Las pilas son muy comunes en nuestras vidas. Hay baterías para vehículos eléctricos, baterías de litio para teléfonos móviles, baterías para audio, baterías para linternas, baterías de iluminación solar, baterías de litio para automóviles, bancos de energía, walkie-talkies, computadoras portátiles, controles remotos de automóviles, baterías de afeitar, controles remotos de TV para el hogar. , etc. usarán baterías, entonces, ¿cuánto sabemos las personas comunes sobre baterías? Hoy, lo llevaré a aprender sobre la batería.
Principio básico y terminología básica de la batería.
1. ¿Qué es una batería?
Una batería es un dispositivo de conversión y almacenamiento de energía que convierte la energía química o física en energía eléctrica a través de una reacción. De acuerdo con la conversión de energía diferente de las baterías, las baterías se pueden dividir en baterías químicas y baterías físicas.
Una batería química o fuente de energía química es un dispositivo que convierte la energía química en energía eléctrica. Consta de dos electrodos electroquímicamente activos con diferentes composiciones para formar los electrodos positivo y negativo, y utiliza una sustancia química que puede proporcionar conducción de medios como electrolito. Cuando se conecta a un portador externo, proporciona energía eléctrica al convertir su energía química interna. .
Una batería física es un dispositivo que convierte la energía física en energía eléctrica.
2. ¿Cuáles son las diferencias entre baterías primarias y baterías secundarias?
La principal diferencia es la diferencia en el material activo. El material activo de la batería secundaria es reversible, mientras que el material activo de la batería primaria no es reversible. La autodescarga de la batería primaria es mucho menor que la de la batería secundaria, pero la resistencia interna es mucho mayor que la de la batería secundaria, por lo que la capacidad de carga es menor. Además, la capacidad específica de masa y la capacidad específica de volumen de la batería primaria son mayores que las de la batería recargable general.
3. ¿Cuál es el principio electroquímico de la batería de NiMH?
La batería de Ni-MH utiliza óxido de Ni como electrodo positivo, metal de almacenamiento de hidrógeno como electrodo negativo y lejía (principalmente KOH) como electrolito. Al cargar la batería Ni-MH:
Reacción positiva: Ni(OH)2 + OH- → NiOOH + H2O–e-
Reacción negativa: M+H2O +e-→ MH+ OH-
Cuando la batería de NiMH está descargada:
Reacción positiva: NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH-
Reacción negativa: MH+ OH- →M+H2O +e-
4. ¿Cuál es el principio electroquímico de las baterías de iones de litio?
El componente principal del electrodo positivo de la batería de iones de litio es LiCoO2, y el electrodo negativo es principalmente C. Al cargar,
Reacción del cátodo: LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
Reacción negativa: C + xLi+ + xe- → CLix
Reacción global de la celda: LiCoO2 + C → Li1-xCoO2 + CLix
La reacción inversa de la reacción anterior se produce durante la descarga.
5. ¿Cuáles son los estándares comúnmente utilizados para las baterías?
Estándares IEC de uso común para baterías: El estándar para baterías de hidruro de níquel-metal es IEC61951-2:2003; la industria de las baterías de iones de litio generalmente sigue los estándares UL o nacionales.
Normas nacionales comúnmente utilizadas para baterías: las normas para baterías de hidruro metálico de níquel son GB/T15100_1994, GB/T18288_2000; los estándares para baterías de litio son GB/T10077_1998, YD/T998_1999, GB/T18287_2000.
Además, los estándares comúnmente utilizados para baterías también incluyen los estándares JIS C del estándar industrial japonés para baterías.
IEC, la Comisión Eléctrica Internacional, es una organización mundial de normalización compuesta por comisiones electrotécnicas de varios países. Su propósito es promover la estandarización de los campos eléctricos y electrónicos del mundo. Los estándares IEC son estándares desarrollados por la Comisión Electrotécnica Internacional.
6. ¿Cuáles son los principales componentes estructurales de las baterías de NiMH?
