Jak działa bateria i 3 sposoby na jej zniszczenie

Jedno z najbardziej użytecznych dostępnych urządzeń elektronicznych jest również jednym z najczęstszych. Nowoczesna bateria jest wykorzystywana w tak wielu naszych ulubionych technologiach, że można niemal wybaczyć, że nie spędzasz czasu na poznawaniu ich działania.

Ale nadszedł czas, abyś poszerzył swoją bazę wiedzy, rozumiejąc, w jaki sposób zasilany jest smartfon w kieszeni. Utrzymuj baterię w Androidzie z tymi wskazówkami Utrzymaj baterię w Androidzie z tymi wskazówkami. Oprogramowanie i aplikacje mogą iść tak daleko - co powiesz na ładowanie i rozładowywanie baterii? Naucz się wszystkich sztuczek tutaj. , jakie są popularne odmiany baterii i co możesz zrobić, aby przedłużyć ich żywotność Jak zwiększyć żywotność baterii laptopa Jak zwiększyć żywotność baterii laptopa Laptop z krótką żywotnością baterii jest uciążliwy, szczególnie gdy jesteś na drodze i nigdzie w pobliżu gniazdka elektrycznego. Aby wydłużyć każde ładowanie baterii, dowiedz się o ... .

Krótka historia baterii

Alessandro Volta zademonstrował pierwszą działającą baterię elektromagnetyczną w 1800 roku. Jego stos miedzianych i cynkowych płyt oddzielonych nasączonymi solanką papierowymi dyskami wytwarzał stałe napięcie przez „rozsądny” czas. Było to znane jako stos woltowy i było prekursorem generacji eksperymentów zasilanych z baterii.

W 1836 r. John Frederic Daniell ustandaryzował konstrukcję baterii. Miedziany garnek wypełniony roztworem siarczanu miedzi zanurzony w nieszkliwionym glinianym pojemniku wypełnionym kwasem siarkowym i elektroda cynkowa stały się de facto standardem baterii, obejmującym niezliczone elektryczne sieci telegraficzne.

Szybko do przodu na Oxford University, 1979. John Goodenough i Koichi Mizushima zademonstrowali działające ogniwo wielokrotnego ładowania o zakresie 4 woltów, w którym wykorzystano tlenek litowo-kobaltowy jako elektrodę dodatnią i litowo-ujemną. Prekursor ogniwa litowego, o którym wiemy, że się narodził - ale został skomercjalizowany dopiero w 1991 roku przez Sony i Asahi Kasei w ich przenośnych urządzeniach elektronicznych.

Co to jest nowoczesna bateria?

Używamy tego terminu nowoczesna bateria aby opisać ogniwa elektrochemiczne zasilające nasze przenośne urządzenia technologiczne. Baterie dzielą się na dwie wspólne kategorie:

• Jednorazowe zastosowanie: baterie jednorazowe z elektrodami, które są nieodwracalnie zmieniane podczas użytkowania.
• Akumulator: akumulatory wielokrotnego użytku z elektrodami przywracanymi przez prąd wsteczny.

Większość współczesnych przenośnych urządzeń elektronicznych jest wyposażona w baterię litową, z której najczęstszym jest litowo-jonowy (Litowo-jonowy) komórka. Możesz również napotkać litowo-polimer (Li-Po) ogniwo, które ma taki sam skład elektrochemiczny i ogólną chemię jak jego odpowiednik, ale jego wytworzenie kosztuje więcej i ma niższą gęstość energii.

Niemniej jednak akumulatory Li-Po są nadal popularne ze względu na ich lekką, elastyczną konstrukcję i ulepszone możliwości działania w wyższych i niższych temperaturach, z czym Li-ion może się zmagać.

Akumulatory litowo-jonowe zwykle zawierają interkalowany związek litowy, taki jak tlenek litowo-kobaltowy (LiCoO)₂₎) jako jedna elektroda, grafit dla drugiej i rozpuszczalnik organiczny jako elektrolit. Ten związek jest stosowany ze względu na wysoką gęstość energii i powolną utratę ładunku, gdy nie jest używany, a także nie wymaga cyklicznego przełączania pamięci, aby przedłużyć żywotność baterii Kalibruj i konserwuj baterię MacBook dla najlepszej wydajności Kalibruj i konserwuj baterię MacBook dla najlepszej Wydajność Jeśli poprawnie skalibrujesz i utrzymasz baterię MacBooka, możliwe jest zwiększenie wydajności i odłożenie wymiany na tak długo, jak to możliwe. .

