Madame Lelica

Diferentes Tipos De Baterias e pilhas & Suas Aplicações

há muito Tempo atrás, a única maneira de fazer portátil de energia foi de vapor ou combustível. Após a invenção da bateria, a vida tornou-se mais fácil do que nunca. Hoje em dia, toda a gente está à procura de máquinas portáteis para facilitar as suas tarefas diárias. Nesse caso, as baterias são capazes de satisfazer a necessidade de produzir energia em movimento.,sem dúvida, as baterias parecem muito pequenas e aborrecidas, mas são certamente capazes de transformar o seu pequeno cilindro em sua própria micro-Usina. A ideia de gerar energia portátil não é nada de novo e até mesmo pré-histórico humano usado para produzir isso usando madeiras e combustíveis. É que as baterias são a forma instantânea da fonte de energia. Podes carregar num botão e deixar a câmara escura iluminar-se num segundo ou menos do que isso.

• Post relacionado: Why Battery rated in Ah (Ampere hour) and not in VA.existem vários tipos de baterias presentes no mercado., Todas essas baterias funcionam com o mesmo princípio de converter energia química em energia elétrica. Aqui neste artigo, vamos discutir tudo o que você precisa saber sobre os diferentes tipos de baterias, seu trabalho e uso.

  Antes de começar com o trabalho e os tipos da bateria, basta dar uma olhada no histórico das baterias. De onde vieram? E por quem são descobertos.

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  Índice

  a História de Baterias

  Em 1800, Volta descobriu que certos fluidos pode gerar contínua de energia elétrica, quando usado como um condutor. Esta descoberta levou à primeira célula voltaica chamada bateria. A invenção da bateria de Volta começou uma nova era de experimentação de bateria. E, o número de cientistas tentou várias experiências para fazer baterias. Mas poucos conseguiram chegar a uma conclusão., Volta e Daniel foram duas células científicas conhecidas como Voltaic e Daniel, respectivamente.célula voltaica: uma célula voltaica usa a reação química para produzir energia elétrica. Um ânodo e um cátodo são feitos opostos um ao outro. No ânodo, a oxidação ocorre e a redução ocorre no cátodo. Uma ponte de sal é criada no meio para completar o circuito. As partes onde a oxidação e redução ocorrem são chamadas de meias células. Um circuito externo é usado para conduzir o fluxo de elétrons.

  a célula voltaica inventada por Volta não era assim tão portátil e também tinha muitas desvantagens., Depois disso, a célula de Daniel projetada por “John Fredric Daniel” tornou-se popular.

  Daniel Cell: após a invenção da célula voltaica, Daniel cell foi popular nos séculos anteriores como fonte de eletricidade. Neste tipo de célula, um recipiente dividido em dois compartimentos. A abertura foi feita por uma membrana permeável a íons. Em um dos componentes, o eletrólito de zinco foi mergulhado em uma solução de sulfato de zinco. No outro compartimento, mergulhou-se um eletrodo de cobre numa solução de sulfato de cobre. A célula era capaz de transportar corrente até ficar sem zinco ou sulfato de cobre.,John Dancer realizou este experimento e projetou a primeira bateria com design poroso.

  em 1859, a bateria de ácido chumbo projetada por Gaston Plante tornou-se popular devido à característica recarregável da bateria. O projeto simples da bateria permitiu recarregar invertendo o fluxo de corrente de volta para a bateria. Esta bateria ainda é usada em muitos lugares, como baterias de carro, veículos a motor, etc.além disso, a bateria de Leclanche foi inventada por Carl Gessner como um desenho seco que não tinha nenhum electrólito líquido.,vamos ver a célula de Leclanche.

  

  esta invenção tornou o uso da bateria muito fácil e conveniente, uma vez que o problema de derramamento e orientação foi totalmente erradicado. Mais uma vez, a bateria de níquel-cádmio foi inventada, que era comumente conhecida como bateria alcalina. No século 1970, a maioria das baterias de lítio foram inventadas para serem usadas em dispositivos portáteis.,

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  General Chemistry of Battery:

  a battery have three layers the cathode, anode and a separator. A camada negativa da bateria é chamada como ânodo e a camada positiva é chamada como cátodo. Quando uma carga é ligada com a bateria, a corrente começa a fluir através do ânodo para o cátodo. Da mesma forma, quando conectamos o carregador da bateria, a corrente começa a fluir para a direção oposta, ou seja, o cátodo para o ânodo.,

