektrolyytin läpi lataustasapainon ylläpitämiseksi.

Image 2
Akun jännite, kapasiteetti ja energiatiheys.

Jännite:
Jännite on akun sähkölähtöjen lujuuden mitta.Se ilmaistaan yleensä volteina.Yleiset akun solujännitteet ovat seuraavat:

OllaLitium-ioni-akku (li-ion): yleensä 3,6 volttia 3,7 voltiin.Erityistä on, että LIFEPO4 (litiumrautafosfaatti) akku on 3,2 volttia.(yksisoluinen jännite)
OllaNikkeli-cadmium-akku (NICD): 1,2 volttia (yksisoluinen jännite).
OllaNIckel-metal-hydridi (NIMH): 1,2 volttia (yksisoluinen jännite).
OllaLyijyakku (lyijyhappo): 2 volttia 2,2 voltiin (yksisoluinen jännite).Lyijyhampa-akkuja käytetään yleisesti autojen käynnistyksessä, energian varastointijärjestelmissä ja muissa kentissä.
OllaSinkki-alkaliinakku (sinkkihiili): 1,5 volttia (yksisoluinen jännite).Tämän tyyppistä akkua esiintyy yleisesti kertakäyttöisissä alkalisissa paristoissa, kuten AA- ja AAA-paristoissa.

Yllä olevat ovat erilaisten paristojen jännitteet, ja voimme myös lisätä jännitettä kytkemällä ne sarjaan.Esimerkit ovat seuraavat:

OllaKolme 3,7 V: n litium-ioni-akkua on kytketty sarjaan saadaksesi 11,1 V: n litium-ion-akkupakkauksen (ts. Se, mitä kutsumme usein 12 V: n litium-ion-akkupakkaukseksi);
OllaKolme 2 V: n lyijyakkua on kytketty sarjaan saadaksesi 6 V: n lyijyhappojen akkua;
Olla Neljä 3,2 V: n litiumrautafosfaatti -akkuja on kytketty sarjaan, jotta saadaan 12,8 V litiumrautafosfaatti -akku (ts. Se, mitä kutsumme usein 12 V litiumrautafosfaatti -akkupakkaukseksi)

Kapasiteetti :
Kun puhut akun kapasiteetista, se ilmaistaan usein käyttämällä ampeerien tunteja (AH) tai milliamphere-tunteja (MAH).Akun kapasiteetti on lataus, jonka akku voi varastoida ja joka voidaan ymmärtää myös sen nykyisen ja ajan, jonka akku voi toimittaa.Tässä on joitain esimerkkikuvia ja tapaa, jolla ne kuvataan:

Olla2000 MAH: n akku: Tämä tarkoittaa, että akun kapasiteetti on 2000 mAh.Jos laite vetää keskimäärin 200 milliampia (MA) tunnissa, tämä akku voi teoreettisesti toimittaa virtaa 10 tunnin ajan (2000 mAh / 200 mA = 10 tuntia).
Olla5AH-akku: Tämä tarkoittaa, että akun kapasiteetti on 5 ampeeria.Jos laite kuluttaa keskimäärin 1 ampeerin (a) tunnissa, tämä akku voi teoreettisesti virtaa 5 tunnin ajan (5AH / 1A = 5 tuntia).

Akun paketit voidaan kytkeä rinnakkain, jotta esimerkiksi lisääntynyt kapasiteetti saadaan:
Olla2 LI-ion-paristoa, joiden koko on 12 V-100AH, voidaan kytkeä rinnakkain, jotta saadaan 12 V-200AH: n li-ion-akku.
Olla2 3,2 V-10AH: n LIFEPO4-akkua voidaan kytkeä rinnakkain, jotta saadaan 3,2 V-20AH LIFEPO4-akku.

1000mAh: n akkulaturi: Tämä on laturi, joka voi ladata akun nopeudella 1000 milliampia (MA) tunnissa.Jos sinulla on 2000mAh -akku, sen lataaminen tällä laturilla kestää teoreettisesti 2 tuntia (2000mAh / 1000mA = 2 tuntia) sen lataamiseksi kokonaan.

Käytännössä teoreettisesti laskettu akun käyttöaika voi poiketa akun kulumisen ja muiden tekijöiden vuoksi.

Energiatiheys:
Energiatiheys on akkuun varastoidun energian tehokkuuden mitta.Se osoittaa energian määrän, joka voidaan tallentaa akun tilavuuteen tai yksikköpainon yksikköä kohti.Yleiset energiatiheyden yksiköt ovat wattituntia kilogrammaa kohti (WH/kg) tai wattitunnit litralta (WH/L).

OllaLitium-ioni-akku: litium-ioni-akkuilla on suuri energiatiheys, tyypillisesti välillä 150-250 WH/kg.
OllaNIMH-akku: NIMH-akkuilla on alhaisempi energiatiheys verrattuna litium-ioni-akkuihin.Ne ovat tyypillisesti välillä 60 - 120 WH/kg.
OllaLead-happea: Lyijyhamman akkuilla on suhteellisen pieni energiatiheys verrattuna litium-ioni-akkuihin.Ne ovat tyypillisesti välillä 30-50 WH/kg.
OllaSinkkihiilinen akku: Sinkki-hiili-akkuilla on alhaisempi energiatiheys verrattuna litium-ioni-akkuihin.Ne ovat tyypillisesti välillä 25 - 40 WH/kg.

