2023-06-10
Princípios Básicos e Terminologia de Baterias (2)
44. Quais certificações os produtos da empresa passaram?
Foi aprovado na certificação do sistema de qualidade ISO9001:2000 e na certificação do sistema de proteção ambiental ISO14001:2004; O produto obteve a certificação CE da UE e a certificação UL da América do Norte, passou nos testes ambientais da SGS e obteve licença de patente da Ovonic; Ao mesmo tempo, os produtos da empresa foram segurados globalmente pela PICC.
45. Quais são os cuidados no uso de baterias?
01) Antes de usar, leia atentamente o manual da bateria;
02) Os contatos elétricos e da bateria devem ser limpos, enxugados com pano úmido se necessário, e instalados de acordo com a etiqueta de polaridade após a secagem;
03) Não misture baterias novas e velhas, e não devem ser misturadas baterias do mesmo modelo, mas de tipos diferentes, para não reduzir a eficiência de uso;
04) Não é possível regenerar baterias descartáveis através de métodos de aquecimento ou carregamento;
05) Não provoque curto-circuito na bateria;
06) Não desmonte e aqueça a bateria, nem jogue a bateria na água;
07) Quando aparelhos elétricos não forem usados por muito tempo, a bateria deve ser retirada e a chave desligada após o uso;
08) Não descarte resíduos de baterias de forma aleatória, e procure separá-las ao máximo dos demais lixos para não poluir o meio ambiente;
09) Não permita que crianças substituam as baterias sem a supervisão de um adulto. As pilhas pequenas devem ser mantidas fora do alcance das crianças;
10) As baterias devem ser armazenadas em local fresco, seco e livre de luz solar direta.
46. Quais são as diferenças entre as baterias recarregáveis comumente usadas?
Atualmente, baterias recarregáveis de níquel-cádmio, níquel-hidrogênio e íons de lítio são amplamente utilizadas em vários dispositivos elétricos portáteis (como laptops, câmeras e telefones celulares), e cada tipo de bateria recarregável tem suas próprias propriedades químicas exclusivas. A principal diferença entre as baterias de níquel-cádmio e de níquel-hidrogênio é que as baterias de níquel-hidrogênio têm uma densidade de energia relativamente alta. Comparadas com o mesmo tipo de bateria, as baterias de níquel-hidrogênio têm o dobro da capacidade das baterias de níquel-cádmio. Isso significa que o uso de baterias de níquel-hidrogênio pode prolongar bastante o tempo de trabalho do equipamento sem adicionar peso extra ao equipamento elétrico. Outra vantagem das baterias de níquel-hidrogênio é essa; A reduz bastante o problema do "efeito memória" nas baterias de cádmio, tornando o uso das baterias de níquel-hidrogênio mais conveniente. As baterias de níquel-hidrogênio são mais ecológicas do que as baterias de níquel-cádmio porque não contêm elementos tóxicos de metais pesados em seu interior. O íon de lítio também se tornou rapidamente a fonte de alimentação padrão para dispositivos portáteis. O íon de lítio pode fornecer a mesma energia que as baterias de níquel-hidrogênio, mas pode reduzir o peso em cerca de 35%, o que é crucial para dispositivos elétricos como câmeras e laptops. O fato de o íon Li não ter "efeito memória" e nem substâncias tóxicas também é um fator importante que o torna uma fonte de energia padrão.
A eficiência de descarga das baterias de níquel-hidrogênio diminuirá significativamente em baixas temperaturas. Geralmente, a eficiência de carregamento aumentará com o aumento da temperatura. No entanto, quando a temperatura sobe acima de 45 ℃, o desempenho do material de carregamento da bateria se deteriorará em altas temperaturas e o ciclo de vida da bateria será bastante reduzido.
47. Qual é a taxa de descarga de uma bateria? Qual é a taxa de descarga horária de uma bateria?
A taxa de descarga refere-se à relação de taxa entre a corrente de descarga (A) e a capacidade nominal (A • h) durante a descarga. A descarga horária refere-se ao número de horas necessárias para descarregar a capacidade nominal em uma determinada corrente de saída.
48. Por que é necessário isolar a bateria durante as filmagens de inverno?
Devido ao fato de que a bateria de uma câmera digital reduz bastante a atividade das substâncias ativas quando a temperatura está muito baixa, ela pode não ser capaz de fornecer a corrente normal de funcionamento da câmera. Portanto, ao fotografar ao ar livre em áreas com baixas temperaturas, é particularmente importante prestar atenção ao calor da câmera ou da bateria.
49. Qual é a faixa de temperatura operacional das baterias de íon de lítio?
Carregamento -10-45 ℃ Descarga -30-55 ℃
50. Baterias de diferentes capacidades podem ser combinadas?
Se capacidades diferentes ou baterias novas e velhas forem misturadas para uso, existe a possibilidade de vazamento, tensão zero e outros fenômenos. Isso ocorre porque durante o processo de carregamento, a diferença de capacidade faz com que algumas baterias sejam sobrecarregadas, algumas baterias não sejam totalmente carregadas e baterias de alta capacidade não sejam totalmente descarregadas durante a descarga, enquanto baterias de baixa capacidade sejam descarregadas excessivamente. Este ciclo vicioso pode causar danos às baterias, resultando em vazamento ou tensão baixa (zero).
