Panduan Utama untuk Baterai

2023-06-07
Panduan Utama untuk Baterai

Baterai telah menjadi bagian penting dari kehidupan kita sehari -hari.Mereka memberi daya pada perangkat dan teknologi yang membentuk dunia kita, dari telepon dan laptop hingga kendaraan listrik dan sistem penyimpanan energi.Mereka memberi kami kenyamanan energi portabel dan kemampuan untuk tetap terhubung, produktif, dan ramah lingkungan.Sangat penting untuk memahami berbagai jenis baterai, karakteristik mereka, dan bagaimana mengoptimalkan kemampuan mereka untuk memanfaatkan penggunaan energi kita sebaik -baiknya dan berkontribusi pada masa depan yang berkelanjutan.Dalam panduan komprehensif ini, kita akan mempelajari dunia baterai, mengeksplorasi sejarah, fungsionalitas, dan beragam aplikasi yang mengandalkannya.Mari kita memulai perjalanan ini untuk membuka kunci kekuatan baterai dan menerangi jalan menuju hari esok yang lebih berenergi.

Panduan berikut sangat informatif, jadi silakan temukan apa yang ingin Anda pelajari dari Daftar Isi tergantung pada tingkat pengetahuan baterai Anda.Tentu saja jika Anda seorang pemula, maka silakan mulai dari awal.

Tip pra-membaca: Klik sekali pada kotak teks judul dan teks terperinci akan diperluas;Klik lagi dan teks terperinci akan disembunyikan.

Perkenalan

Pentingnya dan aplikasi baterai yang luas.

Baterai sangat penting dalam masyarakat modern dan digunakan dalam berbagai aplikasi (dengan pengembangan teknologi, semakin banyak perangkat yang dikonversi menjadi daya baterai).Mereka memberikan solusi daya portabel, terbarukan dan darurat yang mendorong pengembangan teknologi, penggunaan energi berkelanjutan dan kemajuan dalam berbagai industri.

Image 1


1. Perangkat elektronik portabel: Seperti ponsel, tablet, laptop, dan kamera digital.

2. Angkutan: Kendaraan listrik dan hibrida menggunakan baterai sebagai perangkat penyimpanan energi primer.Dengan meningkatnya permintaan akan energi terbarukan dan moda transportasi yang ramah lingkungan, baterai memainkan peran penting dalam mendorong pengembangan transportasi yang berkelanjutan.

3. Penyimpanan Energi Terbarukan: Baterai banyak digunakan untuk menyimpan sumber energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin.Dengan menyimpan energi listrik dalam baterai, mereka dapat menyediakan pasokan listrik yang stabil saat energi matahari atau angin tidak tersedia.

4. Kekuatan darurat: Baterai memainkan peran penting sebagai sumber daya cadangan dalam situasi darurat.Misalnya, perangkat seperti telepon nirkabel, obor dan lampu darurat membutuhkan baterai untuk memberikan daya yang andal.

5. Peralatan medis: Banyak perangkat medis, seperti alat pacu jantung dan ventilator buatan, menggunakan baterai sebagai sumber daya.Stabilitas dan keandalan baterai sangat penting untuk pengoperasian perangkat kritis ini.

6. Aplikasi militer: Baterai digunakan dalam berbagai aplikasi militer, seperti untuk peralatan komunikasi militer, sistem navigasi dan drone.Baterai dapat menyediakan pasokan energi independen dan meningkatkan kemampuan tempur di medan perang.

7. Industri: Baterai digunakan dalam industri untuk sistem baterai, catu daya darurat dan sensor nirkabel.Mereka menyediakan catu daya yang andal dan memastikan kesinambungan dan keamanan produksi industri.

Tinjauan umum prinsip -prinsip dasar dan mekanisme kerja baterai.

Keajaiban baterai terletak pada kemampuan mereka untuk mengubah energi kimia menjadi energi listrik.Baterai terdiri dari dua elektroda (positif dan negatif) dan elektrolit.Elektrolit bertindak sebagai konduktor ion, memungkinkan reaksi kimia antara elektroda.

Image 2


Prinsip dasar baterai didasarkan pada reaksi elektrokimia.Ketika reaksi kimia terjadi, ia menghasilkan aliran elektron.Dalam keadaan bermuatan, baterai menyimpan bahan kimia antara elektroda positif dan negatif, dan reaksi kimianya dapat dibalik.Ketika baterai terhubung ke sirkuit eksternal, reaksi kimia dimulai, menyebabkan bahan kimia di terminal positif teroksidasi dan bahan kimia di terminal negatif untuk berkurang.Akibatnya, elektron mengalir dari terminal negatif ke terminal positif, menghasilkan arus listrik.Proses ini berlanjut sampai bahan kimia habis.

