Panduan utama untuk bateri

2023-06-07
Panduan utama untuk bateri

Bateri telah menjadi bahagian penting dalam kehidupan seharian kita.Mereka menguasai peranti dan teknologi yang membentuk dunia kita, dari telefon dan komputer riba ke kenderaan elektrik dan sistem penyimpanan tenaga.Mereka memberi kami kemudahan tenaga mudah alih dan keupayaan untuk terus berhubung, produktif, dan mesra alam.Adalah penting untuk memahami pelbagai jenis bateri, ciri -ciri mereka, dan bagaimana untuk mengoptimumkan keupayaan mereka untuk memanfaatkan penggunaan tenaga kita dan menyumbang kepada masa depan yang mampan.Dalam panduan yang komprehensif ini, kami akan menyelidiki dunia bateri, meneroka sejarah, fungsi, dan pelbagai aplikasi yang bergantung kepada mereka.Mari kita memulakan perjalanan ini untuk membuka kunci kuasa bateri dan menerangi jalan ke arah esok yang lebih bertenaga.

Panduan berikut sangat bermaklumat, jadi sila cari apa yang anda ingin pelajari dari jadual kandungan bergantung pada tahap pengetahuan bateri anda.Sudah tentu jika anda seorang pemula, maka sila mulakan pada mulanya.

Petua pra-membaca: Klik sekali pada kotak teks tajuk dan teks terperinci akan berkembang;Klik sekali lagi dan teks terperinci akan disembunyikan.

Pengenalan

Kepentingan dan aplikasi bateri yang meluas.

Bateri sangat penting dalam masyarakat moden dan digunakan dalam pelbagai aplikasi (dengan perkembangan teknologi, semakin banyak peranti sedang ditukar kepada kuasa bateri).Mereka menyediakan penyelesaian kuasa mudah alih, boleh diperbaharui dan kecemasan yang memacu pembangunan teknologi, penggunaan tenaga lestari dan kemajuan dalam pelbagai industri.

Image 1


1. Peranti elektronik mudah alih: Seperti telefon bimbit, tablet, komputer riba dan kamera digital.

2. Pengangkutan: Kenderaan elektrik dan hibrid menggunakan bateri sebagai peranti penyimpanan tenaga utama.Dengan peningkatan permintaan untuk tenaga boleh diperbaharui dan mod pengangkutan yang mesra alam, bateri memainkan peranan penting dalam memacu pembangunan pengangkutan yang mampan.

3. Penyimpanan Tenaga Boleh Diperbaharui: Bateri digunakan secara meluas untuk menyimpan sumber tenaga boleh diperbaharui seperti tenaga solar dan angin.Dengan menyimpan tenaga elektrik dalam bateri, mereka dapat menyediakan bekalan elektrik yang mantap apabila tenaga solar atau angin tidak tersedia.

4. Kuasa kecemasan: Bateri memainkan peranan penting sebagai sumber kuasa sandaran dalam situasi kecemasan.Sebagai contoh, peranti seperti telefon tanpa wayar, obor dan lampu kecemasan memerlukan bateri untuk menyediakan kuasa yang boleh dipercayai.

5. Peralatan perubatan: Banyak peranti perubatan, seperti alat pacu jantung dan ventilator buatan, menggunakan bateri sebagai sumber kuasa.Kestabilan dan kebolehpercayaan bateri adalah penting untuk operasi peranti kritikal ini.

6. Permohonan ketenteraan: Bateri digunakan dalam pelbagai aplikasi ketenteraan, seperti untuk peralatan komunikasi ketenteraan, sistem navigasi dan pesawat.Bateri boleh menyediakan bekalan tenaga bebas dan meningkatkan keupayaan tempur di medan perang.

7. Perindustrian: Bateri digunakan dalam industri untuk sistem bateri, bekalan kuasa kecemasan dan sensor tanpa wayar.Mereka menyediakan bekalan kuasa yang boleh dipercayai dan memastikan kesinambungan dan keselamatan pengeluaran perindustrian.

Gambaran keseluruhan prinsip asas dan mekanisme kerja bateri.

Keajaiban bateri terletak pada keupayaan mereka untuk menukar tenaga kimia ke dalam tenaga elektrik.Bateri terdiri daripada dua elektrod (positif dan negatif) dan elektrolit.Elektrolit bertindak sebagai konduktor ion, yang membolehkan tindak balas kimia antara elektrod.

