Окончательное руководство по батареям

Батареи очень важны в современном обществе и используются в широком спектре применений (с разработкой технологий, все больше и больше устройств конвертируются в мощность батареи).Они предоставляют портативные, возобновляемые и аварийные энергетические решения, которые стимулируют технологическое развитие, устойчивое использование энергии и прогресс в широком спектре отраслей.

1 Портативные электронные устройства: Такие как мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки и цифровые камеры.

2 Транспорт: Электрические и гибридные транспортные средства используют батареи в качестве основного устройства для хранения энергии.Благодаря увеличению спроса на возобновляемые источники энергии и экологически чистые виды транспорта, батареи играют ключевую роль в стимулировании устойчивого развития транспорта.

3 Возобновляемая энергия хранение: Батареи широко используются для хранения возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия и ветроэнергетика.Хранив электрическую энергию в батареях, они могут обеспечить постоянную подачу электроэнергии, когда солнечная энергия или энергия ветра недоступны.

4 Аварийная власть: Батареи играют важную роль в качестве резервного источника питания в чрезвычайных ситуациях.Например, такие устройства, как беспроводные телефоны, факелы и аварийные огни, требуют надежных мощности.

5 Медицинское оборудование: Многие медицинские устройства, такие как кардиостимуляторы и искусственные вентиляторы, используют батареи в качестве источника питания.Стабильность и надежность батарей имеют решающее значение для работы этих критических устройств.

6 Военные заявления: Батареи используются в широком спектре военных применений, например, для военного коммуникационного оборудования, навигационных систем и беспилотников.Батареи могут обеспечить независимую энергоснабжение и расширить боевые возможности на поле битвы.

7 Промышленное: Батареи используются в промышленности для батарейных систем, аварийных источников питания и беспроводных датчиков.Они обеспечивают надежный источник питания и обеспечивают непрерывность и безопасность промышленного производства.

Магия батарей заключается в их способности превращать химическую энергию в электрическую энергию.Аккумулятор состоит из двух электродов (положительных и отрицательных) и электролита.Электролит действует как проводник ионов, обеспечивая химическую реакцию между электродами.

Фундаментальный принцип батареи основан на электрохимических реакциях.Когда возникает химическая реакция, она генерирует поток электронов.В заряженном состоянии аккумулятор хранит химические вещества между положительными и отрицательными электродами, а химическая реакция обратима.Когда батарея подключена к внешней цепи, начинается химическая реакция, вызывая химическое вещество в положительном терминале окислять и химическое вещество на отрицательном терминале для уменьшения.В результате электроны текут из отрицательного терминала к положительному терминалу, создавая электрический ток.Этот процесс продолжается до тех пор, пока химические вещества не будут истощены.

Различные типы батарей используют различные химические реакции для выработки электроэнергии.Например, наиболее распространенный тип литий-ионной батареи: его положительный электрод состоит из литиевого соединения (например, оксид кобальта или литий-фосфат), а его отрицательный электрод состоит из углеродного материала (такого как графит).В заряженном состоянии ионы лития встроены из положительного электрода в отрицательный материал.Во время разряда ионы лития отстранены от отрицательного электрода и возвращаются к положительному электроду, высвобождая электроны.

Конечное руководство полезно для читателя по нескольким причинам:

1 Чтобы предоставить точную информацию: Интернет полон информационных фрагментов и противоречивых мнений.Конечное руководство предоставляет комплексную и точную информацию, консолидируя и сопоставляя надежные источники, чтобы помочь читателям быстро получить доступ к необходимым знаниям и избежать вводящей в заблуждение или неправильной информации.

2 Сэкономьте время и усилия: Поиск в Интернете для конкретных тем часто требуется много времени для просмотра и проверки надежности информации.Ultimate Guide сохраняет время и усилия, объединяя соответствующую информацию, чтобы читатели могли найти всю необходимую им информацию в одном месте.