Wszystkie akumulatory litowe będą miały współczynnik temperaturowy. Jest to niezawodny przełącznik lub czujnik zaprojektowany w celu zabezpieczenia akumulatora przed przegrzaniem w ekstremalnych warunkach lub nadmiernym zużyciem, co zwykle powoduje, że akumulator jest bezużyteczny przez trwałe uszkodzenie związków chemicznych, które umożliwiają proces ładowania / rozładowania.

Proces ładowania

Baterie litowe stały się preferowaną baterią w technologii przenośnej ze względu na ich wysoką gęstość energii i właściwości wielokrotnego ładowania. Nowa technologia baterii ładuje się w dwie minuty, trwa dwadzieścia lat Nowa technologia baterii ładuje się w dwie minuty, trwa dwadzieścia lat Dostępna jest nowa technologia baterii horyzont, a jest duża szansa, że ​​zmieni sposób korzystania z urządzeń .

Podczas procesu ładowania jony litu przemieszczają się przez elektrolit z dodatniej elektrody litowo-tlenku kobaltu do elektrody z grafitem ujemnym. Podczas rozładowywania lub użytkowania jony przemieszczają się z powrotem przez elektrolit, od ujemnego do dodatniego. Proces ten zachodzi przy stosunkowo wysokim napięciu - 3,7 wolta w porównaniu z alkaliczną baterią AA o napięciu 1,5 wolt - dlatego baterie litowe stały się przenośnym źródłem zasilania wielu elektroniki użytkowej.

Baterie litowe są również częścią większych akumulatorów. 6 najlepszych akumulatorów zapasowych do przedłużania czasu pracy telefonu. 6 najlepszych akumulatorów zapasowych do przedłużania czasu pracy akumulatora. Akumulatory to jeden z najlepszych sposobów ładowania telefonu w nagłych wypadkach . Oto kilka przenośnych banków energii, które mogą być właśnie tym, czego potrzebujesz. , np. bateria laptopa. Te zestawy akumulatorów zawierają szereg ogniw litowo-jonowych połączonych w jeden większy element i będą zawierać szereg dodatkowych elementów:

• Czujnik temperatury: Czujnik monitorujący temperaturę wewnątrz paczki w celu zachowania bezpieczeństwa i długowieczności ogniw.
• Regulator napięcia: Czujnik i obwód do monitorowania i regulacji wydajności / pojemności każdego ogniwa w pakiecie
• Stan naładowania baterii: Czujnik informujący system operacyjny o aktualnym stanie naładowania (np. 47% zapełnienia)
• Złącze: Złącze wtykowe do laptopa, specyficzne dla marki.

Baterie litowe mogą wykonywać tysiące cykli ładowania / rozładowania, zanim jakość ogniwa zacznie się naprawdę obniżać, ale istnieje kilka sposobów na zniszczenie baterii, potencjalnie narażając się na niebezpieczeństwo.

Konserwacja baterii

Elektroda dodatnia występująca w większości akumulatorów litowych LiCoO₂₎, może stanowić szereg zagrożeń, jeśli komórka ulegnie uszkodzeniu. W przeciwieństwie do wielu innych opcji akumulatorów, narażenie na łatwopalny związek pod ciśnieniem może przynieść ekstremalne rezultaty. Aby temu zaradzić, ogniwa akumulatorowe na bazie litu są poddawane licznym testom bezpieczeństwa, z których wiele jest bardziej rygorystycznych niż ich odpowiedniki na bazie kwasu.

Ciepło

Było wiele przypadków akumulatorów litowych zapalających się w ekstremalnych warunkach cieplnych. Baterie pod przymusem ciepła w połączeniu z dodatkowym, nieoczekiwanym ciśnieniem lub zwarciem mogą „eksplodować” pozostawiając zniszczoną baterię Apple oferuje bezpłatną wymianę iPoda Nano 1. generacji [Aktualności] Apple oferuje bezpłatną wymianę iPoda Nano 1. generacji [Aktualności] Choć Apple rzadko publicznie przyznaje się do usterki, jest ona zbyt duża, aby ją przeoczyć. Według Apple akumulatory niektórych nanopodów iPoda pierwszej generacji mogą się przegrzać i stać się… a najczęściej uszkodzonym urządzeniem przenośnym.