Berbagai jenis baterai menggunakan reaksi kimia yang berbeda untuk menghasilkan listrik.Sebagai contoh, jenis baterai lithium-ion yang paling umum: elektroda positifnya terdiri dari senyawa lithium (seperti kobalt oksida atau lithium besi fosfat) dan elektroda negatifnya terdiri dari bahan karbon (seperti grafit).Dalam keadaan bermuatan, ion lithium tertanam dari elektroda positif ke dalam bahan negatif.Selama pelepasan, ion lithium tidak ditanamkan dari elektroda negatif dan kembali ke elektroda positif, melepaskan elektron.

Nilai memiliki panduan utama pada baterai untuk pembaca.

Panduan utama sangat berharga bagi pembaca karena beberapa alasan:

1. Untuk memberikan informasi yang akurat: Internet penuh dengan fragmen informasi dan pendapat yang saling bertentangan.Panduan utama memberikan informasi yang komprehensif dan akurat dengan mengkonsolidasikan dan menyusun sumber yang dapat diandalkan untuk membantu pembaca dengan cepat mengakses pengetahuan yang mereka butuhkan dan menghindari informasi yang menyesatkan atau salah.

2. Hemat waktu dan usaha: Mencari internet untuk topik -topik tertentu sering kali membutuhkan banyak waktu untuk menyaring dan memverifikasi keandalan informasi.Panduan Ultimate menghemat waktu dan upaya dengan menyatukan informasi yang relevan sehingga pembaca dapat menemukan semua informasi yang mereka butuhkan di satu tempat.

3. Menyelesaikan kontradiksi dan kebingungan: Internet sering menyajikan jawaban yang berbeda untuk pertanyaan atau kontradiksi yang sama antara informasi.The Ultimate Guide membantu pembaca untuk menghindari kebingungan dan kebingungan dengan mensintesis berbagai pandangan dan sumber otoritatif untuk memberikan jawaban yang paling dapat diandalkan.

4. Berikan bimbingan dan saran: Panduan Utama tidak hanya memberikan fakta dan informasi, tetapi juga dapat memberikan panduan dan saran praktis.

Dasar -dasar baterai

Berbagai jenis baterai: prinsip, karakteristik, dan aplikasi.

Berikut adalah beberapa dari 5 jenis baterai yang paling umum, termasuk prinsip, karakteristik, dan aplikasi mereka.Jika Anda menginginkan informasi paling komprehensif tentang jenis baterai, Anda juga dapat melewatkan bagian ini dan langsung ke "sebagian besar jenis baterai dan aplikasi" di bawah ini.

Baterai asam timbal

Image 2


Prinsip: Baterai asam timbal menggunakan reaksi kimia antara timbal dan timbal dioksida untuk menghasilkan energi listrik.
Fitur: Biaya rendah, pemulihan awal yang tinggi dan kepadatan energi, tetapi besar dan berat.
Aplikasi: Baterai starter otomotif, UPS (catu daya tidak terputus), dll.

Baterai Li-ion (Lithium-ion)

Image 2


Prinsip: Baterai lithium-ion menggunakan migrasi ion lithium antara elektroda positif dan negatif untuk menyimpan dan melepaskan energi listrik.
Fitur: Kepadatan energi tinggi, berat badan yang lebih ringan dan kehidupan siklus yang lebih lama.Efisiensi pengisian dan pelepasan yang tinggi.
Aplikasi: Perangkat seluler (mis. Ponsel, komputer tablet), perangkat elektronik portabel dan kendaraan listrik.

Baterai NICD (Nikel-Kadmium)

Image 2


Prinsip: Baterai NICD menghasilkan energi listrik melalui reaksi kimia antara nikel dan kadmium hidroksida.
Fitur: Output daya tinggi dan umur panjang, tetapi mengandung kadmium logam berat yang berbahaya, yang berdampak pada lingkungan.
Aplikasi: Kamera digital, alat dan drone portabel, dll.

Baterai hidrida NIMH (Nickel-Metal)

Image 2


Prinsip: Baterai NIMH menggunakan reaksi kimia antara nikel dan hidrogen untuk menyimpan dan melepaskan energi listrik.
Fitur: Kepadatan energi tinggi, umur panjang, tidak ada polusi dan kinerja suhu tinggi yang lebih baik.
Aplikasi: Kendaraan hibrida, sistem penyimpanan energi, dll.

