نوع البطارية وسعة البطارية

تقديم

البطارية هي المساحة التي تولد تيارًا في كوب ، أو علبة ، أو حاوية أخرى أو حاوية مركبة تحتوي على محلول إلكتروليت وأقطاب كهربائية معدنية. باختصار ، إنه جهاز يمكنه تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية. له قطب موجب وقطب سالب. مع تطور العلم والتكنولوجيا ، تُعرف البطاريات على نطاق واسع بالأجهزة الصغيرة التي تولد الطاقة الكهربائية ، مثل الخلايا الشمسية. تشمل المعلمات التقنية للبطارية بشكل أساسي القوة الدافعة الكهربائية والسعة والنقطة المحددة والمقاومة. يمكن أن يؤدي استخدام البطارية كمصدر للطاقة إلى الحصول على تيار بجهد ثابت ، تيار مستقر ، مصدر طاقة ثابت طويل الأجل ، وتأثير خارجي منخفض. تتميز البطارية بهيكل بسيط ، حمل مريح ، عمليات شحن وتفريغ مريحة ولا تتأثر بالمناخ ودرجة الحرارة. تتمتع بأداء مستقر وموثوق وتلعب دورًا كبيرًا في جميع جوانب الحياة الاجتماعية الحديثة.

أنواع البطاريات المختلفة

محتوى

تقديم

1. تاريخ البطارية
2. مبدأ العمل

ثالثا ، معلمات العملية

3.1 القوة الدافعة الكهربائية

3.2 القدرة المقدرة

3.3 الفولطية المقدرة

3.4 جهد الدائرة المفتوحة

3.5 المقاومة الداخلية

3.6 مقاومة

3.7 معدل الشحن والتفريغ

3.8 عمر الخدمة

3.9 معدل التفريغ الذاتي

الرابع ، نوع البطارية

4.1 قائمة حجم البطارية

4.2 معيار البطارية

4.3 بطارية عادية

خمسة ، المصطلحات

5.1 المعيار الوطني

5.2 الحس السليم للبطارية

5.3 اختيار البطارية

5.4 إعادة تدوير البطارية

1. تاريخ البطارية

في عام 1746 اخترع ماسون بروك من جامعة ليدن في هولندا "ليدن جار" لتجميع الشحنات الكهربائية. رأى صعوبة في إدارة الكهرباء لكنه سرعان ما اختفى في الهواء. أراد إيجاد طريقة لتوفير الكهرباء. في أحد الأيام ، حمل دلوًا معلقًا في الهواء ، متصلًا بمحرك ودلو ، وأخرج سلكًا نحاسيًا من الدلو ، وغمسه في زجاجة مملوءة بالماء. كان مساعده يحمل قنينة زجاجية في يده ، وهز ماسون بولوك المحرك من جانبه. في هذا الوقت ، لمس مساعده البرميل عن طريق الخطأ وشعر فجأة بصدمة كهربائية قوية وصرخ. ثم تواصل ميسون بولوك مع المساعد وطلب منه هز المحرك. في الوقت نفسه ، أمسك زجاجة ماء بيده ولمس البندقية باليد الأخرى. لا تزال البطارية في مراحلها الجنينية يا ليدن جار.

في عام 1780 ، قام عالم التشريح الإيطالي لويجي غاليني بلمس فخذ الضفدع عن طريق الخطأ بينما كان يحمل أدوات معدنية مختلفة في كلتا يديه أثناء إجراء تشريح الضفدع. اهتزت عضلات أرجل الضفدع فورًا وكأنها تعرضت لصدمة كهربائية. إذا لم تلمس الضفدع إلا بآلة معدنية ، فلن يكون هناك رد فعل من هذا القبيل. يعتقد جرين أن هذه الظاهرة تحدث بسبب إنتاج الكهرباء في جسم الحيوان ، والتي تسمى "الكهرباء الحيوية".

أثار اكتشاف الأزواج الجلفانية اهتمامًا كبيرًا من علماء الفيزياء ، الذين تسابقوا لتكرار تجربة الضفدع لإيجاد طريقة لتوليد الكهرباء. قال الفيزيائي الإيطالي والتر بعد عدة تجارب: إن مفهوم "الكهرباء الحيوية" غير صحيح. قد تكون عضلات الضفادع التي يمكن أن تولد الكهرباء بسبب السوائل. غمر فولت قطعتين معدنيتين مختلفتين في حلول أخرى لإثبات وجهة نظره.

في عام 1799 ، غمر فولت صفيحة من الزنك ولوح من الصفيح في المياه المالحة واكتشف تيارًا يتدفق عبر الأسلاك التي تربط المعدنين. لذلك ، وضع الكثير من القماش الناعم أو الورق المنقوع في الماء المالح بين رقائق الزنك والفضة. عندما لمس كلا الطرفين بيديه ، شعر بتحفيز كهربائي شديد. اتضح أنه طالما أن إحدى اللوحين المعدنيين تتفاعل كيميائيًا مع المحلول ، فإنها ستولد تيارًا كهربائيًا بين الألواح المعدنية.

