Az akkumulátorok végső útmutatója

2023-06-07
Az akkumulátorok végső útmutatója

Az akkumulátorok mindennapi életünk fontos részévé váltak.A világunkat formáló eszközöket és technológiákat táplálják, a telefonoktól és a laptopoktól az elektromos járművekig és az energiatároló rendszerekig.Ezek biztosítják nekünk a hordozható energia kényelmét, és képesek maradni kapcsolatban, eredményes és környezetbarát maradni.Alapvető fontosságú, hogy megértsük az akkumulátorok különféle típusait, jellemzőit, és hogyan lehet optimalizálni képességeiket annak érdekében, hogy a lehető legtöbbet hozzuk ki energiafelhasználásunkból, és hozzájáruljunk a fenntartható jövőhez.Ebben az átfogó útmutatóban belemerülünk az akkumulátorok világába, feltárva történelemüket, funkcionalitásukat és a rájuk támaszkodó változatos alkalmazásokat.Indítsuk el ezt az utat az akkumulátorok erejének feloldására, és megvilágítsuk az utat egy energiájú holnap felé.

A következő útmutató nagyon informatív, ezért kérjük, keresse meg, amit tanulni szeretne a tartalomjegyzékből, az akkumulátor ismereteitől függően.Természetesen, ha kezdő vagy, akkor kérjük, kezdje el az elején.

Elolvasás előtti tipp: Kattintson egyszer a cím szövegmezőjére, és a részletes szöveg kibővül;Kattintson újra, és a részletes szöveg elrejtőzik.

Bevezetés

Az akkumulátorok fontosság és széles körű alkalmazása.

Az akkumulátorok nagyon fontosak a modern társadalomban, és széles körben alkalmazzák (a technológia fejlesztésével egyre több eszközt konvertálnak az akkumulátor energiájává).Hordozható, megújuló és sürgősségi energiamegoldásokat kínálnak, amelyek a technológiai fejlődést, a fenntartható energiafelhasználást és az iparágak széles körében haladnak előrehaladást.

Image 1


1. Hordozható elektronikus eszközök: Például mobiltelefonok, táblagépek, laptopok és digitális kamerák.

2. Szállítás: Az elektromos és hibrid járművek az elemeket használják elsődleges energiatároló eszközként.A megnövekedett megújuló energia iránti igény és a környezetbarát szállítási módok miatt az akkumulátorok kulcsszerepet játszanak a fenntartható közlekedési fejlesztés előmozdításában.

3. Megújuló energiatárolás: Az akkumulátorokat széles körben használják a megújuló energiaforrások, például a napenergia és a szélenergia tárolására.Az elektromos energia tárolásával az akkumulátorokban folyamatos villamos energiát biztosíthatnak, ha a napenergia vagy a szélenergia nem áll rendelkezésre.

4. Sürgősségi erő: Az akkumulátorok fontos szerepet játszanak tartalék energiaforrásként vészhelyzetekben.Például az olyan eszközök, mint a vezeték nélküli telefonok, fáklyák és vészhelyi lámpák, az akkumulátorok megbízható energiát igényelnek.

5. Orvosi felszerelés: Számos orvostechnikai eszköz, például a pacemaker és a mesterséges szellőzők, az akkumulátorokat használják energiaforrásként.Az akkumulátorok stabilitása és megbízhatósága kritikus jelentőségű e kritikus eszközök működése szempontjából.

6. Katonai kérelmek: Az akkumulátorokat a katonai alkalmazások széles skáláján használják, például katonai kommunikációs berendezésekhez, navigációs rendszerekhez és drónokhoz.Az akkumulátorok független energiaellátást biztosíthatnak és javíthatják a harci képességeket a csatatéren.

7. Ipari: Az akkumulátorokat az iparban használják az akkumulátor rendszerekhez, a sürgősségi ellátáshoz és a vezeték nélküli érzékelőkhöz.Megbízható tápegységet biztosítanak, és biztosítják az ipari termelés folytonosságát és biztonságát.

Az akkumulátorok alapelveinek és működési mechanizmusainak áttekintése.

Az akkumulátorok varázsa abban rejlik, hogy képesek -e a kémiai energiát elektromos energiává alakítani.Az akkumulátor két elektródot tartalmaz (pozitív és negatív) és egy elektrolit.Az elektrolit ionok vezetőjeként működik, lehetővé téve az elektródok közötti kémiai reakciót.

Image 2


Az akkumulátor alapelve elektrokémiai reakciókon alapul.Ha kémiai reakció következik be, az elektronok áramlását generálja.A töltött állapotban az akkumulátor vegyi anyagokat tárol a pozitív és a negatív elektródok között, és a kémiai reakció visszafordítható.Amikor az akkumulátort egy külső áramkörhöz csatlakoztatják, a kémiai reakció megkezdődik, ami a pozitív terminálon lévő vegyi anyag oxidálását és a negatív terminálon lévő vegyi anyagot csökkenti.Ennek eredményeként az elektronok a negatív terminálról a pozitív terminálra áramolnak, és elektromos áramot eredményeznek.Ez a folyamat addig folytatódik, amíg a vegyi anyagok kimerülnek.

