Sådan fungerer et batteri og 3 måder du kan ødelægge det

Et af de mest nyttige elektroniske enheder til rådighed for os er også et af de mest almindelige. Det moderne batteri er indeholdt i så mange af vores yndlingsteknologier, at du næsten kunne tilgives for ikke at bruge tid på at lære om deres arbejde.

Men tiden er nu inde til at udvide din videnbase ved at forstå, hvordan smarttelefonen i din lomme er drevet. Hold dit Android-batteri sundt med disse tip Hold din Android-batteri sundt med disse tip Software og apps kan kun gå så langt - hvad med at oplade og aflade dit batteri? Lær alle de tricks her. , hvad er de almindelige batterisorter, og hvad du kan gøre for at forlænge deres levetid Sådan øges din bærbare batteris levetid Sådan øges din bærbare batteris levetid En bærbar computer med en kort batterilevetid er en gener, især når du er på vejen og intetsteds tæt på en stikkontakt. For at få hver enkelt opladning af dit batteri til at vare længere skal du lære om ... .

En kort historie om batterier

Alessandro Volta demonstrerede det første fungerende elektromagnetiske batteri i 1800. Hans stak kobber- og zinkplader adskilt af saltopdæmpet paperskiver producerede en stabil spænding i en 'rimelig' tidsperiode. Dette blev kendt som en voltaisk bunke og var forløberen for en generation af batteridrevet eksperimentering.

I 1836 standardiserede John Frederic Daniell batteriets design. En kobbergryde fyldt med kobbersulfatopløsning nedsænket i en uglaseret fajancebeholder fyldt med svovlsyre og en zinkelektrode blev de-facto-batteristandarden med forskellige utallige elektriske telegrafnetværk.

Spol fremad til Oxford University, 1979. John Goodenough og Koichi Mizushima demonstrerede en fungerende genopladelig celle med et 4 volt rækkevidde, der brugte lithium-koboltoxid som den positive elektrode og lithiummetal som det negative. Forløberen for lithiumcellen, som vi kender den, blev født - men blev kun kommercialiseret i 1991 af Sony og Asahi Kasei i deres bærbare elektroniske enheder.

Hvad er et moderne batteri?

Vi bruger udtrykket moderne batteri at beskrive de elektrokemiske celler, der driver vores bærbare teknologienheder. Batterier indgår i to almindelige kategorier:

• Engangsbrug: engangsbatterier med elektroder, der ændres uigenkaldeligt under brug.
• Genopladelige: genanvendelige batterier med elektroder, der gendannes med omvendt strøm.

Mest moderne bærbar elektronik har et lithiumbaseret batteri, hvoraf det mest almindelige er lithium-ion (Li-ion) celle. Du kan også støde på en lithiumpolymer (Li-Po) celle, der har den samme elektrokemiske makeup og generelle kemi som dens modstykke, men koster mere at fremstille og har en lavere energitæthed.

Ikke desto mindre er Li-Po-batterier stadig populære på grund af deres lette, fleksible design og deres forbedrede betjeningsevne ved højere og lavere temperaturer, noget Li-ion kan kæmpe med.

Li-ion-batterier indeholder normalt en intercalated lithiumforbindelse, såsom lithium cobaltoxid (LiCoO₂) som en elektrode, grafit til den anden og et organisk opløsningsmiddel som en elektrolyt. Denne forbindelse bruges på grund af sin høje energitæthed og langsomt tab af opladning, når den ikke er i brug, og kræver ikke hukommelsescykling for at forlænge batteriets levetid. Kalibrer og vedligehold dit MacBook-batteri for bedste ydelse Kalibrer og vedligehold dit MacBook-batteri bedst muligt Ydeevne Hvis du korrekt kalibrerer og vedligeholder dit MacBook-batteri, er det muligt at forbedre ydelsen og udsætte udskiftningen af ​​det så længe som muligt. .