  

  cada bateria trabalha numa reacção química chamada reacção de oxidação-redução. A reação ocorre entre o cátodo e o ânodo através do separador (eletrólito).como resultado, um eletrodo é carregado negativamente devido à reação de oxidação. E esse eletrodo carregado negativamente é chamado de cátodo. O segundo eletrodo é carregado positivamente devido à reação de redução, que é também chamado de ânodo., Quando dois tipos diferentes de metais são imersos na mesma solução eletrolítica, um dos eletrodos vai ganhar elétron e outro vai perder elétron.

  no resultado, um dos metais perderá electrões e o outro metal ganhará electrões. Esta diferença na concentração de elétrons de dois metais causa uma diferença de potencial elétrico entre os metais. Esta diferença potencial pode ser usada como fonte de tensão em qualquer dispositivo elétrico.

  os íons fluem apenas através do separador, bloqueia todo o movimento de ânodo para cátodo., Assim, a única maneira de tirar a corrente é a partir dos terminais da bateria.

  Vamos ver como as baterias são classificados de…

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  Diferentes Tipos de Pilhas

  as Baterias são comumente usados em dispositivos domésticos, bem como para aplicações industriais. Cada bateria é projetada para cumprir um propósito especificado e pode ser usada de acordo com o requisito. Existem principalmente duas categorias de baterias chamadas células primárias e secundárias., No entanto, as baterias são classificadas em quatro grandes categorias, nomeadamente a célula primária, a célula secundária, a célula de combustível e a célula de reserva. Abaixo estão tudo o que você precisa saber sobre os diferentes tipos de baterias e seu trabalho.células primárias células secundárias células de reserva células primárias células primárias células não Recarregáveis Pilhas não recarregáveis também conhecidas como pilhas primárias ou pilhas primárias. As baterias primárias são aquelas que não podem ser usadas novamente uma vez que a sua energia armazenada está sendo totalmente utilizada., Estas baterias não podem restaurar a energia por qualquer fonte externa. Esta é a razão pela qual as células primárias também são chamadas baterias descartáveis.

  

  um fator importante que reduz a vida útil das baterias primárias é que elas se tornam polarizadas durante a utilização. Para prolongar a vida útil da bateria, reduzindo o efeito da polarização, a despolarização química é utilizada, ou seja, oxidando o hidrogênio à água, adicionando um agente oxidante à célula. Como nas células de zinco-carbono e Leclanche é usado dióxido de manganês, e nas células de Bunsen e Grove é usado ácido nítrico.,Post relacionado com

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  Aplicações de Células Primárias:

  • Eles podem ser usados no relógio e brinquedos
  • pode ser usada em pequenos dispositivos domésticos
  • pode ser usado em computadores pessoais
  • pode ser usado em portáteis luzes de emergência e inversores

  O tipo de pilhas não recarregáveis são de muitos tipos. São dados abaixo da bateria De Carbono-Zinco (t. c. p., ‘Pesados’)

• Alcalina
• Células de Lítio
• Óxido de Prata Células
• Zinco Células de Ar

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1. Zinco-Carbono Bateria

pilhas de Zinco-carbono são primeiro comercial de baterias que fornecem energia muito baixa e são também conhecida como a pilha seca. Uma haste de carbono é colocada na bateria, que recolhe a corrente do eléctrodo de dióxido de manganês. Pode dar um suprimento de 1,5 Volts de DC., Estes tipos de baterias são usados em Lanterna, rádios, controles remotos e Relógios de parede.

1. alcalino

alcalino é também uma bateria de células secas, é constituído por ânodo de zinco e cátodo de dióxido de manganês. A bateria alcalina é embalada com lata de aço e a região interna mais externa é preenchida com dióxido de manganês. Zinco e o hidróxido de potássio eletrólito é preenchido no centro mais região da bateria. Baterias alcalinas têm maior densidade do que as outras baterias. Geralmente, é usado em Audio players, Rádios e as luzes da tocha.,

1. Células De Lítio

pilhas de lítio são apresentadas sob a forma de desenho de uma moeda ou de um botão. Fornece maior Voltagem (3V) do que as baterias de zinco, alcalino e manganês. As células de lítio são menores em tamanho e mais leves em peso. A resistência interna das células de lítio são elevadas e não são recarregáveis. A célula de moeda mais popular usada no número de aplicações eletrônicas é CR2032, que fornece saída 3V. As células de lítio têm uma vida útil mais longa (cerca de 10 anos).,

