Et batteri er en samling av en eller flere celler som går under kjemiske reaksjoner til å skape flyt av elektroner i en krets. Det er mye forskning og utvikling skjer i batteri-teknologi, og som et resultat, banebrytende teknologier blir opplevd og brukt rundt om i verden i dag. Batterier kom inn i bildet på grunn av behovet for å lagre generert elektrisk energi., Så mye som en god mengde energi som ble generert, det var viktig å lagre energi slik at den kan brukes når generasjon er nede eller når det er behov for å slå frittstående enheter som ikke holdes bundet til leveranser fra strømnettet. Her bør det bemerkes at det kun DC kan lagres i batterier, AC strøm ikke kan lagres.,
Batteri celler er vanligvis laget av tre hovedkomponenter;
– >
- Anoden (den Negative Elektroden)
- Katoden (Positive Elektroden)
- elektrolytter
anoden er en negativ elektrode som produserer elektroner til den ytre kretsen som batteriet er koblet til. Når batteriene er koblet til, kan et elektron bygge-up er initiert ved anoden som fører til en potensiell forskjell mellom de to elektrodene., Elektronene naturlig prøv deretter å fordele seg selv, dette er forhindret av elektrolytten, så når en elektrisk krets er koblet til, det gir en klar vei for elektronene til å bevege seg fra anoden til katoden dermed slår den krets som den er koblet til. Ved å endre ordningen, og materiale som brukes til å bygge Anode, Katode-og Elektrolyttforstyrrelser vi kan oppnå mange forskjellige typer batteri kjemi og oss muligheten til å designe ulike typer batteri-celler. I denne artikkelen kan forstå de forskjellige typer av batterier og deres bruker, så la»s komme i gang.,
Typer Batterier
Batterier generelt kan klassifiseres i ulike kategorier og typer, alt fra kjemiske sammensetning, størrelse, form faktor og bruke tilfeller, men under alle av disse er to store batteriet typer;
- primærbatterier
- Sekundære Batterier
La ‘ s ta en dypere titt for å forstå de store forskjellene mellom en Forrang celle og Sekundær Celle.
primærbatterier
Primær-batterier er batterier som ikke kan lades når utarmet., Primær-batterier er laget av elektrokjemiske celler som elektrokjemisk reaksjon kan ikke reverseres.
Primær-batterier finnes i forskjellige former alt fra mynt celler til AA-batterier. De er ofte brukt i frittstående applikasjoner der lading er upraktisk eller umulig. Et godt eksempel på noe som er i militær-grade enheter og batteridrevet utstyr. Det vil være upraktisk å bruke oppladbare batterier som å lade et batteri vil være den siste tingen i sinnet av soldater., Primærbatterier alltid har høy spesifikk energi og systemer som de er brukt er alltid designet for å konsumere lave mengden av strøm for å aktivere batteriet til å vare så lenge som mulig.
Noen andre eksempler på enheter som bruker primærbatterier inkluderer; Tempo beslutningstakere, Dyr trackere, Håndleddet klokker, fjernkontroller og barn leker for å nevne noen.
Den mest populære type av primær-batterier alkaliske batterier. De har en høy spesifikk energi og er miljøvennlige, kostnadseffektive og ikke lekker selv når helt utladet., De kan være lagret i flere år, har en god sikkerhet posten, og kan fraktes på fly uten å være underlagt FN-Transport og andre bestemmelser. Den eneste ulempen til alkaliske batterier er lav belastning gjeldende, noe som begrenser bruken til enheter med lavt gjeldende krav, som fjernkontroller, lommelykter og bærbar underholdning enheter.
Sekundære Batterier
Sekundære batterier er batterier med elektrokjemiske celler der kjemiske reaksjoner kan reverseres ved å bruke en viss spenning til batteriet i reversert retning., Også referert til som oppladbare batterier, sekundær celler i motsetning til primære celler kan lades opp igjen etter energi på batteriet er brukt opp.
