איך סוללה עובדת ו -3 דרכים שתוכל להרוס אותה

פרסומת

אחד המכשירים האלקטרוניים השימושיים ביותר העומדים לרשותנו הוא גם אחד הנפוצים ביותר. הסוללה המודרנית כוללת כל כך הרבה מהטכנולוגיות החביבות עלינו, עד שכמעט אפשר לסלוח לך על שלא בזבזת זמן ללמוד על פעולותיהם.

אולם הגיע הזמן שתרחיב את בסיס הידע שלך על ידי הבנה צודקת איך מופעל הטלפון החכם בכיס שמור על סוללת אנדרואיד שלך בריאה עם טיפים אלהתוכנות ואפליקציות יכולות להגיע רחוק כל כך - מה דעתך לטעון ולפרוק את הסוללה שלך? למד את כל הטריקים כאן. קרא עוד , מהם סוגי הסוללות הנפוצים ו מה אתה יכול לעשות כדי להאריך את תוחלת החיים שלהם כיצד להגדיל את חיי הסוללה הנייד שלךמחשב נייד עם אורך חיי סוללה קצר הוא מטרד, במיוחד כשאתה בדרך וכבר בשום מקום קרוב לשקע חשמל. כדי לגרום לכל טעינה בודדת של הסוללה להימשך זמן רב יותר, למד על ... קרא עוד .

היסטוריה קצרה של מצברים

אלסנדרו וולטה הדגים את הסוללה האלקטרומגנטית המתפקדת הראשונה בשנת 1800. ערימת צלחות הנחושת והאבץ שהופרדו על ידי דיסקי נייר ספוגים במי מלח הניבה מתח קבוע למשך זמן 'סביר'. זה היה ידוע כערמה וולטאית והיווה את מבשרו לדור של ניסויים המונעים על סוללות.

בשנת 1836 תקן ג'ון פרדריק דניאל את עיצוב הסוללה. סיר נחושת ממולא בתמיסת נחושת גופרת, שקוע במיכל חרס מלאי נטוש מלא בגופרית חומצה ואלקטרודת אבץ הפכו לתקן הסוללה דה-פקטו, הכולל אינספור טלגרף חשמלי רשתות.

קדימה מהירה לאוניברסיטת אוקספורד, 1979. ג'ון גודנו וקואיצ'י מיזושימה הדגימו תא נטענת עובד עם טווח 4 וולט ששימש תחמוצת ליתיום קובלט כאלקטרודה החיובית ומתכת ליתיום כשלילית. מבשר תא הליתיום כפי שאנו מכירים שהוא נולד - אך סוחר רק בשנת 1991 על ידי סוני ואסאחי קאסיי במכשירים האלקטרוניים הניידים שלהם.

מהי סוללה מודרנית?

אנו משתמשים במונח סוללה מודרנית לתאר את התאים האלקטרוכימיים המפעילים את מכשירי הטכנולוגיה הניידים שלנו. מצברים מתחלקים לשתי קטגוריות נפוצות:

• לשימוש חד פעמי: סוללות חד פעמיות עם אלקטרודות המשנות באופן בלתי הפיך במהלך השימוש.
• נטענות: סוללות לשימוש חוזר עם אלקטרודות המשוחזרות על ידי זרם הפוך.

רוב האלקטרוניקה הניידת המודרנית כוללת סוללה מבוססת ליתיום, שהנפוצה בה היא הליתיום-יון (לי-יון) תא. אתה עלול להיתקל גם בפולימר ליתיום (לי-פו) תא שיש לו איפור אלקטרוכימי וכימיה כללית כמו המקביל לו, אך עולה יותר לייצור ובעל צפיפות אנרגיה נמוכה יותר.

עם זאת, סוללות Li-Po עדיין פופולריות בגלל העיצובים הקלים והגמישים שלהן יכולות הפעלה משופרות בטמפרטורות גבוהות ונמוכות יותר, דבר ש- Li-ion יכול להיאבק בו עם.

סוללות Li-Ion בדרך כלל מכילות תרכובת ליתיום מבולגנת כמו תחמוצת ליתיום קובלט (LiCoO₂) כאלקטרודה אחת, גרפיט לשני וכממס אורגני כאלקטרוליט. תרכובת זו משמשת בגלל צפיפות האנרגיה הגבוהה ואובדן המטען האיטי כאשר אינם בשימוש, וכן דורשת לא רכיבה על אופניים בזיכרון כדי להאריך את משך חיי הסוללה כיול ושמר את סוללת ה- MacBook שלך לביצועים הטובים ביותראם מכיילים ומתחזקים כראוי את סוללת ה- MacBook, ניתן לשפר את הביצועים ולדחות את החלפתה לאורך זמן רב ככל האפשר. קרא עוד .