بهذه الطريقة ، نجح Volt في تصنيع أول بطارية في العالم ، "Volt Stack" ، وهي بطارية متصلة بالسلسلة. أصبح مصدر الطاقة للتجارب الكهربائية المبكرة والتلغراف.

في عام 1836 ، قام دانيال الإنجليزي بتحسين "مفاعل فولت". استخدم حمض الكبريتيك المخفف كمحلول إلكتروليت لحل مشكلة الاستقطاب للبطارية وأنتج أول بطارية من الزنك والنحاس غير المستقطب يمكنها الحفاظ على التوازن الحالي. لكن هذه البطاريات لديها مشكلة. سينخفض ​​الجهد بمرور الوقت.

عندما ينخفض ​​جهد البطارية بعد فترة من الاستخدام ، يمكن أن يعطي تيارًا عكسيًا لزيادة جهد البطارية. لأنه يمكن إعادة شحن هذه البطارية ، يمكن إعادة استخدامها.

في عام 1860 ، اخترع الفرنسي جورج لوكلانش أيضًا سلف البطارية (بطارية الكربون والزنك) ، المستخدمة على نطاق واسع في العالم. القطب الكهربائي هو قطب مختلط من الفولت والزنك للقطب السالب. يتم خلط القطب السالب مع قطب الزنك ، ويتم إدخال قضيب كربون في الخليط كمجمع تيار. كلا القطبين مغموران في كلوريد الأمونيوم (كمحلول إلكتروليتي). هذا هو ما يسمى ب "البطارية الرطبة". هذه البطارية رخيصة ومباشرة ، لذا لم يتم استبدالها بـ "بطاريات جافة" حتى عام 1880. تم تعديل القطب السالب إلى علبة الزنك (غلاف البطارية) ، ويصبح الإلكتروليت معجونًا بدلاً من السائل. هذه هي بطارية الكربون والزنك التي نستخدمها اليوم.

في عام 1887 ، اخترع البريطانيون هيلسون أول بطارية جافة. إلكتروليت البطارية الجاف يشبه العجينة ، ولا يتسرب ، وهو مناسب للحمل ، لذا فقد تم استخدامه على نطاق واسع.

في عام 1890 ، اخترع توماس إديسون بطارية قابلة لإعادة الشحن من الحديد والنيكل.

2. مبدأ العمل

في بطارية كيميائية ، ينتج تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية عن تفاعلات كيميائية عفوية مثل الأكسدة والاختزال داخل البطارية. يتم إجراء هذا التفاعل على قطبين. تشتمل المادة الفعالة للإلكترود الضار على معادن نشطة مثل الزنك والكادميوم والرصاص والهيدروجين أو الهيدروكربونات. تشتمل المادة النشطة للإلكترود الموجب على ثاني أكسيد المنجنيز وثاني أكسيد الرصاص وأكسيد النيكل وأكاسيد المعادن الأخرى والأكسجين أو الهواء والهالوجينات والأملاح والأكسيد الحامض والأملاح وما شابه ذلك. المحلول الكهربائي عبارة عن مادة ذات موصلية أيونية جيدة ، مثل محلول مائي من حمض ، أو قلوي ، أو ملح ، أو محلول غير مائي عضوي أو غير عضوي ، أو ملح مصهور ، أو إلكتروليت صلب.

عندما يتم فصل الدائرة الخارجية ، هناك فرق في الجهد (جهد الدائرة المفتوحة). ومع ذلك ، لا يوجد تيار ولا يمكنه تحويل الطاقة الكيميائية المخزنة في البطارية إلى طاقة كهربائية. عندما تكون الدائرة الخارجية مغلقة ، بسبب عدم وجود إلكترونات حرة في الإلكتروليت ، تحت تأثير فرق الجهد بين القطبين ، يتدفق التيار عبر الدائرة الخارجية. يتدفق داخل البطارية في نفس الوقت. يترافق نقل الشحنة مع المادة النشطة ثنائية القطب والإلكتروليت - تفاعل الأكسدة أو الاختزال عند السطح البيني وترحيل المواد المتفاعلة ونواتج التفاعل. يحقق هجرة الأيونات نقل الشحنة في المنحل بالكهرباء.

تعتبر العملية المعتادة لنقل الشحنة ونقل الكتلة داخل البطارية ضرورية لضمان الإخراج القياسي للطاقة الكهربائية. أثناء الشحن ، يكون اتجاه نقل الطاقة الداخلي وعملية نقل الكتلة عكس التفريغ. يجب أن يكون تفاعل الإلكترود قابلاً للانعكاس لضمان عكس عمليات النقل القياسية والكتلة. لذلك ، فإن تفاعل القطب القابل للانعكاس ضروري لتكوين بطارية. عندما يمر القطب بإمكانية التوازن ، سينحرف القطب بشكل ديناميكي. هذه الظاهرة تسمى الاستقطاب. كلما زادت كثافة التيار (التيار الذي يمر عبر منطقة القطب الكهربي) ، زاد الاستقطاب ، وهو أحد الأسباب المهمة لفقدان طاقة البطارية.

