En af de mest nyttige elektroniske enheder til rådighed for os er også en af de mest almindelige. Det moderne batteri findes i så mange af vores yndlings teknologier, at du næsten kunne tilgives for ikke at bruge tid på at lære om deres arbejde.
Men tiden er nu kommet for at du kan udvide din vidensbase ved at forstå, hvordan smarttelefonen i lommen er drevet. Hold din Android batteri sund. Med disse tips Hold din Android's batteri sund med disse tips. Software og apps kan kun gå så langt - hvad med hvordan man oplader og aflader dit batteri? Lær alle tricks her. Læs mere, hvad er de almindelige batterisorter og hvad du kan gøre for at forlænge deres levetid Sådan øger levetiden på dit bærbare batteri Sådan øger levetiden på dit bærbare batteri En bærbar computer med kort batterilevetid er en gener, især når du er på vejen og ikke i nærheden af en stikkontakt. For at gøre hver enkelt opladning af batteriet længere, skal du lære om ... Læs mere.
En kort historie om batterier
Alessandro Volta demonstrerede det første fungerende elektromagnetiske batteri i 1800. Hans stak af kobber- og zinkplader adskilt af saltvandspåner producerede en jævn spænding i en "rimelig" tid. Dette var kendt som en voltaisk bunke og var forløberen for en generation af batteridrevne eksperimenter.
I 1836 standardiserede John Frederic Daniell batteriets design. En kobberkande fyldt med kobbersulfatopløsning nedsænket i en uglaseret keramikbeholder fyldt med svovlsyre og en zinkelektrode blev de facto-batteristandarden, der byder på utallige elektriske telegrafnet.
Hurtig frem til Oxford University, 1979. John Goodenough og Koichi Mizushima demonstrerede en arbejdende genopladelig celle med et 4 volt interval, der anvendte lithium koboltoxid som den positive elektrode og lithiummetal som det negative. Forløberen af litiumcellen som vi ved, 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 termen moderne batteri til at beskrive de elektrokemiske celler, der driver vores bærbare teknologienheder. Batterier falder i to fælles kategorier:
- Enkelt brug: Engangsbatterier med elektroder, der ændres irreversibelt under brug.
- Genopladeligt: Genanvendelige batterier med elektroder, der genoprettes af omvendt strøm.
De fleste moderne bærbare elektronik er udstyret med et lithium-baseret batteri, hvoraf den mest almindelige er lithiumion ( Li-ion ) celle. Du kan også støde på en lithium-polymer ( Li-Po ) celle, som har den samme elektrokemiske makeup og generel kemi som dens modstykke, men koster mere at lave og har en lavere energitæthed.
Ikke desto mindre er Li-Po batterier stadig populære på grund af deres lette, fleksible design og deres forbedrede driftsevne ved højere og lavere temperaturer, som noget Li-ion kan kæmpe med.
Li-ion-batterier indeholder sædvanligvis en intercaleret lithiumforbindelse, såsom lithiumcobaltoxid (LiCoO2) som en elektrode, grafit for det andet og et organisk opløsningsmiddel som en elektrolyt. Denne forbindelse anvendes på grund af dens høje energitæthed og langsomt ladning af opladning, når den ikke er i brug, samt kræver ingen hukommelsescyklus for at forlænge batterilevetiden Kalibrere og vedligeholde dit MacBook-batteri for at opnå den bedste ydeevne Kalibrere og vedligeholde dit MacBook-batteri til bedste Ydelse Hvis du kalibrerer og vedligeholder dit MacBook-batteri korrekt, er det muligt at forbedre ydeevnen og afbryde udskiftningen så længe som muligt. Læs mere .
Alle lithium-baserede batterier vil indeholde en tryk temperatur koefficient. Dette er en fejlsikret kontakt eller sensor, der er designet til at holde batteriet overophedet under ekstreme forhold eller overforbrug. En proces, som normalt gør batteriet ubrugeligt ved permanent at beskadige de kemiske forbindelser, der gør ladning / udladning mulig.
Opladningsprocessen
Lithium-baserede batterier er blevet det bærbare teknologibatteri på grund af deres høje energitæthed og genopladelige kvaliteter Ny batteriteknologi genopladning om to minutter, varer i tyve år Ny batteriteknologi genopladning om to minutter, varer i tyve år Der er en ny batteriteknologi på horisonten, og der er en god chance for, at det vil ændre måden du bruger dine enheder på. Læs mere.
Under opladningen bevæger lithiumioner gennem elektrolytten fra den positive litiumcobaltoxidelektrode til den negative grafitelektrode. Ved udledning eller i brug flyttes ionerne 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 - hvorfor lithium-baserede batterier er blevet den bærbare strømkilde til valg for mange forbrugerelektronik.
Lithiumbaserede batterier findes også som en del af større batteripakker De 6 bedste sikkerhedskopieringsbatterier til forlængelse af telefons uptid De 6 bedste sikkerhedskopieringsbatterier til forlængelse af telefonens opetid En batteripakke er en af de bedste måder at oplade telefonen på i en nødsituation . Her er et par bærbare kraftbanker, der kan være lige hvad du har brug for. Læs mere, såsom et bærbar batteri. Disse batterier har en række lithiumionceller bundet til en større komponent og vil indeholde en række yderligere komponenter:
- Temperaturføler : Sensorovervågningstemperaturen inde i pakken i et forsøg på at opretholde sikkerhed og levetid for cellerne.