Alle lithium-baserede batterier vil indeholde en trykstemperaturkoefficient. Dette er en fejlsikker switch eller sensor, der er designet til at forhindre, at batteriet overophedes under ekstreme forhold eller overforbrug, en proces, der normalt gør batteriet ubrugeligt ved permanent at skade de kemiske forbindelser, der muliggør opladnings- / afladningsprocessen.

Opladningsprocessen

Lithium-baserede batterier er blevet det valgte bærbare teknologibatteri på grund af deres høje energitæthed og genopladelige kvaliteter Ny batteriteknologi genoplades på to minutter, varer tyve år Ny batteriteknologi genoplades på to minutter, varer 20 år Der er en ny batteriteknologi på horisont, og der er en god chance for, at det vil ændre den måde, du bruger dine enheder på .

Under opladningsprocessen bevæger lithiumioner sig gennem elektrolytten fra den positive lithium-koboltoxidelektrode til den negative grafitelektrode. Ved udledning eller i brug bevæger ionerne sig tilbage gennem elektrolytten fra negativ til positiv. Denne proces sker ved en relativt høj spænding - 3,7 volt sammenlignet med et alkalisk AA-batteri på 1,5 volt - hvilket er grunden til, at lithiumbaserede batterier er blevet den bærbare strømkilde, du vælger for mange forbrugerelektronik.

Lithium-baserede batterier er også en del af større batteripakker. De 6 bedste sikkerhedskopieringsbatterier til at udvide din telefons oppetid. De 6 bedste sikkerhedskopieringsbatterier til at udvide din telefons driftstid En batteripakke er en af ​​de bedste måder at oplade din telefon i nødsituationer . Her er et par bærbare kraftbanker, der måske er lige det, du har brug for. , såsom et bærbart batteri. Disse batteripakker har et antal lithium-ion-celler bundet til en større komponent og vil indeholde et antal yderligere komponenter:

• Temperatur måler: Sensorovervågningstemperatur inde i pakningen i et forsøg på at bevare cellenes sikkerhed og levetid.
• Strøm regulator: Sensor og kredsløb til overvågning og regulering af output / kapacitet for hver celle inde i pakken
• Batteriopladningstilstand: Sensor, der informerer operativsystemet om den aktuelle ladetilstand (f.eks. 47% fuld)
• Stik: Pakkestik til bærbar computer, mærkespecifik.

Lithium-baserede batterier kan udføre tusindvis af opladnings- / udladningscyklusser, før cellekvaliteten virkelig begynder at nedbrydes, men der er flere måder, du kan ødelægge dit batteri, potentielt sætte dig selv i fare i processen.

Batterivedligeholdelse

Den positive elektrode, der findes i de fleste lithiumbaserede batterier, LiCoO₂, kan udgøre en række farer, hvis cellen bliver beskadiget. I modsætning til en række andre batteriindstillinger, kan kompromis med den brandfarlige, trykforbindelse give ekstreme resultater. For at afbøde dette er litiumbaserede battericeller underlagt en række sikkerhedstest, hvoraf mange er strengere end deres syrebaserede kolleger.

Varme

Der har været en række tilfælde, hvor litiumbaserede batterier antændes under ekstreme varmeforhold. Batterier under varmetæthed kombineret med ethvert ekstra, uventet tryk eller en kortslutning kan "eksplodere" og efterlade et ødelagt batteri Apple tilbyder gratis udskiftning til 1. generation iPod Nano [Nyheder] Apple tilbyder gratis udskiftning til 1. generation iPod Nano [Nyheder] Så sjældent som det er for Apple at offentligt indrømme en fejl, er denne for stor til at overse. Ifølge Apple kan batterierne i nogle første generation af iPod nanos overophedes og blive en ... og oftere end ikke et beskadiget stykke bærbar teknologi.

Hvert litiumbaseret batteri har en indbygget separator indeholdt i cellen. Dette skelner mellem de positive og negative elektroder under opladning / afladningsprocessen. Hvis denne separator bliver perforeret eller beskadiget, er der en chance for, at elektroderne kan komme i kontakt. Dette får batteriet til at opleve en hurtig forøgelse af varme, hvilket kan føre til en eksplosion.