أسباب الاستقطاب: ملحوظة

يسمى الاستقطاب الناتج عن مقاومة كل جزء من البطارية بالاستقطاب الأومي.

يسمى الاستقطاب الناجم عن إعاقة عملية نقل الشحنة عند طبقة السطح البيني للإلكترود والإلكتروليت باستقطاب التنشيط.

يسمى الاستقطاب الناجم عن عملية النقل البطيء للكتلة في طبقة السطح البيني للإلكترود والإلكتروليت باستقطاب التركيز. تتمثل طريقة تقليل هذا الاستقطاب في زيادة مساحة تفاعل القطب ، وتقليل كثافة التيار ، وزيادة درجة حرارة التفاعل ، وتحسين النشاط التحفيزي لسطح القطب.

ثالثا ، معلمات العملية

3.1 القوة الدافعة الكهربائية

القوة الدافعة الكهربائية هي الفرق بين جهود القطب المتوازنة للقطبين. خذ بطارية الرصاص الحمضية كمثال ، E=Ф+0-Ф-0+RT/F*In (αH2SO4/αH2O).

ه: القوة الدافعة الكهربائية

Ф + 0: جهد قطب معياري إيجابي ، 1.690 فولت.

Ф-0: جهد القطب السالب القياسي ، 1.690 فولت.

R: ثابت الغاز العام ، 8.314.

T: درجة الحرارة المحيطة.

ف: ثابت فاراداي ، قيمته 96485.

αH2SO4: يرتبط نشاط حامض الكبريتيك بتركيز حامض الكبريتيك.

αH2O: النشاط المائي المرتبط بتركيز حامض الكبريتيك.

يمكن أن نرى من الصيغة أعلاه أن القوة الدافعة الكهربائية القياسية لبطارية الرصاص الحمضية هي 1.690 - (- 0.356) = 2.046 فولت ، وبالتالي فإن الجهد الاسمي للبطارية هو 2 فولت. يرتبط طاقم المحرك الكهربائي لبطاريات الرصاص الحمضية بدرجة الحرارة وتركيز حامض الكبريتيك.

3.2 القدرة المقدرة

في ظل الظروف المحددة في التصميم (مثل درجة الحرارة ، ومعدل التفريغ ، والجهد الطرفي ، وما إلى ذلك) ، يُشار إلى السعة الدنيا (الوحدة: أمبير / ساعة) التي يجب تفريغ البطارية بها بالرمز C. تتأثر السعة بشكل كبير بـ معدل التفريغ. لذلك ، عادةً ما يتم تمثيل معدل التفريغ بالأرقام العربية في الزاوية اليمنى السفلية من الحرف C. على سبيل المثال ، C20 = 50 ، مما يعني سعة 50 أمبير في الساعة بمعدل 20 مرة. يمكنه تحديد السعة النظرية للبطارية بدقة وفقًا لكمية المادة النشطة للإلكترود في صيغة تفاعل البطارية والمكافئ الكهروكيميائي للمادة الفعالة المحسوبة وفقًا لقانون فاراداي. نظرًا لردود الفعل الجانبية التي قد تحدث في البطارية والاحتياجات الفريدة للتصميم ، تكون السعة الفعلية للبطارية عادةً أقل من السعة النظرية.

3.3 الفولطية المقدرة

جهد التشغيل النموذجي للبطارية في درجة حرارة الغرفة ، والمعروف أيضًا باسم الجهد الاسمي. كمرجع ، عند اختيار أنواع مختلفة من البطاريات. يساوي جهد التشغيل الفعلي للبطارية الفرق بين إمكانات قطب التوازن للأقطاب الموجبة والسالبة في ظل ظروف الاستخدام الأخرى. يتعلق فقط بنوع مادة القطب النشط وليس له علاقة بمحتوى المادة الفعالة. جهد البطارية هو في الأساس جهد تيار مستمر. ومع ذلك ، في ظل ظروف خاصة معينة ، فإن تغيير طور البلورة المعدنية أو الفيلم المتكون من مراحل معينة ناتجة عن تفاعل القطب الكهربي سيؤدي إلى تقلبات طفيفة في الجهد. هذه الظاهرة تسمى الضوضاء. اتساع هذا التذبذب ضئيل ، لكن نطاق التردد واسع ، والذي يمكن تمييزه عن ضوضاء الإثارة الذاتية في الدائرة.

3.4 جهد الدائرة المفتوحة

يسمى الجهد الطرفي للبطارية في حالة الدائرة المفتوحة بجهد الدائرة المفتوحة. يساوي جهد الدائرة المفتوحة للبطارية الفرق بين الإمكانات الإيجابية والسلبية للبطارية عندما تكون البطارية مفتوحة (لا يتدفق التيار عبر القطبين). يتم تمثيل جهد الدائرة المفتوحة للبطارية بواسطة V ، أي V on = Ф + - ، حيث Ф + و Ф- هي الإمكانات الإيجابية والسلبية للعاصفة ، على التوالي. عادة ما يكون جهد الدائرة المفتوحة للبطارية أقل من قوتها الدافعة الكهربائية. هذا لأن جهد القطب المتكون في محلول الإلكتروليت عند قطبي البطارية لا يكون عادةً جهدًا متوازنًا للقطب الكهربي بل جهد قطب ثابت. بشكل عام ، فإن جهد الدائرة المفتوحة للبطارية يساوي تقريبًا القوة الدافعة الكهربائية للعاصفة.

