Ang panghuli gabay sa mga baterya

2023-06-07
Ang panghuli gabay sa mga baterya

Ang mga baterya ay naging isang mahalagang bahagi ng ating pang -araw -araw na buhay.Pinapagana nila ang mga aparato at teknolohiya na humuhubog sa ating mundo, mula sa mga telepono at laptop hanggang sa mga de -koryenteng sasakyan at mga sistema ng imbakan ng enerhiya.Nagbibigay sila sa amin ng kaginhawaan ng portable na enerhiya at ang kakayahang manatiling konektado, produktibo, at palakaibigan sa kapaligiran.Mahalaga na maunawaan ang iba't ibang uri ng mga baterya, kanilang mga katangian, at kung paano mai -optimize ang kanilang mga kakayahan upang masulit ang aming paggamit ng enerhiya at mag -ambag sa isang napapanatiling hinaharap.Sa komprehensibong gabay na ito, makikita natin ang mundo ng mga baterya, paggalugad ng kanilang kasaysayan, pag -andar, at ang magkakaibang mga aplikasyon na umaasa sa kanila.Sumakay tayo sa paglalakbay na ito upang mai -unlock ang lakas ng mga baterya at maipaliwanag ang landas patungo sa isang mas pinalakas bukas.

Ang sumusunod na gabay ay napaka -kaalaman, kaya mangyaring hanapin kung ano ang nais mong malaman mula sa talahanayan ng mga nilalaman depende sa iyong antas ng kaalaman sa baterya.Siyempre kung ikaw ay isang baguhan, mangyaring magsimula sa simula.

Pre-reading tip: I -click ang isang beses sa kahon ng teksto ng pamagat at ang detalyadong teksto ay lalawak;Mag -click muli at ang detalyadong teksto ay maitatago.

Panimula

Ang kahalagahan at laganap na mga aplikasyon ng mga baterya.

Napakahalaga ng mga baterya sa modernong lipunan at ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon (na may pag -unlad ng teknolohiya, higit pa at maraming mga aparato ang na -convert sa lakas ng baterya).Nagbibigay ang mga ito ng portable, nababago at emergency na mga solusyon sa kuryente na nagtutulak ng pag -unlad ng teknolohikal, napapanatiling paggamit ng enerhiya at pag -unlad sa isang malawak na hanay ng mga industriya.

Image 1


1. Portable electronic device: Tulad ng mga mobile phone, tablet, laptop at digital camera.

2. Transportasyon: Ang mga de -koryenteng sasakyan ay gumagamit ng mga baterya bilang pangunahing aparato sa imbakan ng enerhiya.Sa pagtaas ng demand para sa nababago na enerhiya at mga mode ng transportasyon sa kapaligiran, ang mga baterya ay naglalaro ng isang pangunahing papel sa pagmamaneho ng napapanatiling pag -unlad ng transportasyon.

3. Nababago ang imbakan ng enerhiya: Ang mga baterya ay malawakang ginagamit upang mag -imbak ng mga nababagong mapagkukunan ng enerhiya tulad ng solar at lakas ng hangin.Sa pamamagitan ng pag -iimbak ng elektrikal na enerhiya sa mga baterya, maaari silang magbigay ng isang matatag na supply ng koryente kapag hindi magagamit ang solar o enerhiya ng hangin.

4. Kapangyarihan ng emerhensiya: Ang mga baterya ay may mahalagang papel bilang isang back-up na mapagkukunan ng kapangyarihan sa mga sitwasyong pang-emergency.Halimbawa, ang mga aparato tulad ng mga cordless phone, sulo at emergency light ay nangangailangan ng mga baterya upang magbigay ng maaasahang kapangyarihan.

5. Kagamitan sa medisina: Maraming mga aparatong medikal, tulad ng mga pacemaker at artipisyal na bentilador, ay gumagamit ng mga baterya bilang isang mapagkukunan ng kuryente.Ang katatagan at pagiging maaasahan ng mga baterya ay kritikal sa pagpapatakbo ng mga kritikal na aparato na ito.

6. Mga aplikasyon ng militar: Ang mga baterya ay ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon ng militar, tulad ng para sa mga kagamitan sa komunikasyon ng militar, mga sistema ng nabigasyon at drone.Ang mga baterya ay maaaring magbigay ng isang independiyenteng supply ng enerhiya at mapahusay ang mga kakayahan sa labanan sa larangan ng digmaan.

7. Pang -industriya: Ang mga baterya ay ginagamit sa industriya para sa mga sistema ng baterya, emergency power supply at wireless sensor.Nagbibigay ang mga ito ng isang maaasahang supply ng kuryente at matiyak ang pagpapatuloy at kaligtasan ng paggawa ng industriya.

Isang pangkalahatang -ideya ng mga pangunahing prinsipyo at mga mekanismo ng pagtatrabaho ng mga baterya.

Ang mahika ng mga baterya ay namamalagi sa kanilang kakayahang i -convert ang enerhiya ng kemikal sa elektrikal na enerhiya.Ang isang baterya ay binubuo ng dalawang electrodes (positibo at negatibo) at isang electrolyte.Ang electrolyte ay kumikilos bilang isang conductor ng mga ion, na nagpapagana ng isang reaksyon ng kemikal sa pagitan ng mga electrodes.