3 Разрешение противоречий и растерянности: Интернет часто представляет разные ответы на один и тот же вопрос или противоречия между информацией.Конечное руководство помогает читателям избежать путаницы и недоумения, синтезируя различные взгляды и авторитетные источники, чтобы дать наиболее надежные ответы.

4 Предоставьте руководство и советы: Ultimate Guide не только предоставляет факты и информацию, но также может предоставить практическое руководство и советы.

Вот некоторые из 5 наиболее распространенных типов батарей, включая их принципы, характеристики и приложения.Если вам нужна самая полная информация о типах аккумуляторов, вы также можете пропустить этот раздел и перейти прямо к «большинству типов аккумуляторов и приложений» ниже.

Свинцовые батареи

•Принцип: свинцово-кислотные батареи используют химическую реакцию между диоксидом свинца и свинца для получения электрической энергии.
•Особенности: низкая стоимость, высокая стартовая плотность тока и плотность энергии, но большая и тяжелая.
•Приложения: Автомобильные стартовые батареи, ИБП (бесперебойный источник питания) и т. Д.

Литий-ионные (литий-ионные батареи

•Принцип: литий-ионные батареи используют миграцию литий-ионов между положительными и отрицательными электродами для хранения и высвобождения электрической энергии.
•Особенности: высокая плотность энергии, более легкий вес и более длительный срок службы цикла.Высокая зарядка и эффективность сброса.
•Приложения: Мобильные устройства (например, мобильные телефоны, планшетные компьютеры), портативные электронные устройства и электромобили.

NICD (никель-кадмий) батареи

•Принцип: NICD -батареи производят электрическую энергию посредством химической реакции между никелем и гидроксидом кадмия.
•Особенности: высокая мощность и долгий срок службы, но они содержат вредный кадмий из тяжелых металлов, который оказывает определенное влияние на окружающую среду.
•Приложения: цифровые камеры, портативные инструменты и дроны и т. Д.

Nimh (никель-металл) гидридные батареи

• Принцип: батареи NIMH используют химическую реакцию между никелем и водородом для хранения и высвобождения электрической энергии.
•Особенности: высокая плотность энергии, длительный срок службы, отсутствие загрязнения и лучшая высокая температура.
•Приложения: гибридные транспортные средства, системы хранения энергии и т. Д.

Липо (литий -полимер) батарея

•Принцип: литий -полимерная батарея аналогична литий -ионной батареи, но использует твердый полимерный электролит вместо жидкого электролита.
•Особенности: высокая плотность энергии, более легкий вес, лучшая безопасность и более низкий уровень самоубийства.Подходит для тонких устройств.
•Приложения: ноутбуки, интеллектуальные часы и портативные медицинские устройства и т. Д.

1 Емкость батареи: Количество электрической энергии, которую батарея может хранить, обычно выражается в часах усилителей (AH) или Mill-AMPS (MAH).

2 Напряжение: Разница потенциалов или разность напряжений аккумулятора, выраженная в Volts V. Он представляет количество электрической энергии, которую батарея может хранить.

3 Батарея: Отдельная ячейка в батарее, содержащей положительный электрод, отрицательный электрод и электролит.

4 Аккумуляторная батарея: Целое, состоящее из нескольких батарейных ячеек вместе.Они обычно подключаются и управляются через разъемы, платы в кругах и другие компоненты.

5 Серия соединения: Множественные батареи, соединенные в последовательности, с положительным терминалом, подключенным к отрицательному терминалу, для увеличения общего напряжения.При подключении последовательно напряжения ячейки наложены.

6 Параллельное соединение: Подключает несколько батарейных ячеек в последовательности, с положительным терминалом, подключенным к отрицательному терминалу, для увеличения общей способности и емкости тока.При подключении параллельно способности батареи составляют вместе.

7 Зарядка: Подавать электрическую энергию в аккумулятор из внешнего источника, чтобы восстановить химическую энергию, хранящуюся в батарее.

8 Разрядка: Высвобождение электрической энергии из аккумулятора для использования при подаче электронного оборудования или цепей.

