باتری ها تقریبا همه جا هستند در تلفن های همراه، اتوموبیل ها، ماوس رایانه، لپ تاپ ها، دستگاه های بازی، تنظیم کننده ها، ریموت کنترل ها، دوربین ها و... . بسیاری از باتری هایی که در زندگی امروزی از آن ها استفاده می کنیم، از نوع باتری های قابل شارژ و دوستدار طبیعت (eco-aware) هستند.
فناوری باتری های قابل شارژ تقریبا بر اساس طراحی، قابلیت ها و ویژگی های دستگاه های حامل آنهاست. از نوت بوک ها و تلفن های همراه گرفته تا وسایل نقلیه دارای سوخت ترکیبی یا الکتریکی.
در تمام دنیا باتری های قابل شارژ کم کم جایگزین باتری های استاندارد aa و aaaمی شوند، با این حال هنوز افراد کمی می دانند این باتری ها چه طور کار می کنند و چگونه می توان از آن ها به بهترین نحو ممکن مراقبت کرد.
دانستنی های اساسی در مورد باتری ها
ما در اینجا قصد داریم بحث خود را بیشتر روی انواع استاندارد و عادی باتری های قابل شارژ متمرکز کنیم. اما پیش از آغاز این بحث، به چند نکته اساسی درباره نحوه کارکرد آن ها اشاره می کنیم.
ساختار باتری ها
هر باتری دارای 2الکترود است: یک آند (anode) و یک کاتد (cathode). در یک باتری شیمیایی معمولی، آند (که عموما متشکل از ترکیب فلزی روی است) توسط یک فرآیند شیمیایی اکسیده شده، موجب جاری شدن الکترون های آزاد در محیط الکترولیت باتری و به سمت قطب منفی آن می شود (تجزیه به یون یا در اصطلاح یونیزه کردن). این فرآیند با ایجاد یک شارژ مداوم مثبت در جهت کاتد، با رسیدن به انتهای مدار توسط قطب مثبت تقویت می شود.
باتری قابل شارژ در صورت معکوس شدن جریان الکترون ها، قادر است انرژی را ذخیره کند، به این دلیل که واکنش شیمیایی اکسیداسیون می تواند با به کار بردن الکتریسیته معکوس شود. البته توضیحاتی که ما در این باره می دهیم، بسیار مختصر است. فعل وانفعال های شیمیایی که درون باتری های قابل شارژ روی می دهد، بسته به نوع باتری متفاوت بوده و شرح کامل آن از حوصله این بحث خارج است.
امروزه انواع گوناگونی از باتری های قابل شارژ یافت می شود. باتری های سربی-اسیدی استاندارد اتوموبیل ها، اولین نمونه از انواع تجاری آنهاست. اما بیشتر باتری هایی که امروزه در وسائل الکترونیکی می یابید، جزو یکی از دسته های نیکل کادمیوم (nicad)، هیدروکسید فلزی نیکل (nimh) و لیتیوم یون (li-ion) هستند. اگر بتوانید این 3 نوع باتری را به خوبی بشناسید، به طور قطع شناسایی ساختار و عملکرد 90 درصد باتری های قابل شارژی که به صورت روزمره استفاده می کنید، بسیار ساده خواهد بود.
همه باتری های قابل شارژ به وسیله ظرفیت بازدهی انرژی و مقدار انرژی ای که به نسبت واحد وزن قادرند نگهداری کنند، شناسایی می شوند. باتری های مختلف ظرفیت بازدهی انرژی گوناگونی دارند. البته بهبود و پیشرفت در طراحی و تولید نیز می تواند بر میزان بازدهی انرژی آنها تاثیر مثبت بگذارد.
انواع باتری های قابل شارژ
1 باتری های نیکل / کادمیوم
باتری های نیکل/کادمیوم یا نایکد (nicad)، تقریبا از اولین نمونه های تجاری باتری های قابل شارژ بودند، (البته به غیر از باتری های قابل شارژ داخل اتوموبیل ها). 15سال پیش به راحتی می شد آنها را همه جا پیدا کرد. آند آنها از جنس هیدروکسید نیکل و کاتدشان از ترکیبات فلز کادمیوم است. بر اساس استانداردهای امروزی، باتری های نایکد ظرفیت بازدهی انرژی خیلی پایینی دارند، شاید 50وات ساعت بر اساس هر واحد کیلوگرم.