51. O que é um curto-circuito externo e como afeta o desempenho da bateria?
Conectar as extremidades externas de uma bateria a qualquer condutor pode causar um curto-circuito externo, e diferentes tipos de baterias podem ter consequências de gravidade diferente devido a curtos-circuitos. Por exemplo, a temperatura do eletrólito aumenta, a pressão interna aumenta e assim por diante. Se o valor da pressão exceder o valor da resistência à pressão da tampa da bateria, a bateria vazará líquido. Esta situação danifica gravemente a bateria. Se a válvula de segurança falhar, poderá até causar uma explosão. Portanto, não provoque curto-circuito externo na bateria.
52. Quais são os principais fatores que afetam a vida útil da bateria?
01) Carregamento:
Ao escolher um carregador, é melhor usar um carregador que tenha o dispositivo de terminação de carregamento correto (como um dispositivo de tempo anti-sobrecarga, carregamento de corte com diferença de tensão negativa (-dV) e dispositivo de indução anti-superaquecimento) para evitar encurtar o vida útil da bateria devido à sobrecarga. De modo geral, o carregamento lento pode prolongar mais a vida útil da bateria do que o carregamento rápido.
02) Alta:
a. A profundidade da descarga é o principal fator que afeta a vida útil da bateria e, quanto maior a profundidade da descarga, menor será a vida útil da bateria. Em outras palavras, desde que a profundidade de descarga seja reduzida, a vida útil da bateria pode ser significativamente prolongada. Portanto, devemos evitar descarregar excessivamente a bateria para uma tensão extremamente baixa.
b. Quando a bateria é descarregada em altas temperaturas, sua vida útil será reduzida.
c. Se o dispositivo eletrônico projetado não puder interromper completamente toda a corrente e se o dispositivo não for utilizado por um longo período sem remover a bateria, a corrente residual poderá, às vezes, causar consumo excessivo da bateria, resultando em descarga excessiva da bateria.
d. Quando baterias com diferentes capacidades, estruturas químicas ou níveis de carga, bem como baterias novas e velhas, são misturadas, isso também pode causar descarga excessiva da bateria e até causar carregamento com polaridade reversa.
03) Armazenamento:
Se a bateria for armazenada em altas temperaturas por um longo período, isso fará com que a atividade do eletrodo diminua e reduza sua vida útil.
53. A bateria pode ser guardada no aparelho após o uso ou se não for usada por um longo período?
Se o aparelho eléctrico não for utilizado durante um longo período de tempo, é melhor retirar a bateria e colocá-la num local seco e com baixa temperatura. Caso contrário, mesmo que o aparelho eléctrico esteja desligado, o sistema ainda terá uma baixa corrente de saída da bateria, o que encurtará a sua vida útil.
54. Em que condições é melhor armazenar as baterias? As baterias precisam estar totalmente carregadas para armazenamento a longo prazo?
De acordo com as normas IEC, as baterias devem ser armazenadas a uma temperatura de 20 ℃± 5 ℃ e a uma umidade de (65 ± 20)%. De um modo geral, quanto maior for a temperatura de armazenamento de uma bateria, menor será a capacidade residual e vice-versa. O melhor local para guardar uma bateria é quando a temperatura do refrigerador está entre 0 ℃ -10 ℃, especialmente para baterias primárias. Mesmo que a bateria secundária perca capacidade após o armazenamento, ela pode ser restaurada recarregando-a e descarregando-a várias vezes.
Em teoria, sempre há perda de energia durante o armazenamento da bateria. A própria estrutura eletroquímica inerente à bateria determina a inevitável perda de capacidade da bateria, principalmente devido à autodescarga. O tamanho da autodescarga geralmente está relacionado à solubilidade do material do eletrodo positivo no eletrólito e à sua instabilidade após o aquecimento (fácil autodecomposição). A autodescarga das baterias recarregáveis é muito maior do que a das baterias primárias.
Se quiser armazenar a bateria por um longo período, é melhor armazená-la em um ambiente seco e de baixa temperatura, com uma carga restante de cerca de 40%. Obviamente, é melhor retirar a bateria e usá-la uma vez por mês para garantir seu bom estado de armazenamento e evitar danos à bateria devido à perda total da bateria.
55. O que é uma bateria padrão?
Uma bateria reconhecida internacionalmente como padrão de medição de potencial. Foi inventada pelo engenheiro elétrico americano E. Weston em 1892, por isso também é conhecida como bateria Weston.
O eletrodo positivo da bateria padrão é o eletrodo de sulfato de mercúrio (I), o eletrodo negativo é o metal de amálgama de cádmio (contendo 10% ou 12,5% de cádmio) e o eletrólito é uma solução aquosa saturada de sulfato de cádmio ácida, que na verdade é sulfato de cádmio saturado e Solução aquosa de sulfato de mercúrio (I).
56. Quais são as possíveis razões para tensão zero ou baixa em uma única bateria?
01) Curto-circuito externo, sobrecarga, carga reversa (descarga excessiva forçada) da bateria;
02) A bateria está continuamente sobrecarregada devido à alta ampliação e alta corrente, resultando na expansão do núcleo da bateria e curto-circuito de contato direto entre os pólos positivo e negativo;
03) Curto-circuito interno ou micro curto-circuito da bateria, como colocação inadequada de placas de eletrodo positivo e negativo causando curto-circuito de contato do eletrodo ou contato da placa de eletrodo positivo.
57. Quais são as possíveis razões para tensão zero ou baixa nas baterias?
01) Se uma única bateria possui tensão zero;
02) Curto-circuito, circuito aberto e má conexão com o plugue;
03) O fio condutor e a bateria estão desconectados ou mal soldados;
04) Erro de conexão interna da bateria, como vazamento de solda, solda defeituosa ou desprendimento entre a peça de conexão e a bateria;
05) Os componentes eletrônicos internos da bateria não estão conectados corretamente ou danificados.
