podstawy baterii

baterie są niezwykle popularnym źródłem zasilania, które są wykorzystywane w ogromnej różnorodności projektów. Jeśli nie chcesz podłączać projektu do ściany, prawdopodobnie będziesz używać baterii do zasilania go, więc wybór odpowiedniej baterii do projektu jest bardzo ważnym krokiem w procesie projektowania. Istnieje wiele różnorodności baterii i wiele czynników, które wpływają na wybór idealnej baterii do twojego projektu. Oto krótkie podsumowanie.,

współczynnik kształtu

baterie występują w różnych kształtach i rozmiarach. W niektórych przypadkach rozmiar i kształt baterii może być najważniejszym czynnikiem. Ogniwa na monety i baterie litowo-polimerowe są doskonałym wyborem, gdy ważny jest mały współczynnik kształtu. Inne typowe rozmiary baterii to AA, AAA, D i 9V.

Chemia

chemia, która napędza baterię, jest kolejną cechą, o której należy zdecydować. To, czy bateria jest jednorazowa, czy ładowalna, jest bezpośrednio związane z chemią baterii., Niektóre z bardziej popularnych baterii jednorazowego użytku obejmują Alkaliczne, Litowe i cynkowo-węglowe. Jeśli chodzi o akumulatory, są to akumulatory kwasowo-ołowiowe (powszechnie spotykane w samochodach), litowo-jonowe (często używane do zasilania elektroniki użytkowej) oraz akumulatory NiCd i NiMH (często przyjmują tę samą formę, co zwykłe baterie alkaliczne: AA, AAA itp.).

Napięcie nominalne

Chemia akumulatora ma również wpływ na napięcie nominalne, które będzie wytwarzać. Na przykład bateria alkaliczna, jak AA lub AAA, mA Napięcie nominalne około 1,5 V, podczas gdy napięcie baterii LiPo zwykle wynosi około 3.,7V. kluczowym słowem jest tutaj „nominalny”, ponieważ rzeczywiste napięcie akumulatora będzie się wahać w zależności od tego, ile ładunku pozostało. W pełni naładowana bateria LiPo wytworzy około 4,23 V, podczas gdy po rozładowaniu jej napięcie może być bliższe 2,7 V.

typowe baterie, ich Chemia i ich napięcie nominalne
Chemia Rozmiar baterii Napięcie nominalne rechargable?,
Alkaline or Zinc-carbon AA, AAA, C, and D 1.,5V No
Alkaline or Zinc-carbon 9V 9V No
Li-MnO2 Coin Cell 3V No
Li-ion, Li-poly Various sizes 3.,7V Yes
Li-poly Various sizes 3.7V Yes
NiMH or NiCd AA, AAA, C, D 1.2V Yes
Six-cell lead-acid Car battery 12.,6V tak

jeszcze jeden punkt napięcia akumulatora: gdy dwa lub więcej akumulatorów są umieszczone w serii, napięcia akumulatorów są sumowane razem. Na przykład akumulatory samochodowe ołowiowo-kwasowe są w rzeczywistości wykonane z sześciu jednokomórkowych akumulatorów ołowiowo-kwasowych połączonych szeregowo; sześć ogniw 2,1 V dodaje się do produkcji 12,6 V. podczas wiązania dwóch baterii w serii zaleca się, aby były one tej samej chemii; należy również uważać na ładowanie akumulatorów w serii, ponieważ wiele ładowarek ogranicza się do ładowania jednokomórkowego.,

pojemność

pojemność jest kolejną z ważniejszych cech, które należy obserwować podczas zbierania baterii. Pojemność baterii jest zwykle oceniana w amperogodzinach (Ah) lub miliamperogodzinach (mAh) i informuje, ile amperów może dostarczyć w pełni naładowana bateria w ciągu jednej godziny. Na przykład bateria 2000mAh może zasilać do 2A (2000mA) przez jedną godzinę., Jeśli wiesz, jaki średni prąd będzie wymagał twojego projektu i jak długo chcesz, aby działał przed wyczerpaniem się baterii, możesz wybrać baterię, która będzie idealnie pasować do twojego projektu.

Po podłączeniu dwóch lub więcej Baterii Równolegle zwiększa się pojemność. Na przykład cztery baterie AA podłączone równolegle nadal będą produkować 1,5 V, jednak pojemność baterii zostanie czterokrotnie zwiększona.

gęstość mocy

wszystkie powyższe cechy (rozmiar, napięcie i pojemność) współczynnik gęstości mocy akumulatora., Gęstość mocy odnosi się do ilości mocy (amperów * napięcia) akumulatora może dostarczyć do jego wagi, i jest zwykle wyświetlany w kategoriach watogodzin na kilogram (Wh/kg). Im wyższa gęstość mocy, tym większa moc może dostarczyć w mniejszych rozmiarach. Baterie litowe (ogniwa na monety, LiPos) mogą pakować wiele ciosów w małe przestrzenie ze względu na ich wysoką gęstość mocy, podczas gdy baterie cynkowo-węglowe i NiCd mają wyjątkowo niskie gęstości mocy. Ogólnie rzecz biorąc, baterie jednorazowe są bardziej gęste niż akumulatory do ładowania.,

przykładowe pytanie

mając pod ręką powyższe informacje, oto szybki quiz sprawdzający twoją nową wiedzę:

2. Akumulator litowo-polimerowy ma pojemność znamionową 2Ah. Bateria zasila obwód, który zużywa średnio 10mA. Jeśli akumulator jest w pełni naładowany, teoretycznie jak długo może zasilać Obwód 10mA?

3. Cztery baterie alkaliczne 1,5 V w serii wytworzy jakie napięcie?

odpowiedzi:

Uwaga Spoiler! / Align = „left” / ..

1. jednorazowy, ładowalny

2. 200 godzin. Jak się tam znaleźliśmy?, Najpierw Przelicz pojemność baterii na mAh: 2AH * (1000mA / 1A) = 2000mAh. Następnie podziel Pojemność akumulatora przez to, ile prądu zużywa obwód, który zasila: 2000mAh/10mA = 200h.

3. 6V. Jak to działa? Akumulatory w serii mają swoje napięcia sumowane, więc 1,5 V + 1,5 V + 1,5 V = 6V.

… tutaj, aby ujawnić odpowiedzi. Bo wiesz, oni są tacy super-tajni.