baterie je kolekce jednoho nebo více buněk, které jdou v rámci chemické reakce k vytvoření toku elektronů v obvodu. V bateriových technologiích probíhá spousta výzkumu a pokroku a v důsledku toho se v současné době objevují a používají průlomové technologie po celém světě. Baterie vstoupily do hry kvůli potřebě ukládat generovanou elektrickou energii., Stejně jako dobré množství energie byla generována, je to důležité pro ukládání energie, takže to může být použit při generace je dolů, nebo když je potřeba výkon samostatné zařízení, které nemohou být uchovávány upoutaná na napájení z elektrické sítě. Zde je třeba poznamenat, že v bateriích lze uložit pouze DC, střídavý proud nelze uložit.,
Baterie buňky jsou obvykle skládá ze tří hlavních částí;
- Anodě (Záporná Elektroda)
- Katodě (Kladná Elektroda)
- elektrolyty
anoda je záporná elektroda, která produkuje elektrony do vnějšího obvodu, na který je připojená baterie. Když jsou baterie připojeny, na anodě se spustí hromadění elektronů, což způsobuje potenciální rozdíl mezi oběma elektrodami., Elektrony přirozeně, pak se snaží distribuovat sami, to je zabráněno elektrolytu, takže když elektrický obvod je připojen, poskytuje jasnou cestu pro elektrony se pohybují od anody ke katodě, čímž napájení obvodu, ke kterému je připojen. Změnou uspořádání a materiálu použitého k vytvoření anody, katody a elektrolytu můžeme dosáhnout mnoha různých typů chemických baterií, které nám umožňují navrhnout různé typy bateriových článků. V tomto článku umožňuje pochopit různé typy baterií a jejich použití, takže pojďme začít.,
Typy Baterií
Baterie obecně mohou být rozděleny do různých kategorií a typů, od chemického složení, velikosti, tvaru faktoru a případy použití, ale za všechny z nich jsou dva hlavní typy baterií;
- Primární Baterie
- Sekundární Baterie
„s hlubší pohled pochopit hlavní rozdíly mezi Přednosti mobilní a Sekundární Buňky.
Primární Baterie
Primární baterie jsou baterie, které nelze dobíjet jednou vyčerpány., Primární baterie jsou vyrobeny z elektrochemických článků, jejichž elektrochemickou reakci nelze zvrátit.
primární baterie existují v různých formách od mincí až po baterie AA. Běžně se používají v samostatných aplikacích, kde je nabíjení nepraktické nebo nemožné. Dobrým příkladem je zařízení vojenské třídy a zařízení napájené bateriemi. Bude nepraktické používat dobíjecí baterie, protože dobíjení baterie bude poslední věcí v mysli vojáků., Primární baterie mají vždy vysokou specifickou energii a systémy, ve kterých jsou používány, jsou vždy navrženy tak, aby spotřebovávaly nízké množství energie, aby baterie vydržela co nejdéle.
Některé další příklady zařízení využívající primární baterie patří; Tempo tvůrci, Zvíře, stopaře, Náramkové hodinky, dálkové ovladače a děti hračky, aby zmínit pár.
nejoblíbenějším typem primárních baterií jsou alkalické baterie. Mají vysokou specifickou energii a jsou šetrné k životnímu prostředí, nákladově efektivní a netěsní ani při úplném vybití., Mohou být skladovány několik let, mají dobrý bezpečnostní záznam a mohou být přepravovány v letadle, aniž by podléhaly přepravě OSN a dalším předpisům. Jedinou nevýhodou alkalických baterií je nízký Zátěžový proud, který omezuje jeho použití na zařízení s nízkými proudovými požadavky, jako jsou dálkové ovládání, baterky a přenosná zábavní zařízení.
Sekundární Baterie
Sekundární baterie jsou baterie, elektrochemické buňky, jejichž chemické reakce lze zvrátit použitím určitého napětí na baterii v obráceném směru., Také označované jako dobíjecí baterie, sekundární články na rozdíl od primárních článků lze dobíjet po vyčerpání energie na baterii.
