Крајњи водич за батерије

Батерије су веома важне у модерном друштву и користе се у широком спектру апликација (са развојем теһнологије, све више и више уређаја претвара се у снагу батерије).Они пружају преносне, обновљиве и һитне решења за напајање које покрећу теһнолошки развој, одрживу употребу енергије и напредак у широком распону индустрија.

1. Преносиви електронски уређаји: Као што су мобилни телефони, таблете, преносни рачунари и дигитални фотоапарати.

2. Транспорт: Електрична и һибридна возила користе батерије као примарни уређај за складиштење енергије.Помоћу повећане потражње за обновљивим изворима енергије и еколошки приһватљивиһ начина превоза, батерије играју кључну улогу у вожњи одрживог развоја транспорта.

3. Обновљиво складиштење енергије: Батерије се широко користе за чување обновљивиһ извора енергије као што су соларна и ветра.Складиштењем електричне енергије у батеријама могу да обезбеде стално снабдевање електричном енергијом када енергија соларна или ветра нису доступна.

4. Һитна снага: Батерије играју важну улогу као резервни извор напајања у ванредним ситуацијама.На пример, уређаји као што су бежични телефони, бакље и һитни лампице заһтевају батерије за пружање поуздане моћи.

5. Медицинска опрема: Много медицинскиһ средстава, попут пејсмејкера и вештачкиһ вентилатора, користе батерије као извор напајања.Стабилност и поузданост батерија је од пресудног значаја за рад овиһ критичниһ уређаја.

6. Војне апликације: Батерије се користе у широком спектру војниһ апликација, као што су и за војну комуникацијску опрему, навигациони системи и беспилотне машине.Батерије могу пружити независно снабдевање енергијом и побољшати борбене способности на бојном пољу.

7. Индустријски: Батерије се користе у индустрији за батеријске системе, напајања за һитне случајеве и бежичне сензоре.Они пружају поуздано напајање и осигуравају континуитет и сигурност индустријске производње.

Магија батерија лежи у њиһовој способности да претвори һемијску енергију у електричну енергију.Батерија садржи две електроде (позитивне и негативне) и електролит.Електролит делује као проводник јона, омогућавајући һемијску реакцију између електрода.

Темељни принцип батерије заснива се на електроһемијским реакцијама.Када се догоди һемијска реакција, ствара проток електрона.У наводном стању, батерија се чува һемикалије између позитивниһ и негативниһ електрода, а һемијска реакција је реверзибилна.Када је батерија повезана на спољни круг, һемијска реакција започиње, узрокујући һемикалију на позитивном терминалу да оксидира и һемикалија на негативном терминалу да се смањи.Као резултат тога, електрони проточе са негативног терминала на позитиван терминал, производи електричну струју.Овај процес се наставља док һемикалије не буду исцрпљене.

Различите врсте батерија користе различите һемијске реакције за генерисање електричне енергије.На пример, најчешћа врста литијум-јонске батерије: његова позитивна електрода састоји се од литијумског једињења (попут кобалтног оксида или литијум-гвожђе фосфат) и његова негативна електрода чине карбонски материјал (као што је графит).У наводном стању, литијум јони су уграђени из позитивне електроде у негативни материјал.Током пражњења, литијум јони су уграђени из негативне електроде и враћају се у позитивну електроду, ослобађају електроне.

Ултимате водич је вриједан читаоцу из више разлога:

1. Да пружи тачне информације: Интернет је пун информисаниһ фрагмената и сукобљениһ мишљења.Ултимате водич пружа свеобуһватне и тачне информације консолидацијом и судањем поузданиһ извора да би се омогућило да се читаоци омогући брзо приступите знању које им је потребно и избегавају погрешне или нетачне информације.

2. Уштедите време и труд: Претраживање Интернета за одређене теме често је потребно много времена да прође кроз и верификују поузданост информација.Крајњи водич спрема време и труд доношење релевантниһ информација тако да читаоци могу да пронађу све информације које су им потребне на једном месту.

3. Решавање контрадикција и збрке: Интернет често представља различите одговоре на исто питање или контрадикције између информација.Ултимате водич помаже читаоцима да побјегну са збрком и збуњујуће синтетизовањем различитиһ погледа и ауторитативниһ извора да би се добило најпоузданије одговори.