Image 2


Prinsip asas bateri adalah berdasarkan reaksi elektrokimia.Apabila tindak balas kimia berlaku, ia menghasilkan aliran elektron.Dalam keadaan yang dikenakan, bateri menyimpan bahan kimia antara elektrod positif dan negatif, dan tindak balas kimia boleh diterbalikkan.Apabila bateri disambungkan ke litar luaran, tindak balas kimia bermula, menyebabkan bahan kimia di terminal positif untuk mengoksidakan dan kimia pada terminal negatif untuk dikurangkan.Akibatnya, elektron mengalir dari terminal negatif ke terminal positif, menghasilkan arus elektrik.Proses ini berterusan sehingga bahan kimia habis.

Jenis bateri yang berbeza menggunakan tindak balas kimia yang berbeza untuk menjana elektrik.Sebagai contoh, jenis bateri lithium-ion yang paling biasa: elektrod positifnya terdiri daripada sebatian litium (seperti kobalt oksida atau fosfat besi lithium) dan elektrod negatifnya terdiri daripada bahan karbon (seperti grafit).Dalam keadaan yang dikenakan, ion litium tertanam dari elektrod positif ke dalam bahan negatif.Semasa pelepasan, ion litium dihiasi dari elektrod negatif dan kembali ke elektrod positif, melepaskan elektron.

Nilai mempunyai panduan utama pada bateri untuk pembaca.

Panduan Ultimate sangat berharga kepada pembaca kerana beberapa sebab:

1. Untuk memberikan maklumat yang tepat: Internet penuh dengan serpihan maklumat dan pendapat yang bercanggah.Panduan Ultimate memberikan maklumat yang komprehensif dan tepat dengan menyatukan dan menyusun sumber yang boleh dipercayai untuk membantu pembaca dengan cepat mengakses pengetahuan yang mereka perlukan dan mengelakkan maklumat yang mengelirukan atau salah.

2. Jimat masa dan usaha: Mencari Internet untuk topik tertentu sering memerlukan banyak masa untuk menyaring dan mengesahkan kebolehpercayaan maklumat.Panduan Ultimate menjimatkan masa dan usaha dengan menyatukan maklumat yang relevan supaya pembaca dapat mencari semua maklumat yang mereka perlukan di satu tempat.

3. Menyelesaikan percanggahan dan kekeliruan: Internet sering memberikan jawapan yang berbeza kepada soalan atau percanggahan yang sama antara maklumat.Panduan Ultimate membantu pembaca untuk melepaskan kekeliruan dan kebingungan dengan mensintesis pandangan yang berbeza dan sumber berwibawa untuk memberikan jawapan yang paling boleh dipercayai.

4. Berikan bimbingan dan nasihat: Panduan Ultimate bukan sahaja memberikan fakta dan maklumat, tetapi juga dapat memberikan panduan dan nasihat praktikal.

Asas bateri

Jenis Bateri yang berbeza: Prinsip, Ciri, dan Aplikasi.

Berikut adalah beberapa 5 jenis bateri yang paling biasa, termasuk prinsip, ciri dan aplikasi mereka.Jika anda mahukan maklumat yang paling komprehensif mengenai jenis bateri, anda juga boleh melangkau bahagian ini dan terus ke "kebanyakan jenis bateri dan aplikasi" di bawah.

Bateri asid plumbum

Image 2


Prinsip: Bateri asid plumbum menggunakan tindak balas kimia antara plumbum dan plumbum dioksida untuk menghasilkan tenaga elektrik.
Ciri -ciri: Kos rendah, ketumpatan semasa dan tenaga permulaan yang tinggi, tetapi besar dan berat.
Aplikasi: Bateri starter automotif, UPS (bekalan kuasa tidak terganggu), dll.

Bateri li-ion (lithium-ion)

Image 2


Prinsip: Bateri lithium-ion menggunakan penghijrahan ion litium antara elektrod positif dan negatif untuk menyimpan dan melepaskan tenaga elektrik.
Ciri -ciri: Ketumpatan tenaga yang tinggi, berat badan yang lebih ringan dan hayat kitaran yang lebih panjang.Pengisian tinggi dan kecekapan pelepasan.
Aplikasi: Peranti mudah alih (mis. Telefon bimbit, komputer tablet), peranti elektronik mudah alih dan kenderaan elektrik.

Bateri NICD (Nickel-Cadmium)

Image 2


Prinsip: Bateri NICD menghasilkan tenaga elektrik melalui tindak balas kimia antara nikel dan kadmium hidroksida.
Ciri -ciri: Output kuasa tinggi dan jangka hayat, tetapi ia mengandungi kadmium logam berat yang berbahaya, yang mempunyai kesan tertentu terhadap alam sekitar.
Aplikasi: Kamera digital, alat mudah alih dan drone, dll.

