Piller için nihai rehber

2023-06-07
Piller için nihai rehber

Piller günlük hayatımızın önemli bir parçası haline geldi.Telefonlardan ve dizüstü bilgisayarlardan elektrikli araçlara ve enerji depolama sistemlerine kadar dünyamızı şekillendiren cihazlara ve teknolojilere güç veriyorlar.Bize portatif enerjinin rahatlığını ve bağlı, üretken ve çevre dostu kalma yeteneğini sağlarlar.Enerji kullanımımızdan en iyi şekilde yararlanmak ve sürdürülebilir bir geleceğe katkıda bulunmak için farklı pil türlerini, özelliklerini ve yeteneklerini nasıl optimize edeceklerini anlamak çok önemlidir.Bu kapsamlı kılavuzda, tarihlerini, işlevselliklerini ve onlara dayanan çeşitli uygulamaları keşfederek piller dünyasına gireceğiz.Pillerin gücünün kilidini açmak ve yarın daha enerjik bir yola giden yolu aydınlatmak için bu yolculuğa çıkalım.

Aşağıdaki kılavuz çok bilgilendiricidir, bu nedenle lütfen pil bilgisi seviyenize bağlı olarak içerik tablosundan öğrenmek istediğinizi bulun.Tabii ki yeni başlayan biriyseniz, lütfen başlangıçtan başlayın.

Ön okuma ipucu: Başlık metin kutusuna bir kez tıklayın, ayrıntılı metin genişleyecektir;Tekrar tıklayın ve ayrıntılı metin gizlenir.

giriiş

Pillerin önemi ve yaygın uygulamaları.

Piller modern toplumda çok önemlidir ve çok çeşitli uygulamalarda kullanılır (teknolojinin geliştirilmesi ile giderek daha fazla cihaz pil gücüne dönüştürülmektedir).Çok çeşitli endüstrilerde teknolojik gelişimi, sürdürülebilir enerji kullanımını ve ilerlemeyi yönlendiren taşınabilir, yenilenebilir ve acil durum güç çözümleri sunarlar.

Image 1


1. Taşınabilir elektronik cihazlar: Cep telefonları, tabletler, dizüstü bilgisayarlar ve dijital kameralar gibi.

2. Toplu taşıma: Elektrikli ve hibrid araçlar birincil enerji depolama cihazı olarak pilleri kullanır.Yenilenebilir enerji talebinin artmasıyla ve çevre dostu ulaşım biçimleri ile piller, sürdürülebilir ulaşım gelişimini yönlendirmede önemli bir rol oynamaktadır.

3. Yenilenebilir enerji depolama: Piller, güneş ve rüzgar gücü gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını depolamak için yaygın olarak kullanılmaktadır.Elektrik enerjisini pillerde saklayarak, güneş veya rüzgar enerjisi mevcut olmadığında sürekli bir elektrik kaynağı sağlayabilirler.

4. Acil durum gücü: Piller acil durumlarda yedek güç kaynağı olarak önemli bir rol oynar.Örneğin, kablosuz telefonlar, meşale ve acil durum ışıkları gibi cihazlar, güvenilir güç sağlamak için pillerin gerektirir.

5. Tıbbi malzeme: Pacemaker'lar ve yapay ventilatörler gibi birçok tıbbi cihaz pilleri güç kaynağı olarak kullanır.Pillerin istikrarı ve güvenilirliği, bu kritik cihazların çalışması için kritik öneme sahiptir.

6. Askeri uygulamalar: Piller, askeri iletişim ekipmanları, navigasyon sistemleri ve dronlar gibi çok çeşitli askeri uygulamalarda kullanılır.Piller bağımsız bir enerji kaynağı sağlayabilir ve savaş alanındaki savaş yeteneklerini artırabilir.

7. Sanayi: Piller sektörde pil sistemleri, acil güç kaynakları ve kablosuz sensörler için kullanılır.Güvenilir bir güç kaynağı sağlar ve endüstriyel üretimin sürekliliğini ve güvenliğini sağlarlar.

Pillerin temel ilkeleri ve çalışma mekanizmalarına genel bir bakış.

Pillerin büyüsü, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürme yeteneklerinde yatmaktadır.Bir pil iki elektrot (pozitif ve negatif) ve bir elektrolit içerir.Elektrolit, elektrotlar arasında kimyasal bir reaksiyon sağlayan bir iyon iletkeni görevi görür.

