باتری های قابل شارژ لیتیوم یون در همه جای زندگی روزمره ما وجود دارند. آن‌ها انرژی ذخیره می‌کنند و تلفن‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌های ما، دریل‌های بی‌سیم، هاوربردهای کودکان، استپ‌ها یا دوچرخه‌های برقی ما را تامین می‌کنند.

شما می توانید به راحتی و بدون نگرانی قطعه مدنظر خود را به صورت آنلاین از فروشگاه ما تهیه کنید.

باتری‌ها و اهمیت آنها در دنیای مدرن

از آنجایی که وسایل الکترونیکی کاربردهای متفاوتی را دارا‌هستند، به اشکال مختلفی از باتری نیاز داریم . مثلا، ما یک تلفن همراه هوشمند باریک و قدرتمند را دوست داریم که به باتری نیاز دارد که انرژی بیشتری ذخیره نماید و در عین حال کوچکتر باشد. ما میخواهیم خودروهای برقی ما فاصله‌های طولانی را طی نمایند و سریع شارژ شوند، که فقط با باتری تشکیل‌شده از مواد با مخلوط شیمیایی خاص می توان به آن دست یافت.

باتری ها در حدود یک دهه اخیر به منبع بسیار مهم انرژی تبدیل شده اند. حتی قبل از آن، آنها بخشی جدایی ناپذیر از زندگی ما در تامین انرژی چندین دستگاه قابل حمل مانند رادیوهای ترانزیستوری، واکمن، بازی های دستی، دوربین ها و غیره بودند.

باتری وسیله ای شیمیایی میباشد که انرژی الکتریکی را به صورت مواد شیمیایی ذخیره می نماید و با برخورد الکتروشیمیایی انرژی شیمیایی ذخیره شده را به انرژی الکتریکی جریان مستقیم (DC) تبدیل می نماید. الساندرو ولتا، فیزیکدان ایتالیایی، اولین باتری را در سال 1800 ابتکار کرد.

برخورد الکتروشیمیایی در باتری دربرگیرنده جابجایی الکترون از یک ماده به ماده دیگر (به اسم الکترود) از روش جریان الکتریکی میباشد.

انواع باتری‌ها و کاربردهای آنها

باتری اولیه یکی از منابع ساده و راحت انرژی برای چندین دستگاه الکترونیکی و الکتریکی قابل حمل مانند چراغ‌ها، دوربین‌ها، ساعت‌ها، اسباب‌بازی‌ها، رادیو و غیره است. از آنجایی که نمی‌توان آن‌ها را به صورت الکتریکی شارژ کرد، از آن استفاده می‌کنند و در صورت تخلیه، دور انداخته شوند.

باتری‌های لیتیومی به‌عنوان سلول دکمه‌ای و سکه‌ای برای طیف خاصی از کاربردها (مانند ساعت‌ها، پشتیبان‌گیری حافظه و غیره) تولید می‌شوند، در حالی که باتری‌های استوانه‌ای بزرگ‌تر نیز موجود هستند.

باتری های لیتیوم یونی

ظهور باتری های لیتیوم یونی در چند دهه اخیر بسیار خارق العاده بوده است. بیش از 50 درصد از بازار مصرف، استفاده از باتری های لیتیوم یونی را پذیرفته اند. به ویژه لپ تاپ ها، تلفن های همراه، دوربین ها و غیره بزرگترین کاربردهای باتری های لیتیوم یونی هستند.

باتری‌های لیتیوم یون دارای چگالی انرژی بالا، انرژی ویژه بالا و عمر چرخه طولانی‌تر هستند. دیگر مزیت های اصلی باتری های لیتیوم یون سرعت خود تخلیه آهسته و طیف وسیعی از دمای کاری است.

باتری لیتیوم یون

باتری های ثانویه

باتری ثانویه به عنوان باتری قابل شارژ نیز نامیده می شود زیرا می تواند پس از تخلیه به صورت الکتریکی شارژ شود. وضعیت شیمیایی سلول های الکتروشیمیایی را می توان با عبور جریانی از سلول ها در جهت مخالف تخلیه آنها به وضعیت اولیه خود “شارژ” کرد.