9 Цикл заряда: Относится к полному процессу зарядки и разрядки.

10 Эффективность заряда: Соотношение между электрической энергией, поглощаемой аккумулятором и электрической энергией, фактически хранящейся в процессе зарядки.

11 Самоуделение: Скорость, с которой батарея теряет питание самостоятельно, когда не используется.

12 Срок службы батареи: Срок службы батареи, обычно измеряемая с точки зрения количества циклов заряда или времени использования.

13 Срок службы батареи: Количество времени, которое батарея может продолжать подавать питание после одного заряда.

14 Быстрая зарядка: Технология зарядки, которая быстрее обеспечивает питание на батарею, чтобы сократить время зарядки.

15 Система управления аккумуляторами (BMS): Электрическая система, которая контролирует и контролирует состояние аккумулятора, процесс зарядки и разряжения и защищает батарею от неблагоприятных условий, таких как перезарядка и лишняя эксплуатация.

16 Срок службы батареи: Количество циклов заряда, которые батарея может завершить, обычно измеряется зарядкой и разгрузкой до определенного потери мощности, таких как 80% от исходной емкости.

17 Максимальная ставка заряда: Максимальная скорость заряда, которая может быть безопасно принята аккумулятором, выраженная в качестве соотношения зарядной емкости.

18 Максимальная скорость разряда: Максимальная скорость тока, с которой батарея может быть безопасно разряжена, выражена как соотношение токовой емкости.

19 Схема защиты аккумулятора: Безопасное устройство, используемое для мониторинга состояния аккумулятора и для отключения схемы аккумулятора в случае перезарядки, перегрузки, перегрузки, перегрузки и т. Д., Чтобы предотвратить повреждение или опасность для батареи.

20 Полярность батареи: Различие и идентификация между положительными и отрицательными терминалами батареи, обычно обозначаемых символами + и - или маркировками.

21 Утилизация батареи: Процесс утилизации использованных батарей для восстановления и утилизации опасных материалов, содержащихся в них, и для повторного использования переработанных материалов.

22 Глубокий разряд: Состояние, в котором батарея выгружается на очень низкий уровень или полностью истощается.Глубокий разряд обычно не часто рекомендуется, чтобы избежать негативных последствий на срок службы батареи.

23 Быстрый разряд: Техника разряда, которая выпускает энергию батареи на высоком токе в течение короткого периода времени.

24 Сбой аккумулятора: Условие, в котором батарея не может обеспечить достаточную мощность или поддерживать нормальную работу, что может быть вызвано различными причинами, такими как старение или повреждение.

25 Термический сбег : Относится к быстрому и неконтролируемому повышению температуры батареи в ненормальных условиях, таких как перегрузка, перегрузка, перегрев и т. Д., Которые могут привести к взрыву или загоретельству батареи.

26 Электроды батареи: Положительные и отрицательные электроды в батарее, которые являются ключевыми компонентами для хранения и выпуска электрического заряда.

27 Станция обмена аккумуляторами: Объект или обслуживание для быстрой замены батарей в электромобилях для обеспечения более длительного диапазона.

28 Электрохимическая реакция: Химическая реакция, которая происходит в батарее для преобразования химической энергии в электрическую энергию посредством окислительно -восстановительного процесса.

29 Электролит: Проводящая жидкость или твердое вещество, используемое для транспортировки ионов между положительными и отрицательными электродами батареи, чтобы облегчить электрохимическую реакцию.

30 Зарядное устройство: Устройство для передачи электрической энергии в аккумулятор для восстановления хранимой химической энергии.

31 Батарея батарея: Процесс, с помощью которого заряд или скорость разряда каждой ячейки в аккумуляторе регулируется, чтобы гарантировать, что заряд сбалансирован между отдельными ячейками.

32 Внешний аккумулятор: Съемный блок батареи, который можно подключить к электронному устройству для подачи питания.

33. Индикатор зарядки аккумулятора: Индикатор или дисплей, который показывает состояние заряда или уровень батареи.

