توسط ادوکس یک‌شنبه 29 آذر 1394 800

نکات کلیدی درباره ظرفیت شارژی انواع باطری

    با توجه به گسترش کار با ابزارآلات شارژی و استفاده‏ ها‎ متنوع آنها، داشتن اطلاعات برای استفاد از این محصولات و متعلقات مرتبط با آنها الزامی می‎باشد. در این نوشتار اطلاعاتی در رابطه با ساختار، خصیصه‏ ها‎T شیوه استفاده باطری و ظرفیت شارژی انواع باطری به عنوان مهمترین جزء ابزارهای شارژی را بیان می‎کنیم.
     
     
    تا دهه 1960، تنها یک نوع باطری برای ابزارهای شارژی وجود داشت که از نوع سرب ـ اسید بود که وزن سنگین داشت و به علت مایع بودن الکترولیت آن، روش انبارش آن به شکل خاصی صورت می‎گرفت. در همین سالها بود که باطری‏ها‎ی نیکل ـ کادمیوم وارد بازار شدند. اما این باطری‏ها‎ نیز بی نقص نبودند و برای محیط زیست زیان آور بودند. ساخت باطری ادامه پیدا کرد تا سرانجام باطری‏ها‎ی نیکل ـ متال ـ‏ها‎یدرید ساخته شدند. این باطری‏ها‎ نسبت به نوع قبلی زیان کمتری به محیط زیست وارد می‎کردند. در سال 2000 نیز، باطری‏ها‎ی لیتیوم آیون ساخته شدند که تحول عظیمی در ابزارهای شارژی ایجاد نمودند. 
     
     
    • سلول باطری از اجزای مختلفی تشکیل شده  
     
    1. جدا کننده یک نوار ایزوله کننده میان الکترودها می‎باشد.
    2.  
    3. الکترودها نیز قسمت دیگر باطری بوده که همراه با جداکننده به صورت یک رول هستند.
    4.  
    5. الکترولیت به عنوان یک واسطه که واکنش الکتروشیمیایی میان الکترود‏ها‎ را ممکن می‎سازد.
    6. بدنه که یک استوانه فلزی است که الکترودها، جدا کننده و الکترولیت درون آن قرار می‎گیرند و نقش قطب منفی را بر عهده دارد. 
    7.  قطب‏ها‎ ارتباط الکترود را با خارج از باطری برقرار می‎کنند و در درون سلول الکترود منفی به بدنه سلول متصل می‎باشد.این قطعه که قطب منفی را می‎سازد و اکترود مثبت که به درب سلول که بالای آن متصل شده، قطب مثبت را می‎سازد.
    8.  
    9. ولتاژ واحد اندازه گیری پتانسیل الکتریکی به شمار می‎رود. هر چه ولتاژ یک باطری بیشتر باشد، به سلول‏ها‎ی بیشتری نیاز دارد و هر چه سلول‏ها‎ی باطری بیشتر باشد اندازه و وزن آن نیز افزایش پیدا می‎کند.
    10.   آمپر ساعت واحد اندازه گیری ظرفیت باطری می‎باشد. ظرفیت یک باطری بیانگر میزان توانایی ذخیره سازی آن می‎باشد. اگر ظرفیت باطری یک آمپر ساعت باشد، می‎تواند جریانی برابر یک آمپر را در مدت یک ساعت تامین کند. هرچه ولتاژ باطری بیشتر باشد، ابزار از قدرت بیشتری برخودار است و به هر میزان آمپر ساعت بالاتر باشد، مدت زمان شارژ بودن باطری نیز افزایش پیدا می‎کند.
     
     
    ظرفیت شارژی انواع باطری  در بیشتر موارد با اندازه آن ارتباط مستقیم دارد اما برخی مواقع ممکن است چیز دیگری اتفاق بیافتد؛ باطری‏ها‎ی قابل شارژ با ظرفیت متفاوت اندازه یکسانی دارند. علت این موضوع را می‎توان با یک مثال شرح داد:
     
    نوارهای ضبط صوتی اندازه یکسانی داشتند اما قابلیت ذخیره سازی صدا در آنها از 45 تا 120 دقیقه متغیر بود. علت این امر، تفاوت در میزان نوار داخل قاب بود. در مورد سلول باطری‏ها‎ هم همین امر صدق می‎کند. الکترود باطری به هر میزان که نازک تر باشد، قسمت بیشتری از آن داخل سلول جا می‎گیرد و ظرفیت شارژی انواع باطری بیشتری خواهد شد. تولید الکترودهای نازک تر، پیچیده تر است و هزینه تولید آنها نیز بالاتر می‎باشد.
     