58. Quais são os métodos de controle para evitar sobrecarga da bateria?
Para evitar sobrecarga da bateria, é necessário controlar o ponto final de carga. Quando a bateria está totalmente carregada, existem algumas informações especiais que podem ser usadas para determinar se o carregamento atingiu o ponto final. Geralmente, existem seis métodos para evitar que a bateria seja sobrecarregada:
01) Controle de tensão de pico: Determine o ponto final de carga detectando a tensão de pico da bateria;
02) Controle dT/dt: Determine o ponto final de carregamento detectando a taxa de mudança na temperatura de pico da bateria;
03) △ Controle T: Quando a bateria estiver totalmente carregada, a diferença entre a temperatura e a temperatura ambiente atingirá seu máximo;
04) - △ Controle V: Quando a bateria estiver totalmente carregada e atingir um pico de tensão, a tensão diminuirá em um determinado valor;
05) Controle de tempo: Controle o ponto final de carregamento definindo um determinado tempo de carregamento, geralmente definindo o tempo necessário para carregar 130% da capacidade nominal para controlar;
59. Quais são os possíveis motivos pelos quais as baterias e conjuntos de baterias não podem ser carregados?
01) Bateria de tensão zero ou bateria de tensão zero na bateria;
02) Erro de conexão da bateria, componentes eletrônicos internos e circuito de proteção anormal;
03) Mau funcionamento do equipamento de carga sem corrente de saída;
04) Fatores externos levam à baixa eficiência de carregamento (como temperaturas extremamente baixas ou extremamente altas).
60. Quais são os possíveis motivos pelos quais as baterias e conjuntos de baterias não podem descarregar?
01) A vida útil da bateria diminui após armazenamento e uso;
02) Carregamento insuficiente ou inexistente;
03) A temperatura ambiente está muito baixa;
04) Baixa eficiência de descarga, como ao descarregar em alta corrente, as baterias comuns não podem descarregar devido a uma queda acentuada de tensão devido à incapacidade da velocidade de difusão do material interno de acompanhar a velocidade de reação.
61. Quais são os possíveis motivos para o curto tempo de descarga das baterias e conjuntos de baterias?
01) A bateria não está totalmente carregada, como tempo de carregamento insuficiente e baixa eficiência de carregamento;
02) A corrente de descarga excessiva reduz a eficiência da descarga e encurta o tempo de descarga;
03) Quando a bateria está descarregada, a temperatura ambiente fica muito baixa e a eficiência de descarga diminui;
62. O que é sobrecarga e como isso afeta o desempenho da bateria?
A sobrecarga refere-se ao comportamento de uma bateria que está totalmente carregada após um determinado processo de carregamento e continua a carregar. Para baterias Ni-MH, a sobrecarga produz as seguintes reações:
Eletrodo positivo: 4OH -4e → 2H2O+O2 ↑; ①
Eletrodo negativo: 2H2+O2 → 2H2O ②
Devido ao fato da capacidade do eletrodo negativo ser maior que a do eletrodo positivo durante o projeto, o oxigênio gerado pelo eletrodo positivo é composto pelo hidrogênio gerado pelo eletrodo negativo através de um papel diafragma. Portanto, em geral, a pressão interna da bateria não aumentará significativamente. Porém, se a corrente de carga for muito grande ou o tempo de carga for muito longo, o oxigênio gerado não será consumido a tempo, o que pode causar aumento da pressão interna, deformação da bateria, vazamento e outros fenômenos adversos. Ao mesmo tempo, o seu desempenho eléctrico também diminuirá significativamente.
63. O que é descarga excessiva e como isso afeta o desempenho da bateria?
Depois que o armazenamento interno da bateria for descarregado e a tensão atingir um determinado valor, continuar a descarregar causará descarga excessiva. A tensão de corte de descarga geralmente é determinada com base na corrente de descarga. A tensão de corte de descarga é geralmente definida em 1,0V/ramal para descarga de 0,2C-2C e 0,8V/ramal para descarga de 3C ou superior, como descarga de 5C ou 10C. A descarga excessiva de uma bateria pode ter consequências catastróficas, especialmente para correntes elevadas ou descargas repetidas, o que tem um impacto maior na bateria. De modo geral, a descarga excessiva pode aumentar a pressão interna da bateria e prejudicar a reversibilidade das substâncias ativas positivas e negativas. Mesmo se carregado, ele poderá se recuperar apenas parcialmente e a capacidade também sofrerá um declínio significativo.
64. Quais os principais motivos da expansão das baterias recarregáveis?
01) Circuito de proteção da bateria deficiente;
02) A bateria não possui função protetora e provoca expansão celular;
03) Mau desempenho do carregador, corrente de carga excessiva causando expansão da bateria;
04) A bateria está continuamente sobrecarregada devido à alta ampliação e alta corrente;
05) A bateria está descarregada à força;
06) Problemas com o design da própria bateria.
65. O que é uma explosão de bateria? Como evitar a explosão da bateria?
Qualquer substância sólida em qualquer parte da bateria é descarregada instantaneamente e empurrada a uma distância de mais de 25 cm da bateria, o que é chamado de explosão. Os métodos gerais de prevenção incluem:
01) Sem carga ou curto-circuito;
02) Utilize um bom carregador para carregar;
03) O orifício de ventilação da bateria deve ser mantido regularmente desobstruído;
04) Preste atenção à dissipação de calor ao utilizar baterias;
05) É proibido misturar diferentes tipos de pilhas, novas e velhas.