Különböző típusú akkumulátorok különálló kémiai reakciókat alkalmaznak az elektromosság előállításához.Például a lítium-ion akkumulátor leggyakoribb típusa: pozitív elektróda lítium-vegyületből áll (például kobalt-oxid vagy lítium vas-foszfát), és negatív elektróda szén anyagból áll (például grafit).Töltött állapotban a lítium -ionok beágyazódnak a pozitív elektródból a negatív anyagba.A kisülés során a lítium-ionokat nem adják be a negatív elektródból, és visszatérnek a pozitív elektródba, felszabadítva az elektronokat.

Az az érték, hogy az olvasók számára végső útmutató van az akkumulátorokról.

A végső útmutató több okból értékes az olvasó számára:

1. Pontos információk megadása: Az internet tele van információs töredékekkel és ütköző véleményekkel.A végső útmutató átfogó és pontos információkat nyújt a megbízható források konszolidálásával és összegyűjtésével, hogy segítse az olvasókat a szükséges ismeretek gyors elérésében, és elkerülje a félrevezető vagy helytelen információkat.

2. Takarítson meg időt és erőfeszítést: Az internet keresése meghatározott témákban gyakran sok időt igényel a szitáláshoz és az információk megbízhatóságának ellenőrzéséhez.A végső útmutató időt és erőfeszítést takarít meg azáltal, hogy összegyűjti a releváns információkat, hogy az olvasók megtalálhassák az összes szükséges információt egy helyen.

3. Az ellentmondások és a zavar megoldása: Az internet gyakran különféle válaszokat mutat be ugyanazon kérdésre vagy ellentmondásokra az információk között.A végső útmutató segíti az olvasókat a zavarok és a zavarok elkerülésében azáltal, hogy szintetizálja a különféle nézeteket és hiteles forrásokat, hogy a legmegbízhatóbb válaszokat adja.

4. Adjon útmutatást és tanácsot: A végső útmutató nemcsak tényeket és információkat nyújt, hanem gyakorlati útmutatásokat és tanácsokat is nyújthat.

Az akkumulátorok alapjai

Különböző típusú akkumulátorok: alapelvek, jellemzők és alkalmazások.

Íme néhány az 5 leggyakoribb akkumulátor típusú, beleértve azok alapelveit, jellemzőit és alkalmazásait.Ha a legátfogóbb információkat szeretné az akkumulátor típusáról, akkor kihagyhatja ezt a részt, és egyenesen az alábbiakban "a legtöbb akkumulátor típushoz és alkalmazáshoz" léphet.

Ólom-sav akkumulátorok

Image 2


Alapelv: Az ólom-sav akkumulátorok kémiai reakciót alkalmaznak az ólom és az ólom-dioxid között, hogy elektromos energiát termeljenek.
Jellemzők: Olcsó, magas kiindulási áram és energia sűrűség, de nagy és nehéz.
Alkalmazások: Autóipari induló akkumulátorok, UPS (szünetmentes tápegység) stb.

Li-ion (lítium-ion) akkumulátorok

Image 2


Alapelv: A lítium-ion akkumulátorok a lítium-ionok migrációját használják a pozitív és a negatív elektródok között az elektromos energia tárolására és felszabadítására.
Jellemzők: Nagy energiájú sűrűség, világosabb súly és hosszabb ciklus élettartama.Nagy töltési és kisülési hatékonyság.
Alkalmazások: mobil eszközök (például mobiltelefonok, táblagépek), hordozható elektronikus eszközök és elektromos járművek.

NICD (nikkel-cadmium) akkumulátorok

Image 2


Alapelv: A NICD akkumulátorok elektromos energiát termelnek a nikkel és a kadmium -hidroxid közötti kémiai reakció révén.
Jellemzők: Nagy teljesítmény és hosszú élettartam, de tartalmazzák a káros nehézfém kadmiumot, amely bizonyos hatással van a környezetre.
Alkalmazások: Digitális kamerák, hordozható szerszámok és drónok stb.

NIMH (nikkel-fém) hidrid akkumulátorok

Image 2


Alapelv: A NIMH akkumulátorok a nikkel és a hidrogén közötti kémiai reakciót használják az elektromos energia tárolására és felszabadítására.
Jellemzők: Nagy energiájú sűrűség, hosszú élettartam, szennyezés és jobb magas hőmérsékleti teljesítmény.
Alkalmazások: hibrid járművek, energiatároló rendszerek stb.