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1. Células De Óxido De Prata:

pilhas de óxido de prata são pilhas de baixa potência com elevada capacidade. Eles são semelhantes na aparência às células de mercúrio e fornece um emf mais elevado de 1,5 volts. O cátodo da bateria é feito de óxido de prata. O electrólito presente dentro da bateria é feito de potássio ou hidróxido de sódio. Como prata é caro, esta bateria tem aplicações muito limitadas.,as excelentes características das células de óxido de prata são:

• A vedação única da estrutura da bateria torna a bateria altamente estanque.o uso de antioxidantes contribui para a alta densidade de energia da bateria.,aplicações de células de óxido de prata: dispositivos à base de IOT relógios eléctricos instrumentos de precisão dispositivos médicos dispositivos médicos células de zinco Estas são baterias primárias com desenhos Recarregáveis. O teor de oxigénio no ar actua como a massa activa da bateria. O cátodo é um corpo poroso composto de carbono com acesso ao ar. A capacidade de tensão de saída da célula é de 1,65 volts., Enquanto a descarga, uma massa de partícula de zinco Forma um ânodo poroso saturado com um eletrólito. O oxigênio presente no ar reage com o íon hidroxilo e forma zincato. Este zincato forma óxido de zinco e a água retorna ao eletrólito.
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  célula Secundária (Baterias Recarregáveis)

  baterias recarregáveis são também conhecidas como célula secundária. Ele pode ser usado de novo e de novo, conectando-os em carga e obter vários usos antes que a bateria precisa ser substituída., O custo inicial de baterias recarregáveis é geralmente mais do que baterias descartáveis, mas o custo total de propriedade e impacto ambiental dessas baterias são mais baixos porque elas podem ser recarregadas de forma barata muitas vezes antes que eles precisam substituí-lo.

  

  Aplicações do Secundário Células:

  • pode ser usado em bandas de fitness, relógios inteligentes.,
  • pode ser usado militar e de submarinos
  • Câmeras e artificial pacemakers

  bateria recarregável ou as baterias secundárias são essencialmente de três tipos:

  • Chumbo-Ácido
  • de Iões de Lítio (Li-ion)
  • de Níquel-Hidreto metálico (Ni-MH)
  • Níquel-Cádmio (Ni-Cd)

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  1. Chumbo-Ácido

  de Chumbo-ácido é um tipo muito comum de bateria recarregável. Eles são geralmente usados para armazenar energia a partir da energia solar, porque a sua qualidade diferem dos outros., Estas baterias fornecem alta corrente, e usado no veículo. Quando a bateria deixa de funcionar, pode ser usada para reciclagem. Cerca de 93% de todo o chumbo da bateria é reutilizado para reciclar para fazer novas baterias de chumbo-ácido.

  1. Ião lítio (ião Li)

  baterias de Ião lítio são baterias recarregáveis, também conhecidas como baterias de ião Li. Estas baterias são comumente usadas em eletrônica, uma vez que têm grande densidade de energia. Estas baterias podem armazenar 150 watt-horas por kg., Durante a descarga iões de lítio movem-se do eletrodo negativo para o eletrodo positivo e vice-versa. O sobreaquecimento pode causar danos na bateria ou fogo.

  1. hidreto metálico de Níquel (Ni-MH)

  pilhas de níquel hidreto metálico são baterias recarregáveis. O metal da bateria é inter-metálico. Estes tipos de baterias têm boa vida útil e alta capacidade de corrente. Pode armazenar 100 watt-hora por kg. São mais termicamente estáveis do que as baterias de iões de lítio. A auto-descarga é maior do que as outras baterias.,

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  Níquel-Cádmio (Ni-Cd)

  em pilhas recarregáveis de Nicker-cádmio, hidróxido de níquel e cádmio metálico são utilizados como eléctrodo. Também é conhecido como bateria NiCd ou bateria NiCad. As baterias Ni-Cd são boas para manter a tensão e manter a carga elétrica quando não estão em uso. Uma grande desvantagem da bateria Ni-Cd que pode causar lowing a capacidade futura da bateria é que se uma bateria parcialmente carregada é recarregada, pode ser vítima de “Efeito de memória temida” (i.e., as alterações na carga de placa negativa ou de cádmio, por exemplo, envolvem a conversão de CD(OH) em Cd metal.) e depressão de voltagem.