66. Quais são os tipos de componentes de proteção de bateria e suas respectivas vantagens e desvantagens?
A tabela a seguir compara o desempenho de vários componentes comuns de proteção de bateria:
Tipo | Material Principal | Função | Vantagens | Desvantagens |
Interruptor térmico | PTC | Proteção de alta corrente de baterias | Sinta rapidamente as mudanças de corrente e temperatura no circuito. Se a temperatura for muito alta ou a corrente for muito alta, a temperatura do Bimetal na chave pode atingir o valor nominal da chave, e a tira metálica desarma, desempenhando o papel de proteger baterias e aparelhos elétricos | A folha de metal pode não ser reiniciada após tropeçar, fazendo com que a tensão da bateria não funcione |
Protetor de sobrecorrente | PTC | Proteção de alta corrente de baterias | À medida que a temperatura aumenta, a resistência deste dispositivo aumenta linearmente. Quando a corrente ou a temperatura sobe para um determinado valor, a resistência muda repentinamente (aumenta), fazendo com que a corrente aumente para o nível mA. Quando a temperatura cair, ela voltará ao normal e poderá ser usada como peça de conexão da bateria para ser conectada à bateria em série | Preço mais alto |
Fusível | Corrente e temperatura do circuito indutivo | Quando a corrente no circuito excede o valor nominal ou a temperatura da bateria sobe para um determinado valor, o fusível queima, causando a ruptura do circuito e protegendo a bateria e os aparelhos elétricos contra danos | O fusível não pode ser restaurado após ser queimado e precisa ser substituído em tempo hábil, o que é bastante problemático |
67. O que é uma bateria portátil?
Portátil significa fácil de transportar e usar. As baterias portáteis são usadas principalmente para fornecer eletricidade para dispositivos portáteis e sem fio. Modelos maiores de baterias (como 4 kg ou mais) não são considerados baterias portáteis. A bateria portátil típica hoje em dia tem cerca de algumas centenas de gramas.
A família de baterias portáteis inclui baterias primárias e baterias recarregáveis (baterias secundárias). As baterias tipo botão pertencem a um grupo especial delas
68. Quais são as características das baterias portáteis recarregáveis?
Cada bateria é um conversor de energia. A energia química armazenada pode ser convertida diretamente em energia elétrica. Para baterias recarregáveis, este processo pode ser descrito da seguinte forma: a energia elétrica é convertida em energia química durante o carregamento → A energia química é convertida em energia elétrica durante a descarga → a energia elétrica é convertida em energia química durante o carregamento, e a bateria secundária pode circular assim por mais de 1000 vezes.
Existem baterias portáteis recarregáveis em diferentes tipos eletroquímicos, incluindo tipo chumbo-ácido (2V/célula), tipo níquel cádmio (1,2V/célula), tipo níquel hidrogênio (1,2V/célula) e bateria de íon de lítio (3,6V/célula). célula). As características típicas dessas baterias são a tensão de descarga relativamente constante (com uma plataforma de tensão durante a descarga), e a tensão decai rapidamente no início e no final da descarga.
69. Qualquer carregador pode ser usado para baterias portáteis recarregáveis?
Não, porque qualquer carregador só pode corresponder a um processo de carregamento específico e só pode corresponder a um processo eletroquímico específico, como baterias de íon de lítio, chumbo-ácido ou Ni MH. Eles não apenas têm características de tensão diferentes, mas também têm diferentes modos de carregamento. Somente carregadores rápidos especialmente desenvolvidos podem alcançar o efeito de carregamento mais adequado para baterias Ni-MH. Carregadores lentos podem ser usados em necessidades urgentes, mas requerem mais tempo. Ressalta-se que embora alguns carregadores possuam etiquetas qualificadas, cuidados especiais devem ser tomados ao utilizá-los como carregadores de baterias com diferentes sistemas eletroquímicos. Uma etiqueta qualificada indica apenas que o dispositivo está em conformidade com os padrões eletroquímicos europeus ou outros padrões nacionais e não fornece nenhuma informação sobre o tipo de bateria para o qual é adequado. Usar um carregador de baixo custo para carregar baterias Ni-MH não alcançará resultados satisfatórios resultados, e também há riscos. Para outros tipos de carregadores de bateria, isso também deve ser observado.
70. Podem ser usadas baterias portáteis recarregáveis de 1,2 V em vez de baterias alcalinas de manganês de 1,5 V?
A faixa de tensão das baterias alcalinas de manganês durante a descarga está entre 1,5 V e 0,9 V, enquanto a tensão constante das baterias carregadas durante a descarga é de 1,2 V/ramal, o que é aproximadamente igual à tensão média das baterias alcalinas de manganês. Portanto, é viável substituir as baterias alcalinas de manganês por baterias recarregáveis e vice-versa.
71.Quais são as vantagens e desvantagens das baterias recarregáveis?
A vantagem das baterias recarregáveis é a sua longa vida útil. Embora sejam mais caras que as baterias primárias, do ponto de vista do uso a longo prazo, são muito econômicas e têm uma capacidade de carga maior do que a maioria das baterias primárias. Porém, a tensão de descarga das baterias secundárias comuns é basicamente constante, dificultando a previsão de quando a descarga terminará, o que pode causar alguns transtornos durante o uso. No entanto, as baterias de íons de lítio podem fornecer dispositivos de câmera com maior tempo de uso, alta capacidade de carga, alta densidade de energia e a diminuição da tensão de descarga enfraquece com a profundidade da descarga.