Image 2


Ang pangunahing prinsipyo ng isang baterya ay batay sa mga reaksyon ng electrochemical.Kapag naganap ang isang reaksyon ng kemikal, bumubuo ito ng daloy ng mga electron.Sa sisingilin na estado, ang mga baterya ay nag -iimbak ng mga kemikal sa pagitan ng mga positibo at negatibong mga electrodes, at ang reaksyon ng kemikal ay mababalik.Kapag ang baterya ay konektado sa isang panlabas na circuit, nagsisimula ang reaksyon ng kemikal, na nagiging sanhi ng kemikal sa positibong terminal na mag -oxidize at ang kemikal sa negatibong terminal upang mabawasan.Bilang isang resulta, ang mga electron ay dumadaloy mula sa negatibong terminal hanggang sa positibong terminal, na gumagawa ng isang de -koryenteng kasalukuyang.Ang prosesong ito ay nagpapatuloy hanggang sa maubos ang mga kemikal.

Ang iba't ibang uri ng mga baterya ay gumagamit ng natatanging mga reaksyon ng kemikal upang makabuo ng koryente.Halimbawa, ang pinaka-karaniwang uri ng baterya ng lithium-ion: ang positibong elektrod nito ay binubuo ng isang compound ng lithium (tulad ng kobalt oxide o lithium iron phosphate) at ang negatibong elektrod nito ay binubuo ng isang materyal na carbon (tulad ng grapayt).Sa sisingilin na estado, ang mga ion ng lithium ay naka -embed mula sa positibong elektrod sa negatibong materyal.Sa panahon ng paglabas, ang mga lithium ion ay na-embed mula sa negatibong elektrod at bumalik sa positibong elektrod, naglalabas ng mga electron.

Ang halaga ng pagkakaroon ng isang tunay na gabay sa mga baterya para sa mga mambabasa.

Ang isang tunay na gabay ay mahalaga sa mambabasa sa maraming kadahilanan:

1. Upang magbigay ng tumpak na impormasyon: Ang Internet ay puno ng mga fragment ng impormasyon at magkasalungat na mga opinyon.Ang isang tunay na gabay ay nagbibigay ng komprehensibo at tumpak na impormasyon sa pamamagitan ng pagsasama -sama at pagkolekta ng maaasahang mga mapagkukunan upang matulungan ang mga mambabasa na mabilis na ma -access ang kaalaman na kailangan nila at maiwasan ang nakaliligaw o hindi tamang impormasyon.

2. Makatipid ng oras at pagsisikap: Ang paghahanap sa Internet para sa mga tiyak na paksa ay madalas na nangangailangan ng maraming oras upang mag -ayos at mapatunayan ang pagiging maaasahan ng impormasyon.Ang panghuli gabay ay nakakatipid ng oras at pagsisikap sa pamamagitan ng pagsasama -sama ng mga kaugnay na impormasyon upang mahanap ng mga mambabasa ang lahat ng impormasyon na kailangan nila sa isang lugar.

3. Paglutas ng mga pagkakasalungatan at pagkalito: Ang Internet ay madalas na nagtatanghal ng iba't ibang mga sagot sa parehong tanong o pagkakasalungatan sa pagitan ng impormasyon.Ang pangwakas na gabay ay tumutulong sa mga mambabasa na makatakas sa pagkalito at pagkalungkot sa pamamagitan ng synthesising iba't ibang mga pananaw at mga mapagkukunang makapangyarihan upang mabigyan ang pinaka maaasahang mga sagot.

4. Magbigay ng gabay at payo: Ang panghuli gabay ay hindi lamang nagbibigay ng mga katotohanan at impormasyon, ngunit maaari ring magbigay ng praktikal na gabay at payo.

Mga pangunahing kaalaman sa mga baterya

Iba't ibang uri ng mga baterya: mga prinsipyo, katangian, at aplikasyon.

Narito ang ilan sa 5 pinaka -karaniwang uri ng mga baterya, kabilang ang kanilang mga prinsipyo, katangian at aplikasyon.Kung nais mo ang pinaka -komprehensibong impormasyon sa mga uri ng baterya, maaari mo ring laktawan ang seksyong ito at dumiretso sa "karamihan sa mga uri ng baterya at aplikasyon" sa ibaba.

Mga baterya ng lead-acid

Image 2


AtPrinsipyo: Ang mga baterya ng lead-acid ay gumagamit ng isang reaksyon ng kemikal sa pagitan ng tingga at humantong dioxide upang makabuo ng elektrikal na enerhiya.
AtMga Tampok: Mababang gastos, mataas na pagsisimula ng kasalukuyang at density ng enerhiya, ngunit malaki at mabigat.
AtMga Aplikasyon: Mga baterya ng Starter Starter, UPS (hindi mapigilan na supply ng kuryente), atbp.

Mga baterya ng Li-ion (lithium-ion)

Image 2


AtPrinsipyo: Ang mga baterya ng lithium-ion ay gumagamit ng paglipat ng mga lithium ion sa pagitan ng mga positibo at negatibong mga electrodes upang maiimbak at ilabas ang enerhiya na elektrikal.
AtMga Tampok: Mataas na density ng enerhiya, mas magaan na timbang at mas mahabang buhay ng pag -ikot.Mataas na singilin at pagpapalabas ng kahusayan.
AtMga aplikasyon: mga mobile device (hal. Mobile phone, tablet computer), portable electronic device at mga de -koryenteng sasakyan.

Ang mga baterya ng NICD (nikel-cadmium)

Image 2


AtPrinsipyo: Ang mga baterya ng NICD ay gumagawa ng elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng isang reaksyon ng kemikal sa pagitan ng nikel at cadmium hydroxide.
AtMga Tampok: Mataas na output ng kuryente at mahabang buhay, ngunit naglalaman ito ng nakakapinsalang mabibigat na kadmium ng metal, na may tiyak na epekto sa kapaligiran.
AtMga aplikasyon: mga digital camera, portable tool at drone, atbp.

