همه چیز درباره باتری ها قسمت سوم : مشخصات و اصطلاحات

سیسوگ در مقاله دوم همه چیز درباره باتری ها مبحث دسته‌بندی، مشخصات عمومی و اصطلاحات باتری‌ها را آغاز کرد. در این مقاله نیز به ادامه این مبحث می‌پردازیم. با سیسوگ همراه باشید.

همیشه باتری‌ای را می‌خواهیم که یک ابر قدرت باشد. اما با چه قیمتی؟ با چه سایزی؟ و در چه وزنی؟ بگذارید با مشخصات و اصطلاحات باتری‌ها شروع کنیم.

امپدانس:

این به واکنش پیچیده AC برمی‌گردد که با اهم اندازه‌گیری می‌شود. (برای مقاومت DC، به قسمت مقاومت داخلی مراجعه کنید). بیشتر مدل‌های پیشرفته باتری شامل اندوکتانس،خازن و دو مقاومت هستند. معمولاً، از یک ژنراتوی 1000 هرتزی برای تحریک باتری استفاده می‌کنند تا راکتانس باتری را اندازه‌گیری کنند. برای جریان بار که پیوسته است و مدام تغییر می‌کند، اندازه‌گیری امپدانس بهتر از اندازه‌گیری مقاومت داخلی است. (در ادامه جزئیات آن را بیشتر بیان می‌کنیم.)

انرژی اختصاصی:

نسبت انرژی به وزن (یا انرژی به جرم)  در وات-ساعت به کیلوگرم (Wh/Kg) یا مگاژول به کیلوگرم اندازه‌گیری می‌شود. معمولاً (اما شاید به صورت نادرست) از آن به عنوان تراکم انرژی یاد می‌شود، در واقع بیان می‌کند این باتری نسبت به وزن خودش چقدر قدرت دارد. برخی تولیدکنندگان از نسبت ژول بر گرم (J/g) استفاده می‌کنند.

تراکم انرژی:

نسبت انرژی به حجم (یا انرژی به اندازه)  در وات-ساعت به لیتر (Wh/L) یا مگاژول به لیتر اندازه‌گیری می‌شود. . این موضوع بیان می‌کند، این باتری نسبت به اندازه خود چقدر قوی است. برخی تولیدکنندگان از نسبت ژول بر لیتر (J/L) استفاده می‌کنند.

نرخ انرژی به مصرف:

هزینه انرژی  در وات-ساعت به دلار  ($/Wh) اندازه‌گیری می‌شود. این نرخ اجازه می‌دهد منابع مختلف انرژی از لحاظ قیمت باهم مقایسه شوند. گاهی اوقات نسبت و واحدها معکوس می‌شوند. به عنوان مثال، (Kj/$)

نیرو خاص:

نسبت نیرو به وزن (یا نیرو به جرم)  در وات بر کیلوگرم (W/Kg)  اندازه‌گیری می‌شود. این مشخصات باتری نیست، بلکه به توانایی آن در تحویل نیرو اشاره می‌کند. عدد بیشتر نشان دهنده مقاومت داخلی پایین‌تر است. حداکثر تحویل نیرو به بار زمانی رخ می‌دهد که مقاومت بار برابر با مجموع مقاومت داخلی باتری، مقاومت سیم و اتصالات باشد. با این حال، به دلیل تلفات I2R چنین وضعیتی در تحویل انرژی کل چندان موثر نیست.

سلول:

کوچکترین واحدی که مشخصه اساسی واکنش شیمیایی یعنی  ولتاژ را تولید می‌کند. اگر یک سلول به تنهایی نتواند ولتاژ، جریان و نیرو را به اندازه کافی تولید کند، چندین سلول به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک ماژول را تولید کنند. تولیدکندگان این ماژول‌ها آموزش دیده‌اند و دارای گواهینامه هستند تا بتوانند این ماژول‌ها را تولید کنند و بفروشند. این جز الزامات ایمنی، دستگاه‌ها، مدارها و استفاده از مواد است. (در آینده جزئیات بیشتری را بیان خواهیم کرد.)

مقدار لیتیوم شیمیایی باتری (ELC):

باتری‌های لیتیومی بر اساس میزان لیتیومی که در آن‌ها استفاده شده است طبقه‌بندی می‌شوند. واحد اندازه‌گیری این مقدار بر حسب گرم می‌باشد. هر 8 گرم لیتیوم استفاده شده در باتری معادل 100 وات ساعت است. برای پیدا کردن مقدار لیتیوم استفاده شده در باتری وات ساعت در 0.08 ضرب می‌شود. ELC = Wh x 0.08

حداکثر جریان پیوسته دشارژ:

بالاترین جریان که می تواند با خیال راحت و به طور مداوم از باتری کشیده شود، به طوری‌که عملکرد کلی مشخص شده برای باتری را به طور قابل ملاحظه ای کاهش نمی دهد یا سبب آسیب رساندن به آن نمی شود.

حداکثر پالس جریان دشارژ:

حداکثر جریانی که باتری می‌تواند در تعداد پالس‌های تعیین شده توسط تولید کنده دشارژ شود را گویند و بعد از آن زمان بازیابی باتری است. این مدت زمان توسط تولیدکننده باتری مشخص می‌شود تا از تخلیه بیش از حد باتری که باعث آسیب رسیدن به باتری و یا کاهش ظرفیت آن می‌شود جلوگیری شود.

چرخه ماندگاری یا طول عمر:

به تعداد دوره‌های شارژ و دشارژ باتری قبل از اینکه عملکرد خود را از دست بدهد گفته می‌شود. طول عمر باتری‌ها برای شارژ و دشارژ در شرایط خاص تخمین زده می‌شود. عمر واقعی به عمق تخلیه و شرایط محیطی همچون درجه حرارت و رطوبت بستگی دارد. هرچه عمق تخلیه بیشتر باشد طول عمر آن کمتر است.

راندمان شارژ / دشارژ:

اندازه‌گیری انتقال انرژی واقعی به نرخ انرژی را گویند که به صورت در صد بیان می‌شود. به عنوان مثال راندامان دشارژ برابر است با :  x 100 (انرژی واقعی/نرخ انرژی)

میزان خود تخلیه :

درصد کل ظرفیتی که هر ماه بدون هیچگونه بارگیری کاهش می یابد. واکنش های شیمیایی آهسته‌ای که حتی بدون هیچ گونه باروری اتفاق می‌افتد، ظرفیت باتری را کاهش می‌دهد. این دلیل اصلی این است که باتر‌ی‌ها عمر مفید محدودی دارند.

سیسوگ در قسمت بعدی  همه چیز درباره باتری‌ها نیز ادامه مشخصات عمومی و اصطلاحات باتری‌ها را بیان خواهد کرد. با سیسوگ همراه باشید.

منبع