As baterias secundárias comuns têm uma alta taxa de autodescarga, tornando-as adequadas para aplicações de descarga de alta corrente, como câmeras digitais, brinquedos, ferramentas elétricas, luzes de emergência, etc. controles, campainhas musicais, etc., nem são adequados para locais com uso intermitente de longo prazo, como lanternas. Atualmente, a bateria ideal é uma bateria de lítio, que possui quase todas as vantagens de uma bateria, com taxa de autodescarga extremamente baixa. A única desvantagem é que possui requisitos rígidos de carga e descarga, o que garante sua vida útil.
72. Quais são as vantagens da bateria de níquel-hidreto metálico? Quais são as vantagens das baterias de íon de lítio?
As vantagens da bateria de níquel-hidreto metálico são:
01) Baixo custo;
02) Bom desempenho de carregamento rápido;
03) Ciclo de vida longo;
04) Sem efeito memória;
05) Bateria verde, não poluente;
06) Ampla faixa de utilização de temperatura;
07) Bom desempenho de segurança.
As vantagens das baterias de íon de lítio são:
01) Alta densidade energética;
02) Alta tensão de trabalho;
03) Sem efeito memória;
04) Ciclo de vida longo;
05) Sem poluição;
06) Leve;
07) Baixa autodescarga.
73. Quais são as vantagens da bateria de fosfato de ferro-lítio? Quais são as vantagens das baterias?
A principal direção de aplicação da bateria de fosfato de ferro-lítio é a bateria de energia, e suas vantagens se refletem principalmente nos seguintes aspectos:
01) Vida útil ultra longa;
02) Use segurança;
03) Capaz de carregar e descarregar rapidamente com alta corrente;
04) Resistência a altas temperaturas;
05) Grande capacidade;
06) Sem efeito memória;
07) Tamanho pequeno e peso leve;
08) Verde e ecologicamente correto.
74. Quais são as vantagens das baterias de polímero de lítio? Quais são as vantagens?
01) Não há problema de vazamento da bateria, e a bateria não contém eletrólito líquido em seu interior, utilizando sólidos coloidais;
02) Pode ser transformada em uma bateria fina: com capacidade de 3,6V e 400mAh, sua espessura pode ser tão fina quanto 0,5mm;
03) As baterias podem ser projetadas em vários formatos;
04) A bateria pode dobrar e deformar: As baterias de polímero podem dobrar até cerca de 900 graus;
05) Podem ser transformadas em uma única alta tensão: baterias de eletrólito líquido só podem ser conectadas em série com várias baterias para obter baterias de polímero de alta tensão;
06) Devido à falta de líquido, pode ser transformado em combinações multicamadas dentro de um único cristal para atingir alta tensão;
07) A capacidade será o dobro das baterias de íon-lítio do mesmo tamanho.
75. Qual é o princípio de um carregador? Quais são as principais categorias?
Um carregador é um dispositivo conversor estático que usa dispositivos semicondutores eletrônicos de potência para converter energia CA com tensão e frequência fixas em energia CC. Existem muitos carregadores, como carregador de bateria de chumbo-ácido, teste e monitoramento de bateria de chumbo-ácido selado regulado por válvula, carregador de bateria de níquel-cádmio, carregador de bateria de níquel-hidreto metálico, carregador de bateria de íon de lítio, equipamento eletrônico portátil carregador de bateria de íon de lítio, carregador multifuncional de circuito de proteção de bateria de íon de lítio, carregador de bateria de veículo elétrico, etc.
Tipos de bateria e campos de aplicação
76. Como classificar baterias
Baterias químicas:
—— Baterias primárias - pilhas secas, baterias alcalinas de manganês, baterias de lítio, baterias de ativação, baterias de zinco-mercúrio, baterias de cádmio-mercúrio, baterias de zinco-ar, baterias de zinco-prata e baterias de eletrólito sólido (baterias de iodo de prata).
——Baterias secundárias, baterias de chumbo-ácido, baterias de níquel-cádmio, baterias de níquel-hidreto metálico, baterias de íon-lítio e baterias de enxofre de sódio.
——Outras baterias - baterias de célula de combustível, baterias de ar, baterias de papel, baterias leves, nano baterias, etc.
Bateria física: - Célula solar
77. Quais baterias dominarão o mercado de baterias?
Com câmeras, telefones celulares, telefones sem fio, laptops e outros dispositivos multimídia com imagens ou sons desempenhando um papel cada vez mais importante em eletrodomésticos, em comparação com baterias primárias, as baterias secundárias também são amplamente utilizadas nessas áreas. E as baterias recarregáveis evoluirão para tamanho pequeno, peso leve, alta capacidade e inteligência.
78. O que é uma bateria secundária inteligente?
Um chip é instalado na bateria inteligente, que não só fornece energia para o aparelho, mas também controla suas principais funções. Este tipo de bateria também pode exibir a capacidade residual, o número de ciclos, a temperatura, etc. No entanto, atualmente não existe nenhuma bateria inteligente no mercado e ela ocupará uma posição importante no mercado no futuro - especialmente em filmadoras , Telefone sem fio, telefones celulares e laptops.