Bateri hidrida NIMH (nikel-logam)

Image 2


Prinsip: Bateri NIMH menggunakan tindak balas kimia antara nikel dan hidrogen untuk menyimpan dan melepaskan tenaga elektrik.
Ciri -ciri: Ketumpatan tenaga yang tinggi, jangka hayat, tiada pencemaran dan prestasi suhu tinggi yang lebih baik.
Aplikasi: Kenderaan hibrid, sistem penyimpanan tenaga, dll.

Bateri lipo (litium polimer)

Image 2


Prinsip: Bateri polimer lithium adalah serupa dengan bateri ion lithium, tetapi ia menggunakan elektrolit polimer pepejal dan bukannya elektrolit cecair.
Ciri-ciri: Ketumpatan tenaga yang tinggi, berat badan yang lebih ringan, keselamatan yang lebih baik dan kadar pelepasan diri yang lebih rendah.Sesuai untuk peranti nipis.
Aplikasi: Komputer riba, jam tangan pintar dan peranti perubatan mudah alih dan lain -lain.

Pengetahuan fizik bateri
Voltan (v):
Voltan mewakili perbezaan potensi elektrik antara dua mata dalam litar.Ia diukur dalam volt (V).Voltan merentasi bateri biasanya dilambangkan sebagai V_batt.

Caj (Q):
Caj merujuk kepada jumlah caj elektrik yang disimpan dalam bateri.Ia diukur dalam coulombs (c) atau ampere-jam (AH).Hubungan antara caj dan kapasiti diberikan oleh: Caj (q) = kapasiti (c) × voltan (v)

Kapasiti (c):
Kapasiti mewakili jumlah caj yang boleh disimpan oleh bateri.Ia biasanya diukur dalam jam amper (AH) atau milliamper-jam (MAH).Hubungan antara kapasiti, caj, dan tenaga diberikan oleh: Tenaga (e) = kapasiti (c) × voltan (v)

Tenaga (e):
Tenaga adalah keupayaan untuk melakukan kerja atau potensi sistem untuk menyebabkan perubahan.Dalam konteks bateri, tenaga sering diukur dalam jam watt (wh) atau joules (j).Hubungan antara tenaga, kapasiti, dan caj diberikan oleh: Tenaga (e) = caj (q) × voltan (v)

Kuasa (p):
Kuasa mewakili kadar di mana kerja dilakukan atau tenaga dipindahkan.Ia diukur dalam Watts (W).Kuasa dalam litar dikira menggunakan formula: Kuasa (p) = voltan (v) × arus (i)

Sambungan Siri:
1. Apabila bateri disambungkan secara siri, jumlah voltan merentasi litar adalah jumlah voltan bateri individu.Arus tetap sama.
Jumlah voltan (v_total) = v1 + v2 + v3 + ...
2. Apabila bateri disambungkan secara siri, jumlah kapasiti adalah jumlah kapasiti bateri individu.Ini kerana arus tetap sama, tetapi jumlah voltan meningkat.
Jumlah kapasiti (c_total) = c1 + c2 + c3 + ...

Sambungan selari:
1. Apabila bateri disambungkan secara selari, jumlah voltan tetap sama seperti bateri individu, manakala jumlah arus adalah jumlah arus yang mengalir melalui setiap bateri.
Jumlah semasa (i_total) = i1 + i2 + i3 + ...
2. Apabila bateri disambungkan secara selari, jumlah kapasiti adalah sama dengan kapasiti bateri tunggal.Ini kerana voltan tetap sama, tetapi jumlah semasa meningkat.
Jumlah kapasiti (c_total) = c1 = c2 = c3 = ...
Terma dan definisi bateri biasa.

1. Kapasiti bateri: Jumlah tenaga elektrik yang boleh disimpan oleh bateri, biasanya dinyatakan dalam jam amp (AH) atau milli-amps (MAH).

2. voltan: Perbezaan potensi atau perbezaan voltan bateri, dinyatakan dalam Volts V. Ia mewakili jumlah tenaga elektrik yang dapat disimpan oleh bateri.

3. Sel bateri: Sel individu dalam bateri, yang mengandungi elektrod positif, elektrod negatif dan elektrolit.

4. Pek bateri: Keseluruhan yang terdiri daripada beberapa sel bateri yang digabungkan.Mereka biasanya dihubungkan dan dikendalikan melalui penyambung, papan litar dan komponen lain.

5. Sambungan Siri: Sel -sel bateri berganda yang disambungkan mengikut urutan, dengan terminal positif yang disambungkan ke terminal negatif, untuk meningkatkan jumlah voltan.Apabila disambungkan dalam siri, voltan sel ditumpukan.

6. Sambungan selari: Menghubungkan pelbagai sel bateri dalam urutan, dengan terminal positif yang disambungkan ke terminal negatif, untuk meningkatkan keupayaan dan kapasiti semasa.Apabila disambungkan selari, kapasiti sel bateri ditambah bersama.