Batteriet har en udluftningsmekanisme til at forhindre en sådan forekomst, men i sidste ende på grund af arten af ​​den kemiske forbindelse, der udluftes, forbliver chancen for en eksplosiv reaktion stadig på grund af den varme, der genereres af den kemiske reaktion.

Udelukkelsesvurderinger

Lithium-baserede batterier foretrækker en delvis afladning Sådan får du din telefons batteri til at vare længere og holde mere juice Sådan får du din telefons batteri til at vare længere og holde mere juice. Batteriets levetid er en af ​​de største kæmper inden for moderne elektronik. Smartphones, tablets og laptops handler alle sammen om det - så hvad kan du gøre for at maksimere den tid du får pr. snarere end 'dyb' eller 'fuld'. De har ikke en opladningshukommelse, så en delvis afladning ikke påvirker fremtidig ydelse.

Imidlertid vil en 'dyb' udladning, dvs. fuldstændigt udtømning af batteriet, medføre, at spændingen i et lithiumbaseret batteri falder og kan resultere i et permanent beskadiget batteri.

Aldringsproces

Alder på litiumbaserede batterier. Deres maksimale levetid antages at være mellem 2-4 år Hvad skal man gøre, hvis din bærbare computer eller tabletbatteri ikke oplades Hvad skal man gøre, hvis din bærbare computer eller tabletbatteri ikke oplades Lejlighedsvist modtager vi et spørgsmål om MakeUseOf-svar om et batteri, som nægter at opkræve. Dette er ikke overraskende. Batterier vides kun at vare så længe, ​​og dårlige forhold kan drastisk reducere deres levetid. Problemer ... afhængigt af antallet af opladede / afladede cykler. Det er ikke at sige, at du skal holde styr på det antal gange, du bruger batteriet, da det ville være ret vanskeligt. Men at sætte af ved hjælp af et nyt batteri og lade det stå på hylden forlænger ikke batteriets levetid - batteriet vil stadig kun vare de samme 2-4 år.

Det er også værd at kontrollere, hvornår et batteri blev fremstillet, når du køber et nyt bærbart tech-produkt. Hvis det har været overflødigt sat i et lager i et år, er det et års batterilevetid allerede ebbet væk. Kontakt producenten og spørg om et nyt batteri, hvor det er muligt.

Der er moderne batteristyringsapplikationer, der hævder at være i stand til at vende den aktuelle accepterede celleforringelse over tid, såsom batteryOS ', et produkt, der lanceres i februar 2015.

Li-Air

Den næste generation af litiumbatterier Batteriteknologier, der vil ændre verdens batteriteknologier, der vil ændre verdensbatterieteknologien, er vokset langsommere end andre teknologier, og er nu den lange teltstang i et svimlende antal industrier. Hvad bliver fremtidens batteriteknologi? har lithium-luftkemi, hvilket giver mulighed for ekstrem høj energitæthed i stadig mere lette konstruktioner. Li-Air-batterier får en fordel med energitæthed i forhold til deres traditionelle modparter ved at bruge rigeligt ilt til at inducere strømstrøm i stedet for at opbevare den krævede kemiske oxidator internt.

Desværre er det stadig nødvendigt med forskning inden for en række nøgleområder, før et kommercielt levedygtigt Li-Air-produkt vises i vores bærbare enheder.

Har dette hjulpet din forståelse af batterierne på dine bærbare enheder? Fortæl os, hvad du synes nedenfor!

Billedkreditter: Batterier via Wikimedia Commons, Voltaisk bunke via Wikimedia Commons, Lithium-ion-batteri via Wikimedia Commons, Lithium-polymerbatteri via Wikimedia Commons, 3GS med brudt batteri via Wikimedia Commons, Tomt batteri via Pixabay, Batteri Energidensitet via Wikimedia Commons