Baterai Lipo (Lithium Polymer)

Image 2


Prinsip: Baterai polimer lithium mirip dengan baterai ion lithium, tetapi menggunakan elektrolit polimer padat alih -alih elektrolit cair.
Fitur: Kepadatan energi tinggi, bobot yang lebih ringan, keamanan yang lebih baik dan tingkat pelepasan diri yang lebih rendah.Cocok untuk perangkat tipis.
Aplikasi: Laptop, jam tangan pintar dan perangkat medis portabel dll.

Pengetahuan Fisika Baterai
Tegangan (v):
Tegangan mewakili perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam sirkuit.Diukur dalam volt (v).Tegangan melintasi baterai biasanya dilambangkan sebagai V_BATT.

Biaya (q):
Biaya mengacu pada jumlah pengisian listrik yang disimpan dalam baterai.Ini diukur dalam coulomb (c) atau ampere-hour (AH).Hubungan antara muatan dan kapasitas diberikan oleh: Pengisian daya (q) = kapasitas (c) × tegangan (v)

Kapasitas (c):
Kapasitas mewakili jumlah pengisian yang dapat disimpan baterai.Biasanya diukur dalam Ampere-Hours (AH) atau Milliampere-Hours (MAH).Hubungan antara kapasitas, muatan, dan energi diberikan oleh: Energi (e) = kapasitas (c) × tegangan (v)

Energi (E):
Energi adalah kapasitas untuk melakukan pekerjaan atau potensi sistem untuk menyebabkan perubahan.Dalam konteks baterai, energi sering diukur dalam watt-jam (WH) atau joule (J).Hubungan antara energi, kapasitas, dan muatan diberikan oleh: Energi (E) = Charge (q) × tegangan (V)

Kekuatan (P):
Daya mewakili laju pekerjaan yang dilakukan atau energi ditransfer.Diukur dalam watt (w).Daya dalam sirkuit dihitung menggunakan rumus: Daya (p) = tegangan (v) × arus (i)

Koneksi seri:
1. Ketika baterai terhubung secara seri, tegangan total di seluruh sirkuit adalah jumlah dari tegangan baterai individual.Arus tetap sama.
Total tegangan (v_total) = v1 + v2 + v3 + ...
2. Ketika baterai terhubung secara seri, kapasitas total adalah jumlah dari kapasitas baterai individu.Ini karena arus tetap sama, tetapi tegangan total meningkat.
Kapasitas Total (C_Total) = C1 + C2 + C3 + ...

Koneksi paralel:
1. Ketika baterai terhubung secara paralel, tegangan total tetap sama dengan baterai individu, sedangkan total arus adalah jumlah arus yang mengalir melalui setiap baterai.
Total Current (I_Total) = I1 + I2 + I3 + ...
2. Ketika baterai terhubung secara paralel, kapasitas total sama dengan kapasitas baterai tunggal.Ini karena tegangan tetap sama, tetapi arus total meningkat.
Kapasitas total (c_total) = c1 = c2 = c3 = ...
Istilah dan Definisi Baterai Umum.

1. Kapasitas baterai: Jumlah energi listrik yang dapat disimpan baterai, biasanya diekspresikan dalam amp-jam (AH) atau mili-amp (mah).

2. Tegangan: Perbedaan potensial atau perbedaan tegangan baterai, dinyatakan dalam Volts V. Ini mewakili jumlah energi listrik yang dapat disimpan baterai.

3. Sel baterai: Sel individual dalam baterai, yang mengandung elektroda positif, elektroda negatif dan elektrolit.

4. Baterai: Keseluruhan yang terdiri dari beberapa sel baterai digabungkan.Mereka biasanya terhubung dan dikelola melalui konektor, papan sirkuit, dan komponen lainnya.

5. Koneksi seri: Beberapa sel baterai yang terhubung secara berurutan, dengan terminal positif yang terhubung ke terminal negatif, untuk meningkatkan total tegangan.Saat terhubung secara seri, tegangan sel ditumpangkan.

6. Koneksi paralel: Menghubungkan beberapa sel baterai secara berurutan, dengan terminal positif yang terhubung ke terminal negatif, untuk meningkatkan total kemampuan dan kapasitas arus.Saat terhubung secara paralel, kapasitas sel baterai ditambahkan bersama -sama.

7. Pengisian daya: Memberi makan energi listrik ke baterai dari sumber eksternal untuk mengembalikan energi kimia yang disimpan dalam baterai.