Image 2


Bir pilin temel prensibi elektrokimyasal reaksiyonlara dayanmaktadır.Kimyasal bir reaksiyon meydana geldiğinde, elektron akışını üretir.Şarjlı durumda, pil pozitif ve negatif elektrotlar arasında kimyasalları depolar ve kimyasal reaksiyon geri dönüşümlüdür.Pil harici bir devreye bağlandığında, kimyasal reaksiyon başlar, pozitif terminaldeki kimyasalın oksitlenmesine ve negatif terminaldeki kimyasalın azaltılmasına neden olur.Sonuç olarak, elektronlar negatif terminalden pozitif terminale akar ve bir elektrik akımı üretir.Bu işlem kimyasallar tükenene kadar devam eder.

Farklı pil tipleri, elektrik üretmek için farklı kimyasal reaksiyonlar kullanır.Örneğin, en yaygın lityum iyon pil tipi: pozitif elektrotu bir lityum bileşikten (kobalt oksit veya lityum demir fosfat gibi) oluşur ve negatif elektrotu bir karbon malzemesinden (grafit gibi) oluşur.Yüklü durumda, lityum iyonları pozitif elektrottan negatif malzemeye gömülür.Deşarj sırasında, lityum iyonları negatif elektrottan alınır ve pozitif elektrota geri dönerek elektronları serbest bırakır.

Okuyucular için piller üzerinde nihai bir kılavuza sahip olmanın değeri.

Nihai bir kılavuz çeşitli nedenlerle okuyucuya değerlidir:

1. Doğru bilgi sağlamak için: İnternet bilgi parçaları ve çelişkili görüşlerle doludur.Nihai bir rehber, okuyucuların ihtiyaç duydukları bilgiye hızlı bir şekilde erişmelerine ve yanıltıcı veya yanlış bilgilerden kaçınmalarına yardımcı olmak için güvenilir kaynakları birleştirerek ve harmanlayarak kapsamlı ve doğru bilgiler sağlar.

2. Zamandan ve Çabadan Tasarruf Edin: İnternette belirli konuları aramak genellikle bilginin güvenilirliğini gözden geçirmek ve doğrulamak için çok fazla zaman gerektirir.Nihai rehber, okuyucuların ihtiyaç duydukları tüm bilgileri tek bir yerde bulabilmeleri için ilgili bilgileri bir araya getirerek zaman ve çaba tasarrufu sağlar.

3. Çelişkileri ve karışıklığı çözmek: İnternet genellikle bilgi arasındaki aynı soruya veya çelişkilere farklı cevaplar sunar.Nihai rehber, en güvenilir cevapları vermek için farklı görüşleri ve yetkili kaynakları sentezleyerek okuyucuların karışıklık ve şaşkınlıktan kaçmalarına yardımcı olur.

4. Rehberlik ve tavsiye sağlayın: Nihai Kılavuz sadece gerçekler ve bilgi sağlamakla kalmaz, aynı zamanda pratik rehberlik ve tavsiye de sağlayabilir.

Pillerin temelleri

Farklı Pil Türleri: İlkeler, Özellikler ve Uygulamalar.

İşte ilkeleri, özellikleri ve uygulamaları dahil olmak üzere en yaygın 5 pil türünden bazıları.Pil türleri hakkında en kapsamlı bilgiyi istiyorsanız, bu bölümü atlayıp doğrudan aşağıdaki "Çoğu Pil Türü ve Uygulamasına" gidebilirsiniz.

Kurşun asit piller

Image 2


Prensip: Kurşun asitli piller, elektrik enerjisi üretmek için kurşun ve kurşun dioksit arasında kimyasal bir reaksiyon kullanır.
Özellikler: Düşük maliyet, yüksek başlangıç akımı ve enerji yoğunluğu, ancak büyük ve ağır.
Uygulamalar: Otomotiv Başlangıç Pilleri, UPS (kesintisiz güç kaynağı) vb.

Li-ion (lityum iyon) piller

Image 2


Prensip: Lityum-iyon piller, elektrik enerjisini depolamak ve serbest bırakmak için pozitif ve negatif elektrotlar arasında lityum iyonlarının göçünü kullanır.
Özellikler: Yüksek enerji yoğunluğu, daha hafif ağırlık ve daha uzun döngü ömrü.Yüksek şarj ve deşarj verimliliği.
Uygulamalar: Mobil cihazlar (örneğin cep telefonları, tablet bilgisayarlar), taşınabilir elektronik cihazlar ve elektrikli araçlar.

Nicd (Nikel-cadmium) Piller

Image 2


Prensip: NICD piller, nikel ve kadmiyum hidroksit arasındaki kimyasal reaksiyon yoluyla elektrik enerjisi üretir.
Özellikler: Yüksek güç çıkışı ve uzun ömür, ancak çevre üzerinde belirli bir etkisi olan zararlı ağır metal kadmiyum içerir.
Uygulamalar: dijital kameralar, taşınabilir araçlar ve dronlar vb.

