kategoriler: Öne Çıkan Makaleler » İlginç gerçekler
Görüntülenme sayısı: 27897
Makaleye yorum: 5

Popüler Pil Tipleri

 


Cihaz (birkaç kelimeyle), avantajları ve dezavantajları. Kurşun-asit, nikel-kadmiyum, nikel-metal hidrit ve lityum-iyon piller.

Popüler Pil TipleriPil teknolojisi sessizce ve sıkıca hayatımıza girdi. Telsiz telefonlar, cep telefonları, telsiz elektrikli aletler, kameralar, çeşitli oyuncaklar ... Tüm bunlar sadece sıradan asit veya alkalin pillerden elektrik aldıysa, her Rus ailesinin bütçesinin önemli bir kısmı pillere harcanacaktı. Bu nedenle, sık sık kendinizi düşünmeye yakalarsınız: onsuz nasıl yaşadık ev pilleri?


Piller - Bunlar elektrik enerjisi depolayabilen ve verebilen elektrokimyasal cihazlardır. Ancak, böyle basit bir tanımın arkasında yatıyor çeşitli pillerin çok çeşitli tasarımları ve çalışma prensipleri. Evrim ve teknolojik ilerleme onları tamamen etkiledi ve bugün endüstride şarj edilebilir pillerşarj olmadan tam anlamıyla yıllarca maksimum güçle çalışabilir.

Ancak, ortalama bir görevli sadece çeşitli tipte piller. Onlara daha ayrıntılı olarak bakalım.

Araçlarımızın yerleşik güç sistemlerinde kullanılır starter kurşun asit aküler. Modern bataryalar Bu grup bakım gerektirmez. İçlerindeki elektrolit, bir sülfürik asit çözeltisidir ve aktif reaktifler kurşun oksittir ve kendisi kurşundur. Deşarj sırasında, reaktifler anot ve katotta indirgenerek sülfata yol açar ve elektrolitten bir elektrik akımı geçer. Şarj sırasında ters bir kimyasal reaksiyon meydana gelir ve akım ters yönde akar.


Araba aküleri marş aküleri olarak adlandırılır, çünkü en zorlu koşullarda bile, örneğin -30 santigrat derece veya daha düşük ortam sıcaklığında büyük bir başlangıç ​​akımı vermeye istekli olmaları gerekir.

Marş aküleri ve kurşun-asit aküler genellikle tamamen yoktur "Hafıza efekti". Bu, hangi sıklıkta ve ne kadar şarj edildiklerine kesinlikle önem vermedikleri, düzensiz ve eksik şarj etme kapasitelerinin azalmadığı anlamına gelir.

Ek olarak, kurşun-asit aküler minimum derecede kendi kendine deşarj olur, nispeten düşük bir maliyete sahiptir ve bin şarj döngüsüne dayanabilir.

Ancak aynı zamanda, marş akülerinin dezavantajları vardır. Örneğin, kurşun ve pilinin bir birimine atıfta bulunan bir kurşun pilin kapasitesi azdır. Bu nedenle, kurşun pil kompakt ve hafif olarak adlandırılamaz. Bu tip pilin bir başka dezavantajı, derin deşarj korkusudur. Marş aküsü için en uygun olanı, kapasitenin yarısından fazla olmayan bir deşarj olacaktır.

Ev tipi ve genel endüstriyel kompakt cihazlarda, yakın zamana kadar yaygınlıkta mutlak liderlik sağlandı nikel kadmiyum piller (Ni-Cd). Bunlar alkalin pillerdir, elektrolit olarak potasyum hidroksit kullanırlar. İçlerindeki aktif maddeler kadmiyum ve nikel hidroksittir (dolayısıyla adı).

Ni-Cd - batarya

Nikel-kadmiyum piller, derin deşarja karşı tutumlarında benzersizdir. Bunu “seviyorlar” ve olası şarj döngülerinin kapasitesi ve sayısı üzerinde yararlı bir etkiye sahiptirler. Genel olarak, bir nikel kadmiyum pil, tüm deşarj döngüsü boyunca sabit güçle çalışabilmesi ve aynı akımı üretmesi bakımından iyidir.

Kurşun piller gibi, nikel ve kadmiyum piller de sıcaklık değişikliklerine dayanabilir ve çok sayıda şarj döngüsüne hazırdır.

Nikel-kadmiyum pillerin maliyeti kurşun pillerin maliyetinden biraz daha yüksektir, ancak eski pillerin özellikle pahalı olduğu söylenemez.

Nikel-kadmiyum pillerin ana dezavantajı belirgin "hafıza etkisi" dir. Bu nedenle, bu tür piller sürekli "şarjda" tutmak ve tamamen deşarj olmamak için çok zararlıdır. Kadmiyumun bir zehir olduğunu unutmamak gerekir, çünkü nikel-kadmiyum pilleri atarken bazı zorluklar olabilir.

Kadmiyum toksisitesi problemini çözmek ve daha yüksek operasyonel özellikler elde etmek için geçen yüzyılın 80'li yıllarının sonlarında geliştirilmiştir. şarj edilebilir nikel metal hidrit piller (Ni-Mh). Bu piller ve nikel-kadmiyum piller arasındaki fark, katotlarının emilmiş hidrojen (intermetalik) içermesidir. Nikel metal hidrit piller “hafıza etkisi” ne daha az duyarlıdır, daha yüksek bir kapasiteye sahiptir.

Ni-Mh pil

Ancak aynı zamanda, bu pillerin kadmiyum pillere göre daha yüksek bir maliyeti vardır, daha az şarj-deşarj döngüsüne dayanabilir ve uzun süre büyük akımlar veremezler. Bu eksiklikler nedeniyle metal hidrit piller kadmiyum pillerle rekabet edememiştir.