NIMH (nikel-metal) Hydride baterya

Image 2


At Prinsipyo: Ginagamit ng mga baterya ng NIMH ang reaksyon ng kemikal sa pagitan ng nikel at hydrogen upang mag -imbak at maglabas ng enerhiya na de -koryenteng.
AtMga Tampok: Mataas na density ng enerhiya, mahabang buhay, walang polusyon at mas mahusay na mataas na pagganap ng temperatura.
AtMga Aplikasyon: Hybrid na sasakyan, mga sistema ng imbakan ng enerhiya, atbp.

Lipo (lithium polymer) na baterya

Image 2


AtPrinsipyo: Ang baterya ng lithium polymer ay katulad ng baterya ng lithium ion, ngunit gumagamit ito ng isang solidong polymer electrolyte sa halip na isang likidong electrolyte.
AtMga Tampok: Mataas na density ng enerhiya, mas magaan na timbang, mas mahusay na kaligtasan at mas mababang rate ng paglabas sa sarili.Angkop para sa mga manipis na aparato.
AtMga aplikasyon: laptop, matalinong relo at portable na mga aparatong medikal atbp.

Ang kaalaman sa pisika ng mga baterya
Boltahe (v):
Ang boltahe ay kumakatawan sa electric potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang puntos sa isang circuit.Sinusukat ito sa volts (v).Ang boltahe sa kabuuan ng isang baterya ay karaniwang tinutukoy bilang v_batt.

Singil (q):
Ang singil ay tumutukoy sa dami ng singil ng kuryente na nakaimbak sa isang baterya.Sinusukat ito sa mga coulomb (C) o ampere-hour (AH).Ang ugnayan sa pagitan ng singil at kapasidad ay ibinibigay ng: Singil (q) = kapasidad (c) × boltahe (v)

Kapasidad (c):
Ang kapasidad ay kumakatawan sa halaga ng singil na maaaring maiimbak ng baterya.Ito ay karaniwang sinusukat sa mga ampere-hour (AH) o milliampere-hour (mAh).Ang ugnayan sa pagitan ng kapasidad, singil, at enerhiya ay ibinibigay ng: Enerhiya (e) = kapasidad (c) × boltahe (v)

Enerhiya (e):
Ang enerhiya ay ang kapasidad na gumawa ng trabaho o ang potensyal para sa isang sistema upang maging sanhi ng mga pagbabago.Sa konteksto ng mga baterya, ang enerhiya ay madalas na sinusukat sa watt-hour (WH) o joules (j).Ang ugnayan sa pagitan ng enerhiya, kapasidad, at singil ay ibinibigay ng: Enerhiya (e) = singil (q) × boltahe (v)

Power (P):
Ang kapangyarihan ay kumakatawan sa rate kung saan ang trabaho ay tapos na o ang enerhiya ay inilipat.Sinusukat ito sa Watts (W).Ang kapangyarihan sa isang circuit ay kinakalkula gamit ang formula: Power (p) = boltahe (v) × kasalukuyang (i)

Koneksyon sa serye:
1. Kapag ang mga baterya ay konektado sa serye, ang kabuuang boltahe sa buong circuit ay ang kabuuan ng mga indibidwal na boltahe ng baterya.Ang kasalukuyang nananatiling pareho.
Kabuuang boltahe (v_total) = v1 + v2 + v3 + ...
2. Kapag ang mga baterya ay konektado sa serye, ang kabuuang kapasidad ay ang kabuuan ng mga indibidwal na kapasidad ng baterya.Ito ay dahil ang kasalukuyang nananatiling pareho, ngunit ang kabuuang pagtaas ng boltahe.
Kabuuang Kapasidad (C_Total) = C1 + C2 + C3 + ...

Paralel na koneksyon:
1. Kapag ang mga baterya ay konektado kahanay, ang kabuuang boltahe ay nananatiling pareho sa isang indibidwal na baterya, habang ang kabuuang kasalukuyang ay ang kabuuan ng mga alon na dumadaloy sa bawat baterya.
Kabuuang kasalukuyang (i_total) = i1 + i2 + i3 + ...
2. Kapag ang mga baterya ay konektado kahanay, ang kabuuang kapasidad ay katumbas ng kapasidad ng isang solong baterya.Ito ay dahil ang boltahe ay nananatiling pareho, ngunit ang kabuuang kasalukuyang pagtaas.
Kabuuang kapasidad (c_total) = c1 = c2 = c3 = ...
Karaniwang mga termino at kahulugan ng baterya.

1. Kapasidad ng baterya: Ang dami ng elektrikal na enerhiya na maaaring maiimbak ng isang baterya, karaniwang ipinahayag sa amp-hour (AH) o milli-amps (mAh).

2. Boltahe: Ang potensyal na pagkakaiba o pagkakaiba ng boltahe ng isang baterya, na ipinahayag sa Volts V. Kinakatawan nito ang dami ng elektrikal na enerhiya na maiimbak ng baterya.

3. Baterya cell: Isang indibidwal na cell sa isang baterya, na naglalaman ng positibong elektrod, negatibong elektrod at electrolyte.

4. Baterya pack: Isang buo na binubuo ng maraming mga cell ng baterya na pinagsama.Karaniwan silang konektado at pinamamahalaan sa pamamagitan ng mga konektor, circuit board at iba pang mga sangkap.

5. Koneksyon sa serye: Maramihang mga cell ng baterya na konektado sa pagkakasunud -sunod, na may positibong terminal na konektado sa negatibong terminal, upang madagdagan ang kabuuang boltahe.Kapag konektado sa serye, ang mga boltahe ng cell ay superimposed.

6. Paralel na koneksyon: Nag -uugnay sa maraming mga cell ng baterya sa pagkakasunud -sunod, na may positibong terminal na konektado sa negatibong terminal, upang madagdagan ang kabuuang kasalukuyang kakayahan at kapasidad.Kapag konektado kahanay, ang mga kapasidad ng mga cell ng baterya ay idinagdag nang magkasama.