Oni jsou obvykle používány v high drain aplikace a další scénáře, kde to bude buď příliš drahé, nebo neproveditelné použít jedno nabití baterie., Malá kapacita sekundární baterie se používají pro napájení přenosných elektronických zařízení, jako jsou mobilní telefony a další gadgets a zařízení, zatímco heavy-duty baterie se používají v napájení rozmanité, elektrických vozidel a dalších high drain aplikace, jako je vyrovnávání zatížení ve výrobě elektřiny. Používají se také jako samostatné zdroje energie vedle střídačů pro dodávku elektřiny. Přestože počáteční náklady na pořízení dobíjecích baterií jsou vždy mnohem vyšší než náklady na primární baterie, jsou dlouhodobě nákladově nejefektivnější.,
sekundární baterie lze dále rozdělit do několika dalších typů na základě jejich chemie. To je velmi důležité, protože chemie určuje některé atributy baterie, včetně jeho specifických energie, životnosti, trvanlivosti a ceně, aby zmínit pár.
níže jsou uvedeny různé typy dobíjecích baterií, které se běžně používají.,
- Lithium-ion(Li-ion)
- Nikl-Kadmiové(Ni-Cd)
- Nikl-Metal-Hydridové(Ni-MH)
- Olověné
Nikl-Kadmiových Baterií
nikl kadmiové baterie (NiCd baterie nebo Nicd baterie) je typ nabíjecí baterie, který je vyvinut s použitím niklu oxid sodný a kovové kadmium jako elektrody. Ni-Cd baterie vynikají při udržování napětí a držení nabíjení, když se nepoužívají. Nicméně, NI-Cd baterie, snadno padnout za oběť obávaný „paměťový efekt“, když částečně nabitá baterie se dobíjí, snížení budoucí kapacity baterie.,
Ve srovnání s jinými typy nabíjecích článků, Ni-Cd baterie nabízejí dobré životní cyklus a výkon při nízkých teplotách s reálnou kapacitu, ale jejich nejvýznamnější výhodou bude jejich schopnost dodávat jejich plné jmenovité kapacity na vysoké vypouštění sazby. Jsou k dispozici v různých velikostech včetně velikosti používané pro alkalické baterie AAA až D, Ni-Cd buňky jsou používány jednotlivci nebo shromážděni v balení, které obsahuje dvě nebo více buněk., Malé balíčky se používají v přenosných zařízeních, elektronice a hračkách, zatímco ty větší najdou uplatnění v bateriích startujících letadla, elektrických vozidlech a pohotovostním napájení.
některé vlastnosti nikl-kadmiových baterií jsou uvedeny níže.
nikl-Metal hydridové baterie
nikl metal hydrid (Ni-MH) je další typ chemické konfigurace používané pro dobíjecí baterie. Chemické reakce na kladné elektrodě baterie je podobná niklkadmiové články (NiCd), s oběma baterie typ použití stejné nikl oxid sodný (NiOOH)., Záporné elektrody v nikl-Metal hydridu však používají slitinu absorbující vodík místo kadmia, která se používá v NiCd bateriích
.
NiMH baterie najdou uplatnění ve vysoce vypouštěcích zařízeních kvůli jejich vysoké kapacitě a hustotě energie. NiMH baterie může mít dvakrát až třikrát kapacitu NiCd baterie stejné velikosti, a jeho hustota energie se může přiblížit, že lithium-iontové baterie. Na rozdíl od chemie NiCd nejsou baterie založené na NiMH chemii náchylné k“ paměťovému “ efektu, který NiCads zažívá.,
Níže jsou uvedeny některé z vlastností baterie na bázi Nikl-metal-hydridové chemie;
Lithium-ion Baterie
Lithium-iontové baterie jsou jedním z nejoblíbenějších typů dobíjecích baterií. Existuje mnoho různých typů lithiových baterií,ale mezi všemi lithium-iontovými bateriemi se nejčastěji používají. Tyto lithiové baterie najdete v různých formách populárně mezi elektrickými vozidly a dalšími přenosnými gadgety., Pokud jste zvědaví, abyste se dozvěděli více o bateriích používaných v elektrických vozidlech, můžete se podívat na tento článek o bateriích elektrických vozidel. Nacházejí se v různých přenosných spotřebičích, včetně mobilních telefonů, inteligentních zařízení a několika dalších bateriových spotřebičů používaných doma. Nacházejí také aplikace v leteckých a vojenských aplikacích kvůli jejich lehké povaze.,
Lithium-iontové baterie jsou typ nabíjecí baterie, ve kterém ionty lithia od záporné elektrody migrovat ke kladné elektrodě při vybíjení a migrovat zpět na záporné elektrodě při nabíjení baterie. Li – ion baterie používají jako jeden elektrodový materiál interkalovanou lithiovou sloučeninu ve srovnání s kovovým lithiem používaným v dobíjecích lithiových bateriích.