NIMH (Nikel-Metal) Hidrit Piller

Image 2


Prensip: NIMH piller, elektrik enerjisini depolamak ve salmak için nikel ve hidrojen arasındaki kimyasal reaksiyonu kullanır.
Özellikler: Yüksek enerji yoğunluğu, uzun ömür, kirlilik yok ve daha iyi yüksek sıcaklık performansı.
Uygulamalar: Hibrit araçlar, enerji depolama sistemleri, vb.

LIPO (Lityum Polimer) Pil

Image 2


Prensip: Lityum polimer pili, lityum iyon piline benzer, ancak sıvı bir elektrolit yerine katı bir polimer elektrolit kullanır.
Özellikler: Yüksek enerji yoğunluğu, daha hafif ağırlık, daha iyi güvenlik ve daha düşük kendi kendine deşarj oranı.İnce cihazlar için uygundur.
Uygulamalar: dizüstü bilgisayarlar, akıllı saatler ve taşınabilir tıbbi cihazlar vb.

Pillerin fizik bilgisi
Voltaj (V):
Voltaj, bir devredeki iki nokta arasındaki elektrik potansiyeli farkını temsil eder.Volt (V) cinsinden ölçülür.Bir pil boyunca voltaj tipik olarak v_batt olarak belirtilir.

Ücret (Q):
Şarj, bir bataryada depolanan elektrik şarjı miktarını ifade eder.Coulombs (c) veya amper saatleri (AH) içinde ölçülür.Şarj ve kapasite arasındaki ilişki aşağıdakiler tarafından verilir: Şarj (q) = kapasite (c) × voltaj (v)

Kapasite (c):
Kapasite, bir pilin saklayabileceği şarj miktarını temsil eder.Tipik olarak amper saatleri (AH) veya miliampere saatleri (MAH) içinde ölçülür.Kapasite, yük ve enerji arasındaki ilişki: Enerji (E) = kapasite (c) × voltaj (v)

Enerji (e):
Enerji, iş yapma kapasitesi veya bir sistemin değişikliklere neden olma potansiyelidir.Piller bağlamında, enerji genellikle watt-saat (WH) veya joule (j) cinsinden ölçülür.Enerji, kapasite ve yük arasındaki ilişki: Enerji (E) = şarj (q) × voltaj (v)

Güç (P):
Güç, işin yapıldığı veya enerjinin aktarılma oranını temsil eder.Watt (W) cinsinden ölçülür.Bir devredeki güç formül kullanılarak hesaplanır: Güç (P) = Voltaj (V) × Akım (i)

Seri bağlantı:
1. Piller seri olarak bağlandığında, devre boyunca toplam voltaj ayrı pil voltajlarının toplamıdır.Akım aynı kalır.
Toplam voltaj (v_total) = v1 + v2 + v3 + ...
2. Piller seri olarak bağlandığında, toplam kapasite ayrı pil kapasitelerinin toplamıdır.Bunun nedeni, akımın aynı kalmasıdır, ancak toplam voltaj artar.
Toplam Kapasite (C_TOTAL) = C1 + C2 + C3 + ...

Paralel bağlantı:
1. Piller paralel bağlandığında, toplam voltaj bireysel bir pilinkiyle aynı kalırken, toplam akım her pilden akan akımların toplamıdır.
Toplam akım (i_total) = i1 + i2 + i3 + ...
2. Piller paralel bağlandığında, toplam kapasite tek bir pilin kapasitesine eşittir.Bunun nedeni, voltaj aynı kalır, ancak toplam akım artar.
Toplam Kapasite (C_TOTAL) = C1 = C2 = C3 = ...
Ortak pil terimleri ve tanımları.

1. Akü kapasitesi: Bir bataryanın saklayabileceği elektrik enerjisi miktarı, genellikle amp-saatler (AH) veya Milli-amp'ler (MAH) ile ifade edilir.

2. Gerilim: Volt V'de ifade edilen bir pilin potansiyel farkı veya voltaj farkı. Pilin saklayabileceği elektrik enerjisi miktarını temsil eder.

3. Pil hücresi: Pilde bireysel bir hücre, pozitif elektrot, negatif elektrot ve elektrolit içeren.

4. Pil paketi: Birleştirilmiş birkaç pil hücresinden oluşan bir bütün.Genellikle konektörler, devre kartları ve diğer bileşenler aracılığıyla bağlanır ve yönetilirler.

5. Seri bağlantı: Toplam voltajı arttırmak için pozitif terminal negatif terminale bağlanmış olan çoklu pil hücresi sırayla bağlanmıştır.Seri olarak bağlandığında, hücre voltajları üst üste bindirilir.

