Εκμετάλλευση
Μια μπαταρία οξειδοαναγωγής βαναδίου αποτελείται από μια σειρά μπαταριών όπου δύο ηλεκτρολύτες διαχωρίζονται από μια μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων. Και οι δύο ηλεκτρολύτες βασίζονται στο βανάδιο: ο ηλεκτρολύτης στο θετικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο αναφοράς περιέχει ιόντα VO2+ και VO2+ και στο αρνητικά φορτισμένο ιόντα V3+ και V2+. Ο ηλεκτρολύτης μπορεί να δημιουργηθεί με οποιαδήποτε από πολλές διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτρολυτικής διάστασης του οξειδίου του βαναδίου (V) (V2O5) σε θειικό οξύ (H2SO4). Το διάλυμα κατά τη λειτουργία παραμένει εξαιρετικά όξινο.
Στις μπαταρίες ροής βαναδίου, και τα δύο ηλεκτρόδια αναφοράς συνδέονται επιπρόσθετα με δεξαμενές αποθήκευσης και αντλίες, έτσι ώστε να μπορούν να κυκλοφορούν πολύ μεγάλοι όγκοι ηλεκτρολύτη μέσω της κυψέλης. Η κυκλοφορία του υγρού ηλεκτρολύτη είναι κάπως δύσκολη και περιορίζει τη χρήση μπαταριών ροής βαναδίου σε βιομηχανίες που απαιτούν κινητικότητα, καθιστώντας τις αποτελεσματικές σε μεγάλα σταθερά κτίρια.
Όταν φορτίζεται μια μπαταρία βαναδίου, τα ιόντα VO2+ στο θετικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο αναφοράς μετατρέπονται σε ιόντα VO2+ όταν τα ηλεκτρόνια αποσπώνται από τον θετικό ακροδέκτη της μπαταρίας. Ομοίως, στο αρνητικό ηλεκτρόδιο αναφοράς, τα ηλεκτρόνια μετατρέπουν τα ιόντα V3+ σε V2+. Κατά την εκφόρτιση, αυτή η διαδικασία αντιστρέφεται, δίνοντας τάση ανοιχτού κυκλώματος 1,41 V στους 25°C.
Άλλες χρήσιμες ιδιότητες των μπαταριών ροής βαναδίου περιλαμβάνουν την πολύ γρήγορη απόκριση στις αλλαγές φορτίου και την εξαιρετικά υψηλή χωρητικότητα υπερφόρτωσης. Έρευνα στο Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας έδειξε ότι μπορούν να επιτύχουν χρόνους απόκρισης μικρότερους από μισό χιλιοστό του δευτερολέπτου σε αλλαγές φορτίου 100% και να αντέξουν υπερφόρτωση 400% για περισσότερα από 10 δευτερόλεπτα. Ο χρόνος απόκρισης στις περισσότερες περιπτώσεις περιορίζεται από τον ηλεκτρικό εξοπλισμό. Οι μπαταρίες βαναδίου με βάση το θειικό οξύ λειτουργούν μόνο σε θερμοκρασίες 10-40C. Εάν η θερμοκρασία είναι κάτω από αυτό το εύρος, τα ιόντα θειικού οξέος κρυσταλλώνονται. Η αποτελεσματικότητα στην παλινδρομική κίνηση στην καθημερινή χρήση παραμένει στο επίπεδο του 65-75%.
Χαρακτηριστικά φόρτισης και εκφόρτισης
Η ενέργεια που χρησιμοποιείται για την αποκατάσταση της χωρητικότητας της μπαταρίας προέρχεται από φορτιστές συνδεδεμένους στο δίκτυο. Για να αναγκαστεί το ρεύμα να ρέει μέσα στις κυψέλες, η τάση της πηγής πρέπει να είναι υψηλότερη από αυτή της μπαταρίας. Μια σημαντική υπέρβαση της υπολογιζόμενης τάσης φόρτισης μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία της μπαταρίας.