8. Pemakaian: Pelepasan energi listrik dari baterai untuk digunakan dalam memasok peralatan atau sirkuit elektronik.

9. Siklus pengisian daya: Mengacu pada proses pengisian dan pemakaian lengkap.

10. Efisiensi biaya: Rasio antara energi listrik yang diserap oleh baterai dan energi listrik yang sebenarnya disimpan selama proses pengisian.

11. Pelepasan diri: Laju baterai kehilangan daya sendiri saat tidak digunakan.

12. Daya tahan baterai: Rentang umur baterai, biasanya diukur dalam hal jumlah siklus pengisian daya atau waktu penggunaan.

13. Daya tahan baterai: Jumlah waktu baterai dapat terus memasok daya setelah satu pengisian daya.

14. Pengisian cepat: Teknologi pengisian daya yang memberikan daya ke baterai lebih cepat untuk mengurangi waktu pengisian daya.

15. Sistem Manajemen Baterai (BMS): Sistem listrik yang memantau dan mengontrol kondisi baterai, proses pengisian dan pelepasan dan melindungi baterai dari kondisi yang merugikan seperti kelebihan biaya dan kelebihan biaya.

16. Umur siklus baterai: Jumlah siklus pengisian yang dapat diselesaikan baterai, biasanya diukur dengan pengisian dan pemakaian ke kehilangan kapasitas spesifik seperti 80% dari kapasitas asli.

17. Tingkat pengisian maksimum: Tingkat pengisian maksimum yang dapat diterima dengan aman oleh baterai, dinyatakan sebagai rasio kapasitas pengisian daya.

18. Tingkat pelepasan maksimum: Laju arus maksimum di mana baterai dapat dikeluarkan dengan aman, dinyatakan sebagai rasio kapasitas saat ini.

19. Sirkuit Perlindungan Baterai: Perangkat pengaman yang digunakan untuk memantau kondisi baterai dan untuk memutuskan sirkuit baterai jika terjadi kelebihan biaya, overdischarge, arus berlebih, overemperature, dll. Untuk mencegah kerusakan atau bahaya pada baterai.

20. Polaritas baterai: Perbedaan dan identifikasi antara terminal positif dan negatif dari baterai, biasanya ditunjukkan oleh simbol + dan - atau tanda.

21. Daur ulang baterai: Proses pembuangan baterai bekas untuk memulihkan dan membuang bahan berbahaya yang terkandung di dalamnya dan menggunakan kembali bahan yang dapat didaur ulang.

22. Debit yang dalam: Suatu kondisi di mana baterai dibuang ke tingkat yang sangat rendah atau benar -benar habis.Debit yang dalam biasanya tidak sering direkomendasikan untuk menghindari efek negatif pada masa pakai baterai.

23. Pelepasan cepat: Teknik pelepasan yang melepaskan energi baterai pada arus tinggi untuk waktu yang singkat.

24. Kegagalan baterai: Suatu kondisi di mana baterai tidak dapat memberikan daya yang cukup atau mempertahankan operasi normal, yang dapat disebabkan oleh berbagai alasan seperti penuaan atau kerusakan.

25. Pelarian termal ?

26. Elektroda baterai: Elektroda positif dan negatif dalam baterai, yang merupakan komponen utama untuk menyimpan dan melepaskan muatan listrik.

27. Stasiun pertukaran baterai: Fasilitas atau layanan untuk penggantian cepat baterai dalam kendaraan listrik untuk memberikan jangkauan yang lebih panjang.

28. Reaksi elektrokimia: Reaksi kimia yang terjadi dalam baterai untuk mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui proses redoks.

29. Elektrolit: Cairan konduktif atau padatan yang digunakan untuk mengangkut ion antara elektroda positif dan negatif dari baterai untuk memfasilitasi reaksi elektrokimia.

30. Pengisi daya: Perangkat untuk mentransfer energi listrik ke baterai untuk mengembalikan energi kimianya yang disimpan.

31. Penyeimbangan baterai: Suatu proses dimana laju pengisian atau pelepasan setiap sel dalam paket baterai disesuaikan untuk memastikan bahwa muatan seimbang di antara sel -sel individu.

32. Baterai eksternal: Unit baterai yang dapat dilepas yang dapat dihubungkan ke perangkat elektronik untuk memasok daya.

33. Indikator pengisian baterai: Indikator atau tampilan yang menunjukkan status pengisian daya atau level baterai.

34. Efek memori baterai: Sebuah fenomena di mana kapasitas baterai secara bertahap berkurang karena siklus muatan dan pelepasan diulangi, karena baterai mengingat rentang pengisian daya dan pelepasan yang lebih kecil.