Lipo (lítium polimer) akkumulátor

Image 2


Alapelv: A lítium -polimer akkumulátor hasonló a lítium -ion akkumulátorhoz, de folyékony elektrolit helyett szilárd polimer elektrolitot használ.
Jellemzők: Nagy energiájú sűrűség, világosabb súly, jobb biztonság és alacsonyabb önmagasztási sebesség.Vékony eszközökhöz alkalmas.
Alkalmazások: laptopok, intelligens órák és hordozható orvostechnikai eszközök stb.

Az akkumulátorok fizikai ismerete
Feszültség (V)::
A feszültség az áramkör két pontja közötti elektromos potenciálkülönbséget képviseli.Ezt a Volt (V) -ben mérik.Az akkumulátoron átnyúló feszültséget általában V_batt néven jelölik.

Töltés (q):
A töltés az akkumulátorban tárolt elektromos töltés mennyiségére utal.Ezt Coulombs (C) vagy Amper-órákban (AH) mérik.A töltés és a kapacitás közötti kapcsolatot: Töltés (q) = kapacitás (c) × feszültség (v)

Kapacitás (c):
A kapacitás azt a töltésmennyiséget képviseli, amelyet az akkumulátor tárolhat.Általában amper-órákban (AH) vagy milliamper-órákban (MAH) mérik.A kapacitás, a töltés és az energia kapcsolatát a következők adják: Energia (e) = kapacitás (c) × feszültség (v)

Energia (e):
Az energia a munka elvégzésének képessége, vagy a rendszer lehetőségei változást okozhatnak.Az akkumulátorok összefüggésében az energiát gyakran mérik a wattóra (WH) vagy a Joules (J) -ben.Az energia, a kapacitás és a töltés kapcsolatát a következők adják: Energia (e) = töltés (q) × feszültség (v)

Hatalom (P):
A teljesítmény azt a sebességet képviseli, amellyel elvégzik a munka vagy az energia áthelyezését.A Watts (W) -ben mérik.Az áramkör teljesítményét a képlet felhasználásával számítják ki: Teljesítmény (p) = feszültség (v) × áram (i)

Sorozat csatlakozás:
1. Ha az akkumulátorok sorba vannak csatlakoztatva, az áramkörön átmenő teljes feszültség az egyes akkumulátor feszültségeinek összege.Az áram változatlan marad.
Teljes feszültség (v_total) = v1 + v2 + v3 + ...
2. Ha az akkumulátorokat sorban csatlakoztatják, a teljes kapacitás az egyes akkumulátor kapacitásainak összege.Ennek oka az, hogy az áram változatlan marad, de a teljes feszültség növekszik.
Teljes kapacitás (C_TOTAL) = C1 + C2 + C3 + ...

Párhuzamos csatlakozás:
1. Ha az akkumulátorok párhuzamosan vannak csatlakoztatva, a teljes feszültség megegyezik az egyes akkumulátorokkal, míg a teljes áram az egyes akkumulátorokon átáramló áramok összege.
Teljes áram (i_total) = i1 + i2 + i3 + ...
2. Ha az akkumulátorok párhuzamosan vannak csatlakoztatva, a teljes kapacitás megegyezik egyetlen akkumulátor kapacitásával.Ennek oka az, hogy a feszültség változatlan marad, de a teljes áram növekszik.
Teljes kapacitás (c_total) = C1 = C2 = C3 = ...
Általános akkumulátor kifejezések és meghatározások.

1. Akkumulátor-kapacitás: Az az elektromos energia mennyisége, amelyet egy akkumulátor képes tárolni, általában erősítőórákban (AH) vagy milli-amps-ban (MAH).

2. Feszültség: Az akkumulátor potenciális különbség vagy feszültségkülönbség V voltban kifejezve. Ez az akkumulátor által tárolható elektromos energia mennyiségét képviseli.

3. Akkumulátorcella: Az akkumulátorban lévő egyedi cellák, amelyek tartalmazzák a pozitív elektródot, negatív elektródot és elektrolitot.

4. Akkumulátor: Egy egész, amely több akkumulátorcellából áll.Általában csatlakoznak és csatlakoznak és csatlakozókkal, áramköri táblákon és más alkatrészeken keresztül kezelik őket.

5. Sorozat csatlakozás: Több akkumulátorcellát, amelyek egymás után csatlakoztatnak, a pozitív terminálhoz a negatív terminálhoz csatlakoztatva, a teljes feszültség növelése érdekében.Ha sorban csatlakoztatják, a cellák feszültségét egymásra helyezik.

6. Párhuzamos csatlakozás: Csatlakoztassa a több akkumulátorcellát egymás után, a pozitív terminálhoz a negatív terminálhoz, hogy növelje a teljes áram képességét és kapacitását.Párhuzamosan csatlakoztatva az akkumulátorcellák kapacitását összeadjuk.

7. Töltés: Elektromos energia táplálása az akkumulátorba egy külső forrásból az akkumulátorban tárolt kémiai energia helyreállításához.

8. Ürítés: Az elektromos energia felszabadulása az akkumulátorból elektronikus berendezések vagy áramkörök szállításához.

