Hvordan et batteri fungerer og 3 måter du kan ødelegge det

En av de mest nyttige elektroniske enhetene som er tilgjengelige for oss, er også en av de vanligste. Det moderne batteriet er omtalt i så mange av våre favorittteknologier at du nesten kunne tilgis for ikke å bruke tid på å lære om deres arbeid.

Men tiden er kommet for at du skal utvide din kunnskapsbase ved å forstå hvordan smarttelefonen i lommen er drevet. Hold Android-batteriet ditt sunt med disse tipsene. Hold Android-batteriet ditt sunt med disse tipsene. Programmer og programmer kan bare gå så langt - Hva med å lade og lade ut batteriet? Lær alle triksene her. Les mer, hva er de vanlige batterisortene og hva du kan gjøre for å forlenge levetiden deres Slik øker levetiden til ditt bærbare batteri Slik øker levetiden til ditt bærbare batteri En bærbar datamaskin med kort batterilevetid er en plage, spesielt når du er på veien og ikke i nærheten av en stikkontakt. For å gjøre hver enkelt ladning av batteriet lenger, kan du lære om ... Les mer .

En kort historie om batterier

Alessandro Volta demonstrerte det første fungerende elektromagnetiske batteriet i 1800. Hans stabel av kobber- og sinkplater adskilt av saltvannspappede plater produserte jevn spenning for en "rimelig" tid. Dette var kjent som en voltaisk haug og var forløperen for en generasjon batteridrevet eksperiment.

I 1836 standardiserte John Frederic Daniell batteriets design. En kobberpotte fylt med kobbersulfatoppløsning nedsenket i en ubehandlet keramikkbeholder fylt med svovelsyre og en sinkelektrode ble de facto-batteristandarden, med tvers over mange elektriske telegrafnett.

Raskt frem til Oxford University, 1979. John Goodenough og Koichi Mizushima demonstrerte en arbeidsoppladbar celle med et 4 voltsområde som brukte litium koboltoksid som den positive elektroden og litiummetall som den negative. Forløperen til litiumcellen som vi kjenner det ble født - men ble bare kommersialisert i 1991 av Sony og Asahi Kasei i sine bærbare elektroniske enheter.

Hva er et moderne batteri?

Vi bruker begrepet moderne batteri å beskrive de elektrokjemiske cellene som driver våre bærbare teknologienheter. Batterier faller inn i to vanlige kategorier:

• Enkeltbruk: Engangsbatterier med elektroder som er irreversibelt endret under bruk.
• Oppladbart: gjenbrukbare batterier med elektroder som gjenopprettes av omvendt strøm.

Mest moderne bærbare elektronikk har et litiumbasert batteri, den vanligste av dette er litiumionet (Li-ion) celle. Du kan også støte på en litium-polymer (Li-Po) celle som har samme elektrokjemisk sminke og generell kjemi som sin motpart, men koster mer å lage og har lavere energitetthet.

Likevel er Li-Po-batterier fortsatt populære på grunn av deres lette, fleksible design og forbedrede operasjonsegenskaper ved høyere og lavere temperaturer, noe Li-ion kan kjempe med.

Li-ion-batterier inneholder vanligvis en interkalert litiumforbindelse som litium koboltoksid (LiCoO₂) som en elektrode, grafitt for det andre og et organisk løsningsmiddel som en elektrolytt. Denne forbindelsen brukes på grunn av dens høye energitetthet og langsomt ladetabell når den ikke er i bruk, og krever ingen minnecykling for å forlenge batterilevetiden Kalibrere og vedlikeholde MacBook-batteriet for best ytelse Kalibrere og vedlikeholde MacBook-batteriet for best mulig Ytelse Hvis du kalibrerer og vedlikeholder MacBook-batteriet på riktig måte, er det mulig å forbedre ytelsen og sette av den så lenge som mulig. Les mer .

