باتری های لیتیوم یون نوعی باتری قابل شارژ هستند که در آن یون های لیتیوم از الکترود منفی در هنگام تخلیه به الکترود مثبت انتقال می یابند و هنگام شارژ شدن باتری دوباره به سمت الکترود منفی حرکت می کنند. در باتری های لیتیوم یون، در مقایسه با لیتیوم فلزی که جزو باتری های لیتیوم غیر قابل شارژ هستند، از ترکیب لیتیوم محلول به عنوان یک ماده الکترود استفاده می شود. باتری های ثانویه باتری هایی با سلول های الکتروشیمیایی هستند که با اعمال ولتاژ مشخصی به باتری در جهت معکوس، می توان واکنش های شیمیایی آن ها را معکوس کرد. همچنین به عنوان باتری های قابل شارژ، باتری های ثانویه بر خلاف باتری های اولیه می توانند پس از مصرف انرژی باتری، دوباره شارژ شوند. با تغییر آرایش و مواد مورد استفاده برای ساخت آند، کاتد و الکترولیت می توانیم به انواع مختلف ساختار شیمیایی باتری دست یابیم که ما را قادر می سازد انواع مختلف باتری ها را طراحی کنیم. در این مقاله شما با انواع مختلف باتری ها و کاربرد های آن ها آشنا خواهید شد.
باتری های لیتیوم یون
باتری دستگاه‌های شارژی معمولا بصورت استاندارد و یک پکیج مخصوص دستگاه‌های ذکر شده توسط www.mrenergyplus.com سازنده ساخته میشوند. اگر باتری نو و جدیدی خریدید که نیاز به طی کردن مراحل شارژ اولیه داشت، حتما این پروسه بهینه سازی باتری شارژی را انجام دهید تا از بیشترین ظرفیت آن سود ببرید. کم شدن ظرفیت اسمی و ماکزیمم میزان شارژ باتری در طول زمان امری طبیعی است؛ اما نحوه شارژ را طبق دفترچه راهنما و بنا به مدل و نوع ساخت آن باتری رعایت کنید تا عمر محصول هر چه بیشتر شود.
- چگالی انرژی باتری، انرژی ذخیره شده در باتری در واحد حجم باتری است.
- این پیل تا زمانی که سولفات مس یا روی را مصرف میکند، قادر به تولید جریان است.
- آن ها همچنین به عنوان منبع تغذیه مستقل در کنار اینورتر ها برای تأمین برق استفاده می شوند.
- برای وسایل نقلیه الکتریکی که بصورت صنعتی استفاده می شود، شارژ در هنگام جابجایی ممکن است قابل قبول باشد.
این نوع باتریها در وسایلی کاربرد دارند که دائماً استفاده میشوند زیرا این باتریها باید حداقل هفته‌ای یک‌بار شارژ کامل و دشارژ کامل شوند. باتری ابزاری متشکل از یک یا چند سلول الکتروشیمیایی با اتصالات خارجی است؛ که برای تأمین انرژی دستگاه‌های الکتریکی مانند چراغ‌قوه، تلفن‌های همراه و خودروهای برقی استفاده میشود. هنگامی که یک باتری در حال تأمین توان الکتریکی است، ترمینال مثبت آن کاتد و ترمینال منفی آن آند است. این باتری معمولا در ساعت های مچی و ریموت کنترل ها مورد استفاده قرار می گیرد و دارای حالت دکمه ای یا سکه ای می باشد. این باتری نسبت به باتری های دیگری نظیر باتری روی منگنز ولتاژ بیشتری تولید می نماید و مقاومت داخلی آن نیز بالاتر است و همین موضوع سبب شده تا طول عمر این باتری ها بالا باشد.
با توجه به اینکه باتریهای شارژی در ابعاد و‌اندازه‌ها و مدل‌های مختلف تهیه و تولید شدهاند؛ در لوازم خانگی و انواع تجهیزات الکترونیکی استفاده میشوند. به طور کلی از انواع باتری صنعتی در صنایع مختلفی مانند صنایع الکتریکی، کارخانه‌ها، سیستم‌های ذخیره انرژی، خودروها، برق اضطراری، ماهواره‌ها و … استفاده میشوند. باتریها انواع مختلف و متنوعی دارند که باتوجه به نوع کاربرد طراحی و ساخته میشوند. به طور کلی باتریها دو نوع کلی دارند که پیل اولیه و ثانویه هستند، اما می‌توان گفت باتریها 4 نوع دارند که پیل اولیه، پیل ثانویه، پیل سوختی و پیل یدک هستند.