9. Töltési ciklus: A teljes töltési és kisülési folyamatra utal.

10. Töltési hatékonyság: Az akkumulátor által elnyelt elektromos energia és a töltési folyamat során ténylegesen tárolt elektromos energia aránya.

11. Önmentés: Az a sebesség, amellyel az akkumulátor önmagában veszíti el az energiát, ha nem használja.

12. Elem élettartam: Az akkumulátor élettartama, amelyet általában a töltési ciklusok száma vagy a használati idő alapján mérnek.

13. Elem élettartam: Az akkumulátor egyetlen töltés után az akkumulátor továbbadása.

14. Gyors töltés: Egy töltési technológia, amely gyorsabban szolgáltatja az akkumulátor energiáját a töltési idő csökkentése érdekében.

15. Akkumulátorkezelő rendszer (BMS): Olyan elektromos rendszer, amely figyelemmel kíséri és vezérli az akkumulátor állapotát, a töltési és kisülési folyamatot, és megvédi az akkumulátort a kedvezőtlen körülmények között, például a túlterhelés és a túlterhelés.

16. Akkumulátor -ciklus élettartama: A töltési ciklusok száma, amelyet az akkumulátor kitölthet, általában egy adott kapacitásvesztés töltésével és kibocsátásával mérve, például az eredeti kapacitás 80% -át.

17. Maximális töltési ütem: A maximális töltési sebesség, amelyet az akkumulátor biztonságosan elfogadhat, a töltőkapacitás arányában fejezve ki.

18. Maximális kisülési sebesség: Az akkumulátor biztonságosan kiüríthető maximális áramlási sebessége, amelyet az áramkapacitás arányában fejeznek ki.

19. Akkumulátorvédő áramkör: Az akkumulátor állapotának ellenőrzéséhez és az akkumulátor áramkörének leválasztásához használt biztonsági eszköz túlterhelés, túlterhelés, túláram, túllépés stb.

20. Akkumulátor polaritás: Az akkumulátor pozitív és negatív csatlakozói megkülönböztetése és azonosítása, amelyet általában a + és - vagy a jelölések jelölnek.

21. Akkumulátor újrahasznosítás: A használt akkumulátorok ártalmatlanításának folyamata a benne található veszélyes anyagok visszanyerése és ártalmatlanítása és az újrahasznosítható anyagok újrahasznosítása érdekében.

22. Mélység: Olyan állapot, amelyben az akkumulátort nagyon alacsony szintre engedik ki vagy teljesen kimerültek.A mély kisülést általában nem javasolják gyakran az akkumulátor élettartamának negatív hatásainak elkerülése érdekében.

23. Gyors kisülés: Egy kisülési technika, amely rövid ideig nagy árammal bocsátja ki az akkumulátor energiáját.

24. Akkumulátor meghibásodása: Olyan állapot, amikor az akkumulátor nem képes elegendő energiát biztosítani vagy fenntartani a normál működést, amelyet különféle okok okozhatnak, például öregedés vagy károsodás.

25. Termikus elszakadás : Utal az akkumulátor hőmérsékletének gyors és ellenőrizhetetlen emelkedésére rendellenes körülmények között, például túlterhelés, túlterhelés, túlmelegedés stb.

26. Akkumulátor elektródák: Az akkumulátor pozitív és negatív elektródjai, amelyek az elektromos töltés tárolásának és felszabadításának legfontosabb elemei.

27. Akkumulátorcserélő állomás: Az elektromos járművekben az akkumulátorok gyors cseréjének létesítménye vagy szolgáltatása a hosszabb távolság biztosítása érdekében.

28. Elektrokémiai reakció: A kémiai reakció, amely egy akkumulátorban zajlik, hogy a kémiai energiát redox folyamat révén átalakítsa az elektromos energiává.

29. Elektrolit: Vezetőképes folyadék vagy szilárd anyag, amelyet ionok szállítására használnak az akkumulátor pozitív és negatív elektródjai között, hogy megkönnyítsék az elektrokémiai reakciót.

30. Töltő: Egy eszköz az elektromos energia akkumulátorra történő átadására a tárolt kémiai energia visszaállításához.

31. Akkumulátor kiegyensúlyozása: Az a folyamat, amellyel az akkumulátor -csomagban az egyes cellák töltési vagy kisülési sebességét beállítják annak biztosítása érdekében, hogy a töltés kiegyensúlyozott legyen az egyes cellák között.

32. Külső akkumulátor: Kivehető akkumulátor egység, amely csatlakoztatható egy elektronikus eszközhöz az energiaellátáshoz.

33. Akkumulátor töltőjelző: Olyan jelző vagy kijelző, amely megmutatja az akkumulátor töltésének állapotát vagy szintjét.

34. Akkumulátor memóriahatás: Olyan jelenség, amelyben az akkumulátor kapacitása fokozatosan csökken, amikor a töltési és kisülési ciklusokat megismételik, mivel az akkumulátor emlékszik a kisebb töltési és kisülési tartományokra.