به هرحال نایکدها قابلیت دشارژی بسیار سریعی دارند و قادرند با سرعت زیادی دوباره شارژ شوند. بنابراین استفاده از آنها در وسایلی که از موتور بهره می برند، مانند ابزارهای فنی برقی، کاربرد دارد و بسیار رایج است. متاسفانه کادمیوم فلز سنگینی است و قابلیت سمیت بالایی دارد که این مساله از بین بردن یا بازیافت ایمن باتری های کهنه نایکد را بسیار مشکل می سازد.
اگر از آنها استفاده می کنید، هرگز نباید در حالت شارژ کامل برای مدت طولانی نگهداری شان کنید زیرا در این حالت روی صفحات سلول های آنها کریستال هایی تشکیل شده و باتری را از رسیدن به مرحله شارژ کامل بازمی دارد. به این نقطه ضعف باتری، اثر حافظه (memory effect) می گویند. بعد از 4 یا 5دفعه شارژ کامل، برای یک بار نیز اجازه دهید که کاملا دشارژ و خالی شده و دوباره آنها را شارژ کامل کنید. به این صورت عمر آنها طولانی می شود.
2 باتری های ترکیب هیدرات فلزی نیکل
این باتری ها شباهت زیادی به باتری های نیکل/کادمیوم دارند و nimh نامیده می شوند.
این روزها بیشتر باتری های قابل شارژ قلمی (aa) یا نیم قلمی (aaa) که در قفسه فروشگاه ها می بینید، از نوع nimh بوده و در وسایل نقلیه الکتریکی یا دارای سوخت ترکیبی نیز به وفور کاربرد دارند.
ظرفیت بازدهی انرژی این باتری ها 30 تا 40 درصد بیشتر از نایکدها بوده و کاربرد هیدرات آلیاژهای فلزی جاذب به جای کادمیوم کاتد، آنها را بی ضررتر و دوستدار محیط زیست کرده است.
این باتری ها با شارژ و دشارژ خیلی سریع هیچ سازگاری ندارند، بنابراین استفاده از یک شارژر با کیفیت هوشمند (اسمارت) یا چکه ای (trickle) می تواند طول عمر باتری و زمان و میزان نگهداری شارژ آن را طولانی تر کند. معمولا تعداد دفعات شارژ آنها محدود است. این باتری ها پیش از این که توانایی نگهداری شارژ کامل را از دست بدهند، می توانند برای 200 تا 300بار شارژ شوند.
به تازگی پیشرفت های حاصله در روش تولید، موجب بهبود کیفیت آنها شده است، در نتیجه باتری های قابل شارژ nimh که قابلیت شارژ تا 1000مرتبه را دارند نیز در دسترس هستند. پیشرفت های مشابهی نیز در قابلیت نگهداری شارژ، زمانی که به مدت طولانی بدون استفاده می ماند حاصل شده است. این باتری ها نیز از نظر نقطه ضعف «اثر حافظه» با نایکدها یکسان هستند با این تفاوت که اثر حافظه آنها به مراتب کمتر از نایکدها است. بنابراین شما مجبورید گهگاهی آنها را کاملا شارژ و دشارژ کنید.
3 باتری های لیتیوم / یون
در بیشتر وسایلی که دارای باتری های دائمی هستند، از جمله نوت بوکها و تلفن های همراه، عموما از باتری های نوع لیتیوم/یون استفاده می شود. معمولا قطب مثبت آنها اکسید لیتیوم کوبالت و قطب منفی شان کربن است که این ترکیب الکترودها باعث بهبود ایمنی و کارآیی آنها شده است. وزن سبک تر آنها نیز ظرفیت بازدهی انرژی بیشتری را نسبت به باتری های nimh (بیش از 100وات ساعت به نسبت هر کیلوگرم) برای آنها به همراه آورده است. البته مشکل نقطه ضعف اثر حافظه که در دو نوع باتری دیگر وجود داشت، در این باتری برطرف شده است.
این باتری ها زمانی که مورد استفاده قرار نمی گیرند، شارژ خود را خیلی زیاد از دست نمی دهند، اما به مرور زمان چه استفاده بشوند چه نشوند، به تدریج از ظرفیت نگهداری شارژ آنها کاسته می شود. بنابراین از خریداری باتری لی-یونی (li-ion) که بیشتر از یک سال از تاریخ تولید آن گذشته، خودداری کنید. با هر بار شارژ، الکترولیت باتری قابلیت لی-یون برای حرکت بین آند و کاتد، ضعیف تر و بتدریج از ظرفیت شارژ آن کاسته می شود. این مشکل هنگام نگهداری طولانی باتری در حالت شارژ کامل یا در حرارت بالای محیط، وخیم تر می شود. بهترین ترفند برای طولانی کردن عمر باتری لپ تاپ و موبایل این است که در صورت عدم استفاده طولانی مدت، آنها را در حالت نیمه شارژ نگهداری کنید.