در این باتری غشای تبادل پروتون از گاز هیدروژن و اکسیژن به عنوان سوخت استفاده میکند. واکنش در داخل پیل صورت می‌‌گیرد و نتیجه آن تولید آب، الکتریسیته و حرارت است. این نوع باتری از آند، کاتد، الکترولیت و کاتالیزگر تشکیل شده‌است. این نوع باتری در حمل و نقل از جمله در اتومبیل‌‌ها، اتوبوس‌‌ها و سایر وسایل نقلیه موتوری و برای پشتیبان برای تولید الکتریسیته هنگام قطع برق کاربرد دارد. همچنین مزایای فراوانی دارد که از این میان می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
باتریها کاربرد ها و انواع متنوع و مختلفی دارند که با تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی کار می‌‌کنند. آن ها همچنین به عنوان منبع تغذیه مستقل در کنار اینورتر ها برای تأمین برق استفاده می شوند. اگرچه هزینه اولیه به دست آوردن باتری های قابل شارژ همیشه بسیار بیشتر از باتری های اولیه است اما در طولانی مدت هزینه زیادی ندارند. باتری های اولیه به اشکال مختلفی از باتری های سکه ای تا باتری های AA وجود دارند.
پیل سوختی غالباً به عنوان پشتیبان برای تولید الکتریسیته هنگام قطع برق به کار می‌‌رود. به علت تولید هیدروژن به روشی سازگار با محیط زیست، در مقایسه با سایر پیل‌‌ها آسیب نسبتاً کمتری به محیط زیست می‌‌رساند. فرایند تبدیل مستقیم انرژی پتانسیل شیمیایی به انرژی الکتریکی از گلوگاه حرارتی جلوگیری میکند. ولتاژ خروجی ثابت داده شده توسط باتری برای تخلیه پایدار مفید است. اغلب ولتاژ این باطری‌ها ۳.۷ ولت است و در برخی موارد ولتاژهای ۲.۸ و ۴.۲ نیز دیده میشود. سرعت چرخش بلبرینگ در حین کار یکی از مهم‌ترین عوامل در زمان ساخت و تولید است.
کابل دیتاشارژ اپل، از نوع کابل تبدیل USB به لایتنینگ به طول 1 متر برند Wopow پی نت مدل LC508، مناسب شارژ و انتقال دیتا در انواع محصولات Apple از جمله آیفون، آیپد و… اما علت عمده‌ی تولید این باطری‌های کوچک و سبک این است که منبع تأمین نیرو برای دستگاه‌های قابل حمل مثل ماشین‌حساب جیبی، ضربان سازهای قلبی مصنوعی، فرستنده‌های ورودی بی‌سیم، ساعت‌ها، سمعک و… باشند. جنس باطری‌های نیم قلمی نیز مانند باطری‌های قلمی است و لذا این باطری‌ها نیز در دو دسته‌ی قابل شارژ و غیرقابل شارژ وجود دارند. اما برای وسایلی مثل اسباب‌بازی‌ها که میزان مصرف باتری آن‌ها بالا است بهتر است تا از باطری‌های قابل شارژ استفاده کنید. برای مثال یک سلول باتری اسید سرب تقریبا ۲ ولت به ازای هر سلول تولید میکند، در نتیجه ۶ تا از این سلول ها که به صورت سری متصل شوند یک باتری ۱۲ ولتی به ما میدهد.
ماژول‌‌ها همراه با یک سیستم مدیریت باتری در ارتباط هستند تا از آن‌ها حفاظت کند. شکل زیر ماژول‌‌های پیل لیتیومی نیسان لیف را نشان میدهد که برای رسیدن به ولتاژ مورد نیاز ساخته شدهاند. عامل اصلی کاهش طول عمر باتریهای اولیه این است که در طول استفاده، قطبیده میشوند. برای طولانی کردن عمر باتریها با کاهش اثر قطبش، از واقطبیدگی شیمیایی استفاده میشود؛ یعنی اکسید کردن هیدروژن با آب به وسیله اضافه کردن عامل اکسیدکننده به پیل.
باتری لیتیومی وارتا مدل Varta 1/2AA 14250
باتریهای هوا روی [۳]باتریهای فلزی هوا به دلیل چگالی بالای انرژی در صنعت باتری مورد توجه قرار گرفته اند. با این حال، ماندگاری ضعیف و حساسیت آن نسبت به عوامل خارجی مانند دما، رطوبت و … کاربردهای آن در کاربردهای الکترونیک، سیگنالینگ و پیمایش است. باتریهای اکسید نقره‌ای روی [۲]در طراحی با باتریهای جیوه‌ای مشابه هستند، اما از چگالی انرژی بالاتری برخوردار هستند. به طور عمده به عنوان باتری دکمه‌ای استفاده میشود و در تجهیزات عکاسی، ساعت الکترونیکی، سمعک و …
با انواع باتری الکتریکی و کاربردهای آن‌ها آشنا شوید-مستر انرژی پلاس