     
    • مقایسه ظرفیت شارژی انواع باطری (نیکل ـ کادمیوم، نیکل ـ متال ـ‏ ها‎یدرید و لیتیوم آیون)
     
     
    1. ولتاژ هر سلول
     
    ولتاژ هر سلول این باطری‏ها‎ عبارت است از  3/6 ولت برای باطری‏ها‎ی لیتیوم آیون و 1/2 ولت برای باطری‏ها‎ی نیکل کادمیوم و نیکل متال ‏ها‎یدرید. از این جهت برای اینکه یک باطری لیتیوم آیون به ولتاژی برابر یک باطری نیکل کادمیوم یا نیکل متال‏ ها‎یدرید باشد، به سلول‏ها‎ی کمتری نیاز دارد و در نتیجه با ولتاژ برابر، سایز کوچکتر و وزن کمتری خواهد داشت.
     
     
     

    2. تخلیه شارژ

     
    در صورتی که باطری‎‏ها‎ی قابل شارژ  بدون استفاده بمانند، شارژ خود را بصورت خودکار از دست می‎دهند زیرا فرایند‏ها‎ی الکتروشیمیایی  درون سلول رخ می‎دهد. اگر چه میزان تخلیه شارژ باطری با تکنولوژی آن ارتباط مستقیم دارد، اما با دما بی ارتباط مرتبط می‎باشد. به این معنا که هر چه دمای اطراف باطری بیشتر باشد، میزان تخلیه خودکار شارژ نیز بیشتر می‎شود  و در نتیجه ظرفیت شارژی انواع باطری متفاوت می باشد.
     
     
    در باطری‏ها‎ی نیکل متال‏ها‎یدرید و نیکل کادمیوم میزان تخلیه شارژ نسبتا بالا می‎باشد. یک باطری کاملا شارژ شده نیکل کادمیوم در صورتی که دمای محیط برابر دمای اتاق باشد، تقریبا 10 درصد از شارژ خود را در روز اول پس از شارژ از دست می‎دهد. این میزان برای باطری نیکل متال‏ها‎یدرید برابر 15 درصد می‎باشد. پس از آن باطری نیکل کادمیوم به صورت روزانه 0/5 درصد از ظرفیت باقیمانده شارژ خود را از دست می‎دهد که این میزان برای باطری نیکل متال‏ها‎یدرید برابر 1 درصد است.
     
     
    باطری‏ها‎ی لیتیوم آیون در میان تمام انواع باطری‏ها‎، زمان بیشتری شارژ را نگهداری می‎کنند. در دمای اتاق تقریبا 2 درصد شارژ این باطری در طول یک ماه تخلیه می‎شود. این تخلیه شارژ بسیار پایین برتری بسیار مهمی در مقایسه با سایر باطری‏ها‎ به شمار می‎رود زیرا کاربر می‎تواند بدون نیاز به شارژ مجدد، یک باطری را که مدت‏ها‎ بلا استفاده انبارش شده، استفاده کند.
     
     
     
    3. اثر باطری تنبل
     
    اثر باطری تنبلی در باطری‏ها‎ی نیکل کادمیوم و نیکل متال‏ها‎یدرید و در قطب مثبت آنها رخ می‎دهد. پس از یک دوره طولانی انبارش، ظرفیت باطری که همان میزان شارژ آن می‎باشد، تنزل پیدا می‎کند. این اثر معمولا بسیار ضعیف است و با آموزش مجدد باطری به راحتی قابل رفع می‎باشد که به معنای شارژ و دشارژ کامل باطری برای چندین بار متوالی خواهد بود. اثر باطری تنبل زمانی شدت می‎یابد که باطری همواره به صورت ناقص شارژ شود. اینکار موجب کاهش ظرفیت باطری و کاهش مدت زمان استفاده از آن می‎گردد.
     
    این معضل در باطری‏ها‎ی نو نیز مشاهده شده است. به منظور تست ظرفیت یا کیفیت  باطری، در فرایند تولید آنها را به صورت جزئی شارژ می‎نمایند. باطری‏ها‎ بسته به نوعشان (دارای پایه نیکل) اغلب برای بار اول از ظرفیت اسمی خود ظرفیت کمتری دارند. ماده فعال درون الکترود‏ها‎ تنها به کمک چندین بار شارژ و دشارژ فعال می‎شود.
     
     
    4. اثر حافظه ای
     
    این اثر فقط در باطری‏ها‎ی نیکل کادمیوم و در قطب منفی آنها اتفاق می‎افتد و موجب کاهش ظرفیت این باطری‏ها‎ می‎شود. در صورتی که باطری به صورت متوالی ناقص دشارژ شود ، بخشی از الکترود غیر قابل استفاده می‎ماند و فرایندی در سلول اتفاق می‎افتد که دشارژ شدن کامل باطری هنگام استفاده را مختل می‎کند بدین ترتیب باطری زودتر دچار کاهش ولتاژ می‎شود و باید مجددا شارژ شود. در صورتی که اثر خیلی حاد نباشد پس از چندین بار شارژ و دشارژ کامل با یک شارژر مخصوص مشکل رفع می‎شود. بهترین و اثر بخش ترین محافظت در برابر این اثر نیز انجام کامل فرآیند و دشارژ در این نوع باطری‏ها‎ست.
     