34 Эффект памяти батареи: Явление, при котором емкость батареи постепенно уменьшается, когда циклы заряда и разрядки повторяются, так как аккумулятор помнит меньшие диапазоны заряда и разрядки.

35 Импеданс: Относится к внутреннему сопротивлению батареи, которая влияет на эффективность и производительность преобразования энергии.

36 Температурная защита: Функция или устройство, которое контролирует и контролирует температуру батареи, чтобы предотвратить перегрев повреждения, если температура становится слишком высокой.

37 Низкое напряжение защита: Механизм защиты, который автоматически сокращает цепь, чтобы предотвратить перегрузку, когда напряжение батареи падает ниже безопасного порога.

38 Защита за перезарядки: Механизм защиты, который автоматически отключает цепь, чтобы предотвратить перегрузку, когда заряд батареи достигает порога безопасности.

39 Батарея: Процесс удержания батареи в неиспользованном состоянии в течение длительного периода времени, часто требуя соответствующих мер для снижения самодействия и защиты батареи.

40 Система управления аккумуляторами (BMS): Электронная система для мониторинга, контроля и защиты состояния и производительности аккумулятора, включая управление током, напряжением, температурой и другими параметрами.

41 Индикатор уровня батареи: Устройство или функция, которое указывает уровень заряда, оставшийся в батарее, обычно выражаемый в процентах или в нескольких этапах.

42 Время зарядки: Время, необходимое для того, чтобы довести батарею с низкой зарядки до полного заряда, на который влияет мощность зарядного устройства и емкость батареи.

43 Температурный коэффициент: Связь между производительностью батареи и изменениями в температуре, которая может повлиять на емкость, внутреннее сопротивление и характеристики заряда/разряда батареи.

44 Батарея гарантия: Гарантия производителя на производительность и качество батареи в течение определенного периода времени, обычно выраженная в течение нескольких месяцев или лет.

45 Зарядная станция: Оборудование или объект, используемый для подачи электромобилей или другого оборудования для зарядки.

46 Тестер батареи: Устройство или прибор, используемый для измерения напряжения, емкости, внутреннего сопротивления и других параметров батареи для оценки его здоровья и производительности.

47 Активная баланс: Метод управления аккумулятором, который выравнивает заряд в аккумуляторе, управляя скоростью заряда и разряда между отдельными ячейками.

48 Пассивное уравновешивание: Техника управления аккумуляторами, в которой заряд в батарейке сбалансирован путем подключения резисторов или утечки заряда, обычно менее эффективно, чем активное балансирование.

49 Упаковка батареи : Внешняя упаковка аккумулятора, используемая для защиты ячейки, обеспечения структурной опоры и предотвращения коротких замыканий.

50 Высокая плотность энергии: Максимальное количество электрической энергии, которую батарея может хранить на единицу объема или вес, что указывает на эффективность накопления энергии батареи.

51 Низкая ставка самодера: Скорость, с которой батарея теряет электрическую энергию самостоятельно, очень медленная и сохраняет высокое состояние заряда, когда хранится или не используется в течение длительного периода времени.

52 Поляризация батареи: Относится к изменению материала на поверхности электродов во время зарядки и разрядки из -за химических реакций на электродах.

53 Утечка электролита аккумулятора: Состояние, при котором электролит в аккумуляторе протекает во внешнюю среду, что приведет к снижению производительности аккумулятора или другим проблемам безопасности.

54 Система охлаждения батареи: Система, используемая для управления температурой батареи, либо посредством теплового рассеяния, вентилятора или жидкого охлаждения, чтобы удержать батарею в соответствующем диапазоне рабочих температур.

55 Система отопления батареи: Система, используемая для обеспечения тепла в батарею в низкотемпературных средах, чтобы обеспечить правильное использование батареи при низких температурах.

56 Батарея с высокой скоростью разряда: Аккумулятор, способный доставлять электрическую энергию на высоком токе для применений с высокими требованиями к мощности, таким как электроинструменты и электромобили.