79. O que é uma bateria de papel O que é uma bateria secundária inteligente?
A bateria de papel é um novo tipo de bateria e seus componentes também incluem eletrodo, eletrólito e membrana de isolamento. Especificamente, este novo tipo de bateria de papel é composta por papel de celulose embutido com eletrodos e eletrólito, no qual o papel de celulose atua como isolante. Os eletrodos são nanotubos de carbono adicionados à celulose e ao lítio metálico recobertos por uma fina película de celulose; O eletrólito é uma solução de hexafluorofosfato de lítio. Este tipo de bateria é dobrável e tem a espessura de papel. Os pesquisadores acreditam que esta bateria de papel se tornará um novo tipo de dispositivo de armazenamento de energia devido aos seus diversos desempenhos.
80. O que é uma fotocélula?
Fotocélula é um componente semicondutor que gera força eletromotriz sob a iluminação da luz. Existem muitos tipos de fotocélulas, incluindo fotocélulas de selênio, fotocélulas de silício, fotocélulas de sulfeto de tálio, fotocélulas de sulfeto de prata, etc. Usadas principalmente em instrumentação, telemetria de automação e controle remoto. Algumas células fotovoltaicas podem converter diretamente a energia solar em energia elétrica, também conhecida como células solares.
81. O que é uma célula solar? Quais são as vantagens das células solares?
As células solares são dispositivos que convertem energia luminosa (principalmente luz solar) em energia elétrica. O princípio é o efeito fotovoltaico, ou seja, de acordo com o campo elétrico embutido na junção PN, os portadores fotogerados são separados nos dois lados da junção para gerar fototensão e conectados ao circuito externo para obter potência. A potência das células solares está relacionada à intensidade da luz, e quanto mais forte a luz, mais forte será a produção de energia.
O sistema solar tem as vantagens de fácil instalação, fácil expansão e fácil desmontagem. O uso simultâneo de energia solar também é muito econômico e não há consumo de energia durante o processo de operação. Além disso, este sistema é resistente ao desgaste mecânico; Um sistema solar requer células solares confiáveis para receber e armazenar energia solar. As células solares gerais têm as seguintes vantagens:
01) Alta capacidade de absorção de carga;
02) Ciclo de vida longo;
03) Boa recargabilidade;
04) Não requer manutenção.
82. O que é uma célula de combustível? Como classificar? O que?
A célula de combustível é um sistema eletroquímico que converte diretamente energia química em energia elétrica.
O método de classificação mais comum é baseado no tipo de eletrólito. De acordo com isso, as células a combustível podem ser divididas em células a combustível alcalinas, geralmente usando hidróxido de potássio como eletrólito; Célula a combustível de ácido fosfórico, utilizando ácido fosfórico concentrado como eletrólito; A célula a combustível de membrana de troca de prótons usa membrana de troca de prótons de ácido sulfônico perfluorado ou parcialmente fluorado como eletrólito; As células a combustível de carbonato fundido usam carbonato de potássio e lítio fundido ou carbonato de sódio e lítio como eletrólitos; A célula a combustível de óxido sólido usa óxido sólido como condutor de íons de oxigênio, como filme de zircônia estabilizado com óxido de ítrio (III) como eletrólito. Às vezes, as baterias também são classificadas de acordo com a temperatura da célula, que é dividida em células de combustível de baixa temperatura (temperatura operacional abaixo de 100 ℃), incluindo célula de combustível alcalina e célula de combustível de membrana de troca de prótons; Célula de combustível de temperatura intermediária (temperatura operacional 100-300 ℃), incluindo célula de combustível alcalina tipo bacon e célula de combustível tipo ácido fosfórico; Células a combustível de alta temperatura (temperatura operacional entre 600-1000 ℃), incluindo células a combustível de carbonato fundido e células a combustível de óxido sólido.
83. Por que as células de combustível têm um grande potencial de desenvolvimento?
Nas últimas duas décadas, os Estados Unidos prestaram especial atenção ao desenvolvimento de células de combustível, enquanto o Japão buscou vigorosamente o desenvolvimento tecnológico baseado na introdução da tecnologia americana. A razão pela qual as células de combustível têm atraído a atenção de alguns países desenvolvidos é principalmente porque apresentam as seguintes vantagens:
01) Alta eficiência. Como a energia química do combustível é convertida diretamente em energia elétrica sem conversão de energia térmica, a eficiência de conversão não é limitada pelo ciclo termodinâmico de Carnot; Devido à falta de conversão de energia mecânica, as perdas na transmissão mecânica podem ser evitadas, e a eficiência de conversão não varia dependendo do tamanho da geração de energia, portanto as células a combustível possuem alta eficiência de conversão;
02) Baixo ruído e baixa poluição. No processo de conversão de energia química em energia elétrica, a célula de combustível não possui partes móveis mecânicas, mas o sistema de controle possui algumas pequenas partes móveis, por isso é silencioso. Além disso, as células de combustível também são uma fonte de energia pouco poluente. Tomando como exemplo as células de combustível de ácido fosfórico, as suas emissões de óxidos de enxofre e nitretos são duas ordens de grandeza inferiores às do padrão dos EUA;
03) Forte adaptabilidade. As células de combustível podem usar todos os tipos de combustível de hidrogênio, como metano, metanol, etanol, biogás, gás de petróleo, gás natural e gás sintético, enquanto os oxidantes são ar inesgotável. As células de combustível podem ser transformadas em componentes padrão com uma determinada potência (como 40 quilowatts), montadas em diferentes potências e tipos de acordo com as necessidades do usuário e instaladas no local mais conveniente para os usuários. Se necessário, também pode ser instalada como uma grande usina e utilizada em paralelo com o sistema de alimentação convencional, o que ajudará a regular a carga de energia;
04) Ciclo de construção curto e fácil manutenção. Após a produção industrial de células de combustível, vários componentes padrão de dispositivos de geração de energia podem ser produzidos continuamente nas fábricas. É fácil de transportar e também pode ser montado no local da central elétrica. Estima-se que a quantidade de manutenção de uma célula a combustível de ácido fosfórico de 40 kW seja apenas 25% daquela do gerador diesel de mesma potência.
