انواع و طبقه بندی باتری های قابل شارژ

انواع و طبقه بندی باتری های قابل شارژ

باتری نیکل کادمیوم (Ni-Cd)

ولتاژ: 1.2 ولت

عمر سرویس: 500 بار

دمای تخلیه: -20 درجه تا 60 درجه است

دمای شارژ: 0 درجه تا 45 درجه

نکات: مقاومت قوی در برابر شارژ بیش از حد.

باتری Ni-MH (Ni-Mh)

ولتاژ: 1.2 ولت

عمر سرویس: 1000 بار

دمای تخلیه: -10 درجه تا 45 درجه است

دمای شارژ: 10 درجه تا 45 درجه

توجه: حداکثر ظرفیت فعلی حدود 2100 میلی آمپر ساعت است.

باتری لیتیوم یونی (Li-lon)

ولتاژ: 3.6 ولت

عمر سرویس: 500 بار

دمای تخلیه: -20 درجه تا 60 درجه است

دمای شارژ: 0 درجه تا 45 درجه

نکات: وزن 30٪ -40٪ سبک تر از باتری های Ni-MH است و ظرفیت آن بیش از 60٪ بیشتر از باتری های Ni-MH است. اما در برابر شارژ بیش از حد مقاوم نیست، اگر شارژ بیش از حد باعث افزایش دما و تخریب ساختار می شود=& gt; انفجار

باتری لیتیوم پلیمری (Li-polymer)

ولتاژ: 3.7 ولت

عمر سرویس: 500 بار

دمای تخلیه: -20 درجه تا 60 درجه است

دمای شارژ: 0 درجه تا 45 درجه

نکات: نوع بهبود یافته باتری لیتیومی مایع باتری ندارد، بلکه از الکترولیت پلیمری استفاده می کند که می تواند به اشکال مختلف ساخته شود و از باتری لیتیومی پایدارتر است.

باتری سرب اسیدی (مهر شده)

ولتاژ: 2 ولت

عمر سرویس: 200 تا 300 بار

دمای تخلیه: 0 درجه تا 45 درجه

دمای شارژ: 0 درجه تا 45 درجه

نکات: باتری خودروی عمومی است (6 سری 2 ولتی است که به شکل 12 ولت متصل می شود)، عمر باتری باتری بدون اضافه کردن آب تا 10 سال است، اما حجم و حداکثر ظرفیت بیشترین است.

توضیح شرایط شارژ باتری

نرخ شارژ (C-rate)

C اولین حرف ظرفیت است که برای نشان دادن مقدار جریان در هنگام شارژ و دشارژ شدن باتری استفاده می شود.

به عنوان مثال: وقتی ظرفیت نامی باتری قابل شارژ 1100 میلی آمپر ساعت است، به این معنی است که زمان تخلیه 1100 میلی آمپر ساعت (1C) می تواند 1 ساعت دوام بیاورد. به عنوان مثال، زمان تخلیه 200 میلی آمپر (0.2C) می تواند باشد

برای 5 ساعت شارژ نیز با توجه به این مقایسه قابل محاسبه است.

ولتاژ تخلیه قطعی

هنگامی که باتری تخلیه می شود، ولتاژ به کمترین مقدار ولتاژ کاری کاهش می یابد که در آن باتری دیگر برای تخلیه مناسب نیست.

با توجه به انواع مختلف باتری و شرایط تخلیه متفاوت، الزامات ظرفیت و عمر باتری نیز متفاوت است، بنابراین ولتاژ ترمینال مشخص شده تخلیه باتری نیز متفاوت است.

ولتاژ مدار باز (OCV)

هنگامی که باتری تخلیه نمی شود، اختلاف پتانسیل بین دو قطب باتری، ولتاژ مدار باز نامیده می شود.

ولتاژ مدار باز باتری با توجه به مواد مثبت، منفی و الکترولیت باتری' متفاوت است. اگر مواد الکترودهای مثبت و منفی باتری' دقیقاً یکسان باشند، بدون در نظر گرفتن اندازه باتری و نحوه تغییر ساختار هندسی، ولتاژ مدار باز یکسان خواهد بود.

عمق تخلیه DOD

در فرآیند استفاده از باتری، درصد ظرفیت نامی باتری's، عمق تخلیه نامیده می شود.

عمق تخلیه رابطه عمیقی با طول عمر شارژ باتری ثانویه دارد. هنگامی که عمق تخلیه باتری ثانویه عمیق تر باشد، عمر شارژ کوتاه تر خواهد شد. بنابراین در حین استفاده باید تا حد امکان از ترشحات عمیق خودداری شود.

ترشح بیش از حد

اگر باتری در طول فرآیند دشارژ از ولتاژ پایان تخلیه باتری فراتر رود، فشار داخلی باتری ممکن است با تخلیه باتری افزایش یابد، برگشت پذیری مواد فعال مثبت و منفی آسیب می بیند و ظرفیت باتری به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. کاهش.