De er vanligvis brukes i høy avløp programmer og andre situasjoner der det vil være enten for dyre eller upraktisk å bruke enkelt lade batteriene., Liten kapasitet sekundære batterier er brukt til å drive bærbare elektroniske enheter som mobiltelefoner og annet utstyr og apparater, mens de tunge batteriene er brukt i å drive diverse elektriske biler og andre høyt avløp programmer som legg nivellering i kraftproduksjon. De kan også brukes som en frittstående strømkilder sammen Invertere til å levere strøm. Selv om den opprinnelige kostnaden for anskaffelse av oppladbare batterier er alltid en hel masse høyere enn i primær-batterier, men de er de mest kostnadseffektive over lang sikt.,
Sekundære batterier kan videre deles inn i flere andre typer som er basert på deres kjemi. Dette er svært viktig fordi kjemien bestemmer noen av attributtene til batteriet inkludert dens spesifikke energi, sykle liv, holdbarhet og pris for å nevne noen.
følgende er de ulike typer oppladbare batterier som er vanlig.,
- Litium-ion(Li-ion)
- Nikkel-Kadmium(Ni-Cd)
- Nikkel-Metall Hydrid(Ni-MH)
- Bly-Syre
Nikkel-Kadmium-Batterier
nikkel–kadmium-batterier (NiCd-batteri eller NiCad batteri) er en type oppladbare batteriet som er utviklet ved hjelp av nikkel hydroxide oxide og metallisk kadmium som elektroder. Ni-Cd-batterier excel til å opprettholde spenning og holder lade når den ikke er i bruk. Imidlertid, NI-Cd-batterier lett faller offer for den fryktede «minne» i kraft når en delvis ladet batteriet er ladet opp, senke den fremtidige kapasiteten på batteriet.,
I sammenligning med andre typer oppladbare celler, Ni-Cd-batterier tilbyr god levetid og ytelse ved lave temperaturer med en god kapasitet, men deres viktigste fordelen vil være deres evne til å levere sitt fulle nominell kapasitet ved høye utslipp priser. De er tilgjengelige i forskjellige størrelser, inkludert størrelser som brukes for alkaliske batterier AAA til D. Ni-Cd-celler er brukt individuelt eller samlet i pakker på to eller flere celler., De små pakker er brukt i bærbare enheter, elektronikk og leker, mens de større finne programmet i flyet starter batterier, Elektriske biler og standby power supply.
Noen av egenskapene til Nikkel-Kadmium-batterier er listet opp nedenfor.
Nikkel-Metall Hydrid Batterier
Nikkel metall hydrid (Ni-MH) er en annen type kjemisk form som brukes for oppladbare batterier. Den kjemiske reaksjonen på den positive elektroden av batterier er lik som nikkel–kadmium-celle (NiCd), med både type batteri med samme nikkel hydroxide oxide (NiOOH)., Men den negative elektroder i Nikkel-Metall Hydrid bruke en hydrogen-absorberende legering i stedet for kadmium som er brukt i NiCd-batterier
.
NiMH-batterier finne programmet i høy avløp enheter på grunn av sin høye kapasitet og energitetthet. Et NiMH-batteri kan ha to til tre ganger kapasiteten til et NiCd-batteri av samme størrelse, og dens energitetthet kan nærme at av et litium-ion-batteri. I motsetning til den NiCd kjemi, batterier basert på NiMH-kjemi er ikke utsatt for den «memory» – effekt som NiCads erfaring.,
Nedenfor er noen av de egenskapene av batterier basert på Nikkel-metall hydrid kjemi;
Litium-ion-Batterier
Litium-ion-batterier er en av de mest populære typer oppladbare batterier. Det finnes mange forskjellige typer av Litium batterier, men blant alle litium-ion-batterier er den mest brukte. Du kan finne disse litium batterier blir brukt i ulike former populært blant elbiler og andre bærbare gadgets., Hvis du er nysgjerrig på å vite mer om batterier som brukes i Elektriske kjøretøy, kan du sjekke ut denne artikkelen på elbil-Batterier. De finnes i forskjellige bærbare apparater, inkludert mobiltelefoner, smarte enheter og flere andre batteriet apparater som brukes hjemme. De har også finne applikasjoner i luftfart og militære applikasjoner på grunn av sin lett natur.,
Litium-ion-batterier er en type oppladbart batteri som litium-ioner fra den negative elektroden migrere til den positive elektroden under utladning og vandrer tilbake til den negative elektroden når batteriet lades. Li-ion-batterier bruk en intercalated litium sammensatt som en elektrodemateriale, i forhold til det metalliske litium brukes i ikke-oppladbare litium batterier.