ممکن است راجع به باتری های لیتیوم پلیمر نیز شنیده باشید. این باتری ها از نظر فنی جزو باتری های li-ion بوده و لی-پلی (li-poly) نامیده می شوند. الکترولیت آنها را داخل یک ترکیب پلیمرژل یا جامد نگهداری می کنند که باعث ایمنی و پایداری بیشتر آنها می شود. این باتری ها می توانند هر شکلی داشته باشند و به علت بی نیازی از پوشش فلزی متراکم، اغلب سبک تر نیز هستند. اما از سویی گران تر بوده و می توانند غلظت انرژی کمتری را نسبت به سلولهای لی-یون استاندارد نگهداری کنند.
آنها هم با این که نسبت به باتری های دیگر، بهترین هستند اما معایب و مشکلات خاص خودشان را دارند. حتما در سال های اخیر شنیده اید که هرازگاهی باتری لپ تاپ ها و تلفن های همراه خودبه خود آتش گرفته یا منفجر می شوند. علت این واقعه این است که باتری های لی-یون اغلب خیلی داغ می کنند و چنانچه جدا کننده داخل باتری درست عمل نکند و الکترولیت زیستی آن خارج شده و به واسطه حرارت یا جرقه آتش بگیرد، می تواند سلول های باتری را به آتش بکشاند.
جواد ودودزاده
منابع
http://www.hothardware.com
http://www.engadget.com
http://www.fudzilla.com
شارژر سازگار با باتری های مختلف
... به گزارش اخبار خارجی موبنا به نقل از سه لینک، شارژر atod سانیو از انواع باتری ها پشتیبانی می کند و قابلیت شارژ باتری های مختلف با سایزهای متفاوت را دارد ...
چگونه از گوشی خود مراقبت کنیم؟
... از باتری خود به خوبی استفاده کنید و آن را طبق اصول شارژ کنید، بعضی افراد گوشی های خود را شارژ می کنند و ساعت ها پس از شارژ نیز گوشی به برق وصل می ماند، این کار علاوه بر مصرف مضاعف برق، به باتری گوشی شما نیز آسیب می رساند و عمر آن را کاهش می دهد ... حتی الامکان باتری را تا قبل از تمام شدن کامل آن، شارژ نکنید و پس از شارژ کامل آن را از برق بکشید ... (البته برخی از انواع باتری های جدید لیتیوم–یون از این قاعده مستثنا هستند ... شاید قیمت خرید آن ها به صرفه باشد، اما ممکن است به باتری گوشی شما آسیب برسانند ... همچنین برای کارکرد مطمئن گوشی از باتری های اصلی استفاده کنید ...
آن سوی باتری های لیتیوم یونی
... هرچند، برخلاف کامپیوترهای دسک تاپ، یک لپ تاپ قابل حمل بوده و می تواند تنها با استفاده از باتری ها به کار بپردازد ... هر دوی آنها دارای باتری های کوچکی برای حفظ ساعت اصلی سیستم و در برخی از اوقات برای حفظ اطلاعات ذخیره شده در حافظه cmos روی مادربورد هستند ... هرچند، برخلاف کامپیوترهای دسک تاپ، یک لپ تاپ قابل حمل بوده و می تواند تنها با استفاده از باتری ها به کار بپردازد ... در حال حاضر تمامی لپ تاپ های جدید از باتری های لیتیوم یونی استفاده می کنند و این باتری ها به نوعی باتری های استاندارد برای کامپیوترهای لپ تاپ به حساب می آید چراکه آنها سبک بوده و دارای طول عمر بالایی هستند ... این باتری ها می توانند در هر زمانی و به صورت تصادفی شارژ شوند ... در نهایت این باتری ها در صورت شارژ بیش از حد، داغ نمی شوند و امکان انفجار آنها بسیار اندک است ... همچنین آنها نازک تر و کوچک تر از هر نوع باتری دیگری هستند که در لپ تاپ ها مورد استفاده قرار می گیرد ... به صورت معمول می توان باتری های لیتیوم یونی را بین 950 تا 1200بار شارژ کرد ... بسیاری از لپ تاپ هایی که از باتری های لیتیوم یونی استفاده می کنند قادرند تا پنج ساعت به صورت مداوم با آنها به کار بپردازند اما این مدت زمان به نوع استفاده از لپ تاپ بستگی دارد ... بسیاری از مدل های لپ تاپ دارای نرم افزارهای مدیریت توان هستند تا بتوانند طول عمر باتری را افزایش داده یا هنگامی که میزان ذخیره الکتریسیته به حد پایینی رسیده است مدت زمان استفاده از لپ تاپ را افزایش دهند ...