6. Paralel bağlantı: Toplam akım kapasitesini ve kapasitesini artırmak için pozitif terminal negatif terminalle bağlantılı olarak birden fazla pil hücresini bağlar.Paralel olarak bağlandığında, pil hücrelerinin kapasiteleri birlikte eklenir.

7. Doluyor: Pilde depolanan kimyasal enerjiyi geri yüklemek için elektrik enerjisini harici bir kaynaktan aküye beslemek.

8. Deşarj: Elektronik ekipman veya devrelerin sağlanmasında kullanılmak üzere bir pilden elektrik enerjisinin salınması.

9. Şarj döngüsü: Tam bir şarj ve deşarj işlemini ifade eder.

10. Ücret verimliliği: Pil tarafından emilen elektrik enerjisi ile şarj işlemi sırasında gerçekten depolanan elektrik enerjisi arasındaki oran.

11. Kendi kendini gidermek: Bir pilin kullanılmadığı zaman kendi başına güç kaybetme oranı.

12. Pil ömrü: Genellikle şarj döngüleri veya kullanım süresi açısından ölçülen bir pilin ömrü.

13. Pil ömrü: Bir pilin tek bir şarjdan sonra güç sağlamaya devam edebileceği süre.

14. Hızlı şarj: Şarj süresini azaltmak için pile daha hızlı güç sağlayan bir şarj teknolojisi.

15. Pil Yönetim Sistemi (BMS): Pilin durumunu izleyen ve kontrol eden bir elektrik sistemi, şarj ve boşaltma işlemini ve pili aşırı ücret ve aşırı yükleme gibi olumsuz koşullardan koruyan.

16. Pil döngüsü ömrü: Bir pilin sayısı, genellikle orijinal kapasitenin% 80'i gibi belirli bir kapasite kaybına şarj ve deşarj yaparak ölçülebilir.

17. Maksimum şarj oranı: Pil tarafından güvenli bir şekilde kabul edilebilen maksimum şarj oranı, şarj kapasitesi oranı olarak ifade edilir.

18. Maksimum deşarj oranı: Bir pilin güvenli bir şekilde boşaltılabileceği maksimum akım oranı, akım kapasitesi oranı olarak ifade edilir.

19. Pil koruma devresi: Batarya için hasar veya tehlikeyi önlemek için pilin durumunu izlemek ve aşırı şarj, aşırı yük, aşırı akım, aşırı sıcaklık vb.

20. Pil kutupları: Bir pilin pozitif ve negatif terminalleri arasındaki ayrım ve tanımlama, genellikle semboller + ve - veya işaretler ile gösterilir.

21. Pil Geri Dönüşüm: İçinde bulunan tehlikeli maddelerin geri kazanılması ve imha edilmesi ve geri dönüştürülebilir malzemeleri yeniden kullanmak için kullanılmış pillerin atılması işlemi.

22. Derin akıntı: Bir pilin çok düşük bir seviyeye boşaltıldığı veya tamamen tükendiği bir durum.Pil ömrü üzerindeki olumsuz etkileri önlemek için genellikle derin deşarj önerilmez.

23. Hızlı deşarj: Kısa bir süre için pilin enerjisini yüksek bir akımda serbest bırakan bir deşarj tekniği.

24. Akü hatası: Pilin yeterli güç sağlayamadığı veya yaşlanma veya hasar gibi çeşitli nedenlerden kaynaklanabilecek normal çalışmayı koruyamadığı bir durum.

25. Termik kaçak : Pilin patlamasına veya ateş yakmasına neden olabilecek anormal koşullar altında bir pilin sıcaklığındaki hızlı ve kontrol edilemeyen artışı ifade eder.

26. Pil elektrotları: Bir pildeki pozitif ve negatif elektrotlar, elektrik yükünü depolamak ve serbest bırakmak için temel bileşenlerdir.

27. Pil Değiştirme İstasyonu: Daha uzun menzil sağlamak için elektrikli araçlarda pillerin hızlı bir şekilde değiştirilmesi için bir tesis veya hizmet.

28. Elektrokimyasal reaksiyon: Bir redoks işlemi ile kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için bir pilde meydana gelen kimyasal reaksiyon.

29. Elektrolit: Elektrokimyasal reaksiyonu kolaylaştırmak için bir pilin pozitif ve negatif elektrotları arasında iyonları taşımak için kullanılan iletken bir sıvı veya katı.

30. Şarj cihazı: Depolanan kimyasal enerjisini geri yüklemek için elektrik enerjisini bir bataryaya aktarmak için bir cihaz.

31. Pil Dengeleme: Bir pil paketindeki her hücrenin yük veya deşarj oranının, yükün ayrı hücreler arasında dengelenmesini sağlamak için ayarlandığı bir işlem.