Οι αλγόριθμοι φόρτισης εξαρτώνται άμεσα από το πώς είναι τοποθετημένη η μπαταρία και σε ποιον τύπο ανήκει. Για παράδειγμα, ορισμένες μπαταρίες μπορούν να αναπληρώσουν με ασφάλεια τη χωρητικότητά τους από πηγές σταθερής τάσης. Άλλα λειτουργούν μόνο με μια ρυθμιζόμενη πηγή ρεύματος που μπορεί να αλλάξει παραμέτρους ανάλογα με το επίπεδο φόρτισης.
Μια εσφαλμένα οργανωμένη διαδικασία φόρτισης μπορεί να καταστρέψει την μπαταρία. Σε ακραίες περιπτώσεις, η μπαταρία μπορεί να αναφλεγεί ή να εκραγεί. Υπάρχουν έξυπνες μπαταρίες εξοπλισμένες με συσκευές παρακολούθησης τάσης. Οι κύριες παράμετροι που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τη λειτουργία αναστρέψιμων γαλβανικών μπαταριών είναι:
- Διάρκεια ζωής. Ακόμη και με σωστό χειρισμό, ο αριθμός των κύκλων φόρτισης για μια μπαταρία είναι περιορισμένος. Τα διαφορετικά συστήματα μπαταριών δεν φθείρονται πάντα για τους ίδιους λόγους. Αλλά γενικά, η διάρκεια ζωής της μπαταρίας περιορίζεται κυρίως από τον αριθμό των πλήρους κύκλων φόρτισης-εκφόρτισης και, δεύτερον, από τη διάρκεια ζωής σχεδιασμού χωρίς αναφορά στην ένταση χρήσης.
- Χρόνος φόρτισης. Ο θεμελιώδης σχεδιασμός της μπαταρίας δεν συνεπάγεται φόρτιση με αυθαίρετα υψηλή ταχύτητα: η εσωτερική αντίσταση του γαλβανικού στοιχείου θα οδηγήσει στη μετατροπή του υπερβολικού ρεύματος φόρτισης σε θερμότητα, η οποία μπορεί να βλάψει ανεπανόρθωτα τη συσκευή. Από φυσική άποψη, ο χρόνος φόρτισης περιορίζεται από τον μέγιστο ρυθμό διάχυσης του ενεργού υλικού μέσω του ηλεκτρολύτη.Απλουστευτικά, μπορούμε να υποθέσουμε ότι η αποκατάσταση της πλήρους χωρητικότητας σε μία ώρα είναι ένας καλός δείκτης.
- Βάθος εκκένωσης. Καθορίζεται ως ποσοστό της ονομαστικής ισχύος. Περιγράφει τη χρησιμοποιήσιμη χωρητικότητα. Για διαφορετικούς τύπους μπαταριών, το συνιστώμενο επίπεδο αποφόρτισης λειτουργίας μπορεί να διαφέρει. Λόγω αλλαγών στη λειτουργία ή γήρανσης, ο δείκτης μέγιστου βάθους χάνει την αρχική του τιμή.
διαδικασία διάχυσης.
Λόγω της διαδικασίας διάχυσης, της ευθυγράμμισης της πυκνότητας του ηλεκτρολύτη στην κοιλότητα της θήκης της μπαταρίας και στους πόρους της ενεργού μάζας των πλακών, η πόλωση του ηλεκτροδίου μπορεί να διατηρηθεί στην μπαταρία όταν το εξωτερικό κύκλωμα είναι απενεργοποιημένο.