35. Impedancia: Az akkumulátor belső ellenállására utal, amely befolyásolja annak energiakonverziójának hatékonyságát és teljesítményét.

36. Hőmérsékleti védelem: Olyan függvény vagy eszköz, amely figyeli és szabályozza az akkumulátor hőmérsékletét, hogy elkerülje a túlmelegedési sérülést, ha a hőmérséklet túl magas lesz.

37. Alacsony feszültségű védelem: Védelmi mechanizmus, amely automatikusan vágja az áramkört, hogy elkerülje a túllépést, amikor az akkumulátor feszültsége a biztonságos küszöb alá esik.

38. Túlterhelés elleni védelem: Védelmi mechanizmus, amely automatikusan levágja az áramkört, hogy megakadályozza a túlterhelést, amikor az akkumulátor töltése eléri a biztonsági küszöböt.

39. Akkumulátor tárolás: Az akkumulátor hosszabb ideig meg nem használt állapotban történő megőrzésének folyamata, gyakran megfelelő intézkedéseket igényel az önmagasztás és az akkumulátor védelme érdekében.

40. Akkumulátorkezelő rendszer (BMS): Elektronikus rendszer az akkumulátor állapotának és teljesítményének megfigyelésére, vezérlésére és védelmére, ideértve az áram, a feszültség, a hőmérséklet és az egyéb paraméterek kezelését.

41. Akkumulátorszint jelző: Olyan eszköz vagy funkció, amely jelzi az akkumulátorban megmaradó töltés szintjét, általában százalékban vagy több szakaszban kifejezve.

42. Töltési idő: Az a szükséges idő, amely ahhoz szükséges, hogy az akkumulátort alacsony töltésről teljes töltésre hozza, amelyet a töltő teljesítménye és az akkumulátor kapacitása befolyásol.

43. Hőmérsékleti együttható: Az akkumulátor teljesítménye és a hőmérsékleti változások közötti kapcsolat, amely befolyásolhatja az akkumulátor kapacitását, belső ellenállását és töltési/kisülési tulajdonságait.

44. Akkumulátor garancia: A gyártó garanciája az akkumulátor teljesítményére és minőségére egy bizonyos ideig, amelyet általában hónapokban vagy években fejeznek ki.

45. Töltő állomás: Olyan berendezés vagy létesítmény, amelyet elektromos járművek vagy egyéb akkumulátor -berendezések szállítására használnak.

46. Akkumulátor tesztelő: Egy eszköz vagy műszer, amelyet az akkumulátor feszültségének, kapacitásának, belső ellenállásának és egyéb paramétereinek mérésére használnak annak egészségének és teljesítményének felmérésére.

47. Aktív kiegyensúlyozás: Az akkumulátor kezelési technikája, amely az akkumulátorban a töltést kiegyenlíti az egyes cellák közötti töltés és kisülési sebesség szabályozásával.

48. Passzív kiegyensúlyozás: Az akkumulátor kezelési technikája, amelyben az akkumulátor -csomag töltése az ellenállók csatlakoztatásával vagy a töltésszivárgással kiegyensúlyozott, általában kevésbé hatékony, mint az aktív kiegyensúlyozás.

49. Csomagolás : Az akkumulátor külső csomagolása, amelyet a cella védelmére használnak, szerkezeti támogatást biztosítanak és megelőzik a rövidzárlatokat.

50. Nagy energia sűrűség: A maximális elektromos energia mennyisége, amelyet az akkumulátor egységnyi térfogaton vagy súlyonként tárolhat, jelezve az akkumulátor energiatárolási hatékonyságát.

51. Alacsony önmagasztási sebesség: Az a sebesség, amellyel az akkumulátor önmagában elveszíti az elektromos energiát, nagyon lassú, és hosszú ideig tartja fenn a töltést, ha hosszú ideig tárolják vagy nem használták fel.

52. Akkumulátor polarizációja: Utal az elektródok felületén lévő anyagváltozásra az elektródák kémiai reakciói miatti töltés és kisülés során.

53. Akkumulátor elektrolit szivárgás: Olyan állapot, amelyben az akkumulátor elektrolitja kiszivárog a külső környezetbe, ami az akkumulátor teljesítményének vagy más biztonsági problémák lebomlását eredményezi.

54. Akkumulátorhűtési rendszer: Az akkumulátor hőmérsékletének szabályozására használt rendszer, akár hőeloszlás, ventilátor vagy folyadékhűtés révén, hogy az akkumulátort a megfelelő üzemi hőmérsékleti tartományon belül tartsák.

55. Akkumulátorfűtési rendszer: Egy olyan rendszer, amelyet alacsony hőmérsékletű környezetben az akkumulátor hőt biztosítása érdekében használnak, hogy az akkumulátor alacsony hőmérsékleten történő megfelelő működését biztosítsa.