شارژ بیش از حد

هنگامی که باتری در حال شارژ است، اگر پس از رسیدن به حالت شارژ کامل، به شارژ ادامه دهد، ممکن است باعث افزایش فشار داخلی باتری، تغییر شکل باتری، نشتی شبانه و غیره شود و عملکرد باتری نیز به میزان قابل توجهی خواهد بود. کاهش یافته و آسیب دیده است.

تراکم انرژی

انرژی الکتریکی آزاد شده توسط میانگین واحد حجم یا جرم یک باتری.

به طور کلی، در همان حجم، چگالی انرژی باتری های لیتیوم یونی 2.5 برابر باتری های نیکل-کادمیم و 1.8 برابر باتری های نیکل-هیدروژن است. بنابراین، زمانی که ظرفیت باتری برابر باشد، باتری های لیتیوم یونی بهتر از باتری های نیکل-کادمیم و نیکل-هیدروژن خواهند بود. اندازه کوچکتر و وزن سبک تر.

خود تخلیه

صرف نظر از استفاده یا عدم استفاده از باتری به دلایل مختلف باعث بروز پدیده قطع برق می شود.

اگر در یک ماه محاسبه شود، خود تخلیه باتری های لیتیوم یون حدود 1٪ -2٪ و خود تخلیه باتری های نیکل هیدروژن حدود 3٪ -5٪ است.

چرخه عمر

هنگامی که باتری قابل شارژ به طور مکرر شارژ و دشارژ می شود، ظرفیت باتری به تدریج به 60٪ - 80٪ از ظرفیت اولیه کاهش می یابد.

اثر حافظه

در طول فرآیند شارژ و دشارژ باتری، حباب های کوچک زیادی روی صفحه باتری ایجاد می شود. با گذشت زمان، این حباب ها سطح صفحه باتری را کاهش داده و به طور غیرمستقیم بر ظرفیت باتری تأثیر می گذارد.

الزامات اولیه برای شارژ و دشارژ باتری های قابل شارژ

آیا باتری قابل شارژی که به تازگی خریداری شده است باید 8 تا 12 ساعت شارژ شود؟

مهم نیست که هر باتری خاصیت خود دشارژ شدن را داشته باشد، بنابراین زمانی که یک باتری قابل شارژ جدید به دست شما می رسد، ممکن است باتری قابل شارژ برای مدتی خود تخلیه شده باشد. این به این دلیل است که مواد اولیه شیمیایی داخل باتری قابل شارژ برای مدتی استفاده نشده است و"غیرفعال کردن" حالت ظاهر می شود و واکنش شیمیایی نمی تواند به طور کامل برای تامین ولتاژ کافی اعمال شود. در این حالت، هنگام استفاده از باتری قابل شارژ برای اولین بار، حتما باتری قابل شارژ را به طور کامل شارژ کنید تا ولتاژ به سطح اولیه خود بازگردد. در واقع، اگر باتری قابل شارژ شما برای مدت طولانی استفاده نمی شود، این"غیرفعال کردن" پدیده نیز رخ خواهد داد و وضعیت جدی تر خواهد شد. بهتر است باتری قابل شارژ را سه بار شارژ و دشارژ کنید که به فعال شدن باتری قابل شارژ کمک می کند. اجازه دهید مواد شیمیایی موجود در باتری قابل شارژ، اثر مناسب آن (باتری نیکل-کادمیم) را به طور کامل بازی کند. گاهی اوقات وقتی یک باتری قابل شارژ تازه خریداری شده در شارژر قرار می گیرد، شارژر قبل از اینکه کاملا شارژ شود، شارژ را متوقف می کند. هنگامی که با این نوع مشکل مواجه می شوید، فقط باید باتری قابل شارژ را از شارژر خارج کرده و سپس آن را در شارژر قرار دهید تا به شارژ ادامه دهید. این یک پدیده طبیعی برای باتری های قابل شارژ جدید است و اینطور نیست که شما باتری های قابل شارژ بدی (باتری های Ni-MH، Li-ion) خریداری کرده باشید. به طور کلی، زمان شارژ نمی تواند خیلی طولانی باشد و تا 12 ساعت کافی است. اگر بیش از حد شارژ شود، باعث آسیب به باتری قابل شارژ می شود.

