Ang baterya ang pinakamahalagang electronics sa iyong hardware. Ngunit paano masisigurong pipiliin mo ang customized na lithium ion na baterya na angkop para sa iyong hardware?
Kasama sa artikulong ito ang dalawang bahagi upang ipakita ang tanong . Tinatalakay ng Bahagi 1 ang mahahalagang pagsasaalang-alang kapag pumipili ng tamang baterya para sa aplikasyon ng consumer. Kabilang dito ang rechargeability, energy density, power density, shelf life, safety, form factor, cost at flexibility. Ang Bahagi 2 ay titingnan kung paano nakakaapekto ang chemistry sa mahahalagang sukatan ng baterya, at samakatuwid ang pagpili ng baterya para sa iyong aplikasyon. Sa bahagi 3 titingnan natin ang mga karaniwang pangalawang kemikal na baterya.
ILANG MAHALAGANG KONSIDERASYON SA PAGPILI NG BATTERY AY:
1. Pangunahin kumpara sa Pangalawa – Ang isa sa mga unang pagpipilian sa pagpili ng baterya ay ang magpasya kung ang application ay nangangailangan ng pangunahin (iisang gamit) o pangalawang (rechargeable) na mga baterya. Para sa karamihan, ito ay isang madaling desisyon para sa taga-disenyo. Ang mga application na may paminsan-minsang pasulput-sulpot na paggamit (tulad ng smoke alarm, laruan o flashlight), at mga disposable na application kung saan ang pag-charge ay nagiging hindi praktikal na ginagarantiyahan ang paggamit ng pangunahing baterya. Ang mga hearing aid, relo (ang mga smartwatch ay eksepsiyon), mga greeting card at pacemaker ay magandang halimbawa. Kung ang baterya ay patuloy na gagamitin at para sa mahabang panahon, tulad ng sa isang laptop, isang cell phone o isang smartwatch, isang rechargeable na baterya ay mas angkop.
Ang mga pangunahing baterya ay may mas mababang rate ng self-discharge - isang kaakit-akit na tampok kapag hindi posible o praktikal ang pag-charge bago ang unang paggamit. Ang mga pangalawang baterya ay malamang na mawalan ng enerhiya sa mas mataas na rate. Ito ay hindi gaanong mahalaga sa karamihan ng mga application dahil sa kakayahang mag-recharge.
2. Enerhiya kumpara sa Power - Ang runtime ng isang baterya ay idinidikta ng kapasidad ng baterya na ipinahayag sa mAh o Ah at ang discharge current na maaaring ibigay ng baterya sa paglipas ng panahon.
Kapag inihambing ang mga baterya ng iba't ibang kimika, kapaki-pakinabang na tingnan ang nilalaman ng enerhiya. Upang makuha ang nilalaman ng enerhiya ng isang baterya, i-multiply ang kapasidad ng baterya sa Ah sa boltahe upang makakuha ng enerhiya sa Wh. Halimbawa, ang isang nickel-metal hydride na baterya na may 1.2 V, at isang lithium-ion na baterya na may 3.2 V ay maaaring magkaroon ng parehong kapasidad, ngunit ang mas mataas na boltahe ng lithium-ion ay magpapataas ng enerhiya.
Ang boltahe ng bukas na circuit ay karaniwang ginagamit sa mga kalkulasyon ng enerhiya (ibig sabihin, boltahe ng baterya kapag hindi nakakonekta sa isang load). Gayunpaman, ang kapasidad at enerhiya ay parehong lubos na nakadepende sa bilis ng pag-alis. Ang teoretikal na kapasidad ay idinidikta lamang ng mga aktibong materyales sa elektrod (kimika) at aktibong masa. Gayunpaman, ang mga praktikal na baterya ay nakakamit lamang ng isang maliit na bahagi ng mga teoretikal na numero dahil sa pagkakaroon ng mga hindi aktibong materyales at kinetic na limitasyon, na pumipigil sa ganap na paggamit ng mga aktibong materyales at pagtatayo ng mga discharge na produkto sa mga electrodes.
