Madame Lelica

Různé Typy Baterií a článků & Jejich Aplikace

Dlouho před, jediný způsob, jak dělat přenosné energie byla buď parní nebo paliva. Po vynálezu baterie se životnost stala snadnější než kdy jindy. V dnešní době každý hledá přenosné stroje, které by ulehčily každodenní úkoly. V takovém případě jsou baterie schopny plnit potřebu výroby energie na cestách.,

baterie bezpochyby vypadají docela malé a nudné, ale jsou jistě schopny přeměnit váš malý válec na vlastní mikroelektrárnu. Myšlenka výroby přenosné energie není nic nového a dokonce ani prehistorického člověka, který se používá k výrobě dřeva a paliv. Je to jen to, že baterie jsou okamžitým způsobem zdroje energie. Stačí kliknout na tlačítko a nechat temnou místnost rozjasnit za sekundu nebo dokonce méně.

• související příspěvek: proč baterie hodnocené v Ah (ampér hod) a ne ve VA.

na trhu je několik druhů baterií., Všechny tyto baterie pracují na stejném principu přeměny chemické energie na elektrickou energii. Zde v tomto článku budeme diskutovat o všem, co potřebujete vědět o různých typech baterií, jejich práci a použití.

než začnete pracovat a typy baterie, stačí se podívat na historii baterií. Odkud přišli? A kým jsou objeveny.

• související příspěvek: proč nemůžeme ukládat AC do baterií místo DC?,

Historie Baterií

V roce 1800 Volta zjistil, že některé kapaliny mohou vytvářet kontinuální elektrické energie při použití jako dirigent. Tento objev vede k první voltaické buňce zvané baterie. Voltaův vynález baterie zahájil novou éru experimentování s bateriemi. A řada vědců zkoušela různé experimenty na výrobu baterií. Jen málo z nich však dokázalo dospět k závěru., Volta a Daniel byli dva vědci známí jako Voltaic a Daniel.

Voltaická buňka: voltaická buňka používá chemickou reakci k výrobě elektrické energie. Jedna anoda a katoda jsou vyrobeny proti sobě. Při anodě dochází k oxidaci a při katodě dochází ke snížení. Mezi nimi je vytvořen solný most pro dokončení okruhu. Části, kde dochází k oxidaci a redukci, se nazývají poloviční buňky. K vedení toku elektronů se používá vnější obvod.

voltaická buňka vynalezená voltou nebyla tak přenosná a měla také příliš mnoho nevýhod., Poté se stala populární Danielova buňka navržená „Johnem Fredricem Danielem“.

Daniel Cell: po vynálezu voltaic cell, Daniel cell byl populární v dřívějších stoletích jako zdroj elektřiny. V tomto typu buňky, kontejner rozdělen do dvou oddílů. Mezera byla vytvořena membránou propustnou pro ionty. V jedné ze složek byl elektrolyt zinku ponořen do roztoku síranu zinečnatého. V druhém oddělení byla ponořena měděná elektroda v roztoku síranu měďnatého. Buňka byla schopna dodávat proud, dokud nedojde ze zinku nebo síranu měďnatého.,

John Dancer provedl tento experiment a navrhl první baterii s porézním designem.

v roce 1859 se olověná baterie navržená Gaston Plante stala populární díky dobíjecí funkci baterie. Jednoduchá konstrukce baterie umožnila dobíjení zpětným prouděním proudu zpět do baterie. Tato baterie se stále používá na mnoha místech, jako jsou autobaterie, motorová vozidla atd.

baterie Leclanche byla vynalezena Carlem Gessnerem jako suchá konstrukce, která neměla žádný kapalný elektrolyt.,

pojďme se podívat na Leclanche cell.