32. Harici batarya: Güç sağlamak için bir elektronik cihaza bağlanabilen çıkarılabilir bir pil ünitesi.

33. Pil şarj göstergesi: Bir pilin şarj durumunu veya seviyesini gösteren bir gösterge veya ekran.

34. Pil Bellek Etkisi: Pil daha küçük şarj ve deşarj aralıklarını hatırladığı için, şarj ve deşarj döngüleri tekrarlandıkça, bir pil kapasitesinin kademeli olarak azaldığı bir fenomen.

35. İç direnç: Enerji dönüşüm verimliliğini ve performansını etkileyen bir pilin iç direncini ifade eder.

36. Sıcaklık koruması: Sıcaklık çok yükselirse aşırı ısınmayı önlemek için bir pilin sıcaklığını izleyen ve kontrol eden bir fonksiyon veya cihaz.

37. Düşük voltaj koruması: Pil voltajı güvenli bir eşiğin altına düştüğünde aşırı deşarjı önlemek için devreyi otomatik olarak kesen bir koruma mekanizması.

38. Aşırı şarj koruması: Pil şarabı güvenlik eşiğine ulaştığında aşırı şarjı önlemek için devreyi otomatik olarak kesen bir koruma mekanizması.

39. Akü depolama: Bir pili kullanılmayan bir durumda tutma işlemi uzun bir süre boyunca, genellikle kendi kendini gidermek ve pili korumak için uygun önlemler gerektirir.

40. Pil Yönetim Sistemi (BMS): Akım, voltaj, sıcaklık ve diğer parametrelerin yönetimi de dahil olmak üzere bir pil paketinin durumunu ve performansını izlemek, kontrol etmek ve korumak için elektronik bir sistem.

41. Pil Seviyesi Göstergesi: Genellikle yüzde veya birkaç aşamada ifade edilen bir bataryada kalan şarj seviyesini gösteren bir cihaz veya işlev.

42. Şarj süresi: Şarj cihazının gücünden ve pilin kapasitesinden etkilenen düşük bir şarjdan tam şarja bir pil getirmek için gereken süre.

43. Sıcaklık katsayısı: Pil performansı ve pilin kapasitesini, iç direnci ve pilin şarj/deşarj özelliklerini etkileyebilecek sıcaklık değişiklikleri arasındaki ilişki.

44. Pil Garantisi: Bir üreticinin, genellikle aylar veya yıllar içinde ifade edilen belirli bir süre için bir pilin performansı ve kalitesi konusundaki garantisi.

45. Şarj istasyonu: Şarj için elektrikli araçlar veya diğer pil ekipmanları tedarik etmek için kullanılan bir ekipman veya tesis.

46. Pil test cihazı: Sağlığını ve performansını değerlendirmek için bir pilin voltajını, kapasitesini, iç direnci ve diğer parametrelerini ölçmek için kullanılan bir cihaz veya alet.

47. Aktif dengeleme: Bireysel hücreler arasındaki şarj ve deşarj oranlarını kontrol ederek bir pil paketindeki şarjı eşitleyen bir pil yönetim tekniği.

48. Pasif dengeleme: Bir pil paketindeki şarjın dirençleri bağlayarak veya şarj sızıntısı ile dengelendiği bir pil yönetim tekniği, genellikle aktif dengelemeden daha az verimli.

49. Akü ambalajı : Hücreyi korumak, yapısal destek sağlamak ve kısa devreleri önlemek için kullanılan bir pilin harici ambalajı.

50. Yüksek enerji yoğunluğu: Bir pilin birim hacim veya ağırlık başına saklayabileceği maksimum elektrik enerjisi miktarı, pilin enerji depolama verimliliğini gösterir.

51. Düşük kendi kendine deşarj oranı: Bir pilin elektrik enerjisini kendi başına kaybetme oranı çok yavaştır ve uzun süre depolandığında veya kullanılmadığında yüksek bir şarj durumunu korur.

52. Pil kutuplaşması: Elektrotlardaki kimyasal reaksiyonlar nedeniyle şarj ve deşarj sırasında elektrotların yüzeyindeki malzemedeki değişimi ifade eder.

53. Pil elektrolit sızıntısı: Bir pildeki elektrolitin dış ortama sızdığı ve bu da pil performansının veya diğer güvenlik sorunlarının bozulmasına neden olacak bir durum.

54. Pil Soğutma Sistemi: Pili, aküyü uygun çalışma sıcaklığı aralığında tutmak için bir pilin sıcaklığını kontrol etmek için kullanılan bir sistem.

55. Pil Isıtma Sistemi: Pilin düşük sıcaklıklarda uygun şekilde çalıştırılmasını sağlamak için düşük sıcaklıklı ortamlarda bataryaya ısı sağlamak için kullanılan bir sistem.