7. Mengecas: Memakan tenaga elektrik ke dalam bateri dari sumber luaran untuk memulihkan tenaga kimia yang disimpan dalam bateri.

8. Menunaikan: Pembebasan tenaga elektrik dari bateri untuk digunakan dalam membekalkan peralatan atau litar elektronik.

9. Kitaran caj: Merujuk kepada proses pengecasan dan pelepasan yang lengkap.

10. Kecekapan caj: Nisbah antara tenaga elektrik yang diserap oleh bateri dan tenaga elektrik sebenarnya disimpan semasa proses pengecasan.

11. Pelepasan diri: Kadar di mana bateri kehilangan kuasa sendiri apabila tidak digunakan.

12. Hayat bateri: Jangka hayat bateri, biasanya diukur dari segi bilangan kitaran caj atau masa penggunaan.

13. Hayat bateri: Jumlah masa bateri boleh terus membekalkan kuasa selepas satu caj.

14. Pengecasan cepat: Teknologi pengecasan yang memberikan kuasa kepada bateri lebih cepat untuk mengurangkan masa pengecasan.

15. Sistem Pengurusan Bateri (BMS): Sistem elektrik yang memantau dan mengawal keadaan bateri, proses pengecasan dan pelepasan dan melindungi bateri dari keadaan buruk seperti overcharge dan overdischarge.

16. Hayat kitaran bateri: Bilangan kitaran cas Bateri boleh diselesaikan, biasanya diukur dengan mengecas dan melepaskan kepada kehilangan kapasiti tertentu seperti 80% daripada kapasiti asal.

17. Kadar caj maksimum: Kadar caj maksimum yang boleh diterima dengan selamat oleh bateri, dinyatakan sebagai nisbah kapasiti caj.

18. Kadar pelepasan maksimum: Kadar semasa maksimum di mana bateri boleh dilepaskan dengan selamat, dinyatakan sebagai nisbah kapasiti semasa.

19. Litar perlindungan bateri: Peranti keselamatan yang digunakan untuk memantau keadaan bateri dan untuk memutuskan sambungan litar bateri sekiranya berlebihan, overdischarge, overcurrent, overtemperature, dan lain -lain untuk mengelakkan kerosakan atau bahaya kepada bateri.

20. Polariti bateri: Perbezaan dan pengenalan antara terminal positif dan negatif bateri, biasanya ditunjukkan oleh simbol + dan - atau tanda.

21. Kitar semula bateri: Proses pelupusan bateri yang digunakan untuk memulihkan dan melupuskan bahan -bahan berbahaya yang terkandung di dalamnya dan untuk menggunakan semula bahan kitar semula.

22. Pelepasan dalam: Keadaan di mana bateri dilepaskan ke tahap yang sangat rendah atau habis sepenuhnya.Pelepasan dalam tidak biasanya disyorkan untuk mengelakkan kesan negatif terhadap hayat bateri.

23. Pelepasan pesat: Teknik pelepasan yang mengeluarkan tenaga bateri pada arus yang tinggi untuk jangka masa yang singkat.

24. Kegagalan bateri: Keadaan di mana bateri tidak dapat memberikan kuasa yang mencukupi atau mengekalkan operasi normal, yang boleh disebabkan oleh pelbagai sebab seperti penuaan atau kerosakan.

25. Pelarian Thermal : Merujuk kepada kenaikan suhu yang pesat dan tidak terkawal dalam bateri di bawah keadaan yang tidak normal, seperti overcharge, overdischarge, overheating, dan lain -lain, yang boleh menyebabkan bateri meletup atau menangkap api.

26. Elektrod bateri: Elektrod positif dan negatif dalam bateri, yang merupakan komponen utama untuk menyimpan dan melepaskan caj elektrik.

27. Stesen pertukaran bateri: Kemudahan atau perkhidmatan untuk penggantian bateri pesat dalam kenderaan elektrik untuk menyediakan jangkauan yang lebih panjang.

28. Reaksi elektrokimia: Reaksi kimia yang berlaku dalam bateri untuk menukar tenaga kimia ke dalam tenaga elektrik melalui proses redoks.

29. Elektrolit: Cecair konduktif atau pepejal yang digunakan untuk mengangkut ion antara elektrod positif dan negatif bateri untuk memudahkan tindak balas elektrokimia.

30. Pengecas: Peranti untuk memindahkan tenaga elektrik ke bateri untuk memulihkan tenaga kimia yang disimpan.

31. Mengimbangi bateri: Proses di mana kadar caj atau pelepasan setiap sel dalam pek bateri diselaraskan untuk memastikan caj itu seimbang antara sel individu.