چگونه زمان شارژ را محاسبه کنیم؟

زمان شارژ (ساعت)=ظرفیت باتری قابل شارژ (mAh) / جریان شارژ (mA) * ضریب 1.5

اگر از باتری قابل شارژ 1600 میلی آمپر ساعتی استفاده می کنید و شارژر از جریان 400 میلی آمپر برای شارژ استفاده می کند، مدت زمان شارژ: 600/400*1.5=6 ساعت است (توجه: این روش برای باتری های قابل شارژ تازه خریداری شده یا استفاده نشده طولانی مدت اعمال نمی شود)

باتری های قابل شارژ Ni-MH و باتری های قابل شارژ لیتیوم یون در واقع اثر حافظه دارند، آیا واقعاً هنگام استفاده نیاز به تخلیه دارند؟

در واقع اثر حافظه باتری قابل شارژ Ni-MH بالایی و باتری قابل شارژ لیتیوم یونی بسیار ناچیز است و ارزش توجه ما را ندارد.

(لطفا توجه داشته باشید که وقتی این را می بینید، از عملکرد تخلیه شارژر برای تخلیه باتری های قابل شارژ Ni-MH و باتری های قابل شارژ لیتیوم یون، به خصوص باتری های قابل شارژ لیتیوم یونی استفاده نکنید. به دلیل عوامل مادی خاص خود، خود باتری مجاز به مقاومت در برابر تخلیه اجباری شارژر نیست اگر اصرار داشته باشید باتری قابل شارژ لیتیوم یونی را تخلیه کنید، باتری در نهایت آسیب می بیند. توصیه می شود صرف نظر از اینکه باتری به طور مکرر استفاده می شود یا خیر، بهتر است باتری قابل شارژ نیکل-کادمیم را هر دو یا سه ماه یکبار شارژ و تخلیه کنید تا از اثر حافظه نیکل-کادمیم اطمینان حاصل کنید. باتری قابل شارژ به حداقل رسیده است.

دانش مدل باتری به طور کلی به موارد زیر تقسیم می شود: 1، 2، 3، 5، و 7، که شماره 5 و شماره 7 به طور خاص مورد استفاده قرار می گیرند. باتری به اصطلاح AA باتری شماره 5 است و باتری قلمی شماره 7 است! AA و AAA همه دستورالعمل هستند مدل باتری. با پیشرفت علم و فناوری، باتری های خشک به یک خانواده بزرگ تبدیل شده اند، تا کنون حدود 100 نوع وجود دارد. رایج‌ترین آنها باتری‌های خشک روی منگنز، باتری‌های خشک قلیایی روی منگنز، باتری‌های خشک منیزیم-منگنز، باتری‌های روی-هوا، باتری‌های اکسید روی-جیوه، باتری‌های اکسید روی-نقره، باتری‌های لیتیوم منگنز و غیره هستند.

برای پرکاربردترین باتری‌های خشک روی منگنز، می‌توان آنها را به ساختارهای مختلفی تقسیم کرد: باتری‌های خشک روی منگنز نوع خمیری، باتری‌های خشک روی منگنز از نوع مقوایی، باتری‌های خشک روی منگنز با لایه نازک، باتری‌های خشک کلرید روی و روی. باتری‌های خشک منگنز، باتری‌های خشک قلیایی روی منگنز، باتری‌های موازی چهار قطبی روی و منگنز خشک، باتری‌های خشک روی منگنز چند لایه، و غیره؛

باتری‌های خشک روی منگنز معمولاً در زندگی روزمره استفاده می‌شوند.

مواد کاتد: MnO2، میله گرافیت

جنس آند: پولک روی

الکترولیت: NH4Cl، ZnCl2 و خمیر نشاسته

نماد باتری را می توان به صورت بیان کرد

(-) Zn|ZnCl2، NH4Cl (خمیر) ‖MnO2|C (گرافیت) (＋)

الکترود منفی: Zn=Zn2＋＋2e

الکترود مثبت: 2MnO2＋2NH4＋＋2e＝Mn2O3＋2NH3＋H2O

کل واکنش: Zn＋2MnO2＋2NH4＋=2Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O

نیروی الکتروموتور باتری خشک روی منگنز 1.5 ولت است. گاز NH3 تولید شده توسط گرافیت جذب می شود و باعث می شود نیروی الکتروموتور به سرعت کاهش یابد. اگر به جای NH4Cl از خمیر با رسانایی بالا KOH استفاده شود و مواد کاتد به یک استوانه فولادی تبدیل شود، لایه MnO2 به استوانه فولادی نزدیک می شود تا یک باتری خشک قلیایی روی منگنز تشکیل شود. با توجه به واکنش باتری، گاز تولید نمی شود، مقاومت داخلی کم است و نیروی الکتروموتور 1.5 ولت است. نسبتا پایدار.

باتری خشک یک باتری اصلی در منبع تغذیه شیمیایی است. این یک نوع باتری یکبار مصرف است. از دی اکسید منگنز به عنوان الکترود مثبت و سیلندر روی به عنوان الکترود منفی برای تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی برای تامین یک مدار خارجی استفاده می کند. در واکنش شیمیایی، چون روی فعالتر از منگنز است، روی الکترون از دست می دهد و اکسید می شود، در حالی که منگنز الکترون می گیرد و کاهش می یابد.