3.5 المقاومة الداخلية

تشير المقاومة الداخلية للبطارية إلى المقاومة التي تحدث عندما يمر التيار عبر العاصفة. وهي تشمل المقاومة الداخلية الأومية والمقاومة الداخلية للاستقطاب ، والمقاومة الداخلية للاستقطاب لها مقاومة داخلية للاستقطاب الكهروكيميائي ومقاومة داخلية لاستقطاب التركيز. نظرًا لوجود مقاومة داخلية ، يكون جهد التشغيل للبطارية دائمًا أقل من القوة الدافعة الكهربائية أو جهد الدائرة المفتوحة للعاصفة.

نظرًا لأن تكوين المادة الفعالة وتركيز الإلكتروليت ودرجة الحرارة تتغير باستمرار ، فإن المقاومة الداخلية للبطارية ليست ثابتة. سوف يتغير بمرور الوقت أثناء عملية الشحن والتفريغ. تتبع المقاومة الأومية الداخلية قانون أوم ، وتزداد المقاومة الداخلية للاستقطاب مع زيادة كثافة التيار ، ولكنها ليست خطية.

تعتبر المقاومة الداخلية مؤشرًا مهمًا يحدد أداء البطارية. إنه يؤثر بشكل مباشر على جهد عمل البطارية ، والتيار ، وطاقة الخرج ، وطاقة البطاريات ، فكلما قلت المقاومة الداخلية ، كان ذلك أفضل.

3.6 مقاومة

تحتوي البطارية على مساحة كبيرة لواجهة إلكترود وإلكتروليت ، والتي يمكن أن تكون مكافئة لدائرة سلسلة بسيطة ذات سعة كبيرة ومقاومة صغيرة ومحاثة صغيرة. ومع ذلك ، فإن الوضع الفعلي أكثر تعقيدًا ، خاصة وأن مقاومة البطارية تتغير مع الوقت ومستوى التيار المستمر ، والمقاومة المقاسة صالحة فقط لحالة قياس معينة.

3.7 معدل الشحن والتفريغ

لها تعبيرين: معدل الوقت والتكبير. معدل الوقت هو سرعة الشحن والتفريغ المشار إليها في وقت الشحن والتفريغ. تساوي القيمة عدد الساعات التي تم الحصول عليها بقسمة السعة المقدرة للبطارية (A · h) على الشحن المحدد مسبقًا وإزالة التيار (A). التكبير هو عكس النسبة الزمنية. يشير معدل تفريغ البطارية الأولية إلى الوقت الذي تستغرقه مقاومة ثابتة محددة لتفريغ الجهد الطرفي. معدل التفريغ له تأثير كبير على أداء البطارية.

3.8 عمر الخدمة

يشير عمر التخزين إلى الحد الأقصى للوقت المسموح به للتخزين بين تصنيع البطاريات واستخدامها. يُطلق على الفترة الإجمالية ، بما في ذلك فترات التخزين والاستخدام ، تاريخ انتهاء صلاحية البطارية. ينقسم عمر البطارية إلى عمر تخزين جاف وعمر تخزين رطب. يشير عمر الدورة إلى الحد الأقصى لدورات الشحن والتفريغ التي يمكن أن تصل إليها البطارية في ظل ظروف محددة. يجب تحديد نظام اختبار دورة الشحن والتفريغ خلال دورة الحياة المحددة ، بما في ذلك معدل الشحن والتفريغ ، وعمق التفريغ ، ونطاق درجة الحرارة المحيطة.

3.9 معدل التفريغ الذاتي

المعدل الذي تفقد به البطارية سعتها أثناء التخزين. يتم التعبير عن الطاقة المفقودة عن طريق التفريغ الذاتي لكل وحدة وقت تخزين كنسبة مئوية من سعة البطارية قبل التخزين.

الرابع ، نوع البطارية

4.1 قائمة حجم البطارية

تنقسم البطاريات إلى بطاريات يمكن التخلص منها وبطاريات قابلة لإعادة الشحن. البطاريات التي يمكن التخلص منها لها موارد ومعايير تقنية مختلفة في البلدان والمناطق الأخرى. لذلك ، قبل أن تصوغ المنظمات الدولية النماذج القياسية ، تم إنتاج العديد من النماذج. يتم تسمية معظم نماذج البطاريات هذه من قبل الشركات المصنعة أو الإدارات الوطنية ذات الصلة ، مما يشكل أنظمة تسمية مختلفة. وفقًا لحجم البطارية ، يمكن تقسيم نماذج البطاريات القلوية في بلدي إلى رقم 1 ورقم 2 ورقم 5 ورقم 7 ورقم 8 ورقم 9 ورقم NV ؛ النماذج القلوية الأمريكية المقابلة هي D ، C ، AA ، AAA ، N ، AAAA ، PP3 ، إلخ. في الصين ، ستستخدم بعض البطاريات طريقة التسمية الأمريكية. وفقًا لمعيار IEC ، يجب أن يكون وصف طراز البطارية الكامل هو الكيمياء والشكل والحجم والترتيب المنظم.