Los principales componentes de la batería de NiMH son: electrodo positivo (óxido de níquel), electrodo negativo (aleación de almacenamiento de hidrógeno), electrolito (principalmente KOH), papel separador, anillo de sellado, tapa positiva, carcasa de la batería, etc.
7. ¿Cuáles son los principales componentes estructurales de las baterías de iones de litio?
Los componentes principales de una batería de iones de litio son: cubiertas superior e inferior de la batería, lámina de electrodo positivo (el material activo es óxido de cobalto y litio), separador (una película compuesta especial), electrodo negativo (el material activo es carbón), electrolito orgánico, batería carcasa (dividida en carcasa de acero y carcasa de aluminio) y así sucesivamente.
8. ¿Cuál es la resistencia interna de la batería?
Se refiere a la resistencia de la corriente que fluye a través de la batería cuando la batería está funcionando. Consiste en una resistencia interna óhmica y una resistencia interna de polarización. La gran resistencia interna de la batería hará que el voltaje de trabajo de descarga de la batería disminuya y el tiempo de descarga se acorte. La resistencia interna se ve afectada principalmente por factores como el material de la batería, el proceso de fabricación y la estructura de la batería. Es un parámetro importante para medir el rendimiento de la batería. Nota: Generalmente, la resistencia interna en el estado de carga se usa como estándar. La resistencia interna de la batería debe medirse con un medidor de resistencia interna especial, no con el engranaje de ohmios de un multímetro.
9. ¿Cuál es el voltaje nominal?
El voltaje nominal de la batería se refiere al voltaje mostrado durante el funcionamiento normal. El voltaje nominal de la batería secundaria de níquel-cadmio-níquel-hidrógeno es de 1.2 V; la tensión nominal de la batería de litio secundaria es de 3.6V.
10. ¿Qué es el voltaje de circuito abierto?
El voltaje de circuito abierto se refiere a la diferencia de potencial entre los electrodos positivo y negativo de la batería cuando la batería no está funcionando, es decir, cuando no fluye corriente a través del circuito. El voltaje de trabajo, también conocido como voltaje terminal, se refiere a la diferencia de potencial entre los electrodos positivo y negativo de la batería cuando la batería está en estado de trabajo, es decir, cuando hay corriente en el circuito.
11. ¿Cuál es la capacidad de la batería?
La capacidad de la batería se divide en la capacidad nominal y la capacidad real. La capacidad nominal de la batería se refiere al diseño y fabricación de la batería que estipula o garantiza que la batería debe descargar la cantidad mínima de electricidad bajo ciertas condiciones de descarga. El estándar IEC estipula que las baterías de hidruro de níquel-cadmio y níquel-metal se cargan a 0.1 C durante 16 horas y luego se descargan a 1.0 V a 0.2 C en un entorno de 20 ℃ ± 5 ℃. La capacidad nominal de la batería se expresa como C5. Para las baterías de iones de litio, se estipula que se cargan durante 3 horas en condiciones de carga controladas por temperatura normal, corriente constante (1C)-voltaje constante (4.2 V), y luego la energía liberada cuando se descargan de 0.2 C a 2.75 V es su capacidad nominal. La capacidad real de la batería se refiere a la potencia real liberada por la batería bajo ciertas condiciones de descarga, que se ve afectada principalmente por la tasa de descarga y la temperatura (en sentido estricto, la capacidad de la batería debe especificar las condiciones de carga y descarga). La unidad de capacidad de la batería es Ah, mAh (1Ah=1000mAh).
12. ¿Cuál es la capacidad residual de descarga de la batería?
Cuando la batería recargable se descarga con una gran corriente (como 1C o superior), debido al "efecto de cuello de botella" de la tasa de difusión interna debido a la corriente excesiva, la batería ha alcanzado el voltaje terminal cuando la capacidad no está completamente descargada. , y luego use una pequeña corriente como 0.2C puede continuar descargando hasta 1.0V/pc (batería de Ni-Cd y Ni-MH) y 3.0V/pc (batería de litio), la capacidad liberada se llama capacidad residual.