7. Singilin: Pagpapakain ng elektrikal na enerhiya sa baterya mula sa isang panlabas na mapagkukunan upang maibalik ang enerhiya ng kemikal na nakaimbak sa baterya.

8. Paglabas: Ang paglabas ng elektrikal na enerhiya mula sa isang baterya para magamit sa pagbibigay ng mga elektronikong kagamitan o circuit.

9. Singilin cycle: Tumutukoy sa isang kumpletong proseso ng pagsingil at paglabas.

10. Singilin ang kahusayan: Ang ratio sa pagitan ng de -koryenteng enerhiya na hinihigop ng baterya at ang de -koryenteng enerhiya na aktwal na nakaimbak sa panahon ng proseso ng singilin.

11. DISCHARGHE-DISCHARGE: Ang rate kung saan nawawalan ng kapangyarihan ang isang baterya kapag hindi ginagamit.

12. Buhay ng baterya: Ang haba ng buhay ng isang baterya, karaniwang sinusukat sa mga tuntunin ng bilang ng mga siklo ng singil o oras ng paggamit.

13. Buhay ng baterya: Ang dami ng oras ng isang baterya ay maaaring magpatuloy upang matustusan ang kapangyarihan pagkatapos ng isang singil.

14. Mabilis na singilin: Isang teknolohiyang singilin na naghahatid ng kapangyarihan sa baterya nang mas mabilis upang mabawasan ang oras ng pagsingil.

15. Battery Management System (BMS): Isang sistemang elektrikal na sinusubaybayan at kinokontrol ang kondisyon ng baterya, ang proseso ng singilin at pagpapalabas at pinoprotektahan ang baterya mula sa masamang kondisyon tulad ng labis na singil at labis na pagsarka.

16. Buhay ng Cycle ng Baterya: Ang bilang ng mga siklo ng singil na maaaring makumpleto ng baterya, karaniwang sinusukat sa pamamagitan ng singilin at paglabas sa isang tiyak na pagkawala ng kapasidad tulad ng 80% ng orihinal na kapasidad.

17. Pinakamataas na rate ng singil: Ang maximum na rate ng singil na maaaring ligtas na tanggapin ng baterya, na ipinahayag bilang isang ratio ng kapasidad ng singil.

18. Pinakamataas na rate ng paglabas: Ang maximum na kasalukuyang rate kung saan ang isang baterya ay maaaring ligtas na maipalabas, na ipinahayag bilang isang ratio ng kasalukuyang kapasidad.

19. Circuit ng proteksyon ng baterya: Isang aparato sa kaligtasan na ginamit upang masubaybayan ang kondisyon ng baterya at upang idiskonekta ang circuit ng baterya kung sakaling magkaroon ng labis na singil, overdischarge, overcurrent, overtemperature, atbp upang maiwasan ang pinsala o panganib sa baterya.

20. Polaridad ng baterya: Ang pagkakaiba at pagkakakilanlan sa pagitan ng mga positibo at negatibong mga terminal ng isang baterya, na karaniwang ipinahiwatig ng mga simbolo + at - o mga marka.

21. Pag -recycle ng baterya: Ang proseso ng pagtatapon ng mga ginamit na baterya upang mabawi at itapon ang mga mapanganib na materyales na nilalaman sa kanila at magamit muli ang mga recyclable na materyales.

22. Malalim na paglabas: Isang kondisyon kung saan ang isang baterya ay pinalabas sa isang napakababang antas o ganap na maubos.Ang malalim na paglabas ay hindi karaniwang inirerekomenda nang madalas upang maiwasan ang mga negatibong epekto sa buhay ng baterya.

23. Mabilis na paglabas: Isang diskarte sa paglabas na naglalabas ng enerhiya ng baterya sa isang mataas na kasalukuyang para sa isang maikling panahon.

24. Pagkabigo ng baterya: Isang kondisyon kung saan ang baterya ay hindi makapagbigay ng sapat na kapangyarihan o mapanatili ang normal na operasyon, na maaaring sanhi ng iba't ibang mga kadahilanan tulad ng pag -iipon o pinsala.

25. Thermal runaway : Tumutukoy sa mabilis at hindi mapigilan na pagtaas ng temperatura ng isang baterya sa ilalim ng mga hindi normal na kondisyon, tulad ng labis na singil, labis na pag -init, sobrang pag -init, atbp, na maaaring maging sanhi ng pagsabog o mahuli ng baterya.

26. Mga electrodes ng baterya: Ang positibo at negatibong mga electrodes sa isang baterya, na kung saan ay ang mga pangunahing sangkap para sa pag -iimbak at paglabas ng singil sa koryente.

27. Istasyon ng pagpapalit ng baterya: Isang pasilidad o serbisyo para sa mabilis na kapalit ng mga baterya sa mga de -koryenteng sasakyan upang magbigay ng mas mahabang saklaw.

28. Reaksyon ng electrochemical: Ang reaksyon ng kemikal na nagaganap sa isang baterya upang mai -convert ang enerhiya ng kemikal sa elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng isang proseso ng redox.

29. Electrolyte: Isang conductive liquid o solid na ginamit upang magdala ng mga ion sa pagitan ng positibo at negatibong mga electrodes ng isang baterya upang mapadali ang reaksyon ng electrochemical.

30. Charger: Isang aparato para sa paglilipat ng elektrikal na enerhiya sa isang baterya upang maibalik ang nakaimbak na enerhiya ng kemikal.

31. Pagbabalanse ng baterya: Isang proseso kung saan ang singil o paglabas ng rate ng bawat cell sa isang pack ng baterya ay nababagay upang matiyak na ang singil ay balanse sa pagitan ng mga indibidwal na mga cell.