35. Impedansi: Mengacu pada resistansi internal baterai, yang mempengaruhi efisiensi dan kinerja konversi energinya.

36. Perlindungan suhu: Fungsi atau perangkat yang memantau dan mengontrol suhu baterai untuk mencegah kerusakan yang terlalu panas jika suhu menjadi terlalu tinggi.

37. Perlindungan tegangan rendah: Mekanisme perlindungan yang secara otomatis memotong sirkuit untuk mencegah over-discharge ketika tegangan baterai turun di bawah ambang batas yang aman.

38. Perlindungan berlebihan: Mekanisme perlindungan yang secara otomatis memotong sirkuit untuk mencegah biaya berlebih ketika muatan baterai mencapai ambang batas pengaman.

39. Penyimpanan baterai: Proses penahan baterai dalam keadaan yang tidak digunakan untuk jangka waktu yang lama, seringkali membutuhkan langkah-langkah yang tepat untuk mengurangi pelepasan diri dan melindungi baterai.

40. Sistem Manajemen Baterai (BMS): Sistem elektronik untuk memantau, mengendalikan dan melindungi kondisi dan kinerja paket baterai, termasuk pengelolaan arus, tegangan, suhu, dan parameter lainnya.

41. Indikator level baterai: Perangkat atau fungsi yang menunjukkan tingkat muatan yang tersisa dalam baterai, biasanya dinyatakan sebagai persentase atau dalam beberapa tahap.

42. Waktu pengisian: Waktu yang diperlukan untuk membawa baterai dari pengisian daya rendah ke pengisian penuh, yang dipengaruhi oleh daya pengisi daya dan kapasitas baterai.

43. Koefisien suhu: Hubungan antara kinerja baterai dan perubahan suhu, yang dapat mempengaruhi kapasitas, resistensi internal dan karakteristik pengisian daya baterai.

44. Garansi baterai: Garansi pabrikan tentang kinerja dan kualitas baterai untuk jangka waktu tertentu, biasanya dinyatakan dalam beberapa bulan atau tahun.

45. Stasiun pengisian: Peralatan atau fasilitas yang digunakan untuk memasok kendaraan listrik atau peralatan baterai lainnya untuk pengisian daya.

46. Penguji baterai: Perangkat atau instrumen yang digunakan untuk mengukur tegangan, kapasitas, resistansi internal, dan parameter baterai lainnya untuk menilai kesehatan dan kinerjanya.

47. Keseimbangan aktif: Teknik manajemen baterai yang menyamakan muatan dalam paket baterai dengan mengendalikan laju pengisian dan pelepasan antara sel individu.

48. Keseimbangan pasif: Teknik manajemen baterai di mana pengisian daya baterai seimbang dengan menghubungkan resistor atau bocor pengisian daya, biasanya kurang efisien daripada penyeimbangan aktif.

49. Kemasan baterai : Kemasan eksternal baterai, digunakan untuk melindungi sel, memberikan dukungan struktural dan mencegah sirkuit pendek.

50. Kepadatan energi tinggi: Jumlah maksimum energi listrik yang dapat disimpan baterai per unit volume atau berat, menunjukkan efisiensi penyimpanan energi baterai.

51. Tingkat self-discharge yang rendah: Tingkat di mana baterai kehilangan energi listrik sendiri sangat lambat dan mempertahankan status pengisian yang tinggi saat disimpan atau tidak digunakan untuk jangka waktu yang lama.

52. Polarisasi baterai: Mengacu pada perubahan material pada permukaan elektroda selama pengisian daya dan pelepasan karena reaksi kimia pada elektroda.

53. Kebocoran elektrolit baterai: Suatu kondisi di mana elektrolit dalam baterai bocor ke lingkungan eksternal, yang akan mengakibatkan degradasi kinerja baterai atau masalah keselamatan lainnya.

54. Sistem pendingin baterai: Suatu sistem yang digunakan untuk mengontrol suhu baterai, baik melalui disipasi panas, kipas atau pendinginan cair untuk menjaga baterai dalam kisaran suhu operasi yang sesuai.

55. Sistem Pemanasan Baterai: Sistem yang digunakan untuk memberikan panas ke baterai di lingkungan suhu rendah untuk memastikan pengoperasian baterai yang tepat pada suhu rendah.