Ang mga tagagawa ng baterya ay madalas na tumutukoy sa kapasidad sa isang ibinigay na rate ng paglabas, temperatura, at cut-off na boltahe. Ang tinukoy na kapasidad ay depende sa lahat ng tatlong mga kadahilanan. Kapag naghahambing ng mga rating ng kapasidad ng tagagawa, tiyaking tinitingnan mo ang mga rate ng drain sa partikular. Ang isang baterya na mukhang may mataas na kapasidad sa isang spec sheet ay maaaring aktwal na gumanap nang hindi maganda kung ang kasalukuyang drain para sa application ay mas mataas. Halimbawa, ang bateryang na-rate sa 2 Ah para sa 20-oras na pag-discharge ay hindi makakapaghatid ng 2 A sa loob ng 1 oras, ngunit magbibigay lamang ng maliit na bahagi ng kapasidad.
Ang mga baterya na may mataas na kapangyarihan ay nagbibigay ng mabilis na kakayahan sa pagdiskarga sa mataas na rate ng drain gaya ng sa mga power tool, o mga application ng baterya ng starter ng sasakyan. Karaniwan, ang mga baterya na may mataas na kapangyarihan ay may mababang density ng enerhiya.
Ang isang magandang pagkakatulad para sa kapangyarihan laban sa enerhiya ay mag-isip ng isang balde na may spout. Ang isang mas malaking balde ay maaaring maglaman ng mas maraming tubig at katulad ng isang baterya na may mataas na enerhiya. Ang laki ng pagbubukas o spout mula sa kung saan ang tubig ay umalis sa balde ay katulad ng kapangyarihan - kung mas mataas ang kapangyarihan, mas mataas ang rate ng drain. Upang madagdagan ang enerhiya, karaniwan mong tataas ang laki ng baterya (para sa isang partikular na chemistry), ngunit upang madagdagan ang lakas, binabawasan mo ang panloob na resistensya. Ang pagbuo ng cell ay gumaganap ng malaking bahagi sa pagkuha ng mga baterya na may mataas na density ng kapangyarihan.
Dapat mong ihambing ang teoretikal at praktikal na mga density ng enerhiya para sa iba't ibang chemistries mula sa mga aklat-aralin ng baterya. Gayunpaman, dahil ang densidad ng kuryente ay lubos na nakadepende sa pagbuo ng baterya ay bihira mong makitang nakalista ang mga halagang ito.
3. Boltahe - Ang boltahe ng pagpapatakbo ng baterya ay isa pang mahalagang pagsasaalang-alang at idinidikta ng mga materyales na elektrod na ginamit. Ang isang kapaki-pakinabang na pag-uuri ng baterya dito ay ang pagsasaalang-alang ng aqueous o water based na mga baterya kumpara sa lithium based chemistries. Ang lead acid, Zinc carbon at Nickel metal hydride ay gumagamit lahat ng water based electrolytes at may mga nominal na boltahe mula 1.2 hanggang 2 V. Sa kabilang banda, ang mga lithium based na baterya ay gumagamit ng mga organic na electrolyte at may nominal na boltahe na 3.2 hanggang 4 V (parehong pangunahin at pangalawa).
Maraming electronic component ang gumagana sa pinakamababang boltahe na 3 V. Ang mas mataas na operating voltage ng lithium based chemistries ay nagbibigay-daan sa isang cell na gamitin sa halip na dalawa o tatlong aqueous based na mga cell sa serye upang mabuo ang nais na boltahe.
Ang isa pang bagay na dapat tandaan ay ang ilang mga kemikal ng baterya tulad ng Zinc MnO2 ay may sloping discharge curve, habang ang iba ay may flat profile. Nakakaimpluwensya ito sa boltahe ng cutoff (Fig 3).
Figure 3: Voltage Plot Batay sa Battery Chemistry
VTC Power voltage plot na baterya sa chemistry
4. Saklaw ng temperatura - Idinidikta ng chemistry ng baterya ang hanay ng temperatura ng application. Halimbawa, ang aqueous electrolyte based Zinc-carbon cells ay hindi maaaring gamitin sa ibaba 0°C. Ang mga alkalina na selula ay nagpapakita rin ng matinding pagbaba ng kapasidad sa mga temperaturang ito, kahit na mas mababa sa Zinc-carbon. Ang mga pangunahing baterya ng lithium na may organic electrolyte ay maaaring patakbuhin hanggang -40°C ngunit may makabuluhang pagbaba sa pagganap.