32. Panlabas na baterya: Isang naaalis na yunit ng baterya na maaaring konektado sa isang elektronikong aparato upang matustusan ang kapangyarihan.

33. Tagapagpahiwatig ng pagsingil ng baterya: Isang tagapagpahiwatig o pagpapakita na nagpapakita ng estado ng singil o antas ng isang baterya.

34. Epekto ng memorya ng baterya)

35. Impedance: Tumutukoy sa panloob na pagtutol ng isang baterya, na nakakaapekto sa kahusayan at pagganap ng conversion ng enerhiya.

36. Proteksyon ng temperatura: Isang function o aparato na sinusubaybayan at kinokontrol ang temperatura ng isang baterya upang maiwasan ang sobrang pag -init ng pinsala kung ang temperatura ay nagiging napakataas.

37. Proteksyon ng mababang boltahe: Isang mekanismo ng proteksyon na awtomatikong pinuputol ang circuit upang maiwasan ang labis na paglabas kapag bumaba ang boltahe ng baterya sa ibaba ng isang ligtas na threshold.

38. Proteksyon ng labis na singil: Isang mekanismo ng proteksyon na awtomatikong pinuputol ang circuit upang maiwasan ang labis na singil kapag naabot ang singil ng baterya sa kaligtasan ng threshold.

39. Imbakan ng baterya: Ang proseso ng pagpapanatili ng isang baterya sa isang hindi nagamit na estado para sa isang pinalawig na panahon, na madalas na nangangailangan ng naaangkop na mga hakbang upang mabawasan ang paglabas sa sarili at protektahan ang baterya.

40. Battery Management System (BMS): Isang elektronikong sistema para sa pagsubaybay, pagkontrol at pagprotekta sa kondisyon at pagganap ng isang pack ng baterya, kabilang ang pamamahala ng kasalukuyang, boltahe, temperatura at iba pang mga parameter.

41. Tagapagpahiwatig ng antas ng baterya: Ang isang aparato o pag -andar na nagpapahiwatig ng antas ng singil na natitira sa isang baterya, karaniwang ipinahayag bilang isang porsyento o sa maraming yugto.

42. Oras ng pagsingil: Ang oras na kinakailangan upang magdala ng isang baterya mula sa isang mababang singil sa isang buong singil, na naiimpluwensyahan ng kapangyarihan ng charger at ang kapasidad ng baterya.

43. Koepisyent ng temperatura: Ang ugnayan sa pagitan ng pagganap ng baterya at mga pagbabago sa temperatura, na maaaring makaapekto sa kapasidad, panloob na paglaban at singil/paglabas ng mga katangian ng baterya.

44. Warranty ng baterya: Ang warranty ng isang tagagawa sa pagganap at kalidad ng isang baterya para sa isang tiyak na tagal ng panahon, karaniwang ipinahayag sa buwan o taon.

45. Charging Station: Isang kagamitan o pasilidad na ginagamit upang magbigay ng mga de -koryenteng sasakyan o iba pang kagamitan sa baterya para sa singilin.

46. Baterya tester: Isang aparato o instrumento na ginamit upang masukat ang boltahe, kapasidad, panloob na paglaban at iba pang mga parameter ng isang baterya upang masuri ang kalusugan at pagganap nito.

47. Aktibong pagbabalanse: Isang diskarte sa pamamahala ng baterya na katumbas ng singil sa isang pack ng baterya sa pamamagitan ng pagkontrol sa singil at paglabas ng mga rate sa pagitan ng mga indibidwal na mga cell.

48. Passive pagbabalanse: Ang isang diskarte sa pamamahala ng baterya kung saan ang singil sa isang pack ng baterya ay balanse sa pamamagitan ng pagkonekta ng mga resistors o pagsingil ng pagtagas, karaniwang hindi gaanong mahusay kaysa sa aktibong pagbabalanse.

49. Baterya packaging : Ang panlabas na packaging ng isang baterya, na ginamit upang maprotektahan ang cell, magbigay ng suporta sa istruktura at maiwasan ang mga maikling circuit.

50. Mataas na density ng enerhiya: Ang maximum na halaga ng elektrikal na enerhiya na maaaring maiimbak ng isang baterya sa bawat dami ng yunit o timbang, na nagpapahiwatig ng kahusayan sa pag -iimbak ng enerhiya ng baterya.

51. Mababang rate ng paglabas sa sarili: Ang rate kung saan ang isang baterya ay nawawalan ng de -koryenteng enerhiya sa sarili nito ay napakabagal at nagpapanatili ng isang mataas na estado ng singil kapag nakaimbak o hindi ginagamit sa loob ng mahabang panahon.

52. Polariseysyon ng baterya: Tumutukoy sa pagbabago ng materyal sa ibabaw ng mga electrodes sa panahon ng singilin at paglabas dahil sa mga reaksyon ng kemikal sa mga electrodes.

53. Ang pagtagas ng electrolyte ng baterya: Isang kondisyon kung saan ang electrolyte sa isang baterya ay tumutulo sa panlabas na kapaligiran, na magreresulta sa pagkasira ng pagganap ng baterya o iba pang mga problema sa kaligtasan.

54. Sistema ng paglamig ng baterya: Isang sistema na ginamit upang makontrol ang temperatura ng isang baterya, alinman sa pamamagitan ng pag -iwas ng init, fan o likidong paglamig upang mapanatili ang baterya sa loob ng naaangkop na saklaw ng temperatura ng operating.

55. Sistema ng pag -init ng baterya: Isang system na ginamit upang magbigay ng init sa baterya sa mga mababang temperatura ng kapaligiran upang matiyak ang wastong operasyon ng baterya sa mababang temperatura.