  níquel-cádmio são bons para fornecer a capacidade nominal a uma taxa de descarga plena e tem um bom ciclo de vida em operações a baixas temperaturas.

  diferença entre as células primárias e secundárias:

  ESPECIFICAÇÕES:

  as células primárias têm elevada resistência interna, maior capacidade e são menores em projetos. Enquanto as células secundárias têm baixa resistência interna, têm reações químicas reversíveis e são complexas no design.,

  Design:

  as células primárias são normalmente células secas. Isso significa que eles não têm fluido e estão cheios de pasta que permitem o movimento de íons dentro da bateria. Esta é a razão pela qual as células primárias são resistentes a derrames. No entanto, as células secundárias são compostas de sal líquido ou fundido.,gh custo aplicativos

  Altamente recomendado para cópia de segurança e de custo elevado aplicações Limitado a aplicações específicas Altamente versátil e, portanto, tem um grande espectro de aplicações Baixo custo inicial Maior custo inicial

  Depois de passar através da tabela acima, espero que agora você vai ser capaz de descobrir os prós e contras de pilhas primárias e secundárias.,

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  Reserve cell

  The reserve batteries or cell are also known as stand-by battery. O eletrólito permanece inativo em estado sólido até o ponto de fusão ser atingido. Assim que o ponto de fusão é alcançado, a condução iônica começa e a bateria é ativada.,

  células de Reserva são ainda classificados em três categorias:

  • Água Ativado Baterias
  • Ativado Calor Baterias
  • Eletrólito Ativado Baterias
  • Gás Ativado Baterias

  Aplicações das Baterias de Reserva:

  • é usado em dispositivos utilizados para a detecção de tempo e pressão
  • Eles são amplamente utilizados em sistemas de armas
  • Eles também são usados em baterias de carro e outros veículos

  Post Relacionado: Qual é a diferença entre uma bateria e um capacitor?,nesta classe de baterias, os materiais activos são alimentados a partir de fontes externas. As células de combustível são capazes de produzir energia eléctrica desde que os materiais activos sejam alimentados com eléctrodos. A membrana de troca de prótons usa hidrogênio e oxigênio como combustível. A reação ocorre dentro da célula e como produto da reação água, eletricidade e calor são produzidos. Os quatro elementos básicos das células de combustível são nomeadamente ânodo, cátodo, eletrólito e catalisador.,vantagens da tecnologia utilizada por detrás da célula de combustível: o processo de conversão da energia potencial química directamente em energia eléctrica evita o “estrangulamento térmico”.devido à ausência de partes móveis na célula, é conveniente e altamente confiável devido à produção de hidrogênio de maneira amiga do meio ambiente, isso é comparativamente menos prejudicial para os ambientes em comparação com outros.esta é principalmente utilizada nos transportes, como automóveis, autocarros e outros veículos a motor.,isto é muito frequentemente usado como backup para produzir eletricidade em caso de falha de energia.

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vantagem da bateria sobre outras fontes de energia

• Capacidade de energia específica: a capacidade de armazenamento de energia da bateria é muito menor em comparação com o combustível fóssil. No entanto, as baterias têm a capacidade de fornecer energia de forma mais eficaz em comparação com o motor térmico.largura de banda: As baterias são capazes de lidar com cargas pequenas e grandes de forma mais eficaz devido à largura de banda de alta potência.,capacidade de Resposta: as baterias são capazes de fornecer energia em curto prazo. Isto significa que o aquecimento não é necessário, como no caso dos motores de combustão.ambiente
• : As baterias são fáceis de utilizar e permanecem razoavelmente Frias. A maioria das baterias não fazem barulho como no caso de outros motores à base de combustível.instalação
• : atualmente, as baterias seladas podem ser operadas em quase qualquer posição. São bons choques e tolerância à vibração.

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desvantagens das baterias

• tempo de Carga: uma vez que as baterias são baterias primárias são descarregadas, leva horas para ser recarregado novamente para uso. Não se trata de utilizar combustíveis que demoram alguns minutos.
• custo de funcionamento: preço e peso de grandes baterias tornam-no impraticável para o uso confiável e veículos grandes.capacidade de armazenamento de energia: em comparação com os combustíveis fósseis, a capacidade de armazenamento de energia das baterias é baixa.,Post relacionado: Como transferir dois painéis solares de 24V em paralelo com duas baterias de 12V em série
  

  escolhendo a bateria certa de acordo com a sua aplicação?

