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不同类型的电池及其应用
电池是任何电子无线小工具的主要电源,无论是智能手机,笔记本电脑,手表还是遥控器。金宝搏188beat您能想象没有这些能源的情况吗?我们将无法构建任何无线电子设备,并且只能仅依靠有线电源,即使没有电金宝搏188beat池,也无法使用电动汽车和太空任务。今天,在本教程中,我们简要讨论了各种类型的电池,它们的分类,术语和规格。
什么是电池,为什么使用它?
让我们看看基本电池和电池之间的区别。另外,让我们找出为什么要精确需要电池,为什么我们不能使用交替的电源(即墙壁插座上的交流电源)而不是直流电源。
细胞:单元是一种能源,只能输送量很少的直流电压和电流。例如,如果我们采用在手表或遥控器中使用的单元格,则最多可以给出1.5 - 3V。
电池:电池的功能与单元的功能完全相同,但是电池是一包排列的单元格是一种系列/平行时尚因此,可以将电压升至所需的水平。电池的最著名示例是用于为智能手机充电的电力库。如果我们看到电源库的内部,我们可以根据要求找到一组串行/平行的电池。电池串联排列以增加电压,并平行地增加电流。
现在为什么DC优于AC?在大多数便携式电子设备中,无法将AC存储在可以存储DC的情况下,而无需任何困难。与DC功率相比,即使是由于交流电源造成的损失也更大。这就是DC首选用于便携式电子设备的原因。
处理电池时使用的技术术语
We can’t just keep on using voltage and current alone to explain about a battery’s functionality, there are some unique terms that defines the characteristics of a battery like Watt-hour (mAh), C-rating, nominal voltage, charging voltage, charging current, discharging current, cut off voltage, shelf life, cycle life are the few terms used to define a batteries performance.
让我们简要讨论每个术语,
电力能力:
它是存储在电池中的能量在以瓦特小时
瓦小时= v * i *小时{由于电压保持恒定,因此在AH/MAH中进行测量}
在阅读智能手机的规格时,我们通常认为电池额定值为2500 mAh或4000 mAh。这意味着什么??让我们来看看
例子:2500 mAh这意味着电池具有将2.5A/2500mA电流输送到负载1小时的能力。电池连续工作的时间取决于其消耗的负载电流。因此,如果负载仅消耗25 mA的电流,则电池可以存活100小时。如何?
25 ma * 100小时{如此25 mA的电流100小时}
同样,250 mA持续10个小时,所以...
尽管理论计算似乎是理想的,但是电池的持续时间根据温度和当前消耗量等变化。
电源能力:
这意味着电池可以输送的电流量。也称为C级。
从理论上讲,它被计算为A-H除以1小时。
示例:让我们考虑具有10000 mAh电源能力的电池。
分割10000 mA小时/1小时后,10000 mA = 10 a =10 c
因此,容量为10000 mAh的电池将其C额定值为10 C,这意味着电池具有恒定电压(固定电压/额定电压)的能力。
如果电池的额定值为1C,则电池具有输送1A电流的能力。
笔记:C级额定值较高,更多的电流可以从电池中抽出。
标称电压:
在定义功率的同时,我们有一个名为WH哪个可以详细说明为V * I *小时,但是电压去了哪里?由于电池的电压将是恒定的,并且不会变化,因此被认为是标称电压(固定电压)。因此,由于电压是固定的,只有安培,小时被视为单位(啊/mah)。
充电电流:
它是可用于充电电池的最大电流即,如果电池保护电路是内置的,则实际上最多可以使用1A/2A,但仍然是500 mA是充电电池的最佳范围。
充电电压:
它是应将电池施加到电池上的最大电压。基本上4.2 V是最佳/标准充电电压。尽管我们将5 V应用于电池,但仅接受4.2V。
排放电流:
它是可以从电池中抽出并输送到负载的电流。如果负载绘制的电流大于额定排放电流,则电池会很快排出,这会导致电池加热,这也会导致电池爆炸。因此,要确定负载绘制的电流的量以及电池可以扣留的最大排放电流是谨慎的。
保质期:
在某些情况下,电池被保持闲置/密封,尤其是在商店/商店长期存在的情况。所以保质期定义了电池可以保持电源的时间段,并且应该能够在额定时间段内使用它。保质期主要用于不可充电的电池,因为这些电池是使用和投掷的。对于可充电电池,即使货架时间较少,我们仍然可以为其充电。
截止电压:
它是电池可被视为完全放电的电压在此之后,如果我们仍然尝试从电池中排出,电池将损坏。因此,除了截止电压之外,电池应与电路断开,并应适当地充电。
循环寿命:
让我们考虑一下电池充满电,并且已排放到其实际容量的80%,然后据说电池已完成一个周期。同样电池可以充电和排放定义周期寿命的此类周期数量。周期寿命越多,电池的质量就越好。但是,如果电池排放到其实际容量中的40%考虑到电池最初充满电,则不能将其视为循环寿命。