روش هایی برای حداکثر استفاده از باتری لپ تاپ
... کاهش فعالیت کارت گرافیک پائین آوردن رزلوشن صفحه نمایش و غیر فعال کردن اسکرین سیورهای تجملی و می توانند سبب فعالیت کمتر کارت گرافیکی و در نتیجه افزایش کارایی باتری لپ تاپ گردند ... انواع باتری هاقلب کامپیوتر لپ تاپ، گوشی موبایل، دوربین فیلمبرداری دیجیتال یا دستگاه پخش mp3 شما پردازنده یا نرم افزار نیست، باتری است ... متداولترین گونه باتری موجود در وسایل همراه، یک باتری غیر قابل شارژ استاندارد است ... بعضی از شارژرهای باتریهای نیکل کادمیم دارای مداری برای دشارژ کردن باتری، پیش از شارژ کردن آنها هستند ... بسیاری از سازندگان این نوع باتریها سه بار چرخه شارژ/دشارژ را پیش از آنکه باتری به حالت بهینه خود برسد توصیه می کنند ... اگر باتری nimh تعداد دفعات زیادی بطور کامل دشارژ (خالی) شود طول عمر آن کم می شود ... شارژ کردن باتریهای nimh نسبت به معادل باتریهای نیکل کادمیم طولانی تر است و اگر بیش از حد شارژ شوند یا در زمانی که باتری داغ است شارژ ادامه یابد احتمال دارد که خراب شوند ... شارژرهای nimh خوب می توانند جلوی شارژ بیش از حد باتری را بگیرند یا اگر دمای داخلی باتری زیاد باشد عمل شارژ را متوقف کنند ... آنها به دشارژ کامل نیاز ندارند، به دوره break-in نیاز ندارند و از مسئله حافظه باتری خبر ندارند ... می توانید در هر زمانی یک باتری لیتیم یون را بی آنکه روی کارآیی باتری اثر بگذارد شارژ کنید، اما چون باتریهای لیتیم یون معمولا دارای طول عمر شارژ/دشارژ 300 تا 500 چرخه هستند اگر زود به زود و قبل از تخلیه، این باتری را شارژ کنید طول عمر باتری را پایین می آورید ...
آشنایی با باتری های لپ تاپ
... هر دوی آن ها دارای باتری های کوچکی برای حفظ ساعت اصلی سیستم و در برخی از اوقات برای حفظ اطلاعات ذخیره شده در حافظه cmos بر روی مادربرد هستند ... هرچند، برخلاف کامپیوترهای دسک تاپ، یک لپ تاپ قابل حمل بوده و می تواند تنها با استفاده از باتری ها به کار بپردازد ... در حال حاظر همه لپ تاپ های جدید از باتری های لیتیوم یونی استفاده می کنند ... اما در ابتدا به معرفی دیگر انواع باتری ها که زمانی در این وسایل الکترونیکی مورد استفاده قرار می گرفتند نیز می پردازیم ... اما همچنان بخش اعظمی از نوشتار حاظر به بررسی باتری های لیتیوم یونی خواهد پرداخت ... باتری های نیکل کادمیومی (nicad) اولین نوع از باتری های قابل شارژی بودند که به صورت عمده در لپ تاپ ها مورد استفاده قرار گرفتند ... برخی از لپ تاپ های قدیمی تر هنوز از چنین باتری هایی استفاده می کنند ... تنها راه جلوگیری از بروز این اشکال این است که قبل از شارژ مجدد باتری را کاملا تخلیه نمایید ... دیگر اشکال باتری های نیکل کادمیومی مربوط به مدت زمان طولانی شارژ آن ها است ... همچنین ممکن است این باتری ها در زمان شارژ منفجر شوند ... باتری های نیکل-متال هایبرید (nimh) پلی بین باتری های نیکل کادمیومی و باتری های جدیدتر لیتیوم یونی (liion) هستند ... این باتری ها قادر هستند تا توان را برای مدت بیشتری نگاهداری کنند ...