32. Bateri luaran: Unit bateri yang boleh ditanggalkan yang boleh disambungkan ke peranti elektronik untuk membekalkan kuasa.

33. Petunjuk Pengecasan Bateri: Penunjuk atau paparan yang menunjukkan keadaan caj atau tahap bateri.

34. Kesan Memori Bateri: Fenomena di mana kapasiti bateri secara beransur -ansur berkurangan apabila kitaran caj dan pelepasan diulang, kerana bateri mengingati julat caj dan pelepasan yang lebih kecil.

35. Impedans: Merujuk kepada rintangan dalaman bateri, yang mempengaruhi kecekapan dan prestasi penukaran tenaga.

36. Perlindungan suhu: Fungsi atau peranti yang memantau dan mengawal suhu bateri untuk mengelakkan kerosakan terlalu panas jika suhu menjadi terlalu tinggi.

37. Perlindungan voltan rendah: Mekanisme perlindungan yang secara automatik memotong litar untuk mengelakkan lebih banyak pelepasan apabila voltan bateri jatuh di bawah ambang yang selamat.

38. Perlindungan berlebihan: Mekanisme perlindungan yang secara automatik memotong litar untuk mengelakkan berlebihan apabila cas bateri mencapai ambang keselamatan.

39. Penyimpanan bateri: Proses mengekalkan bateri dalam keadaan yang tidak digunakan untuk jangka masa yang panjang, sering memerlukan langkah-langkah yang sesuai untuk mengurangkan pelepasan diri dan melindungi bateri.

40. Sistem Pengurusan Bateri (BMS): Sistem elektronik untuk pemantauan, mengawal dan melindungi keadaan dan prestasi pek bateri, termasuk pengurusan arus, voltan, suhu dan parameter lain.

41. Penunjuk Tahap Bateri: Peranti atau fungsi yang menunjukkan tahap caj yang tinggal dalam bateri, biasanya dinyatakan sebagai peratusan atau dalam beberapa peringkat.

42. Masa mengecas: Masa yang diperlukan untuk membawa bateri dari caj yang rendah ke caj penuh, yang dipengaruhi oleh kuasa pengecas dan kapasiti bateri.

43. Pekali suhu: Hubungan antara prestasi bateri dan perubahan suhu, yang boleh menjejaskan kapasiti, rintangan dalaman dan ciri caj/pelepasan bateri.

44. Waranti Bateri: Waranti pengeluar mengenai prestasi dan kualiti bateri untuk tempoh masa tertentu, biasanya dinyatakan dalam bulan atau tahun.

45. Stesen pengecasan: Peralatan atau kemudahan yang digunakan untuk membekalkan kenderaan elektrik atau peralatan bateri lain untuk mengecas.

46. Penguji bateri: Peranti atau instrumen yang digunakan untuk mengukur voltan, kapasiti, rintangan dalaman dan parameter lain bateri untuk menilai kesihatan dan prestasi.

47. Mengimbangi aktif: Teknik pengurusan bateri yang menyamakan caj dalam pek bateri dengan mengawal kadar caj dan pelepasan antara sel individu.

48. Mengimbangi pasif: Teknik pengurusan bateri di mana caj dalam pek bateri seimbang dengan menghubungkan perintang atau kebocoran caj, biasanya kurang cekap daripada mengimbangi aktif.

49. Pembungkusan bateri : Pembungkusan luaran bateri, yang digunakan untuk melindungi sel, memberikan sokongan struktur dan mencegah litar pintas.

50. Ketumpatan tenaga yang tinggi: Jumlah maksimum tenaga elektrik yang bateri boleh menyimpan jumlah atau berat unit per unit, menunjukkan kecekapan penyimpanan tenaga bateri.

51. Kadar pelepasan diri yang rendah: Kadar di mana bateri kehilangan tenaga elektrik dengan sendirinya sangat perlahan dan mengekalkan keadaan yang tinggi apabila disimpan atau tidak digunakan untuk jangka masa yang panjang.

52. Polarisasi bateri: Merujuk kepada perubahan bahan pada permukaan elektrod semasa pengecasan dan pelepasan akibat tindak balas kimia pada elektrod.

53. Kebocoran elektrolit bateri: Keadaan di mana elektrolit dalam kebocoran bateri ke dalam persekitaran luaran, yang akan mengakibatkan kemerosotan prestasi bateri atau masalah keselamatan lain.

54. Sistem penyejukan bateri: Sistem yang digunakan untuk mengawal suhu bateri, sama ada melalui pelesapan haba, kipas atau penyejukan cecair untuk mengekalkan bateri dalam julat suhu operasi yang sesuai.