56. Mataas na baterya ng paglabas ng rate: Isang baterya na may kakayahang maghatid ng elektrikal na enerhiya sa isang mataas na kasalukuyang para sa mga aplikasyon na may mataas na mga kinakailangan sa kuryente tulad ng mga tool ng kuryente at mga de -koryenteng sasakyan.

57. Pangalawang baterya: Isang baterya na maaaring mai -recharged, kumpara sa isang disposable na baterya na hindi mai -rechargeable.

58. Monitor ng baterya: Isang aparato o system para sa pagsubaybay sa katayuan, boltahe, temperatura at iba pang mga parameter ng isang baterya sa real time upang magbigay ng impormasyon at protektahan ang baterya.

Mga Prinsipyo ng Paggawa ng Mga Baterya

Konstruksyon ng Baterya: Electrodes, Electrolyte, at Separator.
Image 1

1. Electrodes: Ang mga electrodes sa isang baterya ay nahahati sa isang positibo at isang negatibong elektrod.Ang positibong elektrod ay kung saan nagaganap ang reaksyon ng oksihenasyon sa baterya at ang negatibong elektrod ay kung saan nagaganap ang reaksyon ng pagbawas sa baterya.Ang positibo at negatibong mga electrodes ay binubuo ng mga conductive na materyales, karaniwang metal, carbon o compound ay ginagamit.Ang pagkakaiba sa potensyal sa pagitan ng positibo at negatibong mga electrodes ay gumagawa ng boltahe ng cell ng baterya.

2. Electrolyte: Ang electrolyte ay ang daluyan sa pagitan ng mga electrodes na nagbibigay -daan sa mga ion na pumasa sa pagitan ng mga electrodes at pinapanatili ang balanse ng singil.Ang electrolyte ay maaaring nasa likido, solid o form ng gel, depende sa uri ng cell.Sa isang likidong cell, ang electrolyte ay karaniwang isang ionic compound na natunaw sa solusyon.

3. Diaphragm: Ang dayapragm ay isang pisikal na hadlang sa pagitan ng positibo at negatibong mga electrodes, na pumipigil sa direktang daloy ng elektron ngunit pinapayagan ang mga ions na dumaan.Ang pag-andar ng dayapragm ay upang maiwasan ang maikling pag-circuiting ng positibo at negatibong mga electrodes habang pinapayagan ang mga ion na malayang gumalaw sa pamamagitan ng electrolyte at mapanatili ang balanse ng singil ng cell.Ang dayapragm ay karaniwang gawa sa isang polymeric material o isang ceramic material.

Ang mga sangkap na ito ay nagtutulungan upang mabuo ang istraktura ng cell ng baterya.

Mga proseso ng singil at paglabas sa mga baterya: mga reaksyon ng kemikal at kasalukuyang daloy.

1. Proseso ng paglabas: Kapag ang isang baterya ay pinalabas, ang enerhiya ng kemikal ay na -convert sa elektrikal na enerhiya.Sa panahon ng paglabas, ang isang reaksyon ng oksihenasyon ay nagaganap sa positibong terminal at isang reaksyon ng pagbawas sa negatibong terminal.Ang mga reaksyon ng kemikal ay gumagawa ng mga electron at ion.Ang positibong elektrod ay naglalabas ng mga electron, na dumadaloy sa isang panlabas na circuit upang makabuo ng isang electric current.Ang negatibong elektrod ay tumatanggap ng mga electron, na pinagsama sa mga ion upang mabuo ang mga compound.Kasabay nito, ang mga ion ay lumipat sa electrolyte, pinapanatili ang balanse ng singil ng baterya.

2.Proseso ng pagsingil: Sa panahon ng pagsingil ng isang baterya, ang enerhiya ng kuryente ay na -convert sa enerhiya ng kemikal upang mag -imbak ng enerhiya.Sa panahon ng proseso ng singilin, ang isang panlabas na mapagkukunan ng kuryente ay nalalapat ng isang pasulong na boltahe, na nagiging sanhi ng isang kasalukuyang dumaan sa baterya.Ang positibong boltahe ay binabaligtad ang baterya at binabaligtad ang reaksyon ng kemikal sa pagitan ng positibo at negatibong mga electrodes.Ang positibong elektrod ay tumatanggap ng mga electron at ang negatibong elektrod ay nagpapalabas sa kanila.Ang kemikal na reaksyon ay nag -iimbak ng de -koryenteng enerhiya bilang potensyal na enerhiya ng kemikal, pagpapanumbalik ng baterya sa orihinal nitong estado.Ang mga ion ay lumipat sa pamamagitan ng electrolyte upang mapanatili ang balanse ng singil.

Image 2
Boltahe ng baterya, kapasidad, at density ng enerhiya.

Boltahe:
Ang boltahe ay isang sukatan ng lakas ng de -koryenteng output ng isang baterya.Karaniwan itong ipinahayag sa volts.Ang mga karaniwang boltahe ng cell ng baterya ay ang mga sumusunod:

AtLithium-ion baterya (li-ion): sa pangkalahatan 3.6 volts hanggang 3.7 volts.Ano ang mas espesyal na ang baterya ng LIFEPO4 (lithium iron phosphate) ay 3.2 volts.(solong boltahe ng cell)
AtNickel-Cadmium Battery (NICD): 1.2 volts (single-cell boltahe).
AtNickel-metal hydride (NIMH): 1.2 volts (boltahe ng single-cell).
AtLead-acid baterya (lead-acid): 2 volts hanggang 2.2 volts (solong boltahe ng cell).Ang mga baterya ng lead-acid ay karaniwang ginagamit sa pagsisimula ng sasakyan, mga sistema ng imbakan ng enerhiya at iba pang mga patlang.
AtZinc-alkaline baterya (zinc-carbon): 1.5 volts (boltahe ng single-cell).Ang ganitong uri ng baterya ay karaniwang matatagpuan sa mga solong gamit na alkalina tulad ng mga baterya ng AA at AAA.