تولید باتری های ایمن تر برای رایانه های همراه
... شرکت ژاپنی «ماتسوشیتا» ، باتری هایی را برای رایانه های همراه ساخته که داغ نمی کنند و این مساله می تواند مشکل اخیر برخی شرکت های سازنده رایانه را حل کند ... به گزارش بخش خبر شبکه فن آوری اطلاعات ایران، از جام جم، تولید انبوه این باتری ها پس از آن در دستور کار شرکت ژاپنی «ماتسوشیتا» قرار گرفت که برخی از انواع باتری های به کار رفته در رایانه های همراه بیش از حد گرم شدند یا آتش گرفتند ... این مشکل سبب شد که شرکت سونی، سال گذشته از مشتریان خود بخواهد میلیون ها باتری رایانه های همراه خریداری شده از این شرکت را پس بیاورند ، ماتسوشیتا و سانیو نیز با همین مشکل روبرو بودند ... ماتسوشیتا یک لایه مقاوم در برابر حرارت به باطریهای لیتیوم خود افزوده است و در نظر دارد تا تولید انبوه این نوع باتری را آغاز کند ... این کمپانی که کمپانی مادر پاناسونیک محسوب می شود، تصمیم دارد ماهانه پنج میلیون عدداز این باتری ها تولید کند ... شرکت دل سازنه رایانه، 4 میلیون و 100 هزار باتری فروخته شده را پس خواست و پس از آن سونی چنین فراخوانی داد ... صنایع باتری سازی ماتسوشیتا که بخشی از این کمپانی محسوب می شود می گوید که ایمنی باتری های لیتیوم خود را با افزودن لایه مقاوم در برابر حرارت افزایش داده است ... همان اندازه رایانه های همراه که به انرژی بیشتری احتیاج پیدا می کنند، نیاز به باتری های با قابلیت بیشتر نیز افزایش می یابد ...
تولید باتری های ایمن تر برای لپ تاپ
... بی بی سی - شرکت ژاپنی ماتسوشیتا، باتری هایی برای کامپیوترهای لپ تاپ ساخته که داغ نمی کنند و این می تواند مشکل اخیر برخی شرکت های کامپیوترساز را حل کند ... تولید انبوه این باتری ها پس از آن در دستور کار قرار گرفت که برخی از انواع باتری های به کار رفته در لپ تاپ ها بیش از حد گرم شدند یا آتش گرفتند ... این مشکل سبب شد که شرکت سونی، سال گذشته از مشتریان خود بخواهد میلیون ها باتری لپ تاپ های خریداری شده از این شرکت را پس بیاورند، ماتسوشیتا و سانیو نیز با همین مشکل روبرو بودند ... ماتسوشیتا یک لایه مقاوم در برابر حرارت به باطریهای لیتیوم خود افزوده است و در نظز دارد تا تولید انبوه این نوع باتری را آغاز کند ... این کمپانی که کمپانی مادر پاناسونیک محسوب می شود، در نظر دارد ماهانه پنج میلیون قطعه از این باتری ها تولید کند ... باتری های خطرناکباتری های نامطمئن بارها در سال 2006 خبرساز شدند ... شرکت کامپیوترسازی دل، چهار میلیون و یکصد هزار میلیون باتری فروخته شده را پس خواست و پس از آن سونی چنین فراخوانی داد ... صنایع باتری سازی ماتسوشیتا که بخشی از این کمپانی محسوب می شود می گوید که ایمنی باتری های لیتیوم خود را با افزودن لایه مقاوم در برابر حرارت افزایش داده است ... ماتسوشیتا امیدوار است که نیمی از باتری های لیتیوم خود را که در سال 2009 تولید می کند نسبت به حرارات مقاوم کند ...
Belkin انواع باتری های Backup جدید را معرفی می کند
... com شرکت belkin corp در نمایشگاه networld +interop 2004 در لاس وگاس اعلام کرد یک خط تولید در مجموعه ای از باتری های backup برای مجموعه های شرکتهای کوچک و متوسط و و مصارف خانگی به راه انداخته است ... همه این انواع Back Up محافظت surge نوع rj11 را برای تجهیزات مخابراتی را فراهم می کنند ... به علاوه این باتری های backup انتقال اطلاعات روی اتصالات usb و outlet6 مجهز به ایمنی surge را پشتیبانی می کنند ... انواع باتری backup نوع home series شرکت belkin، برای مدل 375va به قیمت 39 ... تمامی این باتری های backup با Mac os 9 ...
|
صفحه 1
|
|