Devido às muitas vantagens das células de combustível, tanto os Estados Unidos como o Japão atribuem grande importância ao seu desenvolvimento.
84. O que é uma nanobateria?
Nanômetro refere-se a 10-9 metros, e nano baterias são baterias feitas de nanomateriais como nano MnO2, LiMn2O4, Ni (OH) 2, etc. Os nanomateriais têm microestruturas especiais e propriedades físico-químicas (como efeitos de tamanho quântico, efeitos de superfície e túnel efeitos quânticos). Atualmente, a tecnologia madura de nanobateria na China é a nanobateria de fibra de carbono ativada. Usado principalmente em veículos elétricos, motocicletas elétricas e ciclomotores elétricos. Este tipo de bateria pode ser carregada e reiniciada 1000 vezes, sendo usada continuamente por cerca de 10 anos. Leva apenas cerca de 20 minutos para carregar por vez. A viagem média é de 400 km e o peso é de 128 kg, o que superou o nível dos carros a bateria dos Estados Unidos, Japão e outros países. A bateria de níquel-hidreto metálico produzida por eles leva cerca de 6 a 8 horas para carregar e a viagem média é de 300 km.
85. O que é uma bateria plástica de íons de lítio?
O termo atual para baterias plásticas de íons de lítio refere-se ao uso de polímeros condutores de íons como eletrólitos, que podem ser secos ou coloidais.
86. Quais dispositivos são melhor usados para baterias recarregáveis?
As baterias recarregáveis são particularmente adequadas para equipamentos eléctricos que requerem um fornecimento de energia relativamente elevado ou equipamentos que requerem uma descarga de alta corrente, tais como leitores portáteis, leitores de CD, pequenos rádios, jogos electrónicos, brinquedos eléctricos, electrodomésticos, câmaras profissionais, telemóveis, telefones sem fios, computadores portáteis. e outros equipamentos que requerem alta energia. É melhor não usar baterias recarregáveis para dispositivos que não são comumente usados, pois as baterias recarregáveis têm uma alta capacidade de autodescarga. No entanto, se o dispositivo necessitar de descarga de alta corrente, devem ser utilizadas baterias recarregáveis. Geralmente, os usuários devem seguir as instruções fornecidas pelo fabricante para escolher uma bateria adequada para o dispositivo.
87. Quais são as tensões e áreas de utilização dos diferentes tipos de baterias?
Tipo de Bateria | Tensão | Solicitação arquivada |
SLI(Motor) | 6V ou superior | Carro, Moto |
Bateria de lítio | 6V | Câmera... |
Bateria de botão LiMn | 3V | Calculadora de bolso, relógio, equipamento de controle remoto |
Bateria de botão de oxigênio prateado | 1,55 V | Relógio, relógio pequeno |
Bateria circular alcalina de manganês | 1,5 V | Dispositivos de vídeo portáteis, câmera, console de jogos... |
Bateria alcalina de botão de manganês | 1,5 V | Calculadora de bolso, equipamento elétrico |
Bateria Circular de Zinco Carbono | 1,5 V | Alarme, lâmpada de flash, brinquedos... |
Célula de botão de ar de zinco | 1,4 V | aparelho auditivo... |
Bateria de botão MnO2 | 1,35V | aparelho auditivo, câmera... |
Bateria de níquel cádmio | 1,2 V | Ferramentas elétricas, câmera portátil, telefone celular, brinquedos elétricos, luzes de emergência, veículo elétrico automático... |
Bateria NiMH | 1,2 V | telefone celular, telefone sem fio, câmera portátil, laptap, luzes de emergência, eletrodomésticos... |
Bateria de íon de lítio | 3,6V | Celular, notebook... |
88. Quais são os tipos de baterias recarregáveis? Quais dispositivos são adequados para cada um?
89. Que tipos de baterias são utilizadas nas luzes de emergência?
01) Bateria selada de níquel-hidreto metálico;
02) Bateria de chumbo-ácido com válvula ajustável;
03) Outros tipos de baterias também podem ser utilizados se atenderem aos padrões de segurança e desempenho correspondentes da norma IEC 60598 (2000) (parte de luz de emergência) (parte de luz de emergência).
90. Qual é a vida útil da bateria recarregável do telefone sem fio?
Sob uso normal, a vida útil é de 2 a 3 anos ou mais. Quando ocorrerem as seguintes situações, a bateria precisa ser substituída:
01) Após o carregamento, o tempo de chamada fica cada vez menor;
02) O sinal de chamada não é claro o suficiente, o efeito de recepção é borrado e o ruído é alto;
03) A distância entre o telefone sem fio e a base precisa ser cada vez mais próxima, ou seja, o alcance de utilização do telefone sem fio está cada vez mais estreito.
91. Que tipo de bateria pode ser usada para dispositivos de controle remoto?
O dispositivo de controle remoto só pode ser usado garantindo que a bateria esteja em sua posição fixa. Diferentes tipos de baterias de zinco-carbono podem ser usados para diferentes dispositivos de controle remoto. Eles podem ser identificados por meio de indicações padrão IEC, normalmente usando baterias grandes AAA, AA e 9V. Usar baterias alcalinas também é uma boa escolha, pois esse tipo de bateria pode fornecer o dobro do tempo de funcionamento das baterias de zinco-carbono. Eles também podem ser identificados através dos padrões IEC (LR03, LR6, 6LR61). No entanto, como o dispositivo de controle remoto requer apenas uma pequena quantidade de corrente, as baterias de zinco-carbono são mais econômicas de usar.