     
     
    • نکات برای استفاده از باطری‏ها‎ی دارای پایه نیکل
     
    - 3 همواره از همه شارژ باطری استفاده نمایید.
    -  تا 5 بار آن را به طور کامل شارژ و دشارژ نمایید.
    - زمانی که عملکرد یا سرعت دستگاه افت می‎کند، باطری را شارژ نمایید.
    - از دو باطری استفاده نمایید به این صورت که یک باطری روی ابزار برقی و باطری دیگر روی شارژر قرار دهید.
     
     
    • نکاتی برای استفاده از باطری‏ها‎ی لیتیوم آیون
     
    - از شارژ اولیه که باطری دارد استفاده کنید و پس از آن باطری را کاملا شارژ کنید.
    به دلیل وجود ECP، زمانی که باطری لیتیوم آیوم خالی می‎شود، به طور اتوماتیک دستگاه را خاموش می‎شود، از این رو جای هیچ نگرانی نیست.
     
     
     
    • شرایط استفاده و انبارش باطری‏ها‎
     
    در رابطه با دمای کارکرد و ظرفیت شارژی انواع باطری باید گفت که واکنش‏ها‎ی شیمیایی درون باطری برای عملکرد کامل و بدون نقص به بازه دمای خاصی نیاز دارند. به این بازه دما، دمای کارکردی باطری گفته می‎شود. این بازه دمایی برای باطری‏ها‎ی مختلف متغیر است. نکته ای که باید به آن متذکر شد، منظور از دمای کارکردی دمای باطری می‎باشد و نه دمای محیط. بنابراین دمای خود باطری کمتر از حداقل دمای کارکردی آن نباشد، می‎توان از آن استفاده کرد. چنانچه باطری در دمایی پایین تر از حداقل دمای کارکردی آن انبارش شده باشد، برای استفاده مجدد از آن باید با یک منبع گرمایشی که حتی می‎تواند گرمای بدن شما باشد، آنرا گرم کرده و سپس از آن استفاده کرد.
     
     
     
    •  انبارش باطری‏ها‎
     
    1- نیکل ـ کادمیوم : این نوع باطری‏ها‎ به شیوه انبارش حساس نیستند و از این رو می‎توان آنها را برای سال‏ها‎ در شرایط دشارژ کامل انبار نمود اما برای استفاده مجدد برای اولین بار، باید چندین بار شارژ و دشارژ شوند تا به ظرفیت اصلی خود برسند.
     
     
    2- نیکل ـ متال ـ‏ ها‎یدرید : این باطری‏ها‎ تا نسبت به شیوه انبارش تا حدودی حساسیت دارند و از اینرو نباید آنها را بصورت دشارژ کامل انبار نمود. قبل از انبارش باطری باید کاملا و یا حداقل نیمه شارژ گرند. اگر از آنها استفاده نمی شود، باید هر سه ماه باطری را شارژ نمود.
     
     
    3- لیتیوم آیون : این باطری‏ها‎ باید بصورت نیمه شارژ مثلا معادل 50 درصد ظرفیت انبار گردند. غیر از این مورد باطری‏ها‎ی لیتیوم آیون به دلیل تخلیه شارژ خودکار بسیار ناچیز، نکته خاصی برای انبارش ندارند. 
     
     
    • عمر باطری‏ها‎
     
    عوامل مختلفی از قبیل تعداد دفعات شارژ و دشارژ آنها بر طول عمر باطری تاثیر گذار می‎باشد. بطور کلی عوامل تاثیرگذار بر عمر باطری‏ها‎ را می‎توان به دو دسته تقسیم نمود:
     
     
    1- عوامل سیستمی: در طول زمان بدون توجه به استفاده از باطری، همه باطری‏ها‎ کارایی خود را از دست می‎دهند و با توجه به زمان و نحوه استفاده، مواد درون سلول فاسد می‎شوند. ضمن اینکه تغییراتی در الکترولیت صورت می‎گیرد که منجر به کاهش ولتاژ و ظرفیت باطری می‎شود.
     
     
    2- نحوه استفاده : وارد شدن بار اضافی به باطری به صورت مستمر موجب افزایش دمای باطری می‎شود. همچنین شارژ و دشارژ ناقص باطری موجب کاهش طول عمر آن می‎گردد.
     
    اشتراک گذاری:




      نظرات

    نظرات کاربران
    نام
    ایمیل
    نظر