اساساً باتری های ثانویه را می توان به دو روش استفاده کرد:

در دسته اول کاربردها، باتری های ثانویه اساساً به عنوان وسایل ذخیره انرژی مورد استفاده قرار می گیرند که به صورت الکتریکی به منبع اصلی انرژی متصل می شوند و همچنین توسط آن شارژ می شوند و همچنین در صورت نیاز انرژی را تامین می کنند. نمونه هایی از این برنامه ها عبارتند از: وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی (HEV)، منابع تغذیه بدون وقفه (UPS) و غیره.
دسته دوم از کاربردهای باتری های ثانویه آن دسته از برنامه هایی هستند که در آنها باتری به عنوان باتری اولیه استفاده و تخلیه می شود. پس از تخلیه کامل (یا تقریباً کامل تخلیه) باتری به جای دور انداختن آن، با مکانیزم شارژ مناسب دوباره شارژ می شود. نمونه هایی از این برنامه ها همه وسایل الکترونیکی قابل حمل مدرن مانند موبایل، لپ تاپ، وسایل نقلیه الکتریکی و غیره هستند.
چگالی انرژی باتری های ثانویه نسبتاً کمتر از باتری های اولیه است، اما دارای ویژگی های خوب دیگری مانند چگالی توان بالا، منحنی های تخلیه صاف، سرعت تخلیه بالا، عملکرد دمای پایین است.

باتری سکه ای

باتری سکه ای که به عنوان باتری دکمه ای یا ساعت نیز شناخته می شود، یک دیسک کوچک، دایره ای شکل و از جنس استیل ضد زنگ است که انرژی مورد نیاز دستگاه های قابل حمل مانند ساعت و رایانه را تامین می کند.

باتری‌های سلولی سکه‌ای در رایانه‌ها مهم هستند، زیرا به آن‌ها اجازه می‌دهند تنظیمات خاصی از سیستم را هنگام خاموش بودن حفظ کنند. برای مثال، باتری CMOS انرژی ساعت سیستم را تامین می‌کند تا کامپیوتر بتواند دفعه بعد که بوت می‌شود چه روزی را به یاد بیاورد.

بیشتر باتری‌های سکه‌ای حاوی آلکالن (دی اکسید منگنز)، لیتیوم یا اکسید نقره هستند و بسته به استفاده می‌توانند چندین سال عمر کنند.باتری های سکه ای ضخامت کمتر و قطر بیشتری نسبت به باتری های دکمه ای دارند.

قابل ذکر است که اینها یکی از هوشمندترین سلول های باتری در دنیای باتری ها هستند. باتری های سکه ای خیلی گران نیستند و برای تامین انرژی دستگاه های کوچک، پروژه های LED و غیره ایده آل هستند.

آداپتور

به طور کلی، آداپتور به هر مدار یا وسیله ای اطلاق می شود که یک نوع دستگاه را قادر می سازد با دیگری ارتباط برقرار کند.

در رایانه شما، آداپتورهای سخت افزاری ممکن است “onboar

d” باشند (مستقیماً روی مادربرد لحیم شوند). یا ممکن است “گسسته” باشند (سخت افزار مجزا، متصل به پورت روی مادربرد، به طوری که بتوان آنها را حذف یا جایگزین کرد).

یک کنترلر SATA نمونه ای از آداپتور داخلی است که به مادربرد شما اجازه می دهد با دستگاه های SATA مانند HDD یا SSD ارتباط برقرار کند.

نمونه ای از یک آداپتور گسسته یک کارت گرافیک است که به اسلات PCI مادربرد شما متصل است، که به مادربرد شما اجازه می دهد با مانیتور شما ارتباط برقرار کند. یک آداپتور گسسته گاهی اوقات کارت توسعه نیز نامیده می شود.

آداپتور دیواری

اینورتر

یک اینورتر ولتاژ DC را به ولتاژ AC تبدیل می کند. در بیشتر موارد، ولتاژ DC ورودی معمولا کمتر است در حالی که AC خروجی برابر با ولتاژ منبع تغذیه شبکه 120 ولت یا 240 ولت بسته به کشور است.

اینورتر ممکن است به عنوان تجهیزات مستقل برای کاربردهایی مانند انرژی خورشیدی یا برای کار به عنوان منبع تغذیه پشتیبان از باتری هایی که جداگانه شارژ می شوند ساخته شود.

پیکربندی دیگر زمانی است که بخشی از یک مدار بزرگتر مانند یک منبع تغذیه یا یک UPS باشد. در این حالت، ورودی DC اینورتر از برق AC اصلاح شده در PSU است، در حالی که از AC تصحیح شده در UPS زمانی که برق وجود دارد، و از باتری ها هر زمان که قطع برق باشد، از باتری ها می باشد.

بر اساس شکل موج سوئیچینگ انواع مختلفی از اینورترها وجود دارد. اینها دارای پیکربندی مدار، کارایی، مزایا و معایب متفاوتی هستند

یک اینورتر ولتاژ ac را از منابع برق dc فراهم می کند و در تغذیه تجهیزات الکترونیکی و الکتریکی با ولتاژ شبکه ac مفید است. علاوه بر این، آنها به طور گسترده در مراحل معکوس منبع تغذیه حالت سوئیچ استفاده می شوند. مدارها بر اساس تکنولوژی سوئیچینگ و نوع سوئیچ، شکل موج، فرکانس و شکل موج خروجی طبقه بندی می شوند.