Alle litiumbaserte batterier vil inneholde en trykk Temperaturkoeffisient. Dette er en feilsikker bryter eller sensor som er utformet for å holde batteriet overopphetet i ekstreme forhold eller overbruk, en prosess som vanligvis gjør batteriet ubrukelig ved permanent å skade kjemikaliene som gjør ladingen / utladningen mulig.

Oppladingsprosessen

Litiumbaserte batterier har blitt det bærbare teknologibatteriet som er valgt på grunn av deres høye energitetthet og oppladbare kvaliteter. Ny batteriteknologi lades opp på to minutter, varer 20 år. Ny batteriteknologi lades på to minutter, varer i tjue år. Det er en ny batteriteknologi på horisonten, og det er en god sjanse for at det vil endre måten du bruker enhetene på. Les mer .

Under ladingsprosessen beveger litiumioner seg gjennom elektrolytten fra den positive litium koboltoksidelektroden til den negative grafittelektroden. Ved utslipp eller bruk, flytter ioner tilbake gjennom elektrolytten, fra negativ til positiv. Denne prosessen skjer med en relativt høy spenning - 3,7 volt sammenlignet med et alkalisk AA-batteri på 1,5 volt - derfor har litiumbaserte batterier blitt den bærbare strømkilden som er valgt for mange forbrukerelektronikk.

Litiumbaserte batterier har også en del av større batteripakker. De 6 beste backup-batteriene for å utvide telefonens oppetid. De 6 beste backup-batteriene for å utvide telefonens oppetid. En batteripakke er en av de beste måtene å lade telefonen din i en nødsituasjon. . Her er noen bærbare kraftbanker som kan være akkurat det du trenger. Les mer, for eksempel et laptopbatteri. Disse batteripakker har en rekke litiumionceller bundet til en større komponent og vil inneholde en rekke tilleggskomponenter:

• Temperatur sensor: Sensorovervåkningstemperaturen inne i pakken i et forsøk på å opprettholde sikkerheten og levetiden til cellene.
• Spenningsregulator: Sensor og krets for overvåking og regulering av utgang / kapasitet for hver celle i pakken
• Batteriladningsstatus: Sensor som informerer operativsystemet om nåværende ladetilstand (for eksempel 47% full)
• Connector: Pakkekontakt for bærbar PC, merkespesifikk.

Litiumbaserte batterier kan utføre tusenvis av ladings- / utladningscykler før kvaliteten på cellen begynner å virkelig degradere, men det er flere måter du kan ødelegge batteriet, og potensielt sette deg i fare i prosessen.

Batteri Vedlikehold

Den positive elektroden finnes i de fleste litiumbaserte batterier, LiCoO₂, kan presentere en rekke farer hvis cellen blir skadet. I motsetning til en rekke andre batteriløsninger kan kompromittering av brannfarlig, trykksatt sammensetning gi ekstreme resultater. For å redusere dette, er litiumbaserte battericeller utsatt for en rekke sikkerhetstester, hvorav mange er strengere enn sine syrebaserte kolleger.

Varme

Det har vært en rekke tilfeller av litiumbaserte batterier som antenner i ekstreme varmeforhold. Batterier under varmetrærhet kombinert med eventuelle ekstra, uventede trykk eller kortslutninger kan "eksplodere" etter et ødelagt batteri Apple tilbyr gratis erstatning for første generasjon iPod Nano [Nyheter] Apple tilbyr gratis erstatning for første generasjon iPod Nano [Nyheter] Så sjelden som det er for Apple å offentliggjøre en feil, er denne for stor til å overse. Ifølge Apple kan batteriene i noen første generasjon iPod nanos overopphetes og bli en ... Les mer og, oftere enn ikke, et skadet stykke bærbar teknologi.

Hvert litiumbasert batteri har en innebygd separator inneholdt i cellen. Dette skiller mellom de positive og negative elektrodene under ladnings- / utladningsprosessen. Hvis denne separatoren blir perforert eller skadet, er det en sjanse for at elektrodene kan få kontakt. Dette fører til at batteriet opplever en rask forsterkning i varme som kan føre til en eksplosjon.