Ο ρυθμός διάχυσης εξαρτάται άμεσα από τη θερμοκρασία του ηλεκτρολύτη, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο γρήγορα λαμβάνει χώρα η διαδικασία και μπορεί να ποικίλλει πολύ χρονικά, από δύο ώρες έως την ημέρα. Η παρουσία δύο συστατικών του δυναμικού του ηλεκτροδίου σε μεταβατικές συνθήκες οδήγησε στη διαίρεση σε EMF ισορροπίας και μη ισορροπίας της μπαταρίας. Το EMF ισορροπίας της μπαταρίας επηρεάζεται από την περιεκτικότητα και τη συγκέντρωση ιόντων ενεργών ουσιών στον ηλεκτρολύτη, καθώς και από τις χημικές και φυσικές ιδιότητες των δραστικών ουσιών. Ο κύριος ρόλος στο μέγεθος του EMF παίζει η πυκνότητα του ηλεκτρολύτη και η θερμοκρασία πρακτικά δεν τον επηρεάζει. Η εξάρτηση του EMF από την πυκνότητα μπορεί να εκφραστεί με τον τύπο:
Το emf της μπαταρίας δεν είναι ίσο με την τάση της μπαταρίας, η οποία εξαρτάται από την παρουσία ή την απουσία φορτίου στους ακροδέκτες της.
admin25/07/2011
Ενα σχόλιο
Ονομα *
Ιστοσελίδα
Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την καταπολέμηση των ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Μάθετε πώς γίνεται η επεξεργασία των δεδομένων των σχολίων σας.
« Μηχανικό στροφόμετρο
Τάση μπαταρίας "
Ετικέτες
VAZ, VAZ δυσλειτουργίες Αισθητήρες Συσκευές μπεκ ανάφλεξης Σχήματα εκκίνησης Ηλεκτρικά αυτοκίνητα Τροφοδοτικό vaz 2110 gazelle gazelle καταχωρητές επιχειρήσεων επισκευή αυτοκινήτου
Πρόσφατες καταχωρήσεις
- Αισθητήρες στο αυτοκίνητο: τύποι και σκοπός
- Το μεγαλύτερο ηλεκτρικό αυτοκίνητο στον κόσμο EDumper,
- Φώτα λέιζερ.
- Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των λαμπτήρων αλογόνου
- Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας των αισθητήρων στάθμευσης
Αρχεία
Αρχεία Επιλογή Σεπτεμβρίου 2019 Αύγουστος 2017 Ιούνιος 2017 2017 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2015 2015 2015 2015 Μάιος 2015 Ιανουάριος 2015 Δεκέμβριος 2014 Νοέμβριος 2014 Οκτώβριος 2014 Σεπτέμβριος 2014 Αύγουστος 2014 Ιούλιος 2010 Ιούνιος 2014 Μάιος 2014 Απρίλιος 2014 Φεβρουάριος 2014 Ιανουάριος 2014 Δεκέμβριος 2013 Νοέμβριος 2013 Οκτώβριος 222 Οκτωβρίου 2013 222 Σεπτεμβρίου 2013, Μάιος 2013 2012, 2012, 2011, 2012, 2011, 2012, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, Σεπτέμβριος 2012, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011, 2011
Κατηγορίες
- Μπαταρία συσσωρευτή
- βίντεο
- Γεννήτρια
- Αισθητήρες
- Διαγνωστικά
- Ανάφλεξη
- Νέα
- Εξοπλισμός
- συσκευές
- Επισκευή
- Μπουζί
- Μίζα
- Σχέδιο
- συσκευές
- ηλεκτρικά αυτοκίνητα
- Παροχή ηλεκτρικού ρεύματος
Είμαστε στα κοινωνικά δίκτυα
Auto Electrician@ Με την επιφύλαξη παντός δικαιώματος. Κατά την αντιγραφή υλικού ιστότοπου, πρέπει να παρέχετε έναν σύνδεσμο προς τον ιστότοπο.
Συσκευή και αρχή λειτουργίας
Η μπαταρία είναι μια συσκευή που μετατρέπει τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική. Αν και ο όρος "μπαταρία" αναφέρεται σε ένα συγκρότημα δύο ή περισσότερων γαλβανικών στοιχείων ικανών για μια τέτοια μετατροπή, εφαρμόζεται ευρέως σε ένα μόνο στοιχείο αυτού του τύπου.