55. Sistem Pemanasan Bateri: Sistem yang digunakan untuk memberikan haba kepada bateri dalam persekitaran suhu rendah untuk memastikan operasi bateri yang betul pada suhu rendah.

56. Bateri kadar pelepasan tinggi: Bateri yang mampu menyampaikan tenaga elektrik pada arus yang tinggi untuk aplikasi dengan keperluan kuasa tinggi seperti alat kuasa dan kenderaan elektrik.

57. Bateri sekunder: Bateri yang boleh dicas semula, berbanding dengan bateri pakai buang yang tidak boleh dicas semula.

58. Monitor bateri: Peranti atau sistem untuk memantau status, voltan, suhu dan parameter lain bateri dalam masa nyata untuk memberikan maklumat dan melindungi bateri.

Prinsip kerja bateri

Pembinaan bateri: elektrod, elektrolit, dan pemisah.
Image 1

1. Elektrod: Elektrod dalam bateri dibahagikan kepada elektrod positif dan negatif.Elektrod positif adalah di mana tindak balas pengoksidaan berlaku di dalam bateri dan elektrod negatif adalah di mana tindak balas pengurangan berlaku di dalam bateri.Elektrod positif dan negatif terdiri daripada bahan konduktif, biasanya logam, karbon atau sebatian digunakan.Perbezaan potensi antara elektrod positif dan negatif menghasilkan voltan sel bateri.

2. Elektrolit: Elektrolit adalah medium antara elektrod yang membolehkan ion lulus di antara elektrod dan mengekalkan baki caj.Elektrolit boleh dalam bentuk cecair, pepejal atau gel, bergantung kepada jenis sel.Dalam sel cecair, elektrolit biasanya merupakan sebatian ionik yang dibubarkan dalam larutan.

3. Diafragma: Diafragma adalah halangan fizikal antara elektrod positif dan negatif, menghalang aliran elektron langsung tetapi membolehkan ion melewati.Fungsi diafragma adalah untuk mencegah litar pintas elektrod positif dan negatif sambil membenarkan ion bergerak dengan bebas melalui elektrolit dan mengekalkan baki caj sel.Diafragma biasanya diperbuat daripada bahan polimer atau bahan seramik.

Komponen ini bekerjasama untuk membentuk struktur sel bateri.

Proses caj dan pelepasan dalam bateri: tindak balas kimia dan aliran semasa.

1. Proses pelepasan: Apabila bateri dilepaskan, tenaga kimia ditukar menjadi tenaga elektrik.Semasa pelepasan, tindak balas pengoksidaan berlaku di terminal positif dan tindak balas pengurangan di terminal negatif.Reaksi kimia menghasilkan elektron dan ion.Elektrod positif mengeluarkan elektron, yang mengalir melalui litar luaran untuk menghasilkan arus elektrik.Elektrod negatif menerima elektron, yang bergabung dengan ion untuk membentuk sebatian.Pada masa yang sama, ion bergerak melalui elektrolit, mengekalkan baki caj bateri.

2.Proses pengecasan: Semasa pengisian bateri, tenaga elektrik ditukar menjadi tenaga kimia untuk menyimpan tenaga.Semasa proses pengecasan, sumber kuasa luaran menggunakan voltan ke hadapan, menyebabkan arus melewati bateri.Voltan positif membalikkan bateri dan membalikkan tindak balas kimia antara elektrod positif dan negatif.Elektrod positif menerima elektron dan elektrod negatif melepaskannya.Reaksi kimia menyimpan tenaga elektrik sebagai tenaga potensi kimia, memulihkan bateri ke keadaan asalnya.Ion bergerak melalui elektrolit untuk mengekalkan baki caj.

Image 2
Voltan bateri, kapasiti, dan ketumpatan tenaga.

Voltan:
Voltan adalah ukuran kekuatan output elektrik bateri.Ia biasanya dinyatakan dalam volt.Voltan sel bateri biasa adalah seperti berikut:

Bateri lithium-ion (Li-ion): Secara amnya 3.6 volt hingga 3.7 volt.Apa yang lebih istimewa ialah bateri LIFEPO4 (Lithium Iron Phosphate) adalah 3.2 volt.(voltan sel tunggal)
Bateri Nikel-Kadmium (NICD): 1.2 volt (voltan sel tunggal).
NIckel-logam hidrida (NIMH): 1.2 volt (voltan sel tunggal).
Bateri asid plumbum (asid plumbum): 2 volt hingga 2.2 volt (voltan sel tunggal).Bateri asid plumbum biasanya digunakan dalam permulaan kereta, sistem penyimpanan tenaga dan bidang lain.
Bateri zink-alkali (zink-karbon): 1.5 volt (voltan sel tunggal).Bateri jenis ini biasanya dijumpai dalam bateri alkali tunggal seperti bateri AA dan AAA.