Ang nasa itaas ay ang mga boltahe ng iba't ibang mga baterya, at maaari rin nating dagdagan ang boltahe sa pamamagitan ng pagkonekta sa kanila sa serye.Ang mga halimbawa ay ang mga sumusunod:

AtTatlong 3.7V lithium-ion na baterya ay konektado sa serye upang makakuha ng isang 11.1V lithium-ion baterya pack (iyon ay, kung ano ang madalas nating tawaging isang 12V lithium-ion baterya pack);
AtTatlong 2V lead-acid na baterya ay konektado sa serye upang makakuha ng isang 6V lead-acid na pack ng baterya;
At Apat na 3.2V lithium iron phosphate baterya ay konektado sa serye upang makakuha ng isang 12.8V lithium iron phosphate baterya pack (iyon ay, kung ano ang madalas nating tawaging isang 12V lithium iron phosphate baterya pack)

Kapasidad :
Kung pinag-uusapan ang tungkol sa kapasidad ng baterya, madalas itong ipinahayag gamit ang yunit ng ampere-hours (AH) o milliampere-hour (mAh).Ang kapasidad ng baterya ay ang halaga ng singil na maaaring maiimbak ng isang baterya at maaari ring maunawaan bilang produkto ng kasalukuyan at oras na maihatid ng baterya.Narito ang ilang mga halimbawa ng mga numero at ang paraan ng kanilang inilarawan:

At2000 mAh baterya: Nangangahulugan ito na ang baterya ay may kapasidad na 2000 mAh.Kung ang aparato ay gumuhit ng isang average na kasalukuyang ng 200 milliamps (MA) bawat oras, kung gayon ang baterya na ito ay maaaring teoretikal na magbigay ng kapangyarihan sa loob ng 10 oras (2000mAh / 200mA = 10 oras).
At5AH BATTERY: Nangangahulugan ito na ang baterya ay may kapasidad na 5 amp-hour.Kung ang aparato ay kumonsumo ng isang average na kasalukuyang ng 1 amp (a) bawat oras, kung gayon ang baterya na ito ay maaaring teoretikal na kapangyarihan sa loob ng 5 oras (5Ah / 1a = 5 oras).

Ang mga pack ng baterya ay maaaring konektado kahanay upang magbigay ng isang pagtaas ng kapasidad, halimbawa:
At2 Ang mga baterya ng Li-ion ng 12V-100Ah ay maaaring konektado kahanay upang makakuha ng isang li-ion na pack ng baterya ng 12V-200Ah.
At2 Ang mga baterya ng LIFEPO4 na 3.2V-10Ah ay maaaring konektado kahanay upang makakuha ng isang pack ng baterya ng LIFEPO4 na 3.2V-20Ah.

1000mAh baterya charger: Ito ay isang charger na maaaring singilin ang baterya sa rate na 1000 milliamp (MA) bawat oras.Kung mayroon kang isang baterya ng 2000mAh, singilin ito sa charger na ito ay teoretikal na tatagal ng 2 oras (2000mAh / 1000mA = 2 oras) upang ganap na singilin ito.

Sa pagsasagawa, ang teoretikal na kinakalkula na oras ng paggamit ng baterya ay maaaring lumihis dahil sa pagsusuot ng baterya at luha at iba pang mga kadahilanan.

Density ng enerhiya:
Ang density ng enerhiya ay isang sukatan ng kahusayan ng enerhiya na nakaimbak sa isang baterya.Ipinapahiwatig nito ang dami ng enerhiya na maaaring maiimbak sa bawat dami ng yunit o bigat ng yunit ng baterya.Ang mga karaniwang yunit ng density ng enerhiya ay watt-hour bawat kilo (wh/kg) o watt-hour bawat litro (wh/l).

AtLithium-ion Battery: Ang mga baterya ng lithium-ion ay may mataas na density ng enerhiya, karaniwang mula sa 150 hanggang 250 wh/kg.
AtAng baterya ng NIMH: Ang mga baterya ng NIMH ay may mas mababang density ng enerhiya kumpara sa mga baterya ng lithium-ion.Karaniwan silang saklaw mula 60 hanggang 120 wh/kg.
AtAng baterya ng lead-acid: Ang mga baterya ng lead-acid ay medyo mababa ang density ng enerhiya kumpara sa mga baterya ng lithium-ion.Karaniwan silang saklaw mula 30 hanggang 50 wh/kg.
AtBaterya ng Zinc-Carbon: Ang mga baterya ng zinc-carbon ay may mas mababang density ng enerhiya kumpara sa mga baterya ng lithium-ion.Karaniwan silang saklaw mula 25 hanggang 40 wh/kg.

Pag -aayos ng mga karaniwang isyu sa baterya

Mga rekomendasyon sa imbakan ng baterya

Ang wastong pag -iimbak ng baterya ay mahalaga upang mapanatili ang kalusugan ng baterya at pahabain ang habang buhay.Narito ang ilang mga rekomendasyon para sa pag -iimbak ng mga baterya:

AtTemperatura: Mga baterya ng tindahan sa isang cool, tuyo na lugar na may temperatura sa pagitan ng 15 ° C at 25 ° C (59 ° F at 77 ° F).Ang mga mataas na temperatura ay maaaring mapabilis ang rate ng paglabas ng sarili at paikliin ang buhay ng istante ng baterya.Iwasan ang paglalantad ng mga baterya sa matinding init o malamig.