Κάθε τέτοιο στοιχείο έχει μια κάθοδο (θετικό ηλεκτρόδιο) και μια άνοδο (αρνητική). Αυτά τα ηλεκτρόδια χωρίζονται από έναν ηλεκτρολύτη που εξασφαλίζει την ανταλλαγή ιόντων μεταξύ τους. Τα υλικά ηλεκτροδίων και η σύνθεση ηλεκτρολυτών επιλέγονται για να παρέχουν επαρκή ηλεκτροκινητική δύναμη μεταξύ των ακροδεκτών της μπαταρίας.
Δεδομένου ότι τα ηλεκτρόδια περιέχουν περιορισμένο δυναμικό χημικής ενέργειας, η μπαταρία θα εξαντληθεί κατά τη λειτουργία. Ο τύπος των γαλβανικών κυψελών, που είναι προσαρμοσμένος για αναπλήρωση μετά από μερική ή πλήρη εκφόρτιση, ονομάζεται μπαταρία. Ένα συγκρότημα τέτοιων διασυνδεδεμένων κυψελών είναι μια μπαταρία.Η λειτουργία της μπαταρίας περιλαμβάνει μια κυκλική αλλαγή δύο καταστάσεων:
- Φόρτιση - η μπαταρία λειτουργεί ως δέκτης ηλεκτρικής ενέργειας, μέσα στις κυψέλες η ηλεκτρική ενέργεια πραγματοποιείται σε χημικές αλλαγές.
- Εκφόρτιση - η συσκευή λειτουργεί ως πηγή ηλεκτρικού ρεύματος μετατρέποντας την ενέργεια των χημικών αντιδράσεων σε ηλεκτρική ενέργεια.
Τομείς χρήσης
Το χαρακτηριστικό εξαιρετικά υψηλής χωρητικότητας των μπαταριών οξειδοαναγωγής βαναδίου τις καθιστά κατάλληλες για χρήση σε βιομηχανίες που απαιτούν υψηλή αποθήκευση ενέργειας. Για παράδειγμα, συμβάλλοντας στην εξισορρόπηση του όγκου παραγωγής τέτοιων πηγών ενέργειας όπως ο άνεμος ή η ηλιακή ενέργεια, ή βοηθώντας τις γεννήτριες να απορροφούν μεγάλες υπερτάσεις ισχύος όταν χρειάζεται ή εξισορροπώντας την προσφορά και τη ζήτηση ενέργειας σε απομακρυσμένες περιοχές.
Τα περιορισμένα χαρακτηριστικά αυτοεκφόρτισης των μπαταριών οξειδοαναγωγής βαναδίου τις καθιστούν χρήσιμες σε βιομηχανίες όπου οι μπαταρίες πρέπει να αποθηκεύονται για μεγάλες χρονικές περιόδους με ελάχιστη συντήρηση και ετοιμότητα. Αυτό οδήγησε στη χρήση τους σε ορισμένους τύπους στρατιωτικών ηλεκτρονικών, για παράδειγμα, στους αισθητήρες του συστήματος εξόρυξης GATOR. Η ικανότητά τους να κυκλοφορούν και να παραμένουν στο μηδέν τα καθιστά κατάλληλα για ηλιακές εφαρμογές και βιομηχανίες όπου οι μπαταρίες πρέπει να ξεκινούν τη μέρα άδειες και να επαναφορτίζονται με βάση το φορτίο και τις καιρικές συνθήκες. Για παράδειγμα, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου συχνά καταστρέφονται όταν αφήνονται να αποφορτιστούν κάτω από το 20% του όγκου τους, επομένως τις περισσότερες φορές λειτουργούν στην περιοχή από 20 έως 100%, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να χρησιμοποιήσουν μόνο το 20% της ονομαστικής χωρητικότητάς τους.