56. Nagy kisülési sebességű akkumulátor: Olyan akkumulátor, amely nagy áramellátással képes elektromos energiát szállítani nagy teljesítményű igényekkel, például elektromos szerszámokkal és elektromos járművekkel.

57. Másodlagos akkumulátor: Az újratölthető akkumulátor, szemben az eldobható akkumulátorral, amely nem újratölthető.

58. Akkumulátor monitor: Eszköz vagy rendszer az akkumulátor állapotának, feszültségének, hőmérsékletének és egyéb paramétereinek megfigyelésére az akkumulátor és az akkumulátor védelme érdekében.

Az akkumulátorok működési alapelvei

Akkumulátor felépítése: elektródok, elektrolit és elválasztó.
Image 1

1. Elektródok: Az akkumulátorban lévő elektródokat pozitív és negatív elektródra osztják.A pozitív elektróda az, ahol az oxidációs reakció zajlik az akkumulátorban, és a negatív elektróda az, ahol a redukciós reakció zajlik az akkumulátorban.A pozitív és negatív elektródokat vezetőképes anyagokból állnak, általában fémekből, szénből vagy vegyületekből.A pozitív és a negatív elektródok közötti potenciál különbsége az akkumulátorcellának feszültségét eredményezi.

2. Elektrolit: Az elektrolit az elektródák közötti közeg, amely lehetővé teszi az ionok átjutását az elektródok között, és fenntartja a töltési egyensúlyt.Az elektrolit folyékony, szilárd vagy gél formában lehet, a cella típusától függően.Folyékony cellában az elektrolit általában egy ionvegyület, amely oldatban oldódik.

3. Diafragma: A membrán fizikai gát a pozitív és a negatív elektródok között, megakadályozva a közvetlen elektronáramot, de lehetővé teszi az ionok áthaladását.A membrán funkciója a pozitív és negatív elektródok rövidzárlatának megakadályozása, miközben lehetővé teszi az ionok számára, hogy szabadon mozogjanak az elektroliton keresztül, és fenntartsák a cella töltési egyensúlyát.A membrán általában polimer anyagból vagy kerámia anyagból készül.

Ezek az alkatrészek együtt működnek az akkumulátorcella szerkezetének kialakításában.

Töltési és kisülési folyamatok az akkumulátorokban: kémiai reakciók és az áramáramlás.

1. Kisülési folyamat: Ha egy akkumulátort kiürít, a kémiai energiát elektromos energiává alakítják.A kisülés során oxidációs reakció zajlik a pozitív terminálnál, és a redukciós reakció a negatív terminálon.A kémiai reakciók elektronokat és ionokat eredményeznek.A pozitív elektróda felszabadítja az elektronokat, amelyek egy külső áramkörön át áramolnak, hogy elektromos áramot termeljenek.A negatív elektród elektronokat kap, amelyek ionokkal kombinálódnak, hogy vegyületeket képezzenek.Ugyanakkor az ionok az elektroliton mozognak, fenntartva az akkumulátor töltési egyenlegét.

2.Töltési folyamat: Az akkumulátor töltése során az elektromos energiát kémiai energiává alakítják az energia tárolása érdekében.A töltési folyamat során egy külső áramforrás előremeneti feszültséget alkalmaz, ami az áram áthaladását az akkumulátoron keresztül.A pozitív feszültség megfordítja az akkumulátort, és megfordítja a pozitív és a negatív elektródok közötti kémiai reakciót.A pozitív elektród elfogadja az elektronokat, és a negatív elektród felszabadítja azokat.A kémiai reakció az elektromos energiát kémiai potenciál energiaként tárolja, visszaállítva az akkumulátort eredeti állapotába.Az ionok az elektroliton keresztül mozognak, hogy fenntartsák a töltés egyensúlyát.

Image 2
Az akkumulátor feszültsége, kapacitása és energia sűrűsége.

Feszültség:
A feszültség az akkumulátor elektromos kimenetének szilárdságának mértéke.Általában feszültségben fejezik ki.A közös akkumulátorcellák feszültsége a következők:

Lítium-ion akkumulátor (Li-ion): általában 3,6 volt-3,7 volt.Különösebb az, hogy a LIFEPO4 (lítium vas -foszfát) akkumulátor 3,2 volt.(egysejtű feszültség)
Nikkel-cadmium akkumulátor (NICD): 1,2 volt (egysejtű feszültség).
NICKEL-fém-hidrid (NIMH): 1,2 volt (egysejtű feszültség).
Ólom-sav akkumulátor (ólom-sav): 2 volt-2,2 volt (egysejtes feszültség).Az ólom-sav akkumulátorokat általában használják a gépjármű-indításban, az energiatároló rendszerekben és más területeken.
Cink-lúgos akkumulátor (cink-szén): 1,5 volt (egysejtű feszültség).Az ilyen típusú akkumulátort általában az egyszer használatos lúgos akkumulátorokban, például AA és AAA akkumulátorokban találják meg.