AtIwasan ang kahalumigmigan: Ang kahalumigmigan ay maaaring makapinsala sa mga baterya, na humahantong sa kaagnasan o pagtagas.Ilayo ang mga baterya mula sa mga kahalumigmigan na kapaligiran, tulad ng mga basement o banyo.Tiyakin na ang lugar ng imbakan ay tuyo at mahusay na maaliwalas.

AtAntas ng singil: Bago itago ang mga baterya para sa isang pinalawig na panahon, mas mahusay na tiyakin na sila ay bahagyang sisingilin.Karamihan sa mga tagagawa ay inirerekumenda ang isang antas ng singil ng halos 40% hanggang 60% para sa pangmatagalang imbakan.Ang saklaw na ito ay tumutulong upang maiwasan ang over-discharge o overcharge na mga kondisyon sa panahon ng pag-iimbak.

AtUri ng baterya: Ang iba't ibang mga chemistries ng baterya ay may mga tiyak na kinakailangan sa imbakan.Narito ang ilang mga alituntunin para sa mga karaniwang uri:

a. Mga baterya ng alkalina: Ang mga baterya ng alkalina ay may mahabang buhay sa istante at maaaring maiimbak ng maraming taon.Hindi sila mai -rechargeable at hindi dapat mailantad sa matinding temperatura.

b. Mga baterya ng Lithium-ion: Ang mga baterya ng Li-ion ay karaniwang kapangyarihan portable electronics.Kung plano mong itago ang mga ito para sa isang pinalawig na panahon, layunin para sa isang antas ng singil sa pagitan ng 40% at 60%.Iwasan ang pag-iimbak ng mga baterya ng li-ion nang buong singil o ganap na pinalabas.

c. Mga baterya ng lead-acid: Ang mga ito ay karaniwang ginagamit sa mga sasakyan at mga backup na sistema ng kuryente.Para sa pangmatagalang imbakan, panatilihin ang mga baterya ng lead-acid na ganap na sisingilin.Regular na suriin ang mga antas ng electrolyte at itaas ang distilled water kung kinakailangan.

d. Ang mga baterya na batay sa nikel (NIMH at NICD): Ang mga baterya ng NIMH at NICD ay dapat na nakaimbak sa isang bahagyang singil (sa paligid ng 40%).Kung sila ay ganap na pinalabas bago mag -imbak, maaari silang bumuo ng depresyon ng boltahe, binabawasan ang kanilang pangkalahatang kapasidad.

AtSEparate Storage: Mga baterya sa tindahan sa isang paraan na pumipigil sa pakikipag -ugnay sa pagitan ng kanilang mga terminal.Kung ang positibo at negatibong mga terminal ay hawakan ang bawat isa o nakikipag -ugnay sa mga conductive na materyales, maaari itong maging sanhi ng paglabas at potensyal na pinsala.

AtOrihinal na packaging: Ang orihinal na packaging ay idinisenyo upang maprotektahan ang mga baterya mula sa kahalumigmigan, alikabok, at iba pang mga kontaminado.

AtRegular na inspeksyon: Pansamantalang suriin ang mga naka -imbak na baterya para sa anumang mga palatandaan ng pagtagas, kaagnasan, o pinsala.Kung napansin mo ang anumang mga isyu, hawakan ang mga ito nang maayos at itapon ang mga ito nang maayos.

Epekto sa kapaligiran.

Pag -recycle ng baterya: Ang mga baterya ay naglalaman ng iba't ibang mga kemikal at metal na maaaring makasama sa kapaligiran kung hindi maayos na itapon.Ang mga baterya ng pag -recycle ay tumutulong na mabawi ang mga mahahalagang materyales tulad ng lithium, kobalt, at nikel, at pinipigilan ang pagpapakawala ng mga nakakalason na sangkap.Maraming mga komunidad ang may mga programa sa pag-recycle ng baterya o mga lokasyon ng drop-off.Suriin sa mga lokal na awtoridad o mga sentro ng pag -recycle upang mahanap ang tamang mga pagpipilian sa pagtatapon sa iyong lugar.

Mga mapanganib na sangkap: Ang ilang mga baterya, tulad ng mga baterya ng lead-acid na ginagamit sa mga sasakyan, ay naglalaman ng mga mapanganib na sangkap tulad ng tingga at sulpuriko acid.Ang hindi tamang pagtatapon ng mga baterya na ito ay maaaring mahawahan ang mga mapagkukunan ng lupa at tubig, na may panganib sa kalusugan ng tao at sa kapaligiran.Habang ang mga tao ay mas nakakaalam ng proteksyon sa kapaligiran, parami nang parami ang gumagamit ng mas maraming mga baterya sa kapaligiran ng mga lithium-ion, lalo na ang mga baterya ng LIFEPO4.

Pagkonsumo ng enerhiya: Ang paggawa ng baterya ay nangangailangan ng enerhiya, at ang epekto sa kapaligiran ay nag -iiba depende sa uri ng baterya.Halimbawa, ang paggawa ng mga baterya ng lithium-ion na ginamit sa maraming mga elektronikong aparato at mga de-koryenteng sasakyan ay nagsasangkot ng pagkuha at pagproseso ng mga mineral.Ang paggamit ng mga aparato na mahusay sa enerhiya at pag-optimize ng paggamit ng baterya ay maaaring makatulong na mabawasan ang pangkalahatang pagkonsumo ng enerhiya.

Carbon Footprint: Ang carbon footprint na nauugnay sa paggawa ng baterya at pagtatapon ay maaaring mag -ambag sa mga paglabas ng greenhouse gas at pagbabago ng klima.Ang pagtaas ng pag -ampon ng mga nababagong mapagkukunan ng enerhiya para sa paggawa ng baterya at pag -recycle ay makakatulong na mabawasan ang epekto sa kapaligiran.