Baterias secundárias recarregáveis também podem ser utilizadas em princípio, mas quando utilizadas em dispositivos de controle remoto, devido à alta taxa de autodescarga das baterias secundárias, que requerem carregamento repetido, esse tipo de bateria não é muito prático.
92. Que tipos de produtos de bateria existem? Quais áreas de aplicação são adequadas para cada um?
Os campos de aplicação da bateria de níquel-hidreto metálico incluem, mas não estão limitados a:
Os campos de aplicação das baterias de íons de lítio incluem, mas não estão limitados a:
Bateria e Meio Ambiente
93. Qual é o impacto das baterias no meio ambiente?
Hoje em dia, quase todos Quase todos não contêm mercúrio, mas os metais pesados ainda são uma parte essencial das baterias de mercúrio, das baterias recarregáveis de níquel-cádmio e das baterias de chumbo-ácido. Se descartados de forma inadequada e em grandes quantidades, esses metais pesados terão efeitos nocivos ao meio ambiente. Atualmente, existem instituições especializadas internacionalmente para reciclar óxido de manganês, níquel-cádmio e baterias de chumbo-ácido. Por exemplo: organização sem fins lucrativos RBRC Company.
94. Qual é o impacto da temperatura ambiente no desempenho da bateria?
Entre todos os fatores ambientais, a temperatura tem o maior impacto no desempenho de carga e descarga das baterias. A reação eletroquímica na interface eletrodo/eletrólito está relacionada à temperatura ambiente, e a interface eletrodo/eletrólito é considerada o coração da bateria. Se a temperatura cair, a taxa de reação do eletrodo também diminui. Supondo que a tensão da bateria permaneça constante e a corrente de descarga diminua, a potência da bateria também diminuirá. Se a temperatura subir, o oposto é verdadeiro, o que significa que a potência de saída da bateria aumentará. A temperatura também afeta a velocidade de transmissão do eletrólito. Quando a temperatura subir, a transmissão será acelerada; quando a temperatura cair, a transmissão ficará mais lenta e o desempenho de carga e descarga da bateria também será afetado. Porém, se a temperatura for muito alta, ultrapassando 45 ℃, o equilíbrio químico da bateria será destruído, levando a reações colaterais.
95. O que é uma bateria verde e amiga do ambiente?
Baterias verdes e ecológicas referem-se a um tipo de bateria de alto desempenho e livre de poluição que foi colocada em uso ou está sendo desenvolvida nos últimos anos. Atualmente, baterias de níquel-hidreto metálico e baterias de íon-lítio que têm sido amplamente utilizadas, baterias primárias de zinco alcalinas sem mercúrio e baterias recarregáveis que estão sendo promovidas, e baterias de plástico de lítio ou íon-lítio e células de combustível que estão sendo desenvolvidas e desenvolvidas todos pertencem a esta categoria. Além disso, as células solares (também conhecidas como geração de energia fotovoltaica) que têm sido amplamente utilizadas e utilizam energia solar para conversão fotoelétrica também podem ser incluídas nesta categoria.
96. Quais são as “baterias verdes” atualmente utilizadas e estudadas?
Novas baterias verdes e ecológicas referem-se a um tipo de bateria de alto desempenho e livre de poluição que foi colocada em uso ou está sendo desenvolvida nos últimos anos. Baterias de íon de lítio, baterias de níquel-hidreto metálico, baterias alcalinas de zinco-manganês sem mercúrio sendo popularizadas e baterias de plástico de lítio ou íon de lítio, baterias de combustão e supercapacitores de armazenamento de energia eletroquímica em desenvolvimento são todas novas baterias verdes. Além disso, as células solares que utilizam energia solar para conversão fotoelétrica são atualmente amplamente utilizadas.
97. Quais são os principais perigos dos resíduos de baterias?
Os resíduos de baterias, que são prejudiciais à saúde humana e ao ambiente ecológico e listados na lista de controlo de resíduos perigosos, incluem principalmente: baterias que contêm mercúrio, principalmente baterias de óxido de mercúrio (II); Bateria de chumbo-ácido: bateria contendo cádmio, principalmente bateria de níquel-cádmio. Devido ao descarte indiscriminado de baterias descartadas, elas podem poluir o solo, a água e causar danos à saúde humana ao consumir vegetais, peixes e outros materiais comestíveis.
98. Quais são as formas pelas quais os resíduos de baterias poluem o meio ambiente?
Os componentes dessas baterias são selados dentro da caixa da bateria durante o uso e não causarão nenhum impacto ao meio ambiente. Mas após desgaste mecânico e corrosão de longo prazo, metais pesados, ácidos e álcalis internos podem vazar e entrar no solo ou na fonte de água, que entrará na cadeia alimentar humana por várias rotas. Todo o processo é resumido da seguinte forma: solo ou fonte de água - microorganismos - animais - poeira circulante - colheitas - alimentos - corpo humano - nervos - deposição e doenças. Metais pesados ingeridos do meio ambiente por outros organismos digestivos de alimentos de plantas aquáticas podem ser acumulados em milhares de organismos superiores, passo a passo, através da biomagnificação da cadeia alimentar, e então entrar no corpo humano através dos alimentos, causando envenenamento crônico em alguns órgãos.