13. ¿Qué es una plataforma de descarga?
La plataforma de descarga de las baterías recargables de NiMH generalmente se refiere al rango de voltaje dentro del cual el voltaje de trabajo de la batería es relativamente estable cuando la batería se descarga bajo un determinado régimen de descarga. El valor está relacionado con la corriente de descarga. Cuanto mayor sea la corriente, menor será el valor. La plataforma de descarga de la batería de iones de litio es generalmente el tiempo de descarga cuando el voltaje constante se carga a un voltaje de 4.2 V y la corriente es inferior a 0.01 C, y luego la carga se detiene y luego se deja durante 10 minutos para descargar a 3.6 V a cualquier tasa de corriente de descarga. Es un estándar importante para medir la calidad de la batería.
La identificación de la batería
14. ¿Cuál es el método de identificación de baterías recargables estipulado por IEC?
Según la norma IEC, la identificación de las baterías de hidruro de níquel-metal consta de 5 partes.
01) Tipo de batería: HF, HR significa batería NiMH
02) Información del tamaño de la batería: incluye el diámetro, la altura de la batería redonda, la altura, el ancho, el grosor de la batería cuadrada y los valores están separados por barras, unidad: mm
03) Símbolo de característica de descarga: L significa que la tasa de corriente de descarga adecuada está dentro de 0.5C
M indica que la tasa de corriente de descarga adecuada está dentro de 0.5-3.5C
H significa que la tasa de corriente de descarga adecuada está dentro de 3.5-7.0C
X significa que la batería puede funcionar bajo la corriente de descarga de alta tasa de 7C-15C
04) Símbolo de batería de alta temperatura: representado por T
05) La pieza de conexión de la batería significa: CF significa sin pieza de conexión, HH significa la pieza de conexión para la pieza de conexión en serie con forma de tracción de la batería, HB significa la pieza de conexión para la batería con conexión en serie de lado a lado.
Por ejemplo: HF18/07/49 significa batería NiMH cuadrada, el ancho es de 18 mm, el grosor es de 7 mm, la altura es de 49 mm,
KRMT33/62HH significa batería de níquel-cadmio, tasa de descarga entre 0.5C-3.5, batería única de serie de alta temperatura (sin pieza de conexión), diámetro 33 mm, altura 62 mm.
Según la norma IEC61960, la identificación de las baterías secundarias de litio es la siguiente:
01) La identificación de la batería consta de 3 letras seguidas de 5 números (cilíndricos) o 6 números (cuadrados).
02) La primera letra: Indica el material del electrodo negativo de la batería. I—representa iones de litio con baterías incorporadas; L: representa electrodos de metal de litio o electrodos de aleación de litio.
03) La segunda letra: Indica el material del electrodo positivo de la batería. C—Electrodo a base de cobalto; N—Electrodo a base de níquel; M: electrodo a base de manganeso; V—Electrodo a base de vanadio.
04) La tercera letra: Indica la forma de la batería. R: representa una batería cilíndrica; L: representa una batería cuadrada.
05) Números: Batería cilíndrica: 5 números indican el diámetro y la altura de la batería respectivamente. El diámetro está en milímetros y la altura en décimas de milímetro. Cuando cualquier dimensión de diámetro o altura sea mayor o igual a 100 mm, se debe agregar una línea diagonal entre las dos dimensiones.
Batería cuadrada: 6 números indican el grosor, ancho y alto de la batería, en milímetros. Cuando cualquiera de las tres dimensiones sea mayor o igual a 100 mm, se debe agregar una barra oblicua entre las dimensiones; si alguna de las tres dimensiones es inferior a 1 mm, se debe agregar la letra “t” antes de la dimensión, y la unidad de esta dimensión es una décima de milímetro.
