همه چیز درباره باتری ها: قسمت دوم مشخصات و اصطلاحات

سیسوگ در مقاله اول همه چیز درباره باتری‌ها مقدمه‌ای از فن‌آوری‌ها و تکنولوژی‌های باتری را بیان کرد. در این قسمت قصد دارد  دسته‌بندی، مشخصات عمومی و اصطلاحات باتری‌ها را توضیح دهد. با سیسوگ همراه باشید.

در قسمت قبلی توضیح دادم که چگونه  Max Maxfield  مرا به پروژه ربات خود مرتبط کرد.

این سری از مجموعه مقالات منجر شد که در آن ما انواع مختلف فن‌آوری باتری را، از lead-acid و zinc-based، lithium-based، گرفته تا انواع مختلفی از عجیب و غریب و فوق العاده‌ترین نوع باتری‌ها را توضیح دهم. همچنین در هر مقاله، چند نکته و ترفند را ارائه خواهم کرد.

نکته 1: شروع انتخاب

من همیشه فرآیند انتخاب را با محیط آغاز می‌کنم. اغلب فضای جستجو می‌تواند توسط محدودیت‌های زیست محیطی قطع شود. به عنوان مثال، چرا وقتتان را باتری لیتیومی هدر می‌دهید، زمانی‌که باتری باید در دمای 325 درجه سانتیگراد کار کند. درحالی‌که این باتری قادر به کار در این دما نیست ولی باتری  sodium-sulfur در این دما کار می‌کند؟ مثال دیگر، مدل قدیمی (غیر GEL) باتری lead-acid است که به صورت دوره‌ای به آب نیاز دارد. این نوع باتری باید در یک محفظه مستطیلی کاملاً بسته نگهداری شود.

باتری چیست؟

از دیدگاه سنتی، باتری یک واکنش شیمیایی است که موجب تولید برق می‌شود. اما در این دوره چنین تعریفی برای آن کم‌رنگ شده است. که این می‌توانید  موضوع خوبی برای بحث و به اشتراک گذاشتن نظرات باشد.

نکته 2: انرژی در برابر قدرت

برای جلوگیری از اشتباه، مهم است که توجه داشته باشید یک باتری انرژی پتانسیل را در خود ذخیره می‌کند. هنگامی که جریان بار الکتریکی جریان می‌یابد، این انرژی پتانسیل به شکل نیروی الکتریکی تبدیل می‌شود، که آمپر در برخی ولتاژها است و وات (آمپر * ولت) است. کل انرژيی‌ای که به بار تحويل مي‌شود، ولتاژ لحظه ایست که از ضرب با جریان لحظه‌ای  (v(t) x a(t در طول زمان پیوسته حاصل می‌شود. به همین دلیل واحد انرژی ژول است زیرا وات در زمان پیوسته ضرب  می‌شود.

مشخصات و اصطلاحات

به نظر می‌رسد همیشه باتری‌ای که یک ابر قدرت باشد، را می‌خواهیم. اما با چه قیمتی؟ با چه سایزی؟ و در چه وزنی؟  بدیهی است که همواره مخالفت‌ها وجود دارد، و ما باید بدانیم که تولیدکنندگان چگونه همه چیز را مشخص می کنند. برخی از این موارد را در پست‌های آینده پوشش می‌دهیم، اما در حال حاضر برخی از شرایط و مشخصات عبارتند از:

نواع اولیه و ثانویه

باتری‌های اولیه، آن‌هایی هستند که ولتاژ تولید می‌کنند و اساساً به محض ساخته شدن آماده استفاده (بدون شارژ) هستند، این‌ها اغلب قابل شارژ نیستند. باتری‌های ثانویه پس از ساخت قبل از اولین استفاده باید شارژ شوند. این باتری‌ها به طور کلی قابل شارژ هستند.

نوع هوشمند

این نوع باتری شامل یک دستگاه یا مدار است که برای نظارت بر باتری استفاده می‌شود و وضعیت آن را به یک دستگاه خارجی انتقال می‌دهد. به طور معمول، مدار مواردی مانند وضعیت شارژ، دما یا محیط زیست، سلامت، سن، شماره سریال، شماره مدل و غیره را گزارش می‌دهد. برخی از این‌ها را می‌توان برای عملکرد بهتر باتری مورد استفاده قرار داد مانند محدوده جریان و تریشولد. اگر یک باتری دارای چهار اتصال یا بیشتر باشد، شانس خوبی است چرا که این می‌تواند یک باتری هوشمند باشد. اطلاعات زیادی در ارتباط با این موضوع وجود دارد، بنابراین ما در آینده جزئیات آن را بیشتر بیان خواهیم کرد.

مقاومت داخلی و حداکثر مقاومت داخلی:

مقاومت داخلی باتری، که با اهم اندازه‌گیری می‌شود، مقاومت مؤثر DC است که با ولتاژ باتری به صورت سری قرار دارد (برای مقاومت AC، امپدانس را در زیر ببینید.). بیشترین مشخصات، حداکثر ضریب مقاومت داخلی برای یک شارژ یا دشارژ هنگام کار با باتری در مدت زمان توصیه شده توسط سازنده است. برای اندازه‌گیری مقاومت داخلی DC، از روش دو لایه DC-load استفاده می کنم. مقاومت بار را انتخاب کنید که باتری را به آرامی بارگذاری می کند، بار را به مدت 10 ثانیه اعمال کنید، سپس ولتاژ ترمینال V1 و I1 را با وجود مقاومت بار اندازه بگیرید. سپس یک بار بالاتر (مقاومت پایین) را برای سه ثانیه اعمال کنید و ولتاژ ترمینال V2 و جریان I2 را اندازه گیری کنید. مقاومت داخلی DC برابر است با  =  (V1 – V2) / (I2 – I1). دو بار باید به اندازه کافی متفاوت باشند تا دلتای ولتاژ بسیار واضحی را بسازند و البته در داخل توصیه‌های سازنده باقی بمانند. برای اعتماد بیشتر به این مقدار، اندازه‌گیری‌ها را با یک جفت مقامت کاملا متفاوت تکرار کنید. وجه داشته باشید که مقاومت داخلی (و امپدانس) یک باتری، علت اصلی از دست دادن ظرفیت و ناکارآمدی آن است.

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

منبع