اینورتر

روش‌های بهینه برای افزایش عمر باتری و طولانی‌مدت نگهداری آن

1. صفحه نمایش را کم نور کنید

برای کمک به حفظ عمر باتری، روشنایی هر صفحه‌ای را که روی آن هستید حداقل به نصف کاهش دهید. این را معمولاً می توان در قسمت گزینه ها یا تنظیمات یافت.

2. زمان را تا حالت خواب کوتاه کنید

لپ تاپ ها، گوشی ها و تبلت ها پس از تشخیص عدم فعالیت، صفحه نمایش خود را خاموش می کنند. به این ترتیب، وقتی شما به صفحه نمایش خود نگاه نمی کنید، از قدرت برای روشن کردن صفحه نمایش خود استفاده نمی کنند.

در حالی که 10 تا 15 دقیقه زمان بیداری یک قانون خوب برای لپ تاپ یا تبلت است، ممکن است بخواهید زودتر گوشی هوشمند خود را خاموش کنید. هنگامی که هر دستگاهی وارد حالت خواب می شود، نمایشگر خاموش می شود و عملکردهای پس زمینه متوقف می شوند.

3. از حالت ذخیره انرژی استفاده کنید

در حالی که ممکن است نخواهید همیشه حالت کم مصرف را روشن کنید، بسیاری از رایانه‌ها، گوشی‌های هوشمند و تبلت‌های جدید آن را به شکلی در تنظیمات فعال می‌کنند که اغلب صفحه را سیاه و سفید می‌کند، صفحه نمایش را تاریک می‌کند و ویژگی‌های بی‌سیم غیرضروری را خاموش می‌کند. .

دستگاه‌هایی که شارژ باتری کم می‌شوند، گاهی اوقات به صورت خودکار به حالت صرفه‌جویی در مصرف انرژی با حدود 20 درصد انرژی باقی‌مانده تغییر می‌کنند. می توانید آن را به صورت دستی در تلفن خود مدیریت کنید

4. مراقب برنامه های پرقدرت باشید

مهم نیست که چه دستگاهی دارید، اگر از آن برای کارهایی استفاده کنید که به منابع بیشتری از سیستم نیاز دارند، مانند تماشای ویدیو یا بازی چند نفره، باتری آن سریع‌تر خالی می‌شود. بنابراین ایده خوبی است که مطمئن شوید هر چیزی که استفاده می کنید به خوبی شارژ شده یا به منبع برق وصل شده است.

برنامه های دیگری که به قدرت محاسباتی زیادی و در نتیجه باتری نیاز دارند، برنامه هایی هستند که تصاویر را به صورت سه بعدی ارائه می کنند، نرم افزارهای بهره وری مانند Adobe Photoshop و Apple iMovie و بازی های پیچیده. کارهای مالیاتی کمتر شامل تایپ یادداشت یا مرور وب است.

تکنولوژی‌های جدید در حوزه باتری و پیشرفت‌های اخیر

جهان به قدرت بیشتری نیاز دارد، ترجیحاً به شکلی که پاک و قابل تجدید باشد. استراتژی‌های ذخیره انرژی ما در حال حاضر توسط باتری‌های لیتیوم یونی شکل می‌گیرد، اما در سال‌های آینده چه چیزی را می‌توانیم منتظر باشیم؟

بیایید با برخی از اصول اولیه باتری شروع کنیم. باتری مجموعه ای از یک یا چند سلول است که هر کدام دارای یک الکترود مثبت (کاتد)، یک الکترود منفی (آند)، یک جداکننده و یک الکترولیت است. استفاده از مواد شیمیایی و مواد مختلف برای این موارد بر ویژگی‌های باتری تأثیر می‌گذارد – چه مقدار انرژی می‌تواند ذخیره و تولید کند، چه مقدار انرژی می‌تواند تأمین کند یا تعداد دفعاتی که می‌تواند تخلیه و شارژ شود (که ظرفیت دوچرخه‌سواری نیز نامیده می‌شود).

شرکت‌های تولید باتری دائماً در حال آزمایش هستند تا مواد شیمیایی ارزان‌تر، متراکم‌تر، سبک‌تر و قدرتمندتر را بیابند.

 باتری های لیتیوم

در باتری‌های لیتیوم یون (لیتیوم یون)، ذخیره و آزادسازی انرژی با حرکت یون‌های لیتیوم از الکترود مثبت به منفی به عقب و جلو از طریق الکترولیت تامین می‌شود. در این فناوری، الکترود مثبت به عنوان منبع اولیه لیتیوم و الکترود منفی به عنوان میزبان لیتیوم عمل می کند. چندین ماده شیمیایی تحت عنوان باتری‌های لیتیوم یون جمع‌آوری شده‌اند که نتیجه دهه‌ها انتخاب و بهینه‌سازی نزدیک به کمال مواد فعال مثبت و منفی است. اکسیدهای فلز لیتی شده یا فسفات ها رایج ترین موادی هستند که به عنوان مواد مثبت فعلی استفاده می شوند. گرافیت، اما همچنین گرافیت/سیلیکون یا اکسیدهای تیتانیوم لیتیه شده به عنوان مواد منفی استفاده می شود.