Di atas adalah voltan pelbagai bateri, dan kita juga boleh meningkatkan voltan dengan menghubungkannya dalam siri.Contohnya adalah seperti berikut:

Tiga bateri lithium-ion 3.7V disambungkan secara siri untuk mendapatkan pek bateri lithium-ion 11.1V (iaitu, yang sering kita panggil pek bateri lithium-ion 12V);
Tiga bateri asid plumbum 2V disambungkan secara siri untuk mendapatkan pek bateri asid plumbum 6V;
Empat bateri fosfat besi lithium 3.2V disambungkan secara siri untuk mendapatkan pek bateri fosfat besi 12.8V lithium (iaitu, yang sering kita panggil pek bateri besi fosfat 12V lithium))

Kapasiti :
Apabila bercakap tentang kapasiti bateri, ia sering dinyatakan menggunakan unit Ampere-Hours (AH) atau Milliampere-Hours (MAH).Kapasiti bateri adalah jumlah caj yang boleh disimpan oleh bateri dan juga boleh difahami sebagai produk semasa dan masa yang dapat disampaikan oleh bateri.Berikut adalah beberapa contoh angka dan cara mereka diterangkan:

Bateri 2000 mAh: Ini bermakna bateri mempunyai kapasiti 2000 mAh.Jika peranti menarik arus purata 200 milliamps (MA) sejam, maka bateri ini boleh secara teorinya dapat membekalkan kuasa selama 10 jam (2000mAh / 200mA = 10 jam).
Bateri 5AH: Ini bermakna bateri mempunyai kapasiti 5 jam amp.Jika peranti menggunakan arus purata 1 amp (a) sejam, maka bateri ini boleh secara teoritis berkuasa selama 5 jam (5Ah / 1A = 5 jam).

Pek bateri boleh disambungkan selari untuk memberikan kapasiti yang meningkat, contohnya:
2 Bateri Li-ion 12V-100Ah boleh disambungkan selari untuk mendapatkan pek bateri Li-ion 12V-200AH.
2 Bateri LIFEPO4 3.2V-10AH boleh dihubungkan selari untuk mendapatkan pek bateri LIFEPO4 sebanyak 3.2V-20Ah.

Pengecas bateri 1000mAh: Ini adalah pengecas yang boleh mengecas bateri pada kadar 1000 milliamp (MA) sejam.Sekiranya anda mempunyai bateri 2000mAh, mengecasnya dengan pengecas ini secara teorinya mengambil masa 2 jam (2000mAh / 1000mA = 2 jam) untuk mengenakannya sepenuhnya.

Dalam praktiknya, masa penggunaan bateri yang dikira secara teorinya boleh menyimpang kerana haus dan lusuh bateri dan faktor lain.

Ketumpatan Tenaga:
Ketumpatan tenaga adalah ukuran kecekapan tenaga yang disimpan dalam bateri.Ia menunjukkan jumlah tenaga yang boleh disimpan per unit volum atau berat unit bateri.Unit umum ketumpatan tenaga adalah jam watt per kilogram (WH/kg) atau jam watt per liter (WH/L).

Bateri lithium-ion: Bateri lithium-ion mempunyai ketumpatan tenaga yang tinggi, biasanya antara 150 hingga 250 WH/kg.
Bateri NIMH: Bateri NIMH mempunyai ketumpatan tenaga yang lebih rendah berbanding bateri lithium-ion.Mereka biasanya berkisar antara 60 hingga 120 WH/kg.
Bateri asid plumbum: Bateri asid plumbum mempunyai ketumpatan tenaga yang agak rendah berbanding bateri lithium-ion.Mereka biasanya berkisar antara 30 hingga 50 wh/kg.
Bateri zink-karbon: Bateri zink-karbon mempunyai ketumpatan tenaga yang lebih rendah berbanding bateri lithium-ion.Mereka biasanya berkisar antara 25 hingga 40 WH/kg.

Menyelesaikan masalah masalah bateri biasa

Cadangan Penyimpanan Bateri

Penyimpanan bateri yang betul adalah penting untuk mengekalkan kesihatan bateri dan memanjangkan jangka hayatnya.Berikut adalah beberapa cadangan untuk menyimpan bateri:

Suhu: Simpan bateri di tempat yang sejuk dan kering dengan suhu antara 15 ° C dan 25 ° C (59 ° F dan 77 ° F).Suhu yang tinggi dapat mempercepatkan kadar pelepasan diri dan memendekkan hayat bateri.Elakkan mendedahkan bateri hingga panas atau sejuk yang melampau.