Ο εξαιρετικά γρήγορος χρόνος απόκρισής τους τα καθιστά επίσης πρακτικά απαραίτητα για αδιάλειπτα τροφοδοτικά, όπου μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντί για μπαταρίες μολύβδου-οξέος, ακόμη και γεννήτριες ντίζελ. Επίσης ο γρήγορος χρόνος απόκρισης τα καθιστά κατάλληλα για έλεγχο συχνότητας. Προς το παρόν, ούτε το UPS ούτε τα μέτρα διαχείρισης συχνότητας είναι αποτελεσματικά από μόνα τους, αλλά είναι πιθανό η μπαταρία να μπορεί να βρει εφαρμογές σε αυτούς τους κλάδους όταν κεφαλαιοποιηθεί από διάφορες πηγές χρηματοδότησης. Επιπλέον, αυτές οι δυνατότητες καθιστούν τις μπαταρίες οξειδοαναγωγής βαναδίου μια αποτελεσματική λύση "μονοκόμματος" για μικρά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας που εξαρτώνται από την αξιόπιστη λειτουργία, τον έλεγχο συχνότητας και τις ανάγκες μεταγωγής φορτίου (όπως υψηλή διείσδυση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, υψηλές διακυμάνσεις φορτίων ή επιθυμία βελτιστοποιήστε την απόδοση της γεννήτριας με μετατόπιση του χρόνου απόκρισης).
Οι μεγαλύτερες σε λειτουργία μπαταρίες οξειδοαναγωγής βαναδίου
Υποσταθμός "Minami Hyakita":
- Ημερομηνία κυκλοφορίας: Δεκέμβριος 2015
- Ενέργεια: 60 MWh
- Ισχύς: 15 MW
- Χρόνος εργασίας: 4 ώρες
- Χώρα: Ιαπωνία
Stinky, επαρχία Liaoning
- Ημερομηνία Εκκίνησης: N/A
- Ενέργεια: 10 MWh
- Ισχύς: 5 MW
- Χρόνος εργασίας: 2 ώρες
- Χώρα: Κίνα
Αιολικό Πάρκο Tomamae
- Ημερομηνία κυκλοφορίας: 2005
- Ενέργεια: 6 MWh
- Ισχύς: 4 MW
- Χρόνος εργασίας: 1 ώρα 30 λεπτά
- Χώρα: Ιαπωνία
Έργο Zhangbei
- Ημερομηνία κυκλοφορίας 2016
- Ενέργεια: 8 MWh
- Ισχύς: 2 MW
- Χρόνος εργασίας: 4 ώρες.
- Χώρα: Κίνα
Έργο SnoPUD MESA 2
- Ημερομηνία κυκλοφορίας: Μάρτιος 2017
- Ενέργεια: 8 MWh
- Ισχύς: 2 MW
- Χρόνος εργασίας: 4 ώρες.
- Χώρα: ΗΠΑ
Υποσταθμός στο Escondido
- Ημερομηνία κυκλοφορίας: 2017
- Ενέργεια: 8 MWh
- Ισχύς: 2 MW
- Χρόνος εργασίας: 4 ώρες.
- Χώρα: ΗΠΑ
Υποσταθμός στο Pullman της Ουάσιγκτον
- Ημερομηνία κυκλοφορίας: Απρίλιος 2015
- Ενέργεια: 4 MWh
- Ισχύς: 1 MW
- Χρόνος εργασίας: 4 ώρες
- Χώρα: ΗΠΑ
Μέχρι το 2018, αναμένεται να ολοκληρωθεί η ανάπτυξη μιας μπαταρίας οξειδοαναγωγής βαναδίου στην Κίνα. Η ενέργειά του θα είναι 800 MWh, η ισχύς - 200 MW και ο χρόνος λειτουργίας - 4 ώρες.
Οροι
- Διαδοχικά - τα στοιχεία διαδέχονται το ένα το άλλο.
- Ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) είναι η τάση που παράγεται από μια μπαταρία ή μαγνητική δύναμη σύμφωνα με το νόμο του Faraday.
- Παράλληλη - Τα ηλεκτρικά εξαρτήματα είναι διατεταγμένα έτσι ώστε το ρεύμα να ρέει κατά μήκος δύο ή περισσότερων μονοπατιών.