با استفاده از مواد واقعی و طرح‌های سلولی، انتظار می‌رود فناوری لی-یون در سال‌های آینده به حد مجاز انرژی برسد. با این وجود، اکتشافات اخیر خانواده‌های جدید مواد فعال مخرب باید محدودیت‌های فعلی را باز کند. این ترکیبات ابتکاری می توانند لیتیوم بیشتری را در الکترودهای مثبت و منفی ذخیره کنند و برای اولین بار امکان ترکیب انرژی و نیرو را فراهم می کنند. علاوه بر این، با این ترکیبات جدید، کمیاب بودن و بحرانی بودن مواد اولیه نیز مورد توجه قرار می گیرد.

مزایای آن چیست؟

امروزه، در میان تمام فناوری‌های ذخیره‌سازی پیشرفته، فناوری باتری لیتیوم یون بالاترین سطح چگالی انرژی را می‌دهد. عملکردهایی مانند شارژ سریع یا پنجره عملیاتی دما (50- درجه سانتیگراد تا 125 درجه سانتیگراد) را می توان با انتخاب بزرگ طراحی سلول و مواد شیمیایی تنظیم کرد. علاوه بر این، باتری‌های لیتیوم یون مزایای دیگری مانند تخلیه خود بسیار کم و عملکرد بسیار طولانی و عمر طولانی و دوچرخه‌سواری، معمولاً هزاران چرخه شارژ/دشارژ را نشان می‌دهند.

 باتری های لیتیوم تنگستن NanoBolt

محققان شرکت N1 Technologies، با کار بر روی مواد آند باتری، نانولوله‌های تنگستن و کربنی چند لایه اضافه کردند که به زیرلایه آند مسی متصل می‌شوند و ساختار نانو شبکه‌ای را ایجاد می‌کنند. این یک سطح بزرگ برای اتصال یون های بیشتری در طول چرخه های شارژ و تخلیه تشکیل می دهد. این باعث می شود باتری لیتیوم تنگستن NanoBolt سریعتر شارژ شود و همچنین انرژی بیشتری ذخیره می شود.

نانولوله ها برای استفاده در هر طرح باتری لیتیومی آماده برش به اندازه هستند.

2. باتری های اکسید روی منگنز

یک باتری واقعا چگونه کار می کند؟ با بررسی فرضیات مرسوم، تیمی مستقر در آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام DOE یک واکنش تبدیل شیمیایی غیرمنتظره را در یک باتری اکسید روی – منگنز پیدا کردند. اگر بتوان آن فرآیند را کنترل کرد، می‌تواند چگالی انرژی را در باتری‌های معمولی بدون افزایش هزینه افزایش دهد. این باتری اکسید روی- منگنز را جایگزین احتمالی باتری های لیتیوم یونی و سرب اسیدی می کند، به ویژه برای ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ برای پشتیبانی از شبکه برق کشور.

باتری و شارژ

باتری‌ها و شارژرها از جمله موضوعات مهم در دنیای الکترونیک و تکنولوژی هستند. این روزها، با پیشرفت تکنولوژی، باتری‌ها به شکل چشمگیری تغییر کرده‌اند و در انواع مختلفی در دسترس هستند. برای مثال، باتری‌های قابل شارژ  و باتری‌های غیر قابل شارژ را می‌توان از این نظر تقسیم بندی کرد.

هر کدام از این دسته‌بندی‌ها ویژگی‌ها و مزایا و معایب خود را دارند. باتری‌های قابل شارژ، به دلیل قابلیت شارژ مجدد، از لحاظ اقتصادی و زیست محیطی بسیار مفید هستند. این باتری‌ها می‌توانند در دستگاه‌های مختلفی مانند موبایل، لپتاپ، دوربین‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی دیگر استفاده شوند.

نکته مهمی در مورد استفاده از باتری‌های قابل شارژ این است که باید از شارژرهای مناسب و با کیفیت استفاده کنید تا باتری‌ها بهینه شارژ شوند و عمر مفید بیشتری داشته باشند. در مورد باتری‌های غیر قابل شارژ، باید به این نکته توجه کنید که پس از استفاده از آن‌ها، نیاز به تعویض دارید. این باتری‌ها معمولاً در دستگاه‌هایی که نیاز به تغییر باتری متناوب دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، باتری‌های قلمی در اسباب‌بازی‌ها، ریموت کنترل‌ها و ساعت‌ها استفاده می‌شوند.