Por ejemplo: ICR18650 representa una batería de iones de litio secundaria cilíndrica, el material del electrodo positivo es cobalto, su diámetro es de aproximadamente 18 mm y su altura es de aproximadamente 65 mm.
ICR20/1050.
ICP083448 representa una batería de iones de litio secundaria cuadrada, el material del electrodo positivo es cobalto, el grosor es de aproximadamente 8 mm, el ancho es de aproximadamente 34 mm y la altura es de aproximadamente 48 mm.
ICP08/34/150 representa una batería de iones de litio secundaria cuadrada, el material del electrodo positivo es cobalto, el grosor es de aproximadamente 8 mm, el ancho es de aproximadamente 34 mm y la altura es de aproximadamente 150 mm.
ICPt73448 representa una batería de iones de litio secundaria cuadrada, el material del electrodo positivo es cobalto, el grosor es de aproximadamente 0.7 mm, el ancho es de aproximadamente 34 mm y la altura es de aproximadamente 48 mm.
15. ¿Cuáles son los materiales de embalaje de la batería?
01) Mesón no seco (papel) como papel de fibra, cinta de doble cara
02) película de PVC, tubo de marca registrada
03) Hoja de conexión: hoja de acero inoxidable, hoja de níquel puro, hoja de acero niquelado
04) Hoja de salida: hoja de acero inoxidable (fácil de soldar) hoja de níquel puro (la soldadura por puntos es firme)
05) Clase de enchufe
06) Componentes de protección como interruptor de control de temperatura, protector de sobrecorriente, resistencia limitadora de corriente
07) cartón, cartón
08) carcasa de plástico
16. ¿Cuál es el propósito del empaque, la combinación y el diseño de las baterías?
01) Hermosa, marca
02) El voltaje de la batería es limitado. Para obtener un voltaje más alto, es necesario conectar varias baterías en serie.
03) protege la batería, evita cortocircuitos y prolonga la vida útil de la batería
04) Restricciones de tamaño
05) Fácil de transportar
06) Diseño de funciones especiales, como impermeable, diseño de apariencia especial, etc.
Pruebas y rendimiento de la batería
Incluyen principalmente voltaje, resistencia interna, capacidad, densidad de energía, presión interna, tasa de autodescarga, ciclo de vida, rendimiento de sellado, rendimiento de seguridad, rendimiento de almacenamiento, apariencia, etc., y otros incluyen sobrecarga, sobredescarga, resistencia a la corrosión, etc.
17. ¿Cuáles son los aspectos principales del desempeño de la llamada batería secundaria?
18. ¿Cuáles son los elementos de prueba de confiabilidad para baterías?
01) Ciclo de vida
02) Características de descarga a diferentes tasas
03) Características de descarga a diferentes temperaturas
04) Características de carga
05) Características de autodescarga
06) Características de almacenamiento
07) Características de sobredescarga
08) Características de la resistencia interna a diferentes temperaturas
09) Prueba de ciclo de temperatura
10) Prueba de caída
11) Prueba de vibración
12) Prueba de capacidad
13) Prueba de resistencia interna
14) Prueba GMS
15) Prueba de impacto de alta y baja temperatura
16) prueba de choque mecánico
17) Prueba de alta temperatura y alta humedad
19. ¿Cuáles son los elementos de prueba de seguridad para las baterías?
01) Prueba de cortocircuito
02) Prueba de sobrecarga y sobredescarga
03) Prueba de tensión soportada
04) Prueba de impacto
05) Prueba de vibración
06) Prueba de calentamiento
07) Prueba de fuego
09) Prueba de ciclo de temperatura variable
10) Prueba de carga lenta
11) Prueba de caída libre
12) Prueba de baja presión de aire
13) Prueba de descarga forzada
15) Prueba de placa calefactora eléctrica
17) Prueba de choque térmico
19) Prueba de acupuntura
20) Prueba de aplastamiento
21) Prueba de impacto de objetos pesados
20. ¿Cuáles son los métodos de carga comunes?