כל הסוללות מבוססות ליתיום יכילו מקדם טמפרטורת לחץ. זהו מתג או חיישן כושל שמטרתו למנוע מהסוללה להתחמם יתר בתנאים קיצוניים או שימוש יתר, תהליך שזו בדרך כלל הופך את הסוללה לחסרת תועלת על ידי פגיעה מתמדת בתרכובות הכימיות שמאפשרות את תהליך הטעינה / פריקה.

תהליך הטעינה

סוללות מבוססות ליתיום הפכו לסוללת הטכנולוגיה הניידת שבחרתם בשל שלה צפיפות אנרגיה גבוהה ותכונות נטענות טכנולוגיית סוללות חדשה נטענת תוך שתי דקות, נמשכת עשרים שנהבאופק יש טכנולוגיית סוללות חדשה, ויש סיכוי טוב שהיא תשנה את אופן השימוש במכשירים שלך קרא עוד .

במהלך טעינה, יוני ליתיום עוברים דרך האלקטרוליט מהאלקטרודה החיובית של ליתיום קובלט לאלקטרודה הגרפיט השלילית. בעת הפריקה או בשימוש, היונים עוברים לאחור דרך האלקטרוליט, מהשלילי לחיובי. תהליך זה מתרחש במתח גבוה יחסית - 3.7 וולט לעומת סוללת AA אלקליין ב 1.5 וולט - וזו הסיבה שהסוללות מבוססות ליתיום הפכו למקור החשמל הנייד שבחר עבור צרכנים רבים מכשירי חשמל.

סוללות מבוססות ליתיום כוללות גם כחלק מ- חבילות סוללה גדולות יותר 6 חבילות סוללות הגיבוי הטובות ביותר להארכת זמן הפעילות של הטלפוןחבילת סוללה היא אחת הדרכים הטובות ביותר להטעין את הטלפון שלך בשעת חירום. להלן מספר בנקים חשמליים ניידים שעשויים להיות בדיוק מה שאתה צריך. קרא עוד , כמו סוללת מחשב נייד. חבילות סוללות אלה כוללות מספר תאי ליתיום-יון המחוברים לרכיב אחד גדול יותר ויכלול מספר רכיבים נוספים:

• חיישן טמפרטורה: חיישן מעקב אחר הטמפרטורה בתוך החבילה בניסיון לשמור על בטיחות ואורך החיים של התאים.
• ווסת מתח: חיישן ומעגל לניטור ויסות הפלט / קיבולת של כל תא בתוך החבילה
• מצב טעינת סוללה: חיישן המודיע למערכת ההפעלה על מצב הטעינה הנוכחי (למשל 47% מלאים)
• מחבר: מחבר חבילה למחשב נייד, ספציפי למותג.

סוללות מבוססות ליתיום יכולות לבצע אלפי מחזורי טעינה / פריקה לפני שאיכות התא מתחילה להיות באמת תשפיל, אך יש כמה דרכים בהן אתה יכול להרוס את הסוללה שלך, ובכך עלול להכניס את עצמך לסכנה תהליך.

תחזוקת מצברים

האלקטרודה החיובית שנמצאה במרבית הסוללות מבוססות הליתיום, LiCoO₂, יכול להוות מספר סכנות אם התא נפגע. בניגוד למספר אפשרויות סוללה אחרות, פגיעה במתחם הדליק והלחץ יכולה להביא לתוצאות קיצוניות. כדי להקל על זה, תאי סוללה מבוססי ליתיום כפופים למספר בדיקות בטיחות, שרבות מהן מחמירות יותר מאשר מקביליהם מבוססי החומצה.

מחממים

היו מספר מקרים של סוללות מבוססות ליתיום המתלקחות בתנאי חום קיצוניים. מצברים תחת לחץ חום בשילוב עם כל לחץ נוסף, בלתי צפוי או קצר חשמלי יכול 'להתפוצץ' ולהשאיר סוללה הרוסה אפל מציעה החלפה בחינם ל- iPod Nano מהדור הראשון [חדשות]נדיר ככל שאפל מודה בפומבי בתקלה, זו גדולה מכדי להתעלם ממנה. לדברי אפל, הסוללות של כמה ננו-אייפוד מהדור הראשון עשויות להתחמם יתר על המידה ולהפוך ל ... קרא עוד ולא פעם, פיסת טכנולוגיה ניידת פגומה.