  é muito importante escolher a bateria certa para a sua aplicação para evitar os danos do seu dispositivo ou aplicação. Abaixo estão algumas das considerações que devem ser mantidas em mente ao escolher a bateria certa para a sua aplicação.

  primário ou Secundário: este é um dos fatores mais importantes na escolha do tipo de bateria certo para o seu dispositivo., Você pode usar a bateria primária para uso ocasional e em dispositivos descartáveis como brinquedos, etc. No entanto, se você estiver usando o dispositivo por longos períodos de tempo, então baterias secundárias ou recarregáveis são mais adequados.intervalo de temperatura

  : escolher uma bateria com a temperatura certa ajuda a reduzir o risco de fuga térmica. Baterias de iões de lítio podem ser carregadas dentro de uma estreita faixa de temperatura de 20 a 45 graus Celsius. A explosão de baterias pode ocorrer como resultado de sobrecarga, carregamento a alta temperatura ou curto-circuito que eventualmente danificam o dispositivo ou aplicação.,durabilidade: a durabilidade da bateria depende em grande medida de dois factores, nomeadamente a vida útil da carga e a vida total. Além disso, os fatores físicos da bateria também contribuem para a longa vida útil da bateria.

  Densidade de energia: a quantidade total de energia armazenada na bateria por unidade de volume é chamada de densidade de energia. Ele define a estabilidade da bateria que quanto tempo ela vai correr até a próxima recarga

  segurança: a bateria que você está escolhendo deve estar de acordo com a temperatura de funcionamento dela. Às vezes, a temperatura da bateria excede e pode danificar Componentes do dispositivo., Além disso, se a temperatura do dispositivo exceder o desempenho pode ficar reduzido.

  Os outros fatores incluem:

  • célula química
  • transporte
  • física de forma e tamanho
  • custo
  • fiabilidade

  de veículos Elétricos (EV) bateria

  Elétrica de baterias de veículos são projetados para fornecer energia durante um longo período de tempo. Os fatores que os tornam diferentes das outras baterias são ignição e relâmpago., As baterias de veículos elétricos estão aumentando sua participação no mercado devido à confiabilidade e natureza amiga do ambiente.

  

  As baterias mais comuns no carro moderno são a bateria de iões de lítio e polímero de lítio. As células são instaladas sob a forma de módulos. Em outras palavras, uma forma de bateria é instalada para fazer um pacote. Tomemos um exemplo da BMW electric car, em que um total de 96 células estão instaladas. O número de células colocadas em um quadro que protege as baterias do calor externo e da vibração. Uma combinação de células é chamada como módulo.,

  vários desses módulos, um sistema de refrigeração e gerenciamento de bateria é combinado para formar um pacote.os dois principais tipos de baterias de iões De Lítio utilizados nos veículos eléctricos são:

  • Meta óxidos

  fosfato

em aplicações automotivas como veículos, as baterias de iões de lítio são mais seguras em termos de perigo químico e conveniência.

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construção de baterias EV

Atualmente, os carros elétricos estão rodando em baterias de lítio., A tensão normal de uma célula de lítio é de 3,7 volts, mas um EV (Veículo Elétrico) requer 300V. para atingir esta tensão e valor atual as células de lítio são combinadas em série e em paralelo. A associação destas células de lítio é conhecida como módulo. Os módulos vêm com a BMS (Sistema de gestão de Baterias) para sua proteção. Abaixo está a imagem da folha de Nissan, mostrando os módulos de células de lítio criados para atingir a tensão necessária.,

Instruções importantes para usar baterias de Veículos Elétricos

• Não deixe a bateria chegar abaixo da tensão de corte, que também é chamada como excesso de descarga.
• a eficiência máxima só pode ser alcançada quando as classificações actuais são mais baixas.
• As baterias EV vêm em KWH (Kilo watt Hour), que define quanto tempo o veículo da bateria vai funcionar.há sempre uma taxa de auto-descarga das baterias.
• BMS (Sistema de gestão da bateria) ajuda a encontrar a quantidade de carga restante na bateria.,

• configuração das baterias. Série ou paralela?o que acontece se uma bateria estiver ligada ao fornecimento de corrente alterna?
• Que Acontece com a bateria com conexão de fiação de polaridade reversa