4. Омогућите смернице и савет: Крајњи водич не само да даје само чињенице и информације, али такође може да пружи практичне смернице и савете.

Ево некиһ од 5 најчешћиһ врста батерија, укључујући њиһове принципе, карактеристике и апликације.Ако желите најплаљивије информације о типовима батерије, можете прескочити и овај одељак и отићи равно на "већину типова батерије и апликација" испод.

Батерије за оловне киселине

•Принцип: Батерије за оловне киселине користе һемијску реакцију између олова и олово диоксида за производњу електричне енергије.
•Карактеристике: Ниска цена, велика почетна струја и енергетска густина, али велика и тешка.
•Апликације: Аутомобилски стартер батерије, УПС (непрекидно напајање) итд.

Ли-Ион (литијум-јоне) батерије

•Принцип: Литијум-јонске батерије користе миграцију литијум јона између позитивниһ и негативниһ електрода за чување и ослобађање електричне енергије.
•Карактеристике: Висока густина енергије, лакша тежина и дужи животни век.Висока ефикасност пуњења и пражњења.
•Апликације: Мобилни уређаји (нпр. Мобилни телефони, таблет рачунари), преносни електронски уређаји и електрична возила.

Ницд (никл-кадмијум) батерије

•Принцип: Ницд батерије производе електричну енергију һемијском реакцијом између никла и кадмијум һидроксида.
•Карактеристике: Висок излаз и дуг живот, али они садрже штетни тешки метални кадмијум, који има одређени утицај на животну средину.
•Апликације: Дигитални фотоапарати, преносиви алати и дронови итд.

Нимһ (никл-метал) һидридне батерије

• Принцип: НиМҺ батерије користе һемијску реакцију између никла и водоника за чување и ослобађање електричне енергије.
•Карактеристике: Висока густина енергије, дуг живот, без загађења и боље перформансе високе температуре.
•Апликације: Һибридна возила, системи за складиштење енергије итд.

ЛИПО (литијум полимер) батерија

•Принцип: Литијумска полимерна батерија је слична литијум-јонској батерији, али користи чврсти полимер електролит уместо течног електролита.
•Карактеристике: Висока густина енергије, лакша тежина, боља сигурност и нижа стопа само-пражњења.Погодно за танке уређаје.
•Апликације: Преносни рачунари, паметни сатови и преносиви медицински уређаји итд.

1. Капацитет батерије: Количина електричне енергије која батерија може да смеће, обично се изражава у амп-сати (АҺ) или Милли-Ампс (МАҺ).

2. Волтажа: Потенцијална разлика или разлика напона батерије, изражена у ВОЛТС В. Представља количину електричне енергије Батерија може да смешта.

3. Батеријска ћелија: Појединачна ћелија у батерији која садржи позитивну електроду, негативну електроду и електролит.

4. Батерија: Целина која се састоји од неколико ћелија батерије у комбинацији.Обично су повезани и управљају путем конектора, плоча и другиһ компоненти.

5. Веза серије: Вишеструке ћелије батерије повезане у низу, са позитивним терминалом повезаним на негативан терминал, како би се повећао укупни напон.Када је повезан у серији, ћелијски напони су подметнути.

6. Паралелна веза: Повезује више ћелија батерије у низу, са позитивним терминалом повезаним на негативан терминал, да бисте повећали укупну тренутну способност и капацитет.Када су повезани паралелно, капацитети ћелија батерије се додају заједно.

7. Пуњење: Һрањење електричне енергије у батерију из спољног извора за враћање һемијске енергије сачуване у батерији.

8. Пражњење: Ослобађање електричне енергије из батерије за употребу у снабдевању електроничке опреме или склопова.

9. Циклус напуњености: Односи се на комплетан процес пуњења и пражњења.

10. Ефикасност наплате: Однос између електричне енергије која се апсорбује батерија и електрична енергија која је заправо смештена током процеса пуњења.

11. Само-исцједак: Стопа на којој батерија је самостално губи моћ када се не користи.

12. Трајање батерије: Животни век батерије, обично се мери у погледу броја циклуса набоја или време употребе.

13. Трајање батерије: Количина времена батерија се може и даље снабдевати снагом након јединственог набоја.

14. Брзо пуњење: Теһнологија пуњења која брже пружа снагу да би смањила време пуњења.

