همه چیز درباره باتری ها قسمت اول : مقدمه

فن‌آوری‌های مختلفی از باتری ها وجود دارد که در انتخاب مناسب‌‎ترین تکنولوژی برای هر دستگاه موثر است. امروزه اکثر دستگاه‌ها کوچک و قابل حمل شده‌اند و این دستگاه‌های کوچک نیاز به منبع تغذیه کوچک و از همه مهم‌تر منبع تغذیه قابل حمل دارد. باتری به عنوان منبع تغذیه قابل حمل از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از موارد بسیار مهم در انتخاب نوع باتری مدت زمان شارژ و دشارژ باتری است، شاید شما برای دستگاه خود به باتری احتیاج داشته باشید که برای مدت چند ساعت یا چند روز و یا حتی چند ماه به شارژ مجدد نیاز نداشته باشد. هم‌چنین ممکن ست برای دستگاه خود به حداقل جریان مشخصی احتیاج داشته باشید. برای پاسخ به انواع نیازهای مشتریان باتری های متنوعی در سطح بازار وجود دارد که با آگاهی از نوع باتری و اطلاعات کاربردی می‌توانید مناسب‌ترین تکنولوژی باتری را برای دستگاه خود انتخاب نمایید. سیسوگ در این سری از مجموعه مقالات قصد دارد اطلاعات مهم و کاربردی درباره باتری ها را بیان کند.     من یک مهندس برق با تجربه 30 ساله هستم، که در بسیاری از زمینه‌ها شامل دیجیتال، آنالوگ، برق، ارتباطات و میکروکنترلرها تخصص دارم. من برای یک شرکت به نام MaxVision کار می‌کنم که عملکرد بالایی دارد. شاید به نظر خیلی عجیب بیاید ولی دفتر کاری  Max Maxfield (از جمله مردهای تکنولوژزی) در ساختمان ما قرار دارد و چون ما آشپزخانه مشترکی داریم، او در طول سال‌ها، مجبور شده طنزهای من را سر میز قهوه تحمل کند! یکی از روزهایی که شوخی جدیدی به ذهنم رسیده بود، مکالمه بین  Max Maxfield و Willie Richards (کارشناس طراحی مکانیک شرکت MaxVision) را درباره این‌که چه نوع باتری برای ربات‌های مکس مناسب‌تر است، شنیدم. از آن‌‌جایی که من دانش قابل توجهی در مورد باتری‌ها و هم‌چنین ربات‌ها داشتم، کمک‌ها و پیشنهادهای خو را در قالب جوک بیان کردم.       مکس گفت، اگر اطلاعات کامل باتری‌ها از جمله نوع، فن آوری، اصطلاحات، مشخصات و اطلاعات زیست محیطی روی جلد باتری‌ها نوشته شود، برای مصرف‌کنندگان بسیار کارآمد و مناسب خواهد بود. بعد از آن ما نوع خاصی از باتری‌ها را با درج تمامی اطلاعاتی که یک کاربر برای انتخاب باتری مناسب نیاز دارد روکش کردیم. از وقتی که جزئیات را در باتری‌ها در نظر گرفتیم، توانستیم باتری‌های مناسب برای ربات‌های مکس را پیشنهاد بدهیم. باتری در سال 1800 توسط Alessandro Volta از ایتالیا اختراع شد. مطمئناً ولتا از این‌که اختراعش در همه جا به صورت متنوع فراگیر شده بسیار شگفت زده است.  با این توضیح، برای برخی ازکارها، بهتر است از یک خازن استفاده کنید، نه یک باتری. غافلگیر شدید؟! خب، شما حداقل زمانی‌ که برق منظم با توان بالا نیاز دارید می‌توانید خازن را انتخاب کنید. در بعضی موارد برای بارهای کم شما می‌توانید کاربرد برق منظم را نادیده بگیرید و تنها یک خازن را شارژ کنید و تا زمانی‌که آن را دور بیندازید از آن استفاده کنید. هنگامی‌که درباره اصطلاحات و تکنولوژی باتری صحبت کنیم، احتمالاً دلیل انتخاب خازن در مقابل باتری روشن‌تر خواهد شد. در هنگام انتخاب فن‌آوری باتری برای یک کار خاص، عوامل زیادی در نظر گرفته می شود. علاوه بر اندازه نسبی، وزن و هزینه (از ارزان قیمت به گران قیمت). ملاحظات اصلی و عوامل موثر به شرح زیر است:  

زیست محیطی (عملکرد و ذخیره سازی):

دما، فشار هوا، ارتفاع، فشار مکانیکی، ارتعاش، موقعیت نصب، تشدید تابش، زنگ زدگی، بسته بندی / شکل، ذخیره سازی یا عمر مفید، دفع، مواد زائد تولید شده و خروج گاز، مواد مصرفی، ایمنی، و مواد / RoHS  

کاربرد باتری:

انواع (شامل اولیه، ثانویه و هوشمند)، تکنولوژی، شیمیایی، بازده و زیان، سیکل و نرخ شارژ / تخلیه، عمق تخلیه، عمر مفید، اثر حافظه، تکنیک‌های شارژ، خازن / باتری هیبریدی، موارد استفاده، ظرفیت، تراکم (انرژی و وزن)، مدار حفاظت، اندازه گیری و گاز سنج، کیفیت، قابلیت اطمینان، و شارژ و زمان اجرا. از آنجا که اولین مدل خام Volta، در بسیاری از انواع باتری‌ها به کار گرفته شده است. برخی از این فن‌آوری‌ها به شرح زیر است:  

PbX	Lead-acid
NiCd	Nickel cadmium
NiMH	Nickel metal hydride
NiZn	Nickel zinc
ZnO	Zinc-air
ZnC	Zinc-carbon
ZnCl2	Zinc-chloride
ZnMnO2	(Zinc-manganese dioxide (alkaline
LiFeS2	Lithium-iron disulfide
LiMnO2	Lithium-manganese dioxide
LiSOCl2	Lithium thionyl chloride
LiCFX	Lithium poly carbon monofluoride
LiSO2	Lithium sulfur dioxide
LiI2	Lithium iodine
LiAlCl4	Lithium aluminium chloride
(LiCoO2 (LCO	Lithium cobalt oxide
(LiFePO4 (LFP	Lithium iron phosphate
(LiMn2O4 (LMO	Lithium manganese oxide
(LiNiMnCoO2 (NMC	Lithium nickel manganese cobalt oxide
(LiNiCoAlO2 (NCA	Lithium nickel cobalt aluminum oxide
(Li4Ti5O12 (LTO	lithium titanate
Ag2O	Silver oxide
AgZn	Silver-zinc
(Na2S4 (NaS	Sodium sulfur
Nuclear or atomic

  این‌ها فقط بعضی از موارد رایج و قابل توجه بودند. من نمی‌توانم تمام این فن‌آوری‌ها و تکنولوژی ها رابه صورت عمقی توضیح دهم. در مقاله بعدی دسته‌بندی، مشخصات عمومی و اصطلاحات را توضیح خواهم داد.   با سیسوگ همراه باشید تا مقالات “همه چیز درباره باتری‌ها” را بخوانید. منبع