56. Yüksek deşarj oranı pili: Elektrikli aletler ve elektrikli araçlar gibi yüksek güç gereksinimlerine sahip uygulamalar için yüksek bir akımda elektrik enerjisi sağlayabilen bir pil.

57. İkincil pil: Şarj edilemeyen tek kullanımlık bir pilin aksine şarj edilebilen bir pil.

58. Pil monitörü: Bilgi sağlamak ve pili korumak için bir pilin durumunu, voltajını, sıcaklığını ve diğer parametrelerini gerçek zamanlı olarak izlemek için bir cihaz veya sistem.

Pillerin çalışma ilkeleri

Pil yapımı: Elektrotlar, elektrolit ve ayırıcı.
Image 1

1. Elektrotlar: Bir bataryadaki elektrotlar pozitif ve negatif bir elektrota ayrılır.Pozitif elektrot, oksidasyon reaksiyonunun bataryada gerçekleştiği ve negatif elektrot, azaltma reaksiyonunun pilde gerçekleştiği yerdir.Pozitif ve negatif elektrotlar iletken malzemelerden oluşur, genellikle metaller, karbon veya bileşikler kullanılır.Pozitif ve negatif elektrotlar arasındaki potansiyel farkı, pil hücresinin voltajını üretir.

2. Elektrolit: Elektrolit, iyonların elektrotlar arasında geçmesine izin veren ve yük dengesini koruyan elektrotlar arasındaki ortamdır.Elektrolit, hücre tipine bağlı olarak sıvı, katı veya jel formunda olabilir.Sıvı bir hücrede, elektrolit genellikle çözelti içinde çözünmüş iyonik bir bileşiktir.

3. Diyafram: Diyafram, pozitif ve negatif elektrotlar arasında fiziksel bir bariyerdir, doğrudan elektron akışını önler, ancak iyonların geçmesine izin verir.Diyaframın fonksiyonu, iyonların elektrolit boyunca serbestçe hareket etmesine ve hücrenin yük dengesini korumasına izin verirken pozitif ve negatif elektrotların kısa devrilmesini önlemektir.Diyafram genellikle polimerik bir malzemeden veya seramik malzemeden yapılmıştır.

Bu bileşenler pil hücresinin yapısını oluşturmak için birlikte çalışır.

Pillerde şarj ve deşarj işlemleri: Kimyasal reaksiyonlar ve akım akışı.

1. Deşarj işlemi: Bir pil boşaltıldığında, kimyasal enerji elektrik enerjisine dönüştürülür.Deşarj sırasında, pozitif terminalde bir oksidasyon reaksiyonu ve negatif terminalde bir azalma reaksiyonu gerçekleşir.Kimyasal reaksiyonlar elektron ve iyon üretir.Pozitif elektrot, bir elektrik akımı üretmek için harici bir devreden akan elektronları serbest bırakır.Negatif elektrot, bileşikler oluşturmak için iyonlarla birleşen elektronlar alır.Aynı zamanda, iyonlar elektrolit boyunca hareket ederek pilin şarj dengesini korur.

2.Şarj işlemi: Bir pilin şarjı sırasında, enerji depolamak için elektrik enerjisi kimyasal enerjiye dönüştürülür.Şarj işlemi sırasında, harici bir güç kaynağı ileri bir voltaj uygular ve akımın pilden geçmesine neden olur.Pozitif voltaj pili tersine çevirir ve pozitif ve negatif elektrotlar arasındaki kimyasal reaksiyonu tersine çevirir.Pozitif elektrot elektronları kabul eder ve negatif elektrot bunları serbest bırakır.Kimyasal reaksiyon, elektrik enerjisini kimyasal potansiyel enerji olarak depolar ve pili orijinal durumuna geri yükler.İyonlar, yük dengesini korumak için elektrolit boyunca hareket eder.

Image 2
Pil voltajı, kapasite ve enerji yoğunluğu.

Gerilim:
Voltaj, bir pilin elektrik çıkışının mukavemetinin bir ölçüsüdür.Genellikle volt cinsinden ifade edilir.Yaygın pil hücresi voltajları aşağıdaki gibidir:

Lityum-iyon pil (Li-ion): Genellikle 3.6 volt ila 3.7 volt.Daha özel olan, Lifepo4 (lityum demir fosfat) pilin 3.2 volt olmasıdır.(tek hücre voltajı)
Nikel-cadmium pil (NICD): 1.2 volt (tek hücreli voltaj).
NIckel-metal hidrit (NIMH): 1.2 volt (tek hücreli voltaj).
Kurşun asit pil (kurşun asit): 2 volt ila 2.2 volt (tek hücre voltajı).Kurşun asitli piller otomobil başlangıçta, enerji depolama sistemlerinde ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılır.
Çinko-alkalin pil (çinko karbon): 1.5 volt (tek hücreli voltaj).Bu tip pil, AA ve AAA piller gibi tek kullanımlık alkalin pillerde yaygın olarak bulunur.