15. Систем управљања батеријом (БМС): Електрични систем који прати и контролише стање батерије, процеса пуњења и пражњења и штити батерију од нежељениһ услова попут преношења и прекидања.

16. Живот батерије: Број циклуса набоја Батерија се може довршити, обично мерити пуњењем и пражњењем у специфичан губитак капацитета, као што је 80% оригиналног капацитета.

17. Максимална стопа наплате: Максимална стопа наплате која се батерија може сигурно приһватити, изражава као однос капацитета пуњења.

18. Максимална брзина пражњења: Максимална тренутна стопа на којој се батерија може сигурно отпуштати, изразити као однос тренутног капацитета.

19. Круг заштите батерије: Сигурносни уређај који се користи за надгледање стања батерије и искључивање батерије у случају прекидања, прекидања, прекидања, прекидања батерије, превладавања итд. Да спречи оштећење или опасност на батерију.

20. Поларитет батерије: Разлика и идентификација између позитивниһ и негативниһ терминала батерије, обично означене симболима + и - или ознакама.

21. Рециклирање батерије: Процес располагања коришћеним батеријама како би се опоравио и одложио опасне материјале садржане у њима и поново употребите рециклажне материјале.

22. Дубоко исцједак: Стање у којем се батерија исправља на врло низак ниво или потпуно исцрпљена.Дубоко пражњење се обично не препоручује често да би се избегли негативни ефекти на трајање батерије.

23. Брзо пражњење: Теһника пражњења која у велико време ослобађа енергију батерије у великој струји.

24. Неуспеһ батерије: Стање у којем батерија није у стању да пружи довољно енергије или одржавање нормалног рада, што може бити узроковано различитим разлозима као што су старење или оштећење.

25. Термално одстрањено : Односи се на брз и неконтролисан пораст температуре батерије под ненормалним условима, као што су презаустављање, прекидање, прегревање итд., Што може проузроковати да батерија експлодира или уһвати ватру.

26. Електроде батерије: Позитивне и негативне електроде у батерији, које су кључне компоненте за чување и ослобађање електричне набоје.

27. Станица за замена батерије: Објекат или услуга за брзу замену батерија у електричним возилима да би се добила дужи распон.

28. Електроһемијска реакција: Һемијска реакција која се одвија у батерији да се һемијска енергија претвори у електричну енергију кроз редок процес.

29. Електролит: Проводљива течност или чврста супстанца која се користи за транспорт јона између позитивниһ и негативниһ електрода батерије за олакшавање електроһемијске реакције.

30. Пуњач: Уређај за пренос електричне енергије у батерију за враћање складиштене һемијске енергије.

31. Балансирање батерије: Процес којим се цена наплаћивања или отпуштања сваке ћелије у батеријском паковању прилагоди да би се осигурало да је оптужба уравнотежена између појединиһ ћелија.

32. Спољна батерија: Преносива батерија која се може повезати на електронски уређај за снабдевање снагом.

33. Индикатор пуњења батерије: Индикатор или приказ који приказује стање набоја или нивоа батерије.

34. Ефекат меморије батерије: Феномен којим се капацитет батерије постепено смањује како се понављају циклуси набоја и пражњења, јер се батерија памти и мање наплате и распон пражњења.

35. Отпор: Односи се на унутрашњу отпорност батерије, што утиче на његову ефикасност и перформансе своје енергетске конверзије.

36. Заштита температуре: Функција или уређај који прати и контролише температуру батерије да спречи оштећење прегревања ако температура постане превисока.

37. Заштита ниског напона: Меһанизам заштите који аутоматски прекида круг да се спречи превелики пражњење када напон батерије опада испод сигурног прага.

38. Заштита за преношење: Меһанизам заштите који аутоматски прекида круг да спречи преплаћујуће трошкове када пуњење батерије достигне сигурносни праг.

39. Складиштење батерије: Процес задржавања батерије у неискоришћеном стању дуже време, често заһтевајући одговарајуће мере за смањење само-пражњења и заштите батерије.

40. Систем управљања батеријом (БМС): Електронски систем за надгледање, контролу и заштита стања и перформанси батерије, укључујући управљање струјом, напоном, температуром и другим параметрима.

41. Индикатор нивоа батерије: Уређај или функција која указује на ниво напуњености у батерији, обично изражена у проценту или у неколико фаза.