Εάν χρησιμοποιείτε πολλές πηγές τάσης, μπορούν να συνδεθούν σε σειρά ή παράλληλα. Με την έκδοση της σειράς, συντονίζονται στην ίδια κατεύθυνση, αυξάνεται η εσωτερική αντίσταση και προστίθεται αλγεβρικά η ηλεκτροκινητική δύναμη. Παρόμοιοι τύποι είναι συνηθισμένοι σε φακούς, παιχνίδια και μια ποικιλία άλλων συσκευών. Τα κελιά τοποθετούνται σε σειρά για να αυξηθεί το συνολικό emf.
Σειριακή σύνδεση δύο πηγών τάσης στην ίδια κατεύθυνση. Το διάγραμμα δείχνει ένα φανάρι με δύο κελιά και μια λάμπα
Μπαταρία - πολλαπλή σύνδεση στοιχείων βολτ. Υπάρχει όμως ένα μειονέκτημα στη σύνδεση σε σειρά, καθώς προστίθενται εσωτερικές αντιστάσεις. Μερικές φορές αυτό δημιουργεί προβλήματα. Ας υποθέσουμε ότι έχετε δύο μπαταρίες 6V που τις βάζετε αντί για τις συνηθισμένες 12V. Ως αποτέλεσμα, έχετε προσθέσει όχι μόνο το EMF, αλλά και την εσωτερική αντίσταση από κάθε μπαταρία.
Εάν τα κελιά βρίσκονται σε αντίθεση (το ένα βρίσκεται πίσω από το άλλο), τότε το συνολικό emf θα μειωθεί.
Πρόκειται για δύο πηγές τάσης συνδεδεμένες σε σειρά με αντίθετες εκπομπές. Το ρεύμα ρέει προς την κατεύθυνση του μεγαλύτερου EMF και περιορίζεται από το άθροισμα των εσωτερικών αντιστάσεων. Ένα παράδειγμα είναι ένας φορτιστής. Πρέπει να έχει περισσότερο emf από την μπαταρία
Εάν δύο πηγές με την ίδια ηλεκτροκινητική δύναμη βρίσκονται παράλληλα και συνδέονται με αντίσταση φορτίου, τότε το συνολικό EMF παραμένει το ίδιο με τα μεμονωμένα. Ωστόσο, η συνολική εσωτερική αντίσταση θα μειωθεί. Αποδεικνύεται ότι η παράλληλη έκδοση μπορεί να δημιουργήσει περισσότερο ρεύμα.
Δύο πηγές τάσης με ένα μόνο EMF συνδυάζονται σε παράλληλη σύνδεση. Σχηματίζουν ένα EMF, αλλά έχουν μικρότερη συνολική αντίσταση από ό,τι μεμονωμένα. Παρόμοιοι συνδυασμοί χρησιμοποιούνται εάν χρειάζεται να επιτύχετε περισσότερο ρεύμα.
| ΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ |
|
| Παράλληλη και σειριακή σύνδεση αντιστάσεων |
|
| Κανόνες Kirchhoff |
|
| Βολτόμετρα και αμπερόμετρα |
|
| Κυκλώματα RC |
|
Ιστορική επισκόπηση
Η ανάπτυξη του πρώτου γαλβανικού κυττάρου πιστώνεται στον Ιταλό φυσικό Alessandro Volta. Διεξήγαγε μια σειρά πειραμάτων με ηλεκτροχημικά φαινόμενα κατά τη δεκαετία του 1790 και γύρω στο 1800 δημιούργησε την πρώτη μπαταρία, την οποία οι σύγχρονοί του ονόμασαν «βολταϊκή στήλη». Η συσκευή αποτελούνταν από εναλλασσόμενους δίσκους ψευδαργύρου και αργύρου που χωρίζονταν από στρώματα χαρτιού ή υφάσματος που ήταν εμποτισμένα σε διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου.