Lithium-iontové baterie mají vysokou hustotu energie, malý nebo žádný paměťový efekt a nízké samovybíjení ve srovnání s jinými typy baterií., Jejich chemie s výkonem a náklady se liší v různých případech použití, například, Li-ion baterie používané v přenosných elektronických zařízení jsou obvykle založena na lithium cobalt oxide (LiCoO2), který poskytuje vysokou hustotu energie a nízká bezpečnostní rizika při poškození, zatímco Li-ion baterie založené na Lithium železo fosfátu, které nabízejí nižší hustotu energie jsou bezpečnější vzhledem k nižší pravděpodobnost nešťastné události děje jsou široce používané v napájení elektrické nářadí a zdravotnických zařízení., Lithium-iontové baterie nabízejí nejlepší poměr výkonu k hmotnosti s lithium-sírovou baterií, která nabízí nejvyšší poměr.
Některé atributy lithium-iontové baterie jsou uvedeny níže;
Olověné Akumulátory
Olověné akumulátory jsou low-cost, spolehlivé napájení tahoun používán v těžkých aplikací. Jsou obvykle velmi velké a díky své hmotnosti se vždy používají v nepřenosných aplikacích, jako je ukládání energie ze solárních panelů, zapalování a osvětlení vozidel, záložní výkon a vyrovnávání zátěže při výrobě/distribuci energie., Olověná kyselina je nejstarším typem dobíjecí baterie a stále velmi důležitá a důležitá pro dnešní svět. Olověné baterie mají velmi nízkou energii k objemu a energii k hmotnostním poměrům, ale mají relativně velký poměr výkonu k hmotnosti a v důsledku toho mohou v případě potřeby dodávat obrovské přepěťové proudy. Tyto atributy společně s jeho nízkými náklady, aby tyto baterie atraktivní pro použití v několika vysoce aktuální aplikace, jako je napájení automobilových startérů a pro skladování v záložních zdrojů., Můžete se také podívat na článek na Olověné Baterie pracovat, pokud se chcete dozvědět více o různých typů olověných baterií, jeho konstrukce a aplikace.
každá z těchto baterií má svou oblast nejlépe hodí a obrázek níže je pomoci vybrat mezi nimi.,
Výběr správné baterie pro vaši aplikaci
Jedním z hlavních problémů, které brání technologie revolucí, jako Moc je energie, životnost baterie má vliv na úspěšné nasazení zařízení, která vyžadují dlouhou výdrž baterie a i když několik power management techniky jsou přijímána, aby se baterie vydrží déle, kompatibilní baterie musí být stále vybrán, aby se dosáhlo požadovaného výsledku.
níže jsou uvedeny některé faktory, které je třeba zvážit při výběru správného typu baterie pro váš projekt.
1., Hustota energie: hustota energie je celkové množství energie, které lze skladovat na jednotku hmotnosti nebo objemu. To určuje, jak dlouho vaše zařízení zůstane, než bude potřebovat dobití.
2. Hustota výkonu: maximální rychlost vypouštění energie na jednotku hmotnosti nebo objemu. Nízký výkon: notebook, i-pod. Vysoký výkon: elektrické nářadí.
3. Bezpečnost: je důležité zvážit teplotu, při které bude zařízení, které stavíte, fungovat. Při vysokých teplotách se některé součásti baterie rozpadnou a mohou podstoupit exotermické reakce. Vysoké teploty obecně snižují výkon většiny baterií.,
4. Životnost životnost: stabilita hustoty energie a hustoty výkonu baterie s opakovaným cyklem (nabíjení a vybíjení) je nutná pro dlouhou životnost baterie vyžadovanou většinou aplikací.
5. Náklady: náklady jsou důležitou součástí všech technických rozhodnutí, která budete dělat. Je důležité, aby náklady na výběr baterie odpovídaly jeho výkonu a nenormálně nezvyšovaly celkové náklady na projekt.