Tento vynález udělal použití baterie velmi snadné a pohodlné, jako rozlití a orientace problém byl zcela vymýcena. Opět byla vynalezena nikl-kadmiová baterie, která byla běžně známá jako alkalická baterie. V 1970. století byla většina lithiových baterií vynalezena pro použití v přenosných zařízeních.,

• Související Příspěvek: Jak Vypočítat Doba Nabíjení Baterie & Baterie Nabíjecí Proud – Příklad

Obecné Chemie Baterie:

baterie mají tři vrstvy katoda, anoda a oddělovač. Záporná vrstva baterie se nazývá anoda a pozitivní vrstva se nazývá katoda. Když je zatížení připojeno k baterii, proud začne protékat anodou ke katodě. Podobně, když připojíme nabíječku baterií, proud začne proudit do opačného směru, tj.,

každá baterie pracuje na chemické reakci zvané oxidační redukční reakce. Reakce probíhá mezi katodou a anodou přes separátor (elektrolyt).

výsledkem je, že jedna elektroda se negativně nabije v důsledku oxidační reakce. A, že záporně nabitá elektroda se nazývá jako katoda. Druhá elektroda se pozitivně nabije v důsledku redukční reakce, která se dále nazývá anoda., Když jsou dva různé druhy kovů ponořeny do stejného roztoku elektrolytu, jedna elektroda získá elektron a druhá ztratí elektron.

výsledkem je, že jeden z kovů ztratí elektron a druhý kov získá elektron. Tento rozdíl v koncentraci elektronů dvou kovů způsobuje elektrický potenciální rozdíl mezi kovy. Tento potenciální rozdíl lze použít jako zdroj napětí v jakémkoli elektrickém zařízení.

ionty protékají pouze separátorem, blokuje veškerý pohyb z anody na katodu., Jediný způsob, jak dostat proud ven, je tedy ze svorek baterie.

podívejme se, jak jsou baterie rozděleny do kategorií…

• Související Příspěvek: sériovém, Paralelním a sériově-Paralelní zapojení Baterií

Různé Typy Baterií

Baterie jsou běžně používané v domácnosti, zařízení, jakož i pro průmyslové aplikace. Každá baterie je navržena tak, aby splňovala určený účel a může být použita podle požadavku. Existují hlavně dvě kategorie baterií nazývaných primární a sekundární články., Baterie jsou však rozděleny do čtyř širokých kategorií, a to primárního článku, sekundárního článku, palivového článku a rezervního článku. Níže je vše, co potřebujete vědět o různých typech baterií a jejich práci.

• Primární Buňky
• Sekundární Buňky
• Rezervní Buňky
• Palivový článek

Základní Buňky (Non-dobíjecí Baterie)

Non-dobíjecí baterie, také známý jako primární baterií nebo primární článek. Primární baterie jsou ty, které nelze znovu použít, jakmile je jejich uložená energie plně využita., Tyto baterie nemohou obnovit energii žádným externím zdrojem. To je důvod, proč se primární články nazývají také jednorázové baterie.

hlavním faktorem snížení životnost primární baterie je, že se stanou polarizační během používání. Pro prodloužení životnosti baterie snížením účinku polarizace se používá chemická depolarizace, tj. oxidace vodíku na vodu přidáním oxidačního činidla do buňky. Jako, v zinko-uhlíkové buňky a Leclanche buněk Mangan uhličitého se používá, a v Bunsen buňka a Grove buňky kyselina dusičná se používá.,

související příspěvek: jak otestovat baterii pomocí testovacího měřiče?

Aplikace Primárních Buněk:

• mohou být použity v hodiny a hračky
• může být použit v malých domácích zařízení
• může být použit v osobní počítače
• může být použit v přenosné nouzové osvětlení a střídačů

non-dobíjecí baterie jsou mnoha typů. Jsou uvedeny níže

• zinek-uhlíková baterie (aka., ‚Heavy Duty‘)
• Alkalická
• Lithiové články
• Oxid Stříbra Buněk
• Zinc Air Buněk

Související Příspěvek: Typy Kondenzátorů, | Fixní, Variabilní, Polární & nepolární

1. Zinko-Uhlíkové Baterie

Zinko-uhlíkové baterie jsou první komerční suché baterie, které poskytují velmi nízký výkon a jsou známé také jako suché články. V baterii je umístěna uhlíková tyč, která shromažďuje proud z elektrody oxidu manganičitého. To může dát 1,5 voltů stejnosměrného napájení., Tyto typy baterií se používají v baterce, rádiích, dálkových ovladačích a nástěnných hodinách.