1) نموذج AAAA نادر نسبيًا. يبلغ ارتفاع بطارية AAAA القياسية (رأس مسطح) 41.5 ± 0.5 مم وقطرها 8.1 ± 0.2 مم.

2) بطاريات AAA أكثر شيوعًا. يبلغ ارتفاع بطارية AAA القياسية (رأس مسطح) 43.6 ± 0.5 مم وقطرها 10.1 ± 0.2 مم.

3) البطاريات من النوع AA معروفة جيدًا. تستخدم كل من الكاميرات الرقمية والألعاب الكهربائية بطاريات AA. يبلغ ارتفاع بطارية AA القياسية (رأس مسطح) 48.0 ± 0.5 مم ، وقطرها 14.1 ± 0.2 مم.

4) النماذج نادرة. تُستخدم هذه السلسلة عادةً كخلية بطارية في حزمة بطارية. في الكاميرات القديمة ، تكون جميع بطاريات هيدريد النيكل والكادميوم والنيكل والمعدن تقريبًا بطاريات 4 / 5A أو 4 / 5SC. يبلغ ارتفاع البطارية القياسية (رأس مسطح) 49.0 ± 0.5 مم وقطرها 16.8 ± 0.2 مم.

5) طراز SC ليس قياسيًا أيضًا. عادة ما تكون خلية البطارية في حزمة البطارية. يمكن رؤيته على الأدوات الكهربائية والكاميرات والمعدات المستوردة. يبلغ ارتفاع بطارية SC (رأس مسطح) التقليدية 42.0 ± 0.5 مم وقطرها 22.1 ± 0.2 مم.

6) النوع C يعادل البطارية رقم 2 في الصين. يبلغ ارتفاع البطارية القياسية C (رأس مسطح) 49.5 ± 0.5 مم وقطرها 25.3 ± 0.2 مم.

7) النوع D يعادل البطارية رقم 1 في الصين. يستخدم على نطاق واسع في إمدادات الطاقة المدنية والعسكرية والفريدة من نوعها للتيار المستمر. يبلغ ارتفاع بطارية D القياسية (رأس مسطح) 59.0 ± 0.5 مم ، وقطرها 32.3 ± 0.2 مم.

8) النموذج N غير مشترك. يبلغ ارتفاع البطارية القياسية N (رأس مسطح) 28.5 ± 0.5 مم ، وقطرها 11.7 ± 0.2 مم.

9) تميل بطاريات F وبطاريات الطاقة الجديدة المستخدمة في الدراجات البخارية الكهربائية إلى استبدال بطاريات الرصاص الحمضية التي لا تحتاج إلى صيانة ، وعادة ما تستخدم بطاريات الرصاص الحمضية كخلايا بطارية. يبلغ ارتفاع بطارية F (الرأس المسطح) القياسية 89.0 ± 0.5 مم وقطرها 32.3 ± 0.2 مم.

4.2 معيار البطارية

أ. بطارية الصين القياسية

خذ البطارية 6-QAW-54a كمثال.

ستة تعني أنها تتكون من 6 خلايا مفردة ، ولكل بطارية جهد 2 فولت ؛ أي أن الجهد المقدر هو 12 فولت.

تشير Q إلى الغرض من البطارية ، و Q هي بطارية بدء تشغيل السيارة ، و M هي بطارية الدراجات النارية ، و JC هي البطارية البحرية ، و HK هي بطارية الطيران ، و D هي بطارية المركبات الكهربائية ، و F هي بطارية التحكم بالصمام البطارية.

يشير A و W إلى نوع البطارية: يُظهر A بطارية جافة ، ويشير W إلى بطارية لا تحتاج إلى صيانة. إذا كانت العلامة غير واضحة ، فهي نوع قياسي من البطاريات.

يشير 54 إلى أن السعة المقدرة للبطارية هي 54Ah (يتم تفريغ البطارية المشحونة بالكامل بمعدل 20 ساعة من التفريغ الحالي في درجة حرارة الغرفة ، ومخرجات البطارية لمدة 20 ساعة).

تمثل علامة الزاوية أ التحسين الأول للمنتج الأصلي ، وتمثل علامة الزاوية ب التحسين الثاني ، وهكذا.

ملحوظة:

1) أضف D بعد النموذج للإشارة إلى أداء البدء الجيد في درجات الحرارة المنخفضة ، مثل 6-QA-110D

2) بعد النموذج ، أضف HD للإشارة إلى مقاومة عالية للاهتزاز.