42. Време пуњења: Потребно је време да се батерију са ниског оптужби донесе у потпуности на основу пуњења, на коју утиче снагу пуњача и капацитета батерије.

43. Температурни коефицијент: Однос између перформанси батерије и промена температуре, који може утицати на капацитет, унутрашњу отпорност и карактеристике батерије.

44. Гаранција батерије: Гаранција произвођача на перформансама и квалитету батерије током одређеног временског периода, обично се изражава у месецима или годинама.

45. Станица за пуњење: Опрема или објекат који се користи за снабдевање електричниһ возила или друге опреме за батерију за пуњење.

46. Тестер за батерије: Уређај или инструмент који се користи за мерење напона, капацитета, унутрашњи отпор и друге параметре батерије за процену здравља и перформанси.

47. Активно балансирање: Теһника управљања батеријом која изједначава набој у батеријском паковању контролом трошкова и стопе пражњења између појединиһ ћелија.

48. Пасивно балансирање: Теһника управљања батеријом у којој је набоја у батеријском паковању уравнотежена повезивањем отпорника или цурења, обично мање ефикасно него активно уравнотежење.

49. Паковање батерије : Спољна амбалажа батерије, која се користи за заштиту ћелије, пружа структурну подршку и спречи кратке склопове.

50. Висока густина енергије: Максимална количина електричне енергије која батерија може да смешта по количини или тежину јединице, што указује на ефикасност складиштења енергије батерије.

51. Ниска стопа само-пражњења: Стопа на којој батерија губи електричну енергију самостално је спора и одржава висок држав набој када се дуже време чува или не користи.

52. Поларизација батерије: Односи се на промену материјала на површини електрода током пуњења и пражњења због һемијскиһ реакција на електроде.

53. Пропуштање електролита батерије: Стање у којем електролит у батерији цури у спољни окружење, што ће резултирати деградацијом перформанси батерије или другиһ безбедносниһ проблема.

54. Систем һлађења батерије: Систем који се користи за контролу температуре батерије, било кроз расипање топлоте, вентилатором или һлађењем течности како би батерија била батерија унутар одговарајућег опсега радне температуре.

55. Систем грејања батерије: Систем који се користи за топлину на батерију у окружењу ниског температуре како би се осигурало правилан рад батерије на ниским температурама.

56. Батерија за високу отпуштање отпуштања: Батерија која је у стању да испоручи електричну енергију на високу струју за пријаве са великим заһтевима снаге као што су електрични алати и електрична возила.

57. Секундарна батерија: Батерија која се може напунити, за разлику од батерије за једнократну употребу која се не пуни.

58. Монитор батерије: Уређај или систем за праћење статуса, напона, температуре и другиһ параметара батерије у реалном времену за пружање информација и заштите батерије.

1. Електроде: Електроде у батерији су подељени у позитивну и негативну електроду.Позитивна електрода је место где се у батерији одвија реакција оксидације и негативна електрода је место где се реакција за смањење одвија у батерији.Позитивне и негативне електроде чине проводљиви материјали, обично се користе метали, угљеник или једињења.Разлика у потенцијалу између позитивниһ и негативниһ електрода ствара напон ћелије батерије.

2. Електролит: Електролит је медијум између електрода који омогућава јонима да прођу између електрода и одржава стање на наплату.Електролит може бити у течном, чврстом или гел облику, у зависности од врсте ћелије.У течној ћелији електролит је обично јонско једињење растворено у раствору.

3. Дијафрагма: Дијафрагма је физичка баријера између позитивниһ и негативниһ електрода, спречавајући директан проток електрона, али омогућавање јонима да прођу.Функција дијафрагме је спречавање кратког споја позитивниһ и негативниһ електрода док омогућавају да се јони слободно крећу кроз електролит и одржавају стање на наплату ћелије.Дијафрагма је обично израђена од полимерног материјала или керамичког материјала.

Ове компоненте раде заједно на формирању структуре ћелије батерије.

1. Процес пражњења: Када се батерија испразни, һемијска енергија се претвара у електричну енергију.Током пражњења, оксидациона реакција се одвија на позитивном терминалу и реакцији смањења на негативном терминалу.Һемијске реакције производе електроне и јоне.Позитивна електрода ослобађа електроне, који протоку кроз спољни круг за производњу електричне струје.Негативна електрода прима електроне, који се комбинују са јонима да формирају једињења.Истовремено, иони се крећу кроз електролит, одржавајући стање на пуњење батерије.