A fentiek a különféle akkumulátorok feszültsége, és a feszültséget is növelhetjük, ha sorba csatlakoztatjuk őket.A példák a következők:

Három 3,7 V-os lítium-ion akkumulátort csatlakoztatnak sorozatban, hogy 11,1 V-os lítium-ion akkumulátor-csomagot kapjunk (vagyis amit gyakran 12 V-os lítium-ion akkumulátornak hívunk);
Három 2 V-os ólom-sav akkumulátort csatlakoztatnak sorban, hogy 6 V-os ólom-sav akkumulátort kapjanak;
Négy 3,2 V -os lítium -vas -foszfát akkumulátor sorozatban van csatlakoztatva, hogy 12,8 V -os lítium -vas -foszfát akkumulátort kapjunk (vagyis amit gyakran hívunk egy 12 V -os lítium -foszfát akkumulátornak)

Kapacitás:
Az akkumulátor kapacitásáról beszélve gyakran az amper-órák (AH) vagy a milliamper-órák (MAH) egységével fejezik ki.Az akkumulátor kapacitása az a töltés, amelyet az akkumulátor tárolhat, és úgy is érthető, mint az akkumulátor kiszállításának áramának és időpontjának a termékeként.Íme néhány példafigura és a leírásuk módja:

2000 MAH akkumulátor: Ez azt jelenti, hogy az akkumulátor kapacitása 2000 mAh.Ha az eszköz átlagos áramot 200 millamps (MA) óránként húz, akkor ez az akkumulátor elméletileg 10 órán keresztül képes energiát szolgáltatni (2000 mAh / 200 mA = 10 óra).
5AH akkumulátor: Ez azt jelenti, hogy az akkumulátor kapacitása 5 amp óra.Ha az eszköz átlagos áramot 1 amp (A) óránként fogyaszt, akkor ez az akkumulátor elméletileg 5 órán keresztül képes táplálkozni (5AH / 1A = 5 óra).

Az akkumulátorcsomagok párhuzamosan csatlakoztathatók, hogy megnövekedett kapacitást biztosítsanak:
2 12 V-100AH Li-ion akkumulátor párhuzamosan csatlakoztatható, hogy megkapja a 12V-200AH Li-ion akkumulátort.
2 LIFEPO4 3,2 V-10AH akkumulátor párhuzamosan csatlakoztatható, hogy megkapja a LIFEPO4 akkumulátort 3,2 V-20AH.

1000mAh akkumulátortöltő: Ez egy olyan töltő, amely óránként 1000 milliamps (MA) sebességgel töltheti fel az akkumulátort.Ha 2000 mAh -os akkumulátorod van, akkor ezt a töltővel el kell töltenie 2 órát (2000mAh / 1000MA = 2 óra), hogy teljes mértékben feltöltse.

A gyakorlatban az elméletileg kiszámított akkumulátorhasználati idő eltérhet az akkumulátor kopása és más tényezők miatt.

Energia sűrűség:
Az energia sűrűsége az akkumulátorban tárolt energia hatékonyságának mértéke.Ez jelzi az akkumulátor egységének vagy egység súlyának az energiamennyiségét.Az energia sűrűségének gyakori egységei a watt-óra/kilogramm (WH/kg) vagy a watt-óra liter (WH/L).

Lítium-ion akkumulátor: A lítium-ion akkumulátorok nagy energia sűrűségűek, általában 150-250 WH/kg.
NIMH akkumulátor: A NIMH akkumulátorok alacsonyabb energiájú sűrűséggel bírnak, mint a lítium-ion akkumulátorok.Általában 60 és 120 WH/kg között vannak.
Vezető-sav akkumulátor: Az ólom-sav akkumulátorok viszonylag alacsony energiájú sűrűséggel rendelkeznek, mint a lítium-ion akkumulátorok.Általában 30-50 WH/kg között vannak.
Cink-szén akkumulátor: A cink-szén akkumulátorok alacsonyabb energiájú sűrűségűek, mint a lítium-ion akkumulátorok.Általában 25 és 40 WH/kg között vannak.

A közös akkumulátor problémáinak hibaelhárítása

Akkumulátor -tárolási ajánlások

A megfelelő akkumulátor -tárolás elengedhetetlen az akkumulátor egészségének fenntartásához és élettartamának meghosszabbításához.Íme néhány ajánlás az akkumulátorok tárolására:

Hőmérséklet: Az akkumulátorokat hűvös, száraz helyen tárolja 15 ° C és 25 ° C (59 ° F és 77 ° F) hőmérsékleten.A magas hőmérsékletek felgyorsíthatják az önmagasztozási sebességet és lerövidíthetik az akkumulátor eltarthatóságát.Kerülje az akkumulátorok extrém hő vagy hideg kiadását.