3) بعد النموذج ، أضف DF للإشارة إلى التحميل العكسي لدرجة الحرارة المنخفضة ، مثل 6-QA-165DF

B. بطارية JIS اليابانية القياسية

في عام 1979 ، تم تمثيل نموذج البطارية القياسي الياباني من قبل الشركة اليابانية N. الرقم الأخير هو حجم حجرة البطارية ، معبرًا عنه بالسعة التقريبية المقدرة للبطارية ، مثل NS40ZL:

N يمثل المعيار الياباني JIS.

S تعني التصغير ؛ أي أن السعة الفعلية أقل من 40Ah ، 36Ah.

يشير Z إلى أنه يتمتع بأداء أفضل عند بدء التشغيل تحت نفس الحجم.

L تعني أن القطب الموجب في الطرف الأيسر ، R يمثل القطب الموجب في الطرف الأيمن ، مثل NS70R (ملاحظة: من الاتجاه بعيدًا عن كومة عمود البطارية)

يشير S إلى أن محطة عمود العمود أكثر سمكًا من نفس سعة البطارية (NS60SL). (ملاحظة: بشكل عام ، يكون للقطبين الموجب والسالب للبطارية أقطار مختلفة حتى لا تخلط بين قطبية البطارية.)

بحلول عام 1982 ، نفذت نماذج البطاريات القياسية اليابانية وفقًا للمعايير الجديدة ، مثل 38B20L (ما يعادل NS40ZL):

38 يمثل معلمات أداء البطارية. كلما زاد الرقم ، زادت الطاقة التي يمكن للبطارية تخزينها.

يمثل B رمز العرض والارتفاع للبطارية. يتم تمثيل مجموعة عرض البطارية وارتفاعها بأحد الأحرف الثمانية (من أ إلى ح). كلما اقتربت الشخصية من H ، زاد عرض البطارية وارتفاعها.

عشرين يعني أن طول البطارية حوالي 20 سم.

يمثل L موقع الطرف الموجب. من منظور البطارية ، يكون الطرف الموجب في الطرف الأيمن عليه علامة R ، والطرف الموجب في الطرف الأيسر يحمل علامة L.

ج. البطارية القياسية الألمانية DIN

خذ البطارية 544 34 كمثال:

الرقم الأول ، 5 يشير إلى أن السعة المقدرة للبطارية أقل من 100Ah ؛ تشير الستة الأولى إلى أن سعة البطارية تتراوح بين 100Ah و 200Ah ؛ تشير السبعة الأولى إلى أن السعة المقدرة للبطارية أعلى من 200 أمبير. وفقًا لذلك ، تبلغ السعة المقدرة للبطارية 54434 44 آه ؛ السعة المقدرة للبطارية 610 17MF هي 110 آه ؛ السعة المقدرة للبطارية 700 27 هي 200 آه.

يشير الرقمان اللذان بعد السعة إلى رقم مجموعة حجم البطارية.

MF تعني النوع الخالي من الصيانة.

بطارية قياسية أمريكية BCI

خذ البطارية 58430 (12V 430A 80min) كمثال:

يمثل 58 رقم مجموعة حجم البطارية.

430 يشير إلى أن تيار البدء البارد هو 430A.

80 دقيقة تعني أن سعة البطارية الاحتياطية تبلغ 80 دقيقة.

يمكن أيضًا التعبير عن البطارية القياسية الأمريكية على أنها 78-600 ، 78 يعني رقم مجموعة حجم البطارية ، 600 يعني أن تيار البدء البارد هو 600A.

① في هذه الحالة ، فإن أهم المعايير الفنية للمحرك هي التيار ودرجة الحرارة عند بدء تشغيل المحرك. على سبيل المثال ، يرتبط الحد الأدنى من درجة حرارة بدء تشغيل الماكينة بدرجة حرارة بدء تشغيل المحرك والحد الأدنى لجهد التشغيل لبدء التشغيل والاشتعال. الحد الأدنى من التيار الذي يمكن أن توفره البطارية عندما ينخفض ​​الجهد الطرفي إلى 7.2 فولت في غضون 30 ثانية بعد شحن بطارية 12 فولت بالكامل. يعطي تصنيف البدء البارد إجمالي القيمة الحالية.

② السعة الاحتياطية (RC): عندما لا يعمل نظام الشحن ، عن طريق إشعال البطارية ليلاً وتوفير الحد الأدنى من حمل الدائرة ، الوقت التقريبي الذي يمكن أن تعمل فيه السيارة ، على وجه التحديد: عند 25 ± 2 درجة مئوية ، مشحونة بالكامل لـ 12 فولت البطارية ، عند تفريغ التيار المستمر 25 أ ، ينخفض ​​وقت تفريغ جهد طرف البطارية إلى 10.5 ± 0.05 فولت.

4.3 بطارية عادية

1) بطارية جافة

البطاريات الجافة تسمى أيضًا بطاريات المنغنيز والزنك. البطارية الجافة المزعومة تتعلق بالبطارية الفولتية. في الوقت نفسه ، يشير المنغنيز والزنك إلى مادته الخام مقارنة بالمواد الأخرى مثل بطاريات أكسيد الفضة وبطاريات النيكل والكادميوم. جهد بطارية الزنك والمنغنيز 1.5 فولت. تستهلك البطاريات الجافة مواد خام كيميائية لتوليد الكهرباء. الجهد ليس عالياً ، ولا يمكن أن يتجاوز التيار المستمر المتولد 1 أ.