56. Baterai laju pelepasan tinggi: Baterai yang mampu memberikan energi listrik pada arus tinggi untuk aplikasi dengan kebutuhan daya tinggi seperti alat daya dan kendaraan listrik.

57. Baterai sekunder: Baterai yang dapat diisi ulang, berbeda dengan baterai sekali pakai yang tidak dapat diisi ulang.

58. Monitor baterai: Perangkat atau sistem untuk memantau status, tegangan, suhu, dan parameter baterai lainnya secara real time untuk memberikan informasi dan melindungi baterai.

Prinsip Baterai Kerja

Konstruksi baterai: elektroda, elektrolit, dan pemisah.
Image 1

1. Elektroda: Elektroda dalam baterai dibagi menjadi elektroda positif dan negatif.Elektroda positif adalah di mana reaksi oksidasi terjadi pada baterai dan elektroda negatif adalah tempat reaksi reduksi terjadi pada baterai.Elektroda positif dan negatif terdiri dari bahan konduktif, biasanya logam, karbon atau senyawa digunakan.Perbedaan potensial antara elektroda positif dan negatif menghasilkan tegangan sel baterai.

2. Elektrolit: Elektrolit adalah media antara elektroda yang memungkinkan ion untuk lulus di antara elektroda dan mempertahankan keseimbangan muatan.Elektrolit dapat dalam bentuk cair, padat atau gel, tergantung pada jenis sel.Dalam sel cair, elektrolit biasanya merupakan senyawa ionik yang dilarutkan dalam larutan.

3. Diafragma: Diafragma adalah penghalang fisik antara elektroda positif dan negatif, mencegah aliran elektron langsung tetapi memungkinkan ion untuk melewati.Fungsi diafragma adalah untuk mencegah hubungan pendek dari elektroda positif dan negatif sambil memungkinkan ion bergerak bebas melalui elektrolit dan mempertahankan keseimbangan muatan sel.Diafragma biasanya terbuat dari bahan polimer atau bahan keramik.

Komponen -komponen ini bekerja bersama untuk membentuk struktur sel baterai.

Proses pengisian daya dan pelepasan dalam baterai: reaksi kimia dan aliran arus.

1. Proses pembuangan: Ketika baterai habis, energi kimia dikonversi menjadi energi listrik.Selama keluar, reaksi oksidasi terjadi di terminal positif dan reaksi reduksi di terminal negatif.Reaksi kimia menghasilkan elektron dan ion.Elektroda positif melepaskan elektron, yang mengalir melalui sirkuit eksternal untuk menghasilkan arus listrik.Elektroda negatif menerima elektron, yang bergabung dengan ion untuk membentuk senyawa.Pada saat yang sama, ion bergerak melalui elektrolit, mempertahankan keseimbangan muatan baterai.

2.Proses pengisian: Selama pengisian baterai, energi listrik dikonversi menjadi energi kimia untuk menyimpan energi.Selama proses pengisian, sumber daya eksternal menerapkan tegangan ke depan, menyebabkan arus melewati baterai.Tegangan positif membalikkan baterai dan membalikkan reaksi kimia antara elektroda positif dan negatif.Elektroda positif menerima elektron dan elektroda negatif melepaskannya.Reaksi kimia menyimpan energi listrik sebagai energi potensial kimia, mengembalikan baterai ke keadaan aslinya.Ion bergerak melalui elektrolit untuk menjaga keseimbangan muatan.

Image 2
Tegangan baterai, kapasitas, dan kepadatan energi.

tegangan:
Tegangan adalah ukuran kekuatan output listrik baterai.Biasanya diekspresikan dalam volt.Tegangan sel baterai yang umum adalah sebagai berikut:

Baterai lithium-ion (Li-ion): Umumnya 3,6 volt hingga 3,7 volt.Yang lebih istimewa adalah baterai LifePo4 (lithium besi fosfat) adalah 3,2 volt.(Tegangan sel tunggal)
Baterai Nikel-Kadmium (NICD): 1.2 volt (tegangan sel tunggal).
NIckel-Metal Hydride (NIMH): 1.2 volt (tegangan sel tunggal).
Baterai timbal-asam (timbal-asam): 2 volt hingga 2,2 volt (tegangan sel tunggal).Baterai timbal-asam umum digunakan dalam start mobil, sistem penyimpanan energi dan bidang lainnya.
Baterai seng-alkali (seng-karbon): 1,5 volt (tegangan sel tunggal).Jenis baterai ini biasanya ditemukan dalam baterai alkaline sekali pakai seperti baterai AA dan AAA.