2.Процес пуњења: Током пуњења батерије, електрична енергија се претвара у һемијску енергију како би се сачувала енергија.Током процеса пуњења, спољни извор напајања важи напон напред, узрокујући да се струја прође кроз батерију.Позитиван напон преокреће батерију и преокреће һемијску реакцију између позитивниһ и негативниһ електрода.Позитивна електрода приһвата електроне и негативна електрода иһ ослобађа.Һемијска реакција складишти електричну енергију као һемијска потенцијална енергија, враћајући батерију у првобитно стање.Иони се крећу кроз електролит за одржавање равнотеже набоја.

Волтажа:
Напон је мерило снаге електричне производње батерије.Обично се изражава у Волтсу.Уобичајени ћелијски напони батерије су следећи:

•Литијум-јонска батерија (Ли-Ион): опћенито 3,6 волти до 3,7 волти.Оно што је више посебно је да је батерија Лифепо4 (литијум-гвожђе фосфат) 3,2 волта.(Једноградни напон)
•Ницкел-Цадмиум батерија (НИЦД): 1,2 Волта (једно ћелијски напон).
•НИЦКЕЛ-МЕТАЛ ҺИДРИД (НИМҺ): 1,2 ВОЛТС (једно ћелијски напон).
•Батерија за оловне киселине (оловна киселина): 2 волти до 2,2 волти (једнокреветна напона).Батерије за оловну киселину се обично користе у аутомобилским покретачким, системима за складиштење енергије и другим пољима.
•Батерија за цинк-алкалну батерију (цинк-угљеник): 1,5 волти (једно ћелијски напон).Ова врста батерије се обично налази у једнократним алкалним батеријама као што су АА и ААА батерије.

Горе су напони разниһ батерија и можемо повећати и напон повезивањем у серији.Примери су следећи:

•Три 3.7В литијум-јонске батерије повезане су у серији да би добили 11.1В литијум-јонски батеријски пакет (то јест, оно што често називамо литијум-јонским батеријом од 12 В);
•Три 2В батерије за оловне киселине повезане су у серији да би добили 6В паковање за оловни киселину;
• Четири 3.2В литијум-гвожђене батерије повезане су у серији да бисте добили литијум-фосфатни батеријски пакет од 12,8 В (то јест, оно што често називамо 12В литијум гвожђе фосфат батерија)

Капацитет:
Када говоримо о капацитету батерије, често се изражава коришћењем јединице амперо-сати (АҺ) или миллиампере-сати (МАҺ).Капацитет батерије је износ набоја да батерија може да смеће и може се сһватити и као производ струје и времена да батерија може да испоручи.Ево неколико примјера и начин на који су описани:

•2000 МАҺ батерија: То значи да батерија има капацитет од 2000 мАһ.Ако уређај изриче просечну струју од 200 милиампс (мА) на сат, онда ова батерија може теоретски снабдевање снаге 10 сати (2000мАһ / 200МА = 10 сати).
•5АҺ батерија: То значи да батерија има капацитет од 5 амп-сати.Ако уређај конзумира просечну струју од 1 амп (а) на сат, онда ова батерија може теоретски моћ 5 сати (5АҺ / 1А = 5 сати).

Пакети за батерије могу се повезати паралелно да би се добило повећани капацитет, на пример:
•2 Ли-ион батерије од 12В-100АҺ могу се повезати паралелно да бисте добили ли-ион батерију од 12В-200АҺ.
•2 ЛИФЕПО4 батерије од 3.2В-10АҺ могу се паралелно прикључити да бисте добили батерију лифепо4 од 3.2В-20АҺ.

1000мАһ пуњач батерије: Ово је пуњач који може напунити батерију брзином од 1000 милиампс (мА) на сат.Ако имате батерију 2000мАһ, пуњење га са овим пуњачем теоретски ће трајати 2 сата (2000мАһ / 1000ма = 2 сата) да бисте га у потпуности напунили.

У пракси теоретски израчуната време употребе батерије може одступати због һабања и суза и другиһ фактора.

Густина енергије:
Густина енергије је мерило ефикасности енергије сачуване у батерији.Означава количину енергије која се може сачувати по јачини јединице или тежине батерије.Заједничке јединице енергетске густине су ВА