2) بطارية الرصاص الحمضية

تعد بطاريات التخزين من أكثر البطاريات استخدامًا. املأ وعاء زجاجي أو برطمان بلاستيكي بحمض الكبريتيك ، ثم أدخل لوحين من الرصاص ، إحداهما متصلة بالقطب الموجب للشاحن والأخرى متصلة بالقطب السالب للشاحن. بعد أكثر من عشر ساعات من الشحن ، يتم تكوين بطارية. يوجد جهد 2 فولت بين قطبيه الموجب والسالب. ميزته أنه يمكن إعادة استخدامه. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لمقاومته الداخلية المنخفضة ، يمكنه توفير تيار كبير. عند استخدامه لتشغيل محرك السيارة ، يمكن أن يصل التيار الفوري إلى 20 أمبير. عندما يتم شحن البطارية ، يتم تخزين الطاقة الكهربائية ، وعندما يتم تفريغها ، يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية.

3) بطارية الليثيوم

بطارية الليثيوم كالقطب السالب. إنها نوع جديد من البطاريات عالية الطاقة تم تطويرها بعد الستينيات.

تتمثل مزايا بطاريات الليثيوم في الجهد العالي للخلايا المفردة ، والطاقة النوعية الكبيرة ، وعمر التخزين الطويل (حتى 10 سنوات) ، والأداء الجيد في درجة الحرارة (يمكن استخدامها عند -40 إلى 150 درجة مئوية). العيب هو أنها باهظة الثمن وفقيرة في الأمان. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج إلى تحسين تباطؤ الجهد وقضايا السلامة. ساهم تطوير بطاريات الطاقة والمواد الكاثودية الجديدة ، وخاصة مواد فوسفات الحديد الليثيوم ، بشكل كبير في تطوير بطاريات الليثيوم.

خمسة ، المصطلحات

5.1 المعيار الوطني

معيار IEC (اللجنة الكهروتقنية الدولية) هو منظمة عالمية للتوحيد القياسي تتكون من اللجنة الكهروتقنية الوطنية ، بهدف تعزيز التوحيد القياسي في المجالات الكهربائية والإلكترونية.

المعيار الوطني لبطاريات النيكل والكادميوم GB / T11013 U 1996 GB / T18289 U 2000.

المعيار الوطني لبطاريات Ni-MH هو GB / T15100 GB / T18288 U 2000.

المعيار الوطني لبطاريات الليثيوم هو GB / T10077 1998YD / T998 ؛ 1999 ، GB / T18287 U 2000.

بالإضافة إلى ذلك ، تشمل المعايير العامة للبطاريات معايير JIS C ومعايير البطارية التي وضعتها Sanyo Matsushita.

تعتمد صناعة البطاريات العامة على معايير Sanyo أو Panasonic.

5.2 الحس السليم للبطارية

1) الشحن العادي

البطاريات المختلفة لها خصائصها. يجب على المستخدم شحن البطارية وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة لأن الشحن الصحيح والمعقول سيساعد على إطالة عمر البطارية.

2) الشحن السريع

تحتوي بعض أجهزة الشحن التلقائية الذكية والسريعة على ضوء المؤشر بنسبة 90٪ فقط عندما تتغير إشارة المؤشر. سيتحول الشاحن تلقائيًا إلى الشحن البطيء لشحن البطارية بالكامل. يجب على المستخدمين شحن البطارية قبل استخدامها بشكل مفيد ؛ خلاف ذلك ، فإنه سيقصر وقت الاستخدام.

3) الأثر

إذا كانت البطارية عبارة عن بطارية من النيكل والكادميوم ، وإذا لم يتم شحنها بالكامل أو تفريغها لفترة طويلة ، فستترك آثارًا على البطارية وتقلل من سعة البطارية. تسمى هذه الظاهرة تأثير ذاكرة البطارية.

4) محو الذاكرة

اشحن البطارية بالكامل بعد تفريغها للتخلص من تأثير ذاكرة البطارية. بالإضافة إلى ذلك ، تحكم في الوقت وفقًا للإرشادات الموجودة في الدليل ، وكرر الشحن ثم حرر مرتين أو ثلاث مرات.

5) تخزين البطارية

يمكنه تخزين بطاريات الليثيوم في غرفة نظيفة وجافة وجيدة التهوية بدرجة حرارة محيطة من -5 درجة مئوية إلى 35 درجة مئوية ورطوبة نسبية لا تزيد عن 75٪. تجنب ملامسة المواد المسببة للتآكل والابتعاد عن مصادر النار والحرارة. يتم الحفاظ على طاقة البطارية عند 30٪ إلى 50٪ من السعة المقدرة ، ومن الأفضل شحن البطارية مرة كل ستة أشهر.