Αυτά τα πειράματα έγιναν η βάση για την εργασία του Michael Faraday σχετικά με τους ποσοτικούς νόμους της ηλεκτροχημείας. Περιέγραψε την αρχή λειτουργίας της μπαταρίας και, με βάση το έργο του επιστήμονα, δημιουργήθηκαν οι πρώτες εμπορικές ηλεκτρικές κυψέλες. Η περαιτέρω εξέλιξη φαινόταν ως εξής:
- Το 1836, ο Βρετανός χημικός John Daniel παρουσίασε ένα βελτιωμένο μοντέλο της κυψέλης, αποτελούμενο από ηλεκτρόδια χαλκού και ψευδαργύρου βυθισμένα σε υδροχλωρικό οξύ. Το στοιχείο του Daniel ήταν σε θέση να παρέχει σταθερή τάση ασύγκριτα πιο αποτελεσματικά από τις συσκευές του Volt.
- 1839 Περαιτέρω πρόοδος σημείωσε ο φυσικός Γκρόουβ με το κύτταρο δύο υγρών του, που αποτελείται από ψευδάργυρο βυθισμένο σε αραιό θειικό οξύ σε ένα πορώδες δοχείο. Το τελευταίο διαχώρισε το θειικό οξύ από ένα δοχείο που περιείχε νιτρικό οξύ με μια κάθοδο πλατίνας τοποθετημένη σε αυτό. Το νιτρικό οξύ χρησίμευε ως οξειδωτικός παράγοντας για την πρόληψη της απώλειας τάσης λόγω συσσώρευσης υδρογόνου στην κάθοδο.Ο Γερμανός χημικός Robert Bunsen αντικατέστησε την πλατίνα με φθηνό άνθρακα στο κελί Grove και έτσι προώθησε την ευρεία αποδοχή αυτού του τύπου μπαταρίας.
- Το 1859, ο Gaston Plante εφηύρε την κυψέλη μολύβδου-οξέος, τον πρόδρομο της σύγχρονης μπαταρίας αυτοκινήτου. Η συσκευή του Plante ήταν σε θέση να παράγει ένα ασυνήθιστα μεγάλο ρεύμα, αλλά χρησιμοποιήθηκε μόνο για πειράματα σε εργαστήρια για σχεδόν δύο δεκαετίες.
- 1895-1905 χρόνια. Εφεύρεση αλκαλικών στοιχείων νικελίου-καδμίου και νικελίου-σιδήρου. Αυτό κατέστησε δυνατή τη δημιουργία συστημάτων με σημαντικό αριθμό κύκλων φόρτισης-εκφόρτισης.
- Από τη δεκαετία του 1930 άρχισε η ανάπτυξη αλκαλικών μπαταριών αργύρου-ψευδάργυρου και υδραργύρου-ψευδαργύρου, οι οποίες παρείχαν υψηλή ενεργειακή πυκνότητα ανά μονάδα βάρους και όγκου.
- Από τα μέσα του 20ου αιώνα, η πρόοδος στην τεχνολογία κατασκευής και η έλευση νέων υλικών οδήγησαν σε ακόμη πιο ισχυρές και συμπαγείς μπαταρίες. Το πιο αξιοσημείωτο ήταν η εισαγωγή μπαταριών νικελίου-υδριδίου μετάλλου και λιθίου στην αγορά.
Φόρτιση μπαταριών
Κύριο άρθρο: Φορτιστής
Καθώς η χημική ενέργεια εξαντλείται, η τάση και το ρεύμα πέφτουν και η μπαταρία παύει να λειτουργεί. Μπορείτε να φορτίσετε την μπαταρία (μπαταρία μπαταριών) από οποιαδήποτε πηγή DC με υψηλότερη τάση, περιορίζοντας ταυτόχρονα το ρεύμα. Το πιο συνηθισμένο είναι το ρεύμα φόρτισης (σε αμπέρ), ανάλογο με το 1/10 της υπό όρους ονομαστικής χωρητικότητας της μπαταρίας (σε αμπέρ ώρες).