Sa mga rechargeable na application, ang mga baterya ng lithium ion ay maaaring ma-charge sa pinakamataas na rate lamang sa loob ng isang makitid na window na humigit-kumulang 20° hanggang 45°C. Higit pa sa hanay ng temperaturang ito, kailangang gumamit ng mas mababang mga agos/boltahe, na nagreresulta sa mas mahabang oras ng pag-charge. Sa mga temperaturang mababa sa 5° o 10°C, maaaring kailanganin ang trickle charge para maiwasan ang kinatatakutang problema sa lithium dendritic plating, na nagpapataas ng panganib ng thermal runaway (narinig na nating lahat ang mga sumasabog na Lithium based na baterya na maaaring mangyari bilang resulta. ng overcharging, mababa o mataas na temperatura na pagsingil, o short circuiting mula sa mga contaminant).
KASAMA ANG IBA PANG ISAalang-alang:
5. Shelf life – Ito ay tumutukoy sa kung gaano katagal uupo ang baterya sa isang bodega o sa isang istante bago ito gamitin. Ang mga pangunahing baterya ay may mas matagal na buhay sa istante kaysa sa pangalawa. Gayunpaman, ang buhay ng istante sa pangkalahatan ay mas mahalaga para sa mga pangunahing baterya dahil ang mga pangalawang baterya ay may kakayahang ma-recharge. Ang isang pagbubukod ay kapag ang recharging ay hindi praktikal.
6. Chemistry – Marami sa mga katangiang nakalista sa itaas ay dinidiktahan ng cell chemistry. Tatalakayin natin ang mga karaniwang magagamit na kemikal ng baterya sa susunod na bahagi ng serye ng blog na ito.
7. Pisikal na laki at hugis – Karaniwang available ang mga baterya sa mga sumusunod na format ng laki: button/coin cell, cylindrical cell, prismatic cell, at pouch cell (karamihan sa mga ito ay nasa standardized na mga format).
8. Gastos - May mga pagkakataon na maaaring kailanganin mong ipasa ang isang baterya na may mas mahusay na mga katangian ng pagganap dahil ang application ay masyadong sensitibo sa gastos. Ito ay totoo lalo na para sa mataas na dami ng mga disposable application.
9. Transportasyon, mga regulasyon sa pagtatapon – Ang transportasyon ng mga bateryang nakabatay sa lithium ay kinokontrol. Ang pagtatapon ng ilang mga kemikal ng baterya ay kinokontrol din. Maaaring isa itong pagsasaalang-alang para sa mga application na may mataas na volume.
10. Kaligtasan ng baterya ng lithium ng tagagawa. Kahit na ang ilang mga tagagawa ay hindi gumawa ng anumang pagsubok sa kaligtasan at pagiging maaasahan sa kanilang sariling panig bago ang mass production. Ito ay nagdudulot ng malaking panganib sa huling aplikasyon.
Maraming mga pagsasaalang-alang kapag pumipili ng baterya. Ang ilan sa mga ito ay nauugnay sa chemistry, habang ang iba ay nauugnay sa disenyo ng baterya, konstruksyon at kakayahan ng tagagawa. Piliin ang pinaka-karanasang tagagawa ng baterya ng lithium ion ang pinakamahalaga. ibigay ang pinakamahusay na panukala para sa iyo!
VTC Power Co.,Ltd
Tel: 0086-0755-32937425
Fax: 0086-0755-05267647
Idagdag: No 10,JinLing Road,Zhongkai Industrial Park,Huizhou City,China
E-mail：info@vtcpower.com
website: http://www.vtcpower.com
mga keyword: #customized na lithium ion na baterya #Primary vs Secondary na baterya#Lithium ion battery pack #Pisikal na laki at hugis #lithium ion battery manufacturing # cylindrical cells# prismatic cells #shelf life#Transportasyon ng mga lithium based na baterya#Lithium battery safety#VTC Power Co .,Ltd