Batteriet har en ventilasjonsmekanisme for å forhindre en slik forekomst, men til slutt, på grunn av arten av den kjemiske forbindelse som ventileres, er sjansen for en eksplosiv reaksjon fremdeles på grunn av varmen som genereres av den kjemiske reaksjonen.

Utladningsvurderinger

Lithiumbaserte batterier foretrekker delvis utladning Hvordan lage telefonens batteri lenger og hold mer juice Slik lager telefonens batteri lenger og hold mer juice Batterilevetiden er en av de største kampene i dagens elektronikk. Smarttelefoner, tabletter og bærbare datamaskiner håndterer alt - så hva kan du gjøre for å maksimere mengden tid du får per lade? Les mer, heller enn "dypt" eller "full". De har ikke et kostnadsminne, så en delvis utslipp påvirker ikke fremtidig ytelse.

En "dyp" utslipp, dvs. fullstendig tømming av batteriet, vil føre til at spenningen til et litiumbasert batteri faller og kan resultere i et permanent skadet batteri.

Aldringsprosess

Litiumbaserte batterier alder. Deres maksimale levetid antas å være mellom 2-4 år Hva skal jeg gjøre hvis bærbar eller tabletbatteri ikke belastes Hva skal jeg gjøre hvis bærbar eller tabletbatteri ikke belastes Av og til mottar vi et spørsmål om MakeUseOf Svar på et batteri som nekter å lade. Dette er ikke overraskende. Batterier er kjent for å vare så lenge, og dårlige forhold kan drastisk redusere livet deres. Problemer ... Les mer avhengig av antall oppladede / utladede sykluser. Det er ikke å si at du bør holde styr på antall ganger du bruker batteriet som det ville være ganske vanskelig. Men å sette av med et nytt batteri og forlate det på hyllen, vil ikke forlenge batterilevetiden - batteriet varer fortsatt bare de samme 2-4 årene.

Det er også verdt å sjekke når et batteri ble produsert når du kjøpte et nytt, bærbart tech produkt. Hvis det har blitt satt overflødig i et lager i et år, er det et år med batterilevetid allerede ebbed unna. Kontakt produsenten av produktet og spør om et nytt batteri der det er mulig.

Det finnes moderne batteristyringsprogrammer som hevder å kunne reversere dagens godkjente celleforringelse over tid, for eksempel batteryOS ', et produkt som vil bli lansert i februar 2015.

Li-Air

Den neste generasjonen av litiumbatterier Batteriteknologier som skal endre verdens batteriteknologier som kommer til å forandre verden Batterieteknikken har vokst sakte enn andre teknologier, og er nå den lange teltpolen i et svimlende antall bransjer. Hva vil fremtiden for batteriteknologi være? Les mer vil inneholde litium-luftkjemi, som gir ekstremt høy energidensitet i stadig lettere design. Li-Air batterier får en energi-tetthet fordel over sine tradisjonelle kolleger ved å bruke rikelig oksygen for å indusere strømmen i stedet for å lagre den nødvendige kjemiske oksidatoren internt.

Dessverre er det fortsatt nødvendig med forskning på en rekke viktige områder før et kommersielt levedyktig Li-Air-produkt vil fungere i våre bærbare enheter.

Har dette hjulpet din forståelse av batteriene i bærbare enheter? Gi oss beskjed om hva du synes nedenfor!

Bildekreditter: Batterier via Wikimedia Commons, Voltaic Pile via Wikimedia Commons, Lithium-Ion-batteri via Wikimedia Commons, Lithium-Polymer-batteri via Wikimedia Commons, 3GS med ødelagt batteri via Wikimedia Commons, Tomt Batteri via Pixabay, Batteritype Densitet via Wikimedia Commons

Utforsk mer om: Batterilevetid.