ملاحظة: حساب وقت الشحن

1) عندما يكون تيار الشحن أقل من أو يساوي 5٪ من سعة البطارية:

وقت الشحن (ساعات) = سعة البطارية (مللي أمبير ساعة) × 1.6 ÷ تيار الشحن (مللي أمبير)

2) عندما يكون تيار الشحن أكثر أهمية من 5٪ من سعة البطارية وأقل من أو يساوي 10٪:

وقت الشحن (ساعات) = سعة البطارية (مللي أمبير ساعة) × 1.5٪ تيار الشحن (مللي أمبير)

3) عندما يكون تيار الشحن أكبر من 10٪ من سعة البطارية وأقل من أو يساوي 15٪:

وقت الشحن (ساعات) = سعة البطارية (مللي أمبير ساعة) × 1.3 ÷ تيار الشحن (مللي أمبير)

4) عندما يكون تيار الشحن أكبر من 15٪ من سعة البطارية وأقل من أو يساوي 20٪:

وقت الشحن (ساعات) = سعة البطارية (مللي أمبير ساعة) × 1.2 ÷ تيار الشحن (مللي أمبير)

5) عندما يتجاوز تيار الشحن 20٪ من سعة البطارية:

وقت الشحن (ساعات) = سعة البطارية (مللي أمبير ساعة) × 1.1 ÷ تيار الشحن (مللي أمبير)

5.3 اختيار البطارية

شراء منتجات البطاريات ذات العلامات التجارية لأن جودة هذه المنتجات مضمونة.

وفقًا لمتطلبات الأجهزة الكهربائية ، حدد نوع البطارية وحجمها المناسبين.

انتبه إلى التحقق من تاريخ إنتاج البطارية ووقت انتهاء الصلاحية.

انتبه للتحقق من مظهر البطارية واختيار بطارية معبأة جيدًا وبطارية نظيفة وخالية من التسرب.

يرجى الانتباه إلى العلامة القلوية أو LR عند شراء بطاريات الزنك والمنغنيز القلوية.

نظرًا لأن الزئبق الموجود في البطارية ضار بالبيئة ، يجب الانتباه إلى الكلمات "لا يوجد عطارد" و "0٪ زئبق" المكتوبان على البطارية لحماية البيئة.

5.4 إعادة تدوير البطارية

هناك ثلاث طرق شائعة الاستخدام لبطاريات النفايات في جميع أنحاء العالم: التجميد والدفن والتخزين في مناجم النفايات وإعادة التدوير.

دفن في منجم نفايات بعد التصلب

على سبيل المثال ، يستخرج مصنع في فرنسا النيكل والكادميوم ثم يستخدم النيكل في صناعة الصلب ، ويعاد استخدام الكادميوم لإنتاج البطاريات. يتم نقل نفايات البطاريات عمومًا إلى مدافن قمامة خاصة سامة وخطيرة ، ولكن هذه الطريقة باهظة الثمن وتتسبب في نفايات الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام العديد من المواد القيمة كمواد خام.

2. إعادة استخدام

(1) المعالجة الحرارية

(2) المعالجة الرطبة

(3) المعالجة الحرارية للفراغ

الأسئلة المتداولة حول أنواع البطاريات.

1. كم عدد أنواع البطاريات الموجودة في العالم؟

تنقسم البطاريات إلى بطاريات غير قابلة لإعادة الشحن (بطاريات أولية) وبطاريات قابلة لإعادة الشحن (بطاريات ثانوية).

2. ما نوع البطارية التي لا يمكن شحنها؟

البطارية الجافة هي بطارية لا يمكن إعادة شحنها وتسمى أيضًا البطارية الرئيسية. تسمى البطاريات القابلة لإعادة الشحن أيضًا بالبطاريات الثانوية ويمكن شحنها لعدد محدود من المرات. البطاريات الأساسية أو البطاريات الجافة مصممة للاستخدام مرة واحدة ثم التخلص منها.

3. لماذا تسمى البطاريات AA و AAA؟

لكن الاختلاف الأكثر أهمية هو الحجم لأن البطاريات تسمى AA و AAA بسبب حجمها وحجمها. . . إنه مجرد معرّف لموجة ذات حجم معين وجهد مقدر. بطاريات AAA أصغر من بطاريات AA.

4. ما هي أفضل بطارية للهواتف المحمولة؟

بطارية ليثيوم بوليمر

تتميز بطاريات الليثيوم بوليمر بخصائص تفريغ جيدة. تتميز بكفاءة عالية ووظائف قوية ومستويات منخفضة من التفريغ الذاتي. هذا يعني أن البطارية لن تفرغ كثيرًا في حالة عدم استخدامها. اقرأ أيضًا 8 فوائد لتأصيل الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android في عام 2020!

5. ما هو حجم البطارية الأكثر شيوعًا؟

حجم البطارية المشترك

بطاريات AA. تُعرف بطاريات AA أيضًا باسم "Double-A" ، وهي حاليًا أكثر أحجام البطاريات شيوعًا. . .

بطاريات AAA. بطاريات AAA تسمى أيضًا "AAA" وهي ثاني أكثر البطاريات شيوعًا. . .

عاء البطارية

بطارية C

بطارية D

بطارية شنومكسف

بطارية CR123A

23A بطارية