1. alkalická

alkalická je také suchá buněčná baterie, skládá se z anody zinku a katody oxidu manganičitého. Alkalické baterie je plná oceli a nejvzdálenější vnitřní oblast je plná oxidu manganičitého. Zinek a elektrolyt hydroxidu draselného se naplní ve středu nejvíce oblasti baterie. Alkalické baterie mají vyšší hustotu než ostatní baterie. Obecně se používá v audio přehrávačích, rádiích a světlech hořáku.,

1. Lithium Buňky,

Lithiové baterie jsou přichází v minci nebo knoflík typ konstrukce formy. Poskytuje vyšší hodnotu napětí (3V) než zinkové, alkalické a manganové baterie. Lithiové články jsou menší a lehčí. Vnitřní odpor lithiových článků je vysoký a nejsou dobíjecí. Nejoblíbenější mince buňka používá v počtu elektronických aplikací je CR2032 který poskytuje 3V výstup. Lithiové články mají delší životnost (přibližně 10 let).,

• Související Příspěvek: Kapacita Baterie Kalkulačka

1. Oxid Stříbra Buněk:

Stříbrná oxid baterie jsou nízká spotřeba baterií s vysokou kapacitou. Mají podobný vzhled jako rtuťové buňky a poskytují vyšší emf 1,5 voltu. Katoda baterie je tvořena oxidem stříbrným. Elektrolyt přítomný uvnitř baterie je vyroben z hydroxidu draselného nebo sodíku. Protože stříbro je drahé, má tato baterie velmi omezené aplikace.,

vynikající vlastnosti oxidu stříbrného buňky jsou:

• unikátní utěsnění konstrukce baterie je baterie vysoce nepropustný.
• výstup konstantního napětí daný baterií je užitečný pro získání stabilního výboje
• použití antioxidantů přispívá k vysoké hustotě energie baterie.,

Aplikace oxidu stříbrného buněk:

• MNOHO zařízení se systémem
• Elektrické hodinky
• Přesné nástroje
• zdravotnická zařízení

1. Zinc Air Buňky,

zinc air baterie dosáhne plné provozní napětí do 5 minut, hned po osn-těsnění. Jedná se o primární baterie s dobíjecími vzory. Obsah kyslíku ve vzduchu působí jako aktivní hmotnost baterie. Katoda je porézní tělo tvořené uhlíkem s přístupem vzduchu. Schopnost výstupního napětí buňky je 1,65 voltů., Při vypouštění tvoří hmotnost částic zinku porézní anodu nasycenou elektrolytem. Kyslík přítomný ve vzduchu reaguje s hydroxylovým iontem a tvoří zincát. Tento zinečnatý tvoří oxid zinečnatý a voda se vrací do elektrolytu.

• Související Příspěvek: Paralelní Spojení Baterií s Solární Panel

Sekundární Články (Akumulátory)

Nabíjecí baterie jsou také známé jako sekundární buňky. Lze jej použít znovu a znovu zapojením do nabíjení a získat více použití, než je třeba baterii vyměnit., Počáteční náklady na nabíjecí baterie je běžně více než jednorázové baterie, ale celkové náklady na vlastnictví a dopad na životní prostředí těchto baterií jsou nižší, protože mohou být nabíjeny levně mnohokrát předtím, než potřebují vyměnit.

aplikace sekundárních buněk:

• lze jej použít ve fitness pásmech, chytrých hodinkách.,
• může být použit ve vojenských a ponorky
• Kamery a umělých kardiostimulátorů

dobíjecí nebo sekundární baterie jsou hlavně tři typy:

• Olověné
• Lithium-Ion (Li-ion)
• Nikl-Metal-Hydridové (Ni-MH)
• Nikl-Kadmiové (Ni-Cd)

Související Příspěvek: Životnost Baterie Kalkulačka

1. Olovo-Kyselina,

Olovo-kyselina je velmi běžný typ nabíjecí baterie. Obvykle se používají k ukládání energie ze sluneční energie, protože jejich kvalita se liší od ostatních., Tyto baterie poskytují vysoký proud a používají se ve vozidle. Když baterie přestane fungovat, může být použita k recyklaci. Asi 93% veškerého vedení baterie je znovu použito k recyklaci, aby se vytvořily nové olověné baterie.

1. Lithium-Ion (Li-ion)

Lithium-iontové baterie jsou dobíjecí baterie, také známý jako Li-ion baterie. Tyto baterie se běžně používají v elektronice, protože mají velkou hustotu výkonu. Tyto baterie mohou ukládat 150 watt-hodin na kg., Během vypouštění lithiové ionty se pohybují od záporné elektrody k kladné elektrodě a naopak. Přehřátí může způsobit poškození baterie nebo požár.

1. Nikl-Metal-Hydridové (Ni-MH)

Nikl-Metal-Hydridové baterie jsou dobíjecí baterie. Kov baterie je interkovový. Tyto typy baterií mají dobrou životnost a vysokou proudovou schopnost. Může ukládat 100 wattů za hodinu na kg. Jsou tepelně stabilnější než lithium-iontové baterie. Samovybíjení je vyšší než u ostatních baterií.,

• související příspěvek: sériové připojení baterií se solárním panelem.

niklové kadmium (Ni-Cd)

V dobíjecí baterii Nicker-kadmium se jako elektroda používá hydroxid niklu a kovové kadmium. To je také známé jako NiCd baterie nebo NiCad baterie. Ni-Cd baterie jsou dobré udržovat napětí a držet elektrický náboj, když se nepoužívá. Hlavní nevýhodou Ni-Cd baterie, která může způsobit bučení budoucí kapacita baterie je, že pokud částečně nabití baterie se dobíjí, to může spadnout obětí „Obávaný Paměťový Efekt“ (tj., změny v záporné nebo kadmiové desce např. nabíjení zahrnuje převod CD (OH) na CD metal.) a napětí deprese.

niklové kadmium je dobré dodat jmenovitou kapacitu při plné rychlosti vypouštění a má dobrý životní cyklus při nízkých teplotách.

Rozdíl Mezi Primární a Sekundární články:

Specifikace:

Primární buňky mají vysoký vnitřní odpor, vyšší kapacita a menší vzory. Zatímco sekundární buňky mají nízkou vnitřní odolnost, mají reverzibilní chemické reakce a mají složitý design.,

Design:

primární buňky jsou obvykle suché buňky. To znamená, že nemají tekutinu a jsou plné pasty, které umožňují pohyb iontů uvnitř baterie. To je důvod, proč jsou primární buňky odolné proti rozlití. Sekundární buňky jsou však buď tvořeny kapalnou nebo roztavenou solí.,gh náklady aplikací

Vysoce doporučeno pro zálohování a vysoké náklady aplikace Omezena na konkrétní aplikace Vysoce univerzální, a proto má velké spektrum aplikací Nízké pořizovací náklady Vyšší počáteční náklady

Poté, co šel přes výše uvedené tabulky, doufám, že se vám nyní budou moci zjistit, výhody a nevýhody primárních a sekundárních baterií.,

• Související Příspěvek: Typy Odporů | Pevné, Proměnné, Lineární & Non-Lineární

Rezervní buňky,

záložní baterie nebo buňky jsou také známé jako stand-by baterie. Elektrolyt zůstává neaktivní v pevném stavu, dokud není dosaženo bodu tání. Jakmile je dosaženo bodu tání, začne iontové vedení a aktivuje se baterie.,