- Spændingsregulator : Sensor og kredsløb til overvågning og regulering af udgang / kapacitet af hver celle inde i pakken
- Batteriladestatus : Sensor informerer operativsystemet om den aktuelle ladestatus (fx 47% fuld)
- Connector : Pack-stik til bærbar computer, mærkespecifik.
Lithiumbaserede batterier kan udføre tusindvis af opladnings- / afladningscyklusser, før kvaliteten af cellen begynder at blive virkelig nedbrydelig, men der er flere måder at ødelægge batteriet, hvilket potentielt sætter dig i fare i processen.
Batteri Vedligeholdelse
Den positive elektrode, der findes i de fleste lithiumbaserede batterier, LiCoO 2, kan frembyde en række farer, hvis cellen bliver beskadiget. I modsætning til en række andre batteriløsninger kan kompromittering af den brændbare, tryksatte forbindelse give ekstreme resultater. For at afbøde dette er lithiumbaserede battericeller underkastet en række sikkerhedsforsøg, hvoraf mange er strengere end deres syrebaserede modparter.
Varme
Der har været en række tilfælde af lithium-baserede batterier, der antændes under ekstreme varmeforhold. Batterier under varmenhed kombineret med yderligere, uventede tryk eller en kortslutning kan "eksplodere" efterladt et ødelagt batteri Apple tilbyder gratis udskiftning til 1st Generation iPod Nano [Nyheder] Apple tilbyder gratis udskiftning til 1st Generation iPod Nano [Nyheder] Så sjældent som det er, at Apple offentligt indrømmer en fejl, er denne for stor til at overse. Ifølge Apple kan batterierne fra nogle første generationens iPod nanos overophedes og blive en ... Læs mere og, oftest 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 opladnings- / udladningsprocessen. 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 forstærkning i varme, som kan føre til en eksplosion.
Batteriet har en udluftningsmekanisme for at forhindre en sådan forekomst, men på grund af karakteren af den kemiske forbindelse, der udluftes, forbliver chancen for en eksplosiv reaktion stadig på grund af den varme, der frembringes ved den kemiske reaktion.
Udledningsvurderinger
Lithiumbaserede batterier foretrækker delvis udladning Sådan laver du telefonens batteri i sidste ende og holder mere juice Sådan laver du telefonens batteri i længere tid og holder mere juice Batterilevetiden er en af de største kampe i nutidens elektronik. Smartphones, tabletter og bærbare computere handler alle om det - så hvad kan du gøre for at maksimere den tid du får pr. Opladning? Læs mere, snarere end 'dybt' eller 'fuld'. De har ikke en billedhukommelse, så en delvis udladning påvirker ikke fremtidens ydeevne.
En "dyb" udladning, dvs. fuldstændig udtømning af batteriet, vil medføre, at spændingen på et lithiumbaseret batteri falder og kan resultere i et permanent beskadiget batteri.
Aldringsproces
Lithium-baserede batterier alder. Deres maksimale levetid antages at være mellem 2-4 år Hvad skal jeg gøre, hvis dit bærbare eller tabletbatteri ikke opkræver, hvad der skal gøres, hvis din bærbare eller tabletbatteri ikke oplades Lejlighedsvis modtager vi et spørgsmål om MakeUseOf Svar om et batteri, som nægter at opkræve. Dette er ikke overraskende. Batterier er kendt for kun at vare så længe, og dårlige forhold kan drastisk reducere deres liv. Problemer ... Læs mere afhængigt af antallet af opladnings- / afladningscykler oplevet. Det er ikke at sige, at du bør holde øje med antallet af gange, du bruger batteriet, da det ville være ret svært. Men at slukke med et nyt batteri og efterlade det på hylden, vil ikke forlænge batteriets levetid - batteriet varer kun de samme 2-4 år.
Det er også værd at kontrollere, hvornår et batteri blev fremstillet, når man købte et nyt bærbart techprodukt. Hvis det er blevet overflødigt i et lager i et år, er det et år med batterilevetid, der allerede er ebbed væk. Kontakt producenten og spørg om et nyt batteri, hvor det er muligt.
Der er moderne batteristyringsprogrammer, der hævder at kunne vende den nuværende accepterede celleforringelse over tid, f.eks. 'BatteryOS', et produkt, der vil blive lanceret i februar 2015.
Li-Air
Den næste generation af lithiumbatterier Batteriteknologier, der skal ændre verdens batteriteknologier, der skal ændre verden Batteriteknologien har vokset langsommere end andre teknologier og er nu den lange teltpol i et svimlende antal industrier. Hvad vil fremtidens batteriteknologi være? Læs mere vil indeholde lithium-luft kemi, der giver mulighed for ekstremt høj energidensitet i stadig lettere design. Li-Air batterier får en energi-densitet fordel over deres traditionelle modparter ved at udnytte rigeligt ilt til at inducere strømmen i stedet for at lagre den krævede kemiske oxidator internt.
Desværre er der stadig behov for forskning på en række vigtige områder, før et kommercielt levedygtigt Li-Air-produkt vil fungere i vores bærbare enheder.
Har dette hjulpet din forståelse af batterierne i dine bærbare enheder? Lad os vide hvad du synes nedenfor!
Billedkreditter: 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, batteri energidensitet via Wikimedia Commons