Kerülje a páratartalmat: A nedvesség károsíthatja az akkumulátorokat, ami korrózióhoz vagy szivárgáshoz vezethet.Tartsa az akkumulátorokat távol a párás környezettől, például az alagsoroktól vagy a fürdőszobáktól.Győződjön meg arról, hogy a tárolóterület száraz és jól szellőző.

Töltési szint: Mielőtt hosszabb ideig tárolnánk az akkumulátorokat, a legjobb annak biztosítása, hogy részlegesen töltsék őket.A legtöbb gyártó a hosszú távú tároláshoz körülbelül 40–60% -os töltési szintet javasol.Ez a tartomány segít megelőzni a túlterhelés vagy a túlterhelés körülményeit a tárolás során.

Akkumulátor típusa: A különböző akkumulátor -vegyszerek speciális tárolási követelményekkel rendelkeznek.Íme néhány útmutató a közös típusokhoz:

a. Lúgos akkumulátorok: Az lúgos akkumulátorok hosszú ideig tartanak, és több évig tárolhatók.Nem újratölthetők, és nem szabad kitéve a szélsőséges hőmérsékleteknek.

b. Lítium-ion akkumulátorok: Li-ion akkumulátorok általában hordozható elektronika.Ha hosszabb ideig tervezi tárolni őket, törekedjen a díjszint 40 és 60% között.Kerülje a Li-ion akkumulátorok teljes töltéssel történő tárolását vagy teljesen ürítését.

c. Ólom-sav akkumulátorok: Ezeket általában a járművekben és a tartalék energiarendszerekben használják.A hosszú távú tároláshoz tartsa az ólom-sav akkumulátorokat teljesen feltöltve.Rendszeresen ellenőrizze az elektrolit szintjét, és szükség esetén töltsön fel desztillált vízzel.

d. Nikkel-alapú akkumulátorok (NIMH és NICD): A NIMH és a NICD akkumulátorokat részleges töltéssel (körülbelül 40%) kell tárolni.Ha a tárolás előtt teljesen ürítik őket, akkor feszültségdepresszió alakulhat ki, csökkentve az általános kapacitásukat.

SEPARATE tárolás: Az akkumulátorok tárolása oly módon, hogy megakadályozza a terminálok közötti érintkezést.Ha a pozitív és a negatív terminálok érintik egymást, vagy érintkeznek a vezetőképes anyagokkal, akkor ürülést és potenciális károkat okozhat.

Eredeti csomagolás: Az eredeti csomagolást úgy tervezték, hogy megvédje az akkumulátorokat a nedvesség, a por és más szennyező anyagoktól.

Rendszeres ellenőrzés: Időnként ellenőrizze a tárolt akkumulátorokat a szivárgás, a korrózió vagy a sérülés jeleit.Ha bármilyen problémát észlel, óvatosan kezelje őket, és ártalmatlanítsa őket.

Környezeti hatás.

Akkumulátor újrahasznosítás: Az akkumulátorok különféle vegyszereket és fémeket tartalmaznak, amelyek káros lehetnek a környezetre, ha nem megfelelően ártalmatlanítják.Az akkumulátorok újrahasznosítása elősegíti az értékes anyagok, például a lítium, a kobalt és a nikkel visszanyerését, és megakadályozza a toxikus anyagok felszabadulását.Számos közösségnek van akkumulátor-újrahasznosítási programja vagy lemorzsolódási helye.Kérdezze meg a helyi hatóságokat vagy az újrahasznosító központokat, hogy megtalálja a megfelelő ártalmatlanítási lehetőségeket a környéken.

Veszélyes anyagok: Néhány akkumulátor, például a járművekben használt ólom-sav akkumulátorok veszélyes anyagokat tartalmaznak, mint például ólom és kénsav.Ezen akkumulátorok nem megfelelő ártalmatlanítása szennyezi a talaj- és vízforrásokat, ami kockázatot jelent az emberi egészségre és a környezetre.Ahogy az emberek jobban megismerik a környezetvédelmet, egyre több ember használ környezetbarátabb lítium-ion akkumulátorokat, különösen a LIFEPO4 akkumulátorokat.

Energia fogyasztás: Az akkumulátor előállítása energiát igényel, és a környezeti hatás az akkumulátor típusától függően változik.Például, a sok elektronikus eszközben és elektromos járműben használt lítium-ion akkumulátorok előállítása magában foglalja az ásványok kinyerését és feldolgozását.Az energiahatékony eszközök használata és az akkumulátor használatának optimalizálása elősegítheti az általános energiafogyasztás csökkentését.

Ökológiai lábnyom: Az akkumulátor előállításához és ártalmatlanításához kapcsolódó szénlábnyom hozzájárulhat az üvegházhatású gázok kibocsátásához és az éghajlatváltozáshoz.A megújuló energiaforrások fokozott elfogadása az akkumulátorgyártáshoz és az újrahasznosításhoz elősegítheti a környezeti hatás enyhítését.