Rezervní buňky jsou dále klasifikovány do tří kategorií:

• Voda Aktivuje Baterie
• Aktivuje Teplem Baterie
• Elektrolytu Aktivuje Baterie
• Plyn Aktivuje Baterie

Aplikace z Rezervní Baterie:

• používá se v zařízení používají pro snímání času a tlaku
• Oni jsou převážně používány v zbraňové systémy
• Oni jsou také použity v autě, baterií a jiných vozidel

Související Příspěvek: Jaký je rozdíl mezi baterií a kondenzátorem?,

palivový článek

v této třídě baterií jsou aktivní materiály napájeny z vnějšího zdroje. Palivové články jsou schopny produkovat elektrickou energii, pokud jsou do elektrod přiváděny aktivní materiály. Protonová výměnná membrána používá jako palivo vodík a kyslíkový plyn. Reakce probíhá uvnitř buňky a jako produkt reakční vody se vyrábí elektřina a teplo. Čtyři základní prvky palivových článků jsou anoda, katoda, elektrolyt a katalyzátor.,

výhody technologie použité za palivovým článkem:

• proces přeměny energie chemického potenciálu přímo na elektrickou energii zabraňuje „tepelnému zúžení“.
• Vzhledem k žádné pohyblivé části v buňce, je to pohodlné a vysoce spolehlivé
• Vzhledem k produkci vodíku v prostředí šetrným způsobem, je to poměrně méně škodlivé pro prostředí, ve srovnání s ostatními.

aplikace palivových článků

• používá se hlavně v dopravě, jako jsou automobily, autobusy a jiná motorová vozidla.,
• toto se velmi často používá jako záloha pro výrobu elektřiny v případě výpadku napájení.

související příspěvek: jak zapojit solární Panel do 12V baterie a 12V, DC zatížení?

výhoda baterie oproti jiným zdrojům energie

• specifická energetická kapacita: kapacita baterie pro skladování energie je ve srovnání s fosilním palivem velmi menší. Baterie však mají schopnost dodávat energii efektivněji ve srovnání s tepelným motorem.
• šířka pásma napájení: baterie jsou schopny efektivněji manipulovat s malými a velkými zatíženími kvůli velké šířce pásma.,
• citlivost: baterie jsou schopny dodávat energii v krátké době. To znamená, že zahřívání není nutné jako u spalovacích motorů.
• životní prostředí: baterie jsou snadno použitelné a zůstávají přiměřeně chladné. Většina baterií nevydává hluk jako v případě jiných motorů na bázi paliva.
• instalace: v současné době lze uzavřené baterie provozovat téměř v jakékoli poloze. Jsou to dobrá odolnost proti nárazům a vibracím.

související příspěvek: jak zapojit solární Panel do měniče 220V, 12v baterie a 12V,DC zatížení?,

nevýhody baterií

• Doba nabíjení: jakmile jsou baterie vybité, trvá několik hodin, než se znovu nabijí. To není v případě použití paliv, které trvá několik minut.
• provozní náklady: cena a hmotnost velkých baterií činí nepraktické pro spolehlivé použití a velká vozidla.
• kapacita skladování energie: ve srovnání s fosilními palivy je kapacita akumulátorů energie nízká.,

související příspěvek: jak zapojit dva 24v solární panely paralelně se dvěma 12v bateriemi v sérii

výběr správné baterie podle vaší aplikace?

je velmi důležité zvolit správnou baterii pro vaši aplikaci, aby nedošlo k poškození zařízení nebo aplikace. Níže jsou uvedeny některé z úvah, které je třeba mít na paměti při výběru správné baterie pro vaši aplikaci.