Yleisten akkujen ongelmien vianetsintä

Akun säilytyssuositukset

Akkujen asianmukainen varastointi on välttämätöntä akun terveyden ylläpitämiseksi ja elinkaaren pidentämiseksi.Tässä on joitain suosituksia paristojen tallentamisesta:

OllaLämpötila: Säilytä akut viileässä, kuivassa paikassa lämpötilassa välillä 15 ° C - 25 ° C (59 ° F ja 77 ° F).Korkeat lämpötilat voivat nopeuttaa itsensä purkamista ja lyhentää akun säilyvyyttä.Vältä akkujen paljastamista äärimmäisen lämmön tai kylmän suhteen.

OllaVältä kosteutta: Kosteus voi vahingoittaa paristoja, mikä johtaa korroosioon tai vuotoihin.Pidä paristot poissa kosteasta ympäristöstä, kuten kellareista tai kylpyhuoneista.Varmista, että säilytysalue on kuiva ja hyvin ilmastoitu.

OllaLataustaso: Ennen paristojen tallentamista pitkään on parasta varmistaa, että ne ovat osittain ladattu.Useimmat valmistajat suosittelevat noin 40–60%: n varaustasoa pitkäaikaisesta varastoinnista.Tämä alue auttaa estämään ylikuormituksen tai ylikuormituksen olosuhteet varastoinnin aikana.

OllaAkkutyyppi: Eri akkukemikaaleilla on erityiset säilytysvaatimukset.Tässä on joitain ohjeita tavallisille tyypeille:

a. Alkaliparistot: Alkaliparistoilla on pitkä säilyvyys, ja niitä voidaan varastoida useita vuosia.Ne eivät ole ladattavia, eikä niitä pidä altistaa äärimmäisille lämpötiloille.

b. Litium-ion-akut: Li-ion-akut virtaavat yleensä kannettavaa elektroniikkaa.Jos aiot tallentaa niitä pitkään, tavoitteena on maksu 40–60%.Vältä li-ion-paristojen säilyttämistä täydellä latauksella tai kokonaan purkautuneena.

c. Lead-happea: niitä käytetään yleisesti ajoneuvoissa ja varmuuskopiointijärjestelmissä.Pidä pitkäaikainen varastointi lyijyakkujen täysin ladattuina.Tarkista säännöllisesti elektrolyyttitasot ja lisää tarvittaessa tislattua vettä.

d. Nikkelipohjaiset paristot (NIMH ja NICD): NIMH- ja NICD-akut tulisi varastoida osittain (noin 40%).Jos ne puretaan kokonaan ennen varastointia, ne voivat kehittää jännitteen masennusta vähentäen niiden kokonaiskapasiteettia.

OllaSEparate -varastointi: Säilytä akut tavalla, joka estää niiden päätteiden välistä kosketusta.Jos positiiviset ja negatiiviset päätteet koskettavat toisiaan tai joutuvat kosketuksiin johtavien materiaalien kanssa, se voi aiheuttaa purkautumista ja mahdollisia vaurioita.

OllaAlkuperäinen pakkaus: Alkuperäinen pakkaus on suunniteltu suojaamaan paristoja kosteudelta, pölyltä ja muilta epäpuhtailta.

OllaSäännöllinen tarkastus: Tarkasta säännöllisesti varastoidut akut vuotojen, korroosion tai vaurioiden merkkejä varten.Jos huomaat ongelmia, käsittele niitä huolellisesti ja hävitä ne oikein.

Ympäristövaikutus.

Akun kierrätys: Paristot sisältävät erilaisia kemikaaleja ja metalleja, jotka voivat olla haitallisia ympäristölle, elleivät ne ole oikein hävitetty.Akkujen kierrätys auttaa palauttamaan arvokkaita materiaaleja, kuten litiumia, kobolttia ja nikkeliä, ja estävät myrkyllisten aineiden vapautumisen.Monissa yhteisöissä on akun kierrätysohjelmat tai pudotuspaikat.Tarkista paikallisista viranomaisista tai kierrätyskeskuksista löytääksesi oikeat hävitysvaihtoehdot alueeltasi.

Vaarallisia aineita: Jotkut akut, kuten ajoneuvoissa käytetyt lyijyakkut, sisältävät vaarallisia aineita, kuten lyijyä ja rikkihappoa.Näiden akkujen virheellinen hävittäminen voi saastuttaa maaperän ja vesilähteiden aiheuttaen riskin ihmisten terveydelle ja ympäristölle.Kun ihmiset tietävät ympäristönsuojelusta, yhä useammat ihmiset käyttävät ympäristöystävällisempiä litium-ioni-akkuja, etenkin LifePo4-akkuja.

Energiankulutus: Akun tuotanto vaatii energiaa, ja ympäristövaikutukset vaihtelevat akkutyypistä riippuen.Esimerkiksi monissa elektronisissa laitteissa ja sähköajoneuvoissa käytettyjen litium-ioni-akkujen tuotantoon sisältyy mineraalien uuttaminen ja käsittely.Energiatehokkaiden laitteiden käyttäminen ja akun käytön optimointi voivat auttaa vähentämään energian kokonaiskulutusta.

Hiilijalanjälki: Akun tuotantoon ja hävittämiseen liittyvä hiilijalanjälki voi vaikuttaa kasvihuonekaasupäästöihin ja ilmastonmuutokseen.Uusiutuvien energialähteiden käyttöönotto akkujen valmistukseen ja kierrätykseen voi auttaa lieventämään ympäristövaikutuksia.