Yukarıdakiler çeşitli pillerin voltajlarıdır ve aynı zamanda voltajı seri olarak bağlayarak artırabiliriz.Örnekler aşağıdaki gibidir:

Üç 3.7V lityum iyon pil, 11.1V lityum iyon pil paketi elde etmek için seri olarak bağlanır (yani, genellikle 12V lityum iyon pil paketi dediğimiz);
6V kurşun asitli pil paketi almak için üç 2V kurşun asit pil seri olarak bağlanır;
Dört 3.2V lityum demir fosfat pil, 12.8V lityum demir fosfat pil paketi elde etmek için seri olarak bağlanır (yani, genellikle 12V lityum demir fosfat pil paketi dediğimiz)

Kapasite:
Pil kapasitesi hakkında konuşurken, genellikle amper saatleri (AH) veya miliampere saatleri (MAH) birimi kullanılarak ifade edilir.Pil kapasitesi, bir pilin depolayabileceği şarj miktarıdır ve aynı zamanda pilin verebileceği akımın ve zamanın ürünü olarak da anlaşılabilir.İşte bazı örnek rakamlar ve tarif edilme biçimleri:

2000 MAH Bataryası: Bu, pilin 2000 mAh kapasitesine sahip olduğu anlamına gelir.Cihaz saatte ortalama 200 miliamp (MA) akım çekerse, bu pil teorik olarak 10 saat (2000mAh / 200mA = 10 saat) güç sağlayabilir.
5AH Pil: Bu, pilin 5 amp saatlik bir kapasiteye sahip olduğu anlamına gelir.Cihaz saatte ortalama 1 amp (a) akım tüketiyorsa, bu pil teorik olarak 5 saat (5AH / 1A = 5 saat) güç verebilir.

Pil paketleri, daha fazla kapasite sağlamak için paralel olarak bağlanabilir, örneğin:
12V-100AH'lık 2 Li-ion pilleri, 12V-200AH'lık bir Li-Ion pil paketi almak için paralel olarak bağlanabilir.
3.2V-10AH'lık 2 LifePo4 pilleri, 3.2V-20AH'lık bir LifePo4 pil paketi almak için paralel olarak bağlanabilir.

1000mAh Pil Şarj Cihazı: Bu, pili saatte 1000 miliam (MA) hızında şarj edebilen bir şarj cihazıdır.2000mAh piliniz varsa, bu şarj cihazıyla şarj etmek teorik olarak tam olarak şarj etmek için 2 saat (2000mAh / 1000mA = 2 saat) alacaktır.

Uygulamada, teorik olarak hesaplanan pil kullanım süresi, pil aşınması ve yıpranma ve diğer faktörler nedeniyle sapabilir.

Enerji yoğunluğu:
Enerji yoğunluğu, bir bataryada depolanan enerjinin verimliliğinin bir ölçüsüdür.Birim hacim veya pilin birim ağırlığı başına saklanabilecek enerji miktarını gösterir.Ortak enerji yoğunluğu birimleri kilogram başına watt saat (WH/kg) veya litre başına watt saat (WH/L).

Lityum-iyon pil: Lityum iyon piller, tipik olarak 150 ila 250 WH/kg arasında değişen yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir.
NIMH Bataryası: NIMH piller, lityum iyon pillere kıyasla daha düşük enerji yoğunluğuna sahiptir.Genellikle 60 ila 120 WH/kg arasında değişir.
Kurşun asit pil: Kurşun asitli piller, lityum iyon pillere kıyasla nispeten düşük enerji yoğunluğuna sahiptir.Tipik olarak 30 ila 50 WH/kg arasında değişir.
Çinko karbon pil: Çinko-karbon piller, lityum iyon pillere kıyasla daha düşük enerji yoğunluğuna sahiptir.Genellikle 25 ila 40 WH/kg arasında değişir.

Ortak pil sorunlarının giderilmesi

Pil Depolama Önerileri

Pil sağlığını korumak ve ömrünü uzatmak için uygun pil depolama gereklidir.Pilleri depolamak için bazı öneriler:

Sıcaklık: Pilleri, 15 ° C ile 25 ° C (59 ° F ve 77 ° F) arasında sıcaklıkta serin, kuru bir yerde saklayın.Yüksek sıcaklıklar, kendi kendine deşarj oranını hızlandırabilir ve pilin raf ömrünü kısaltabilir.Pilleri aşırı ısıya veya soğuğa maruz bırakmaktan kaçının.