En gelişmiş ve aynı zamanda popüler pil türlerinden biri lityum iyon piller. Onların tarafında hem hafif hem de büyük bir kaynak ve bir "hafıza etkisi" ve kendi kendine deşarj yok.


Lityum iyon pil cihazı oldukça karmaşık: katot grafitten yapılır ve anot kobalt veya manganezden yapılır. Bataryanın çalışması sırasında lityum oksit dönüşümlü olarak pozitif veya negatif elektrot üzerindedir.

K lityum iyon pillerin dezavantajları her şeyden önce yüksek maliyetleriyle ilişkilendirilebilir. Buna küçük bir çalışma sıcaklığı aralığı ekleyebilirsiniz. Bununla birlikte, bu eksikliklerin önemli olduğu düşünülemez ve lityum-iyon pillerin üretimi sürekli ivme kazanmaktadır. Dahası, lityum polimer gibi daha modern tipte piller henüz yaygınlaşmamıştır.

En modern pil türleri hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz:

Lityum iyon piller

Jel piller

Gelecek vaat eden teknolojiler:

Alüminyum piller

Karbon piller

Grafen piller

Alexander Molokov

Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com:

  • Modern şarj edilebilir piller - avantajları ve dezavantajları
  • Güç kaynakları
  • Dijital kameranın pil ömrünü belirleme
  • Jel piller ve kullanımları
  • Pil bellek etkisi

  •  
     
    Yorumlar:

    # 1 şunu yazdı: | [Cite]

     
     

    Ni-MH'de, intermetalik bir katot değil, bir anoddur. Nikel oksit katodu.

     
    Yorumlar:

    # 2 şunu yazdı: | [Cite]

     
     
    Yorumlar:

    # 3 şunu yazdı: | [Cite]

     
     

    Çalışan pillerin mevcut bakımı (kükürt giderme) için cihaz.

    Akü birkaç yıl önce sülfatlanma sorunuyla karşı karşıya kaldı, arabamın dizel motoru soğuğa soğumaya başladı. Şarjlı bir batarya ile marş motoru dönüyordu, ama bir şekilde halsiz. Batarya Faktörünün malzemelerine (anlaşılmaz osilogramlarıyla), Valraven'ın şemasına (iyi bir fikir, ama okuma yazma bilmeyen bir teknik çözüm), vb. Bir breadboard üzerinde basit bir devre monte ettim, gece için bir bataryaya kurdum ve sabahları sorunsuz bir şekilde arabayı çalıştırdım. böylece Sezonun sonuna geldim (kışın gitmiyorum), ilkbahar-yazları sorunsuz bir şekilde gittim ve sonbaharda eski altı yıllık pilin ömrünü uzatan yeni bir pil aldım. Sonuçlara vardı: 1- cihaz etkili, ancak tedavi için zayıf; 2-kükürtten korunma gerekli, borzh zamanında içilmelidir. Konuştuğum cihazı tekrarlamak için TD'yi yaydım, herkes tembel hale getiremez, tüm bileşenler yetersiz tedarik edilir. Bak

     
    Yorumlar:

    # 4 şunu yazdı: baştankara | [Cite]

     
     

    Makale kötü değil.Bununla birlikte, günlük yaşamda da sıklıkla kullanılan kurşun VRLA AGM ve jel aküler hakkında hiçbir şey söylenmez (örneğin, inverter akü sistemleri veya kazanlar için UPS.)
    Ve bu arada, nikel-kadmiyum şu anda kurşundan 2-3 kat daha pahalıdır.

     
    Yorumlar:

    # 5 şunu yazdı: Anton | [Cite]

     
     

    Lityum iyonunun hafıza etkisi

    İsviçre Paul Scherrer Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, Japonya'daki Toyota Research'teki meslektaşları ile birlikte, yaygın olarak kullanılan lityum iyon pillerin hala olumsuz bir “hafıza etkisine” maruz kaldığını buldular.

    Çalışmanın gösterdiği gibi, sık sık eksik şarj ve daha sonraki deşarj döngüleri, daha sonra toplanan ayrı "belleğin mikro etkilerinin" ortaya çıkmasına yol açar. Bunun nedeni, pilin çalışmasının temeli, eksik şarj durumunda dinamikleri optimal olmaktan çok uzak olan lityum iyonlarının serbest bırakılması ve yeniden yakalanmasıdır.

    Şarj işlemi sırasında, lityum iyonları, boyutu onlarca mikrometre olan lityum ferrofosfat parçacıklarını birbiri ardına bırakır. Katot malzemesi farklı lityum içerikli parçacıklara ayrılmaya başlar.

    Pil şarjı, artan elektrokimyasal potansiyelin arka planında meydana gelir. Belli bir noktada limit değerine ulaşır. Bu, kalan lityum iyonlarının katot malzemesinden salınımının hızlanmasına neden olur, ancak artık toplam akü voltajını değiştirmezler.

    Tam olarak şarj edilmezse, sınır durumuna yakın belirli sayıda parçacık katotta kalacaktır. Pratik olarak lityum iyon salınımının bariyerine ulaştılar, ancak bunun üstesinden gelmeyi başaramadılar.

    Deşarj sırasında, serbest lityum iyonları yerlerine dönme ve ferrofosfat iyonları ile yeniden birleşme eğilimindedir. Bununla birlikte, katot yüzeyinde, sınır durumunda halihazırda lityum içeren parçacıklar tarafından da karşılanırlar. Yeniden yakalama engellenir ve elektrotun mikro yapısı bozulur.

    Şu anda, sorunu çözmenin iki yolu incelenmektedir: pil yönetim sisteminin algoritmalarında değişiklik yapmak ve artan yüzey alanına sahip katotlar geliştirmek.