功率密度:
它定义电池的功率容量在给定的数量质量方面。
例如100 WH/kg(碱性电池标准功率密度)意味着对于1千克化学成分,它提供了100 WH的功率。
现在,AAA碱性电池的体积为11.5克。因此,如果1公斤可以给出100 WH的容量,那么11.5克AAA Batery可以给出多少?让我们计算。
WH(为11.5 gm)= 100*11.5/1000 = 1.15 WH
因此,我们知道碱性电池的标称电压为1.5V。因此,它提供1.5V *(1.15/1.5)A * 1小时给出0.76 AH = 760 mAh的功率容量,几乎等于标准AAA碱电池的功率容量。
不同类型的电池
电池基本分为两种类型:
- 不可充电的电池(主电池)
- 可充电电池(辅助电池)
不可充电的电池
这些类型的电池基本上被认为是主电池因为它们只能使用一次。这些电池不能再充电并再次使用。让我们看看我们看到的常规,日常生活的主电池。
- 碱性电池:它基本上是用锌(Zn)和二氧化锰的化学成分(MNO)构建的2),因为它使用的电解质是氢氧化钾,纯粹是一种碱性物质,电池被称为碱性电池,其功率密度为100 WH/kg。
优点:
- 循环生活更多
- 更兼容和有效地为便携式设备供电。
- 保质期更多。
- 尺寸很小。
- 高效。
- 低内部电阻,因此处于空闲状态的排放状态较小。
- 泄漏很低。
缺点:
- 成本有点高。除了一切都是优势。
应用程序:
它可以用于火炬,遥控时钟,小便携式小工具等中
- 硬币电池电池:化学成分线圈电池电池本质上也是碱性。除碱性成分外,还将使用锂和氧化银化学品来制造这些电池,这些电池在提供如此小的尺寸的稳定和稳定电压方面更有效。它的功率密度为270 WH/kg。
优点:
- 重量轻
- 尺寸很小
- 高密度
- 低成本
- 高标称电压(最多3V)
- 通过串行排列易于获得高电压
- 长期的保质期
缺点:
- 需要一个持有人
- 低电流功能
应用程序:
这些类型的电池用于手表,壁钟,称重机和其他低功率微型电子产品等。
可充电电池
这些类型的电池通常称为次级电池可以充电并可以重复使用。尽管成本很高,但是可以充电和重复使用它们,并且在适当使用并安全地充电后可以拥有巨大的寿命。
铅酸电池
它由铅酸组成,非常便宜,并且主要在汽车和车辆中看到,以便在其中为照明系统供电。这些在尺寸/空间和重量无关紧要的产品中更可取。这些带有标称电压开始2V至24V,最常见的是2V,6V,12V和24V电池。它的功率密度为7 WH/kg。
优点:
- 价格便宜
- 容易充电
- 高功率输出能力
缺点:
- 非常重
- 占用了很多空间
- 功率密度非常低
应用程序:
用于汽车,UPS(不间断的电源),机器人技术,重型机械等。
Ni-CD电池
这些电池由镍和镉化学成分制成。尽管它们很少使用,但它们非常便宜,与NIMH电池相比,它们的放电速率非常低。这些都有所有标准尺寸,例如AA,AAA,C和矩形形状。名义电压为1.2V,通常以3次给出3.6V的3组连接在一起。它的功率密度为60 WH/kg。
优点:
- 价格便宜
- 易于充电
- 可以在所有环境中使用
- 有所有标准尺寸
缺点:
- 较低的功率密度
- 包含有毒金属
- 为了避免电池板上的晶体生长,需要经常充电。
应用程序:
用于RC玩具,无绳电话,太阳能灯,主要用于价格很重要的应用。
Ni-MH电池
镍 - 金属氢化物电池比Ni-CAD电池更可取,因为它们的环境影响较低。其名义电压为1.25 V,大于Ni-CAD电池。它的标称电压比碱性电池少,由于其可用性和环境影响较小,因此可以替代。Ni-MH电池的功率密度为100 WH/kg。
优点:
- 有所有标准尺寸。
- 高功率密度。
- 易于充电。
- 碱性几乎具有所有相似之处的良好替代品,也是可充电的。
缺点:
- 自我解雇非常高。
- 比NI-CAD电池昂贵。
应用程序:
用于类似于碱性和NI-CAD电池的所有应用中。
锂离子电池
这些由锂金属组成,是可充电技术的最新技术。由于这些尺寸紧凑,它们可以用于大多数需要高功率规格的便携式应用程序中。这些是可用的最好的充电电池。它们的标称电压为3.7V(最常见的是我们有3.6V和7.2V),并且具有各种功率范围(从100秒开始,MAH到1000 s MAH)。甚至C级范围从1C到10C,功率密度的密度锂离子电池是126 WH/kg。
优点:
- 体重很轻。
- 高C级。
- 功率密度非常高。
- 细胞电压高。
缺点:
- 这些有点贵。
- 如果端子短路,电池可能会爆炸。
- 需要电池保护电路。
Li-po电池
这些也称为锂离子聚合物可充电电池,因为它使用高电导率聚合物凝胶/聚合物电解质而不是液体电解质。这些属于锂离子技术。这些有点昂贵。但是,与锂离子电池相比,电池受到了极大的保护。它的功率密度为185 WH/kg。
优点:
- 与锂离子电池相比,这些具有高度保护性。
- 体重很轻
- 与锂离子电池相比,结构薄。
- 与Ni-CAD和Ni-MH电池相比,功率密度,标称电压相对较高。
缺点:
- 昂贵的。
- 如果错误连接,可能会爆炸。
- 不应弯曲或暴露于高温,这可能会导致爆炸。
应用程序:可以用于所有需要可充电优势的便携式设备,例如无人机,机器人,RC玩具等。