לכל סוללה מבוססת ליתיום יש מפריד מובנה הכלול בתא. זה מבחין בין האלקטרודות החיוביות והשליליות בתהליך הטעינה / פריקה. אם מפריד זה הופך מחורר או פגום, יש סיכוי שהאלקטרודות יכלו ליצור קשר. זה גורם לסוללה לחוות עלייה מהירה בחום שעלולה להוביל לפיצוץ.

לסוללה יש מנגנון אוורור למניעת התרחשות כזו אך בסופו של דבר, בגלל אופי הכימיקלים המתחם המועלה, הסיכוי לתגובה נפיצה נותר עדיין בגלל החום שנוצר על ידי הכימיקל תגובה.

דירוג פריקה

מבוסס על ליתיום סוללות מעדיפות פריקה חלקית כיצד לגרום לסוללה של הטלפון להימשך זמן רב יותר ולהחזיק מיץ נוסףחיי הסוללה הם אחד המאבקים הגדולים ביותר של האלקטרוניקה המודרנית. טלפונים חכמים, טאבלטים ומחשבים ניידים כולם מתמודדים עם זה - אז מה אתה יכול לעשות כדי למקסם את משך הזמן שאתה מקבל בתשלום? קרא עוד , במקום 'עמוק' או 'מלא'. אין להם זיכרון טעינה ולכן פריקה חלקית אינה משפיעה על הביצועים העתידיים.

עם זאת, פריקה 'עמוקה', כלומר התדלדל לחלוטין של הסוללה, תגרום למתח של סוללה מבוססת ליתיום ליפול ועלול לגרום לסוללה שנפגעה לצמיתות.

תהליך הזדקנות

גיל סוללות מבוסס ליתיום. אורך החיים המקסימאלי שלהם נחשב בין 2-4 שנים מה לעשות אם סוללת המחשב הנייד או הטאבלט לא תיטעןמדי פעם אנו מקבלים שאלה ב- MakeUseOf תשובות לגבי מצבר שמסרב לטעון. זה לא מפתיע. ידוע שסוללות מחזיקות מעמד זמן רב כל כך, ותנאים גרועים יכולים להפחית בצורה דרסטית את חייהם. נושאים... קרא עוד תלוי במספר מחזורי הטעינה / הפריקה שחוו. זה לא אומר שעליך לעקוב אחר מספר הפעמים בהן אתה משתמש בסוללה, כי זה יהיה די קשה. אולם כיבוי באמצעות מצבר חדש והשארתו על המדף לא יאריך את חיי הסוללה - הסוללה עדיין תחזיק מעמד רק 2-4 שנים.

כדאי לבדוק גם מתי יוצרה סוללה ברכישת מוצר טק נייד חדש. אם זה יושב מיותר במחסן כבר שנה, זו שנה של חיי סוללה כבר הושלמה. צרו קשר עם יצרן המוצר ובקשו סוללה חדשה במידת האפשר.

ישנם יישומים מודרניים לניהול סוללות הטוענים כי הם מסוגלים להפוך את השפלת התאים המקובלת הנוכחית לאורך זמן, כגון batteryOS ‘, מוצר שיושק בפברואר 2015.

לי-אייר

ה הדור הבא של סוללות ליתיום טכנולוגיות סוללות שהולכות לשנות את העולםטכנולוגיית סוללות צומחת לאט יותר מאשר טכנולוגיות אחרות, והיא כיום עמוד האוהל הארוך במספר תעשיות מגושמות. מה יהיה העתיד של טכנולוגיית הסוללה? קרא עוד תכלול כימיה של ליתיום-אוויר, המאפשרת צפיפות אנרגיה גבוהה במיוחד בעיצובים קלים יותר ויותר. סוללות Li-Air משיגות יתרון בצפיפות אנרגיה על פני מקבילותיהן המסורתיות חמצן שופע כדי לגרום לזרימת זרם במקום לאגור את החמצון הכימי הנדרש באופן פנימי.

לצערי, עדיין נדרש מחקר במספר אזורי מפתח לפני שמוצר Li-Air בר-קיימא מסחרי יופיע במכשירים הניידים שלנו.

האם זה עזר להבנת הסוללות במכשירים הניידים שלך? תן לנו לדעת מה אתה חושב להלן!

זיכויים לתמונה: מצברים דרך ויקימדיה Commons, ערימה וולטאית באמצעות Wikimedia Commons, סוללת ליתיום-יון באמצעות Wikimedia Commons, סוללת ליתיום-פולימר באמצעות Wikimedia Commons, 3GS עם סוללה שבורה דרך Wikimedia Commons, סוללה ריקה באמצעות Pixabay, צפיפות אנרגיה סוללה באמצעות ויקימדיה Commons