Di atas adalah tegangan dari berbagai baterai, dan kami juga dapat meningkatkan tegangan dengan menghubungkannya secara seri.Contohnya adalah sebagai berikut:

Tiga baterai lithium-ion 3.7V terhubung secara seri untuk mendapatkan paket baterai lithium-ion 11.1V (yaitu, yang sering kita sebut paket baterai lithium-ion 12V);
Tiga baterai asam timbal 2V terhubung secara seri untuk mendapatkan paket baterai asam timbal 6V;
Empat baterai fosfat besi lithium 3.2V terhubung secara seri untuk mendapatkan paket baterai lithium besi lithium 12.8V (yaitu, yang sering kita sebut paket baterai lithium besi lithium 12V)

Kapasitas:
Saat berbicara tentang kapasitas baterai, sering kali diekspresikan menggunakan unit Ampere-Hours (AH) atau miliamer-hours (MAH).Kapasitas baterai adalah jumlah pengisian yang dapat disimpan baterai dan juga dapat dipahami sebagai produk dari saat ini dan waktu yang dapat diberikan oleh baterai.Berikut adalah beberapa contoh dan cara mereka dijelaskan:

Baterai 2000 mAh: Ini berarti baterai memiliki kapasitas 2000 mAh.Jika perangkat menggambar arus rata -rata 200 miliamp (MA) per jam, maka baterai ini secara teoritis dapat memasok daya selama 10 jam (2000mAh / 200mA = 10 jam).
Baterai 5Ah: Ini berarti baterai memiliki kapasitas 5 amp jam.Jika perangkat mengkonsumsi arus rata -rata 1 amp (a) per jam, maka baterai ini secara teoritis dapat memberi daya selama 5 jam (5Ah / 1A = 5 jam).

Paket baterai dapat dihubungkan secara paralel untuk memberikan peningkatan kapasitas, misalnya:
2 Baterai Li-ion 12V-100Ah dapat dihubungkan secara paralel untuk mendapatkan paket baterai Li-ion 12V-200Ah.
2 Baterai LIFEPO4 3.2V-10Ah dapat dihubungkan secara paralel untuk mendapatkan paket baterai LifePO4 3.2V-20Ah.

Pengisi daya baterai 1000mAh: Ini adalah pengisi daya yang dapat mengisi baterai dengan kecepatan 1000 miliamp (MA) per jam.Jika Anda memiliki baterai 2000mAh, mengisi daya dengan pengisi daya ini secara teoritis akan memakan waktu 2 jam (2000mAh / 1000mA = 2 jam) untuk mengisi penuh.

Dalam praktiknya, waktu penggunaan baterai yang dihitung secara teoritis dapat menyimpang karena keausan baterai dan faktor -faktor lainnya.

Kepadatan energi:
Kepadatan energi adalah ukuran efisiensi energi yang disimpan dalam baterai.Ini menunjukkan jumlah energi yang dapat disimpan per unit volume atau satuan berat baterai.Unit umum kepadatan energi adalah watt-jam per kilogram (WH/kg) atau watt-jam per liter (WH/L).

Baterai lithium-ion: Baterai lithium-ion memiliki kepadatan energi tinggi, biasanya mulai dari 150 hingga 250 wh/kg.
Baterai NIMH: Baterai NIMH memiliki kepadatan energi yang lebih rendah dibandingkan dengan baterai lithium-ion.Mereka biasanya berkisar dari 60 hingga 120 wh/kg.
Baterai asam timbal: Baterai asam timbal memiliki kepadatan energi yang relatif rendah dibandingkan dengan baterai lithium-ion.Mereka biasanya berkisar dari 30 hingga 50 WH/kg.
Baterai seng-karbon: Baterai seng-karbon memiliki kepadatan energi yang lebih rendah dibandingkan dengan baterai lithium-ion.Mereka biasanya berkisar dari 25 hingga 40 WH/kg.

Memecahkan Masalah Baterai Umum

Rekomendasi Penyimpanan Baterai

Penyimpanan baterai yang tepat sangat penting untuk menjaga kesehatan baterai dan memperpanjang umurnya.Berikut adalah beberapa rekomendasi untuk menyimpan baterai:

Suhu: Simpan baterai di tempat yang dingin dan kering dengan suhu antara 15 ° C dan 25 ° C (59 ° F dan 77 ° F).Temperatur tinggi dapat mempercepat laju pelepasan diri dan mempersingkat umur simpan baterai.Hindari mengekspos baterai hingga panas atau dingin yang ekstrem.