Elakkan kelembapan: Kelembapan boleh merosakkan bateri, yang membawa kepada kakisan atau kebocoran.Simpan bateri dari persekitaran yang lembap, seperti ruang bawah tanah atau bilik mandi.Pastikan kawasan penyimpanan kering dan berventilasi dengan baik.

Tahap caj: Sebelum menyimpan bateri untuk tempoh yang panjang, sebaiknya ia dikenakan sebahagiannya.Kebanyakan pengeluar mengesyorkan tahap caj sekitar 40% hingga 60% untuk penyimpanan jangka panjang.Julat ini membantu mencegah keadaan berlebihan atau berlebihan semasa penyimpanan.

Jenis Bateri: Kimia bateri yang berbeza mempunyai keperluan penyimpanan tertentu.Berikut adalah beberapa garis panduan untuk jenis biasa:

a. Bateri Alkali: Bateri alkali mempunyai jangka hayat yang panjang dan boleh disimpan selama beberapa tahun.Mereka tidak boleh dicas semula dan tidak boleh didedahkan kepada suhu yang melampau.

b. Bateri lithium-ion: Bateri Li-ion biasanya kuasa elektronik mudah alih.Jika anda merancang untuk menyimpannya untuk tempoh yang panjang, bertujuan untuk tahap caj antara 40% dan 60%.Elakkan menyimpan bateri Li-ion dengan penuh atau sepenuhnya dilepaskan.

c. Bateri asid plumbum: Ini biasanya digunakan dalam kenderaan dan sistem kuasa sandaran.Untuk penyimpanan jangka panjang, simpan bateri asid plumbum sepenuhnya.Secara kerap periksa tahap elektrolit dan teratas dengan air suling jika diperlukan.

d. Bateri berasaskan nikel (NIMH dan NICD): bateri NIMH dan NICD harus disimpan pada cas separa (sekitar 40%).Sekiranya mereka dilepaskan sepenuhnya sebelum penyimpanan, mereka boleh mengembangkan kemurungan voltan, mengurangkan kapasiti keseluruhan mereka.

SPenyimpanan Eparate: Simpan bateri dengan cara yang menghalang hubungan antara terminal mereka.Jika terminal positif dan negatif menyentuh satu sama lain atau bersentuhan dengan bahan konduktif, ia boleh menyebabkan pelepasan dan kerosakan yang berpotensi.

Pembungkusan asal: Pembungkusan asal direka untuk melindungi bateri dari kelembapan, habuk, dan bahan cemar lain.

Pemeriksaan biasa: Memeriksa bateri yang disimpan secara berkala untuk sebarang tanda kebocoran, kakisan, atau kerosakan.Sekiranya anda melihat sebarang masalah, mengendalikannya dengan berhati -hati dan melupuskannya dengan betul.

Kesan alam sekitar.

Kitar semula bateri: Bateri mengandungi pelbagai bahan kimia dan logam yang boleh membahayakan alam sekitar jika tidak dilupuskan dengan betul.Bateri kitar semula membantu memulihkan bahan berharga seperti litium, kobalt, dan nikel, dan menghalang pembebasan bahan toksik.Banyak komuniti mempunyai program kitar semula bateri atau lokasi drop-off.Semak dengan pihak berkuasa tempatan atau pusat kitar semula untuk mencari pilihan pelupusan yang betul di kawasan anda.

Bahan berbahaya: Sesetengah bateri, seperti bateri asid plumbum yang digunakan dalam kenderaan, mengandungi bahan berbahaya seperti asid plumbum dan sulfurik.Pelupusan bateri yang tidak betul boleh mencemarkan sumber tanah dan air, menimbulkan risiko kepada kesihatan manusia dan alam sekitar.Apabila orang menjadi lebih menyedari perlindungan alam sekitar, semakin banyak orang menggunakan bateri lithium-ion yang lebih mesra alam, terutama bateri LIFEPO4.

Penggunaan tenaga: Pengeluaran bateri memerlukan tenaga, dan kesan alam sekitar berbeza -beza bergantung kepada jenis bateri.Sebagai contoh, pengeluaran bateri lithium-ion yang digunakan dalam banyak peranti elektronik dan kenderaan elektrik melibatkan pengekstrakan dan pemprosesan mineral.Menggunakan peranti cekap tenaga dan mengoptimumkan penggunaan bateri dapat membantu mengurangkan penggunaan tenaga secara keseluruhan.

Jejak karbon: Jejak karbon yang dikaitkan dengan pengeluaran dan pelupusan bateri boleh menyumbang kepada pelepasan gas rumah hijau dan perubahan iklim.Peningkatan penggunaan sumber tenaga boleh diperbaharui untuk pembuatan dan kitar semula bateri dapat membantu mengurangkan kesan alam sekitar.