Ωστόσο, με βάση την τεχνική περιγραφή που διανέμεται από τους κατασκευαστές ευρέως χρησιμοποιούμενων ηλεκτρικών μπαταριών (NiMH, NiCd), μπορεί να υποτεθεί ότι αυτός ο τρόπος φόρτισης, που συνήθως αναφέρεται ως πρότυπο, υπολογίζεται με βάση τη διάρκεια μιας οκτάωρης εργάσιμης ημέρας, όταν η μπαταρία, αποφορτισμένη στο τέλος της εργάσιμης ημέρας, συνδέεται με το φορτιστή ρεύματος πριν από την έναρξη μιας νέας εργάσιμης ημέρας. Η χρήση ενός τέτοιου τρόπου φόρτισης για αυτούς τους τύπους μπαταριών με συστηματική χρήση σάς επιτρέπει να διατηρείτε μια ισορροπία ποιότητας-κόστους στη λειτουργία του προϊόντος. Έτσι, μετά από πρόταση του κατασκευαστή, αυτή η λειτουργία μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για μπαταρίες νικελίου-καδμίου και νικελίου-υδριδίου μετάλλου.
Πολλοί τύποι μπαταριών έχουν διαφορετικούς περιορισμούς που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τη φόρτιση και την επακόλουθη χρήση, για παράδειγμα, οι μπαταρίες NiMH είναι ευαίσθητες στην υπερφόρτιση, οι μπαταρίες λιθίου είναι ευαίσθητες στην υπερφόρτιση, την τάση και τη θερμοκρασία. Οι μπαταρίες NiCd και NiMH έχουν το λεγόμενο φαινόμενο μνήμης, το οποίο συνίσταται στη μείωση της χωρητικότητας όταν η φόρτιση πραγματοποιείται όταν η μπαταρία δεν έχει αποφορτιστεί πλήρως. Επίσης, αυτού του είδους οι μπαταρίες έχουν αισθητή αυτοεκφόρτιση, δηλαδή χάνουν σταδιακά τη φόρτισή τους χωρίς να συνδέονται με το φορτίο. Για την καταπολέμηση αυτού του φαινομένου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί επαναφόρτιση σταγόνων.
Μέθοδοι φόρτισης μπαταρίας
Για τη φόρτιση των μπαταριών χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι. Γενικά, η μέθοδος φόρτισης εξαρτάται από τον τύπο της μπαταρίας.
- Αργή φόρτιση DC
Φορτίστε με συνεχές ρεύμα ανάλογο με το 0,1-0,2 της υπό όρους ονομαστικής χωρητικότητας Q για περίπου 15-7 ώρες, αντίστοιχα.
Η μεγαλύτερη και ασφαλέστερη μέθοδος φόρτισης. Κατάλληλο για τους περισσότερους τύπους μπαταριών.
- γρήγορη φόρτιση
Φορτίστε με συνεχές ρεύμα ανάλογο του 1/3 Q για περίπου 3-5 ώρες.
- Επιταχυνόμενη φόρτιση ή «δέλτα-V».
Φόρτιση με ρεύμα αρχικής φόρτισης ανάλογο με την ονομαστική ονομαστική χωρητικότητα της μπαταρίας, στην οποία μετράται συνεχώς η τάση της μπαταρίας και η φόρτιση τελειώνει μετά την πλήρη φόρτιση της μπαταρίας. Ο χρόνος φόρτισης είναι περίπου μιάμιση ώρα. Η μπαταρία μπορεί να υπερθερμανθεί και ακόμη και να την καταστρέψει.
- αντίστροφη φόρτιση
Εκτελείται με εναλλασσόμενους παλμούς μεγάλης φόρτισης με παλμούς μικρής εκφόρτισης. Η αντίστροφη μέθοδος είναι πιο χρήσιμη για τη φόρτιση μπαταριών NiCd και NiMH, οι οποίες χαρακτηρίζονται από τα λεγόμενα.n. «φαινόμενο μνήμης».