Każda bateria litowa ma wbudowany separator zawarty w ogniwie. Rozróżnia to elektrody dodatnie i ujemne podczas procesu ładowania / rozładowania. Jeśli ten separator zostanie perforowany lub uszkodzony, istnieje ryzyko, że elektrody mogą się zetknąć. Powoduje to gwałtowny wzrost temperatury akumulatora, co może doprowadzić do wybuchu.

Akumulator ma mechanizm odpowietrzający, aby zapobiec takiemu wystąpieniu, ale ostatecznie, ze względu na charakter uwalnianego związku chemicznego, nadal istnieje szansa na reakcję wybuchową z powodu ciepła wytwarzanego przez reakcję chemiczną.

Oceny absolutorium

Baterie litowe wolą częściowe rozładowanie Jak sprawić, by bateria telefonu była dłuższa i utrzymać więcej soku Jak sprawić, by bateria telefonu dłużej i zatrzymać więcej soku Żywotność baterii to jedna z największych zmagań współczesnej elektroniki. Radzą sobie z tym smartfony, tablety i laptopy - co więc możesz zrobić, aby zmaksymalizować ilość czasu przypadającą na jedno ładowanie? , zamiast „głębokiego” lub „pełnego”. Nie mają pamięci ładowania, więc częściowe rozładowanie nie wpływa na przyszłą wydajność.

Jednak „głębokie” rozładowanie, tj. Całkowite rozładowanie akumulatora, spowoduje spadek napięcia akumulatora litowego i może spowodować trwałe uszkodzenie akumulatora.

Proces starzenia

Wiek baterii litowych. Uważa się, że ich maksymalna żywotność wynosi od 2 do 4 lat. Co zrobić, jeśli bateria laptopa lub tabletu nie ładuje się Co zrobić, jeśli bateria laptopa lub tabletu nie ładuje się Czasami otrzymujemy pytanie na MakeUseOf Odpowiedzi na temat baterii, która odmawia ładowania. To nie jest zaskakujące. Wiadomo, że baterie działają tak długo, a złe warunki mogą drastycznie skrócić ich żywotność. Problemy… w zależności od liczby doświadczonych cykli ładowania / rozładowania. Nie oznacza to, że powinieneś śledzić, ile razy korzystasz z baterii, ponieważ byłoby to raczej trudne. Ale odłożenie użycia nowej baterii i pozostawienie jej na półce nie przedłuży jej żywotności - bateria będzie nadal działać tylko przez te same 2-4 lata.

Warto również sprawdzić, kiedy bateria została wyprodukowana przy zakupie nowego przenośnego produktu technicznego. Jeśli przez rok był on zbędny w magazynie, minął już rok pracy na baterii. Skontaktuj się z producentem produktu i poproś o nową baterię, jeśli to możliwe.

Istnieją nowoczesne aplikacje do zarządzania bateriami, które twierdzą, że są w stanie odwrócić bieżącą akceptowaną degradację ogniw w czasie, takie jak batteryOS, produkt, który zostanie wprowadzony na rynek w lutym 2015 r..

Li-Air

Nowa generacja baterii litowych Technologie akumulatorowe, które zmienią świat Technologie akumulatorowe, które zmienią świat Technologia akumulatorowa rozwija się wolniej niż inne technologie i jest obecnie długim biegunem namiotu w oszałamiającej liczbie branż. Jaka będzie przyszłość technologii akumulatorowej? będzie zawierać chemię litowo-powietrzną, pozwalającą na uzyskanie bardzo wysokiej gęstości energii w coraz bardziej lekkich konstrukcjach. Akumulatory litowo-powietrzne zyskują przewagę gęstości energii w stosunku do swoich tradycyjnych odpowiedników, wykorzystując obfity tlen do indukowania przepływu prądu, zamiast magazynować wewnętrznie wymagany utleniacz chemiczny.

Niestety nadal konieczne są badania w wielu kluczowych obszarach, zanim komercyjnie dostępny produkt Li-Air pojawi się w naszych urządzeniach przenośnych.

Czy pomogło Ci to zrozumieć baterie w urządzeniach przenośnych? Daj nam znać, co myślisz poniżej!

Kredyty graficzne: Baterie za pośrednictwem Wikimedia Commons, Pala Voltaic za pośrednictwem Wikimedia Commons, Bateria litowo-jonowa za pośrednictwem Wikimedia Commons, Bateria litowo-polimerowa za pośrednictwem Wikimedia Commons, 3GS ze zepsutą baterią za pośrednictwem Wikimedia Commons, Pusta bateria za pomocą Pixabay, Bateria Gęstość energii za pośrednictwem Wikimedia Commons