57 Вторичная батарея: Аккумулятор, который может быть перезаряжена, в отличие от одноразовой батареи, которая не заряжается.

58 Монитор батареи: Устройство или система для мониторинга состояния, напряжения, температуры и других параметров батареи в режиме реального времени для предоставления информации и защиты батареи.

1 Электроды: Электроды в батареи делятся на положительный и отрицательный электрод.Положительный электрод - это место, где реакция окисления происходит в батарее, а отрицательный электрод - это то, где реакция восстановления происходит в батарее.Положительные и отрицательные электроды состоят из проводящих материалов, обычно используются металлы, углерод или соединения.Разница в потенциале между положительными и отрицательными электродами дает напряжение батареи.

2 Электролит: Электролит - это среда между электродами, которая позволяет ионам проходить между электродами и поддерживает баланс заряда.Электролит может находиться в жидкой, твердой или гелевой форме, в зависимости от типа ячейки.В жидкой ячейке электролит обычно представляет собой ионное соединение, растворяемое в растворе.

3 Диафрагма: Диафрагма является физическим барьером между положительными и отрицательными электродами, предотвращая прямой электронный поток, но позволяет ионам проходить через.Функция диафрагмы заключается в предотвращении короткого замыкания положительных и отрицательных электродов, позволяя ионам свободно перемещаться через электролит и поддерживать баланс заряда ячейки.Диафрагма обычно изготовлена из полимерного материала или керамического материала.

Эти компоненты работают вместе, чтобы сформировать структуру батареи.

1 Процесс разряда: Когда батарея разряжается, химическая энергия превращается в электрическую энергию.Во время разряда реакция окисления происходит на положительном терминале и реакции восстановления на отрицательном терминале.Химические реакции производят электроны и ионы.Положительный электрод выпускает электроны, которые протекают через внешнюю цепь для получения электрического тока.Отрицательный электрод получает электроны, которые в сочетании с ионами с образованием соединений.В то же время ионы перемещаются через электролит, сохраняя баланс заряда аккумулятора.

2Процесс зарядки: Во время зарядки батареи электрическая энергия превращается в химическую энергию для хранения энергии.В процессе зарядки внешний источник питания применяет прямое напряжение, в результате чего ток проходит через батарею.Положительное напряжение меняет аккумулятор и обращает химическую реакцию между положительными и отрицательными электродами.Положительный электрод принимает электроны, а отрицательный электрод выпускает их.Химическая реакция хранит электрическую энергию в качестве химической потенциальной энергии, восстанавливая батарею в исходном состоянии.Ионы движутся через электролит, чтобы поддерживать баланс заряда.

Напряжение:
Напряжение является мерой прочности электрического выхода батареи.Обычно выражается в вольт.Обычные напряжения батареи следующие:

•Литий-ионная батарея (литий-ион): обычно от 3,6 вольт до 3,7 вольт.Что более особенное, так это то, что аккумулятор LifePo4 (литий -железо фосфата) составляет 3,2 вольт.(Однолеточное напряжение)
•Батарея никеля-кадмия (NICD): 1,2 вольт (одноклеточное напряжение).
•НеГидрид Ickel-метал (NIMH): 1,2 вольт (одноклеточное напряжение).
•Свинцово-кислотная батарея (свинцовая кислота): 2 вольт до 2,2 вольт (напряжение в одной ячейке).Ведущие аккумуляторы обычно используются в запуске автомобилей, системах хранения энергии и других областях.
•Цинко-аналкелиновая батарея (цинк-углерод): 1,5 вольт (одноклеточное напряжение).Этот тип аккумулятора обычно встречается в однокачественных щелочных батареях, таких как батареи AA и AAA.

Вышеупомянуты являются напряжением различных батарей, и мы также можем увеличить напряжение, подключив их последовательно.Примеры следующие:

•Три 3,7 В литий-ионные батареи подключены последовательно, чтобы получить литий-ионную батарею 11,1 В (то есть то, что мы часто называем литий-ионным аккумулятором 12 В);
•Три 2 В