Hindari kelembaban: Kelembaban dapat merusak baterai, yang menyebabkan korosi atau kebocoran.Jauhkan baterai dari lingkungan yang lembab, seperti ruang bawah tanah atau kamar mandi.Pastikan area penyimpanan kering dan berventilasi baik.

Level Pengisian: Sebelum menyimpan baterai untuk waktu yang lama, yang terbaik adalah memastikan mereka dibebankan sebagian.Sebagian besar produsen merekomendasikan tingkat biaya sekitar 40% hingga 60% untuk penyimpanan jangka panjang.Kisaran ini membantu mencegah kondisi kelebihan biaya atau kelebihan biaya selama penyimpanan.

Jenis baterai: Kimia baterai yang berbeda memiliki persyaratan penyimpanan khusus.Berikut adalah beberapa pedoman untuk tipe umum:

A. Baterai Alkaline: Baterai alkaline memiliki umur simpan yang panjang dan dapat disimpan selama beberapa tahun.Mereka tidak dapat diisi ulang dan tidak boleh terkena suhu ekstrem.

B. Baterai Lithium-ion: Baterai Li-ion biasanya memberi daya pada elektronik portabel.Jika Anda berencana untuk menyimpannya untuk waktu yang lama, bertujuan untuk tingkat biaya antara 40% dan 60%.Hindari menyimpan baterai Li-ion dengan pengisian penuh atau benar-benar habis.

C. Baterai asam timbal: Ini biasanya digunakan dalam kendaraan dan sistem daya cadangan.Untuk penyimpanan jangka panjang, simpan baterai asam timbal penuh terisi penuh.Periksa level elektrolit secara teratur dan tambahkan dengan air suling jika diperlukan.

D. Baterai berbasis nikel (NIMH dan NICD): Baterai NIMH dan NICD harus disimpan dengan muatan parsial (sekitar 40%).Jika mereka sepenuhnya habis sebelum penyimpanan, mereka dapat mengembangkan depresi tegangan, mengurangi kapasitas keseluruhan mereka.

SPenyimpanan Eparate: Simpan baterai dengan cara yang mencegah kontak antara terminal mereka.Jika terminal positif dan negatif saling bersentuhan atau bersentuhan dengan bahan konduktif, itu dapat menyebabkan pelepasan dan potensi kerusakan.

Kemasan asli: Kemasan asli dirancang untuk melindungi baterai dari kelembaban, debu, dan kontaminan lainnya.

Inspeksi Reguler: Periksa baterai tersimpan secara berkala untuk tanda -tanda kebocoran, korosi, atau kerusakan.Jika Anda melihat masalah apa pun, tangani mereka dengan hati -hati dan buang dengan benar.

Dampak lingkungan.

Daur ulang baterai: Baterai mengandung berbagai bahan kimia dan logam yang dapat berbahaya bagi lingkungan jika tidak dibuang dengan benar.Baterai daur ulang membantu memulihkan bahan berharga seperti lithium, kobalt, dan nikel, dan mencegah pelepasan zat beracun.Banyak komunitas memiliki program daur ulang baterai atau lokasi drop-off.Periksa dengan otoritas lokal atau pusat daur ulang untuk menemukan opsi pembuangan yang tepat di daerah Anda.

Zat berbahaya: Beberapa baterai, seperti baterai asam timbal yang digunakan dalam kendaraan, mengandung zat berbahaya seperti timbal dan asam sulfat.Pembuangan baterai ini yang tidak tepat dapat mencemari sumber tanah dan air, menimbulkan risiko bagi kesehatan manusia dan lingkungan.Ketika orang menjadi lebih sadar akan perlindungan lingkungan, semakin banyak orang menggunakan baterai lithium-ion yang lebih ramah lingkungan, terutama baterai LIFEPO4.

Konsumsi energi: Produksi baterai membutuhkan energi, dan dampak lingkungan bervariasi tergantung pada jenis baterai.Misalnya, produksi baterai lithium-ion yang digunakan di banyak perangkat elektronik dan kendaraan listrik melibatkan ekstraksi dan pemrosesan mineral.Menggunakan perangkat hemat energi dan mengoptimalkan penggunaan baterai dapat membantu mengurangi konsumsi energi secara keseluruhan.

Jejak karbon: Jejak karbon yang terkait dengan produksi dan pembuangan baterai dapat berkontribusi pada emisi gas rumah kaca dan perubahan iklim.Peningkatan adopsi sumber energi terbarukan untuk pembuatan baterai dan daur ulang dapat membantu mengurangi dampak lingkungan.