Primární nebo sekundární: To je jeden z nejdůležitějších faktorů při výběru správného typu baterie pro vaše zařízení., Můžete použít primární baterii pro příležitostné použití a v jednorázových zařízeních, jako jsou hračky atd. Pokud však zařízení používáte po dlouhou dobu, jsou vhodnější sekundární nebo dobíjecí baterie.

teplotní rozsah: výběr správné baterie se správnou teplotou vám pomůže snížit riziko tepelného úniku. Lithium-iontové baterie lze nabíjet v úzkém teplotním rozmezí 20 až 45 stupňů Celsia. K výbuchu baterií může dojít v důsledku přebíjení, vysokoteplotního nabíjení nebo zkratu, který nakonec poškodí zařízení nebo aplikaci.,

trvanlivost: životnost baterie do značné míry závisí na dvou faktorech, a to na životnosti a celkové životnosti. Kromě toho fyzikální faktory baterie také přispívají k dlouhé životnosti baterie.

hustota energie: celkové množství energie uložené v baterii na jednotku objemu se nazývá hustota energie. Definuje stabilitu baterie to, jak dlouho to bude běžet až do dalšího dobití

Bezpečnost: baterie jste zvolili by měly být podle provozní teploty. Někdy teplota baterie překračuje a může poškodit součásti zařízení., Pokud teplota zařízení překročí výkon, může se také snížit.

mezi další faktory patří:

• mobilní chemie
• doprava
• fyzické tvar a velikost
• náklady
• spolehlivost

Elektrická vozidla (EV) baterie

Elektrické baterie pro vozidla jsou navrženy tak, aby dodávat energii po delší dobu. Faktory, které je odlišují od ostatních baterií, jsou zapalování a blesk., Baterie elektrických vozidel zvyšují svůj podíl na trhu díky spolehlivosti a šetrnosti k životnímu prostředí.

nejčastějšími bateriemi v moderním autě jsou lithium-iontová a lithium-polymerová baterie. Buňky jsou instalovány ve formě modulů. Jinými slovy, jedna forma baterie je nainstalována pro vytvoření balení. Vezměme si příklad elektromobilu BMW, ve kterém je instalováno celkem 96 článků. Počet článků vložených do rámu, který chrání baterie před vnějším teplem a vibracemi. Kombinace buněk se nazývá modul.,

řada takových modulů, chladicího balíčku a systému správy baterií je kombinována dohromady a tvoří balíček.

dva hlavní typy Lithium-iontových baterií používaných v elektrických vozidel, jsou:

• Meta oxidy
• Fosfát

V automobilovém průmyslu, jako jsou motorová vozidla, lithium-iontové baterie jsou bezpečnější, pokud jde o chemické nebezpečnosti a pohodlí.

• související příspěvek: Jak navrhnout a nainstalovat solární fotovoltaický systém? S řešeným příkladem

konstrukce EV baterií

v současné době běží elektromobily na lithiových bateriích., Normální napětí lithiová, 3,7 voltů, ale EV (elektrická vozidla) vyžaduje 300V. Pro dosažení tohoto napětí a proud hodnoty lithiové články jsou spojeny do série a paralelně. Kombinace takových lithiových článků je známá jako modul. Moduly jsou dodávány s BMS (systém pro správu baterií) pro jejich ochranu. Níže je obrázek Nissan Leaf, ukazující moduly lithiových článků vytvořené pro dosažení požadovaného napětí.,

Důležité Instrukce k použití Elektrické Baterie pro Vozidla,

• nenechte baterie dosáhnout nižší než cut-off napětí, který je také nazýván jako vybíjení.
• maximální účinnosti lze dosáhnout pouze tehdy, jsou-li aktuální hodnocení nižší.
• baterie EV jsou dodávány v hodnocení KWH (Kilo watt Hour), což definuje, jak dlouho bude bateriové vozidlo běžet.
• baterie mají vždy samovybíjení.
• BMS (Battery Management System) vám pomůže najít množství nabití zbývající v baterii.,

• konfigurace baterií. Série nebo paralelní?
• baterie MCQs s vysvětlivkami
• baterie zapojení a schémata
• co se stane, když je baterie připojena k napájení střídavým proudem?
• co se stane s baterií s připojením zpětného Polarity