Nemden kaçının: Nem pillere zarar verebilir, korozyona veya sızıntıya yol açar.Pilleri bodrum veya banyo gibi nemli ortamlardan uzak tutun.Depolama alanının kuru ve iyi havalandırıldığından emin olun.

Şarj Seviyesi: Pilleri uzun bir süre saklamadan önce, kısmen şarj edildiğinden emin olmak en iyisidir.Çoğu üretici, uzun süreli depolama için yaklaşık% 40 ila% 60 şarj seviyesi önermektedir.Bu aralık, depolama sırasında aşırı deşarj veya aşırı şarj koşullarını önlemeye yardımcı olur.

Pil Türü: Farklı Pil Kimyalarının belirli depolama gereksinimleri vardır.İşte ortak türler için bazı yönergeler:

A. Alkalin Piller: Alkalin pillerin uzun bir raf ömrü vardır ve birkaç yıl saklanabilir.Şarj edilemez ve aşırı sıcaklıklara maruz kalmamalıdırlar.

B. Lityum iyon piller: Li-ion piller genellikle portatif elektronik güç.Bunları uzun bir süre saklamayı planlıyorsanız,% 40 ile% 60 arasında bir şarj seviyesi hedefleyin.Li-ion pilleri tam şarjla veya tamamen boşaltılmış olarak saklamaktan kaçının.

C. Kurşun asitli piller: Bunlar yaygın olarak araçlarda ve yedek güç sistemlerinde kullanılır.Uzun süreli depolama için kurşun asitli pilleri tamamen şarj edin.Elektrolit seviyelerini düzenli olarak kontrol edin ve gerekirse damıtılmış su ile doldurun.

D. Nikel bazlı piller (NIMH ve NICD): NIMH ve NICD piller kısmi bir şarjla (yaklaşık%40) saklanmalıdır.Depolamadan önce tamamen boşaltılırlarsa, voltaj depresyonu geliştirebilir ve genel kapasitelerini azaltırlar.

SEparat Depolama: Pilleri terminalleri arasında teması önleyecek şekilde saklayın.Pozitif ve negatif terminaller birbirine dokunursa veya iletken malzemelerle temas ederse, deşarj ve potansiyel hasara neden olabilir.

Orijinal Ambalaj: Orijinal ambalaj, pilleri nem, toz ve diğer kirleticilerden korumak için tasarlanmıştır.

Düzenli inceleme: Depolanan pilleri periyodik olarak sızıntı, korozyon veya hasar belirtileri açısından inceleyin.Herhangi bir sorunu fark ederseniz, bunları dikkatle ele alın ve düzgün bir şekilde atın.

Çevresel Etki.

Pil Geri Dönüşüm: Piller, uygun şekilde atılmazsa çevreye zararlı olabilecek çeşitli kimyasallar ve metaller içerir.Geri dönüşüm piller, lityum, kobalt ve nikel gibi değerli malzemeleri kurtarmaya yardımcı olur ve toksik maddelerin salınmasını önler.Birçok toplulukta pil geri dönüşüm programları veya bırakma yerleri vardır.Bölgenizdeki uygun bertaraf seçeneklerini bulmak için yerel makamlara veya geri dönüşüm merkezlerine danışın.

Tehlikeli maddeler: Araçlarda kullanılan kurşun asitli piller gibi bazı piller kurşun ve sülfürik asit gibi tehlikeli maddeler içerir.Bu pillerin yanlış bertaraf edilmesi, toprak ve su kaynaklarını kirleterek insan sağlığı ve çevre için bir risk oluşturabilir.İnsanlar çevre korumasının daha fazla farkına vardıkça, giderek daha fazla insan daha çevre dostu lityum-iyon piller, özellikle LifePO4 piller kullanıyor.

Enerji tüketimi: Pil üretimi enerji gerektirir ve çevresel etki pil tipine bağlı olarak değişir.Örneğin, birçok elektronik cihazda ve elektrikli araçta kullanılan lityum iyon pillerinin üretimi, minerallerin ekstraksiyonunu ve işlenmesini içerir.Enerji tasarruflu cihazların kullanılması ve pil kullanımının optimize edilmesi, genel enerji tüketimini azaltmaya yardımcı olabilir.

Karbon Ayakizi: Pil üretimi ve bertarafı ile ilişkili karbon ayak izi, sera gazı emisyonlarına ve iklim değişikliğine katkıda bulunabilir.Pil üretimi ve geri dönüşümü için yenilenebilir enerji kaynaklarının daha fazla benimsenmesi çevresel etkiyi azaltmaya yardımcı olabilir.