Litium-ion-batterier generelt har høy energitetthet, lite eller ingen memory-effekt og lavt selvbilde-utslipp i forhold til andre batterityper., Deres kjemi sammen ytelse og pris varierer på tvers av ulike tilfeller, for eksempel, Li-ion-batterier som brukes i håndholdte elektroniske enheter er vanligvis basert på litium kobolt nitrogenoksid (LiCoO2) som gir høy energitetthet og lav sikkerhet risiko ved skadet mens Li-ion-batterier basert på Litium-jern-fosfat som tilbyr en lavere energitetthet er tryggere på grunn av redusert sannsynligheten for uheldige hendelser som skjer er mye brukt i å drive elektrisk verktøy og medisinsk utstyr., Litium-ion-batterier som tilbyr best ytelse i forhold til vekt med litium-svovel-batteri, som tilbyr den høyeste ratio.
Noen av attributtene av litium-ion-batterier er oppført nedenfor;
Bly-Syre Batterier
Bly-syre batterier er en lav-kost pålitelig kraft arbeidshest brukt i tunge programmer. De er vanligvis svært store, og på grunn av sin vekt, de er alltid brukt i ikke-portable applikasjoner, for eksempel sol-panelet energi lagring, kjøretøyets tenning og lys, backup-strøm og legg nivellering i kraftproduksjon/distribusjon., Bly-syre er den eldste typen av oppladbare batterier og fortsatt svært relevant og viktig i dagens verden. Bly-syre batterier har svært lav energi til volum og energi til vekt forholdstall, men det har en relativt stor makt i forhold til vekt og som et resultat, kan levere store surge strøm når det trengs. Disse egenskapene sammen med sin lave kostnader gjør disse batteriene attraktive for bruk i flere høye gjeldende programmer som slår bil starter motorer og for lagring i backup strømforsyning., Du kan også sjekk ut artikkelen på Bly-Syre Batteri fungerer hvis du ønsker å vite mer om de ulike typer av Bly-syre batterier, dets konstruksjon og programmer.
Hver av disse batteriene har sitt område på best mulig passform og bildet nedenfor er å bidra til å velge mellom dem.,
Velge riktig batteri for din søknad
En av de viktigste problemene som hindrer teknologi revolusjoner som IoT er makt, batterilevetid påvirker vellykket distribusjon av enheter som krever lang batterilevetid og selv om flere power management teknikker er adoptert for å få batteriet til å vare lenger, til et kompatibelt batteri må fortsatt være valgt for å oppnå det ønskede resultatet.
Nedenfor er noen faktorer å vurdere når du velger riktig type batteri for prosjektet.
1., Energi Tetthet: energitettheten er den totale mengden av energi som kan lagres per enhet masse eller volum. Dette bestemmer hvor lenge enheten skal være på før du må lade.
2. Effekttetthet: Maksimal hastighet på energi utslipp per enhet masse eller volum. Lavt strømforbruk: bærbar pc, i-pod. High power: power tools.
3. Sikkerhet: Det er viktig å vurdere temperatur for når enheten bygger du vil arbeide. Ved høye temperaturer, visse batteriet komponenter vil sammenbrudd og kan gjennomgå eksoterme reaksjoner. Høye temperaturer generelt reduserer ytelsen på de fleste batterier.,
4. Livssyklus holdbarhet: stabilitet av energi tetthet og kraft tetthet av et batteri med gjentatt sykling (lading og utlading) er nødvendig for den lang batteritid som kreves av de fleste applikasjoner.
5. Kostnad: Kostnad er en viktig del av enhver engineering beslutninger du vil gjøre. Det er viktig at kostnaden for batteriet ditt valg er i samsvar med sin ytelse og vil ikke øke den samlede kostnaden for prosjektet unormalt.