Cómo cargar baterías de NiMH:
01) Carga de corriente constante: la corriente de carga es un valor determinado en todo el proceso de carga, este método es el más común;
02) Carga de voltaje constante: durante el proceso de carga, ambos extremos de la fuente de alimentación de carga mantienen un valor constante y la corriente en el circuito disminuye gradualmente a medida que aumenta el voltaje de la batería;
03) Carga de corriente constante y voltaje constante: la batería se carga primero con corriente constante (CC), cuando el voltaje de la batería aumenta a un cierto valor, el voltaje permanece sin cambios (CV) y la corriente en el circuito cae a un valor muy pequeño. valor, y eventualmente tiende a 0.
Método de carga de la batería de litio:
Carga de corriente constante y voltaje constante: la batería se carga primero con corriente constante (CC), cuando el voltaje de la batería aumenta a un cierto valor, el voltaje permanece sin cambios (CV) y la corriente en el circuito cae a un valor muy pequeño, y finalmente tiende a 0.
21. ¿Cuál es la carga y descarga estándar de las baterías de NiMH?
El estándar internacional IEC estipula que la carga y descarga estándar de las baterías de hidruro de níquel-metal es la siguiente: primero, descargue la batería a 0.2 C a 1.0 V/pieza, luego cárguela a 0.1 C durante 16 horas, déjela durante 1 hora , y descárguelo a 0.2C a 1.0V/pieza, es decir, para carga y descarga estándar de baterías.
22. ¿Qué es la carga por pulsos? ¿Cuál es el impacto en el rendimiento de la batería?
La carga por pulsos generalmente adopta el método de carga y descarga, es decir, carga durante 5 segundos y descarga durante 1 segundo, por lo que la mayor parte del oxígeno generado durante el proceso de carga se reducirá a electrolito bajo el pulso de descarga. No solo limita la vaporización del electrolito interno, sino que también para aquellas baterías viejas que han sido severamente polarizadas, después de usar este método de carga de 5 a 10 veces de carga y descarga, se recuperarán gradualmente o se acercarán a la capacidad original.
23. ¿Qué es la carga lenta?
La carga lenta se usa para compensar la pérdida de capacidad de la batería debido a la autodescarga después de estar completamente cargada. Generalmente, la carga de corriente de pulso se usa para lograr el propósito anterior.
24. ¿Qué es la eficiencia de carga?
La eficiencia de carga es una medida del grado en que la energía eléctrica consumida por la batería durante la carga se convierte en energía química que la batería puede almacenar. Se ve afectado principalmente por el proceso de la batería y la temperatura ambiente de trabajo de la batería. En general, cuanto mayor sea la temperatura ambiente, menor será la eficiencia de carga.
25. ¿Qué es la eficiencia de descarga?
La eficiencia de descarga se refiere a la relación entre la cantidad real de electricidad liberada y la capacidad nominal desde la descarga hasta el voltaje terminal bajo ciertas condiciones de descarga, que se ve afectada principalmente por factores como la tasa de descarga, la temperatura ambiente, la resistencia interna, etc. En general, cuanto mayor sea la tasa de descarga, más menor será la eficiencia de descarga. Cuanto menor sea la temperatura, menor será la eficiencia de descarga.
26. ¿Cuál es la potencia de salida de la batería?
La potencia de salida de una batería se refiere a la capacidad de generar energía por unidad de tiempo. Se calcula sobre la base de la corriente de descarga I y el voltaje de descarga, P=U*I, en vatios.
Cuanto menor sea la resistencia interna de la batería, mayor será la potencia de salida. La resistencia interna de la batería debe ser menor que la resistencia interna del aparato eléctrico, de lo contrario, la potencia consumida por la batería en sí será mayor que la potencia consumida por el aparato eléctrico, lo que es antieconómico y puede dañar la batería.
27. ¿Cuál es la autodescarga de la batería secundaria?
¿Cuáles son las tasas de autodescarga de los diferentes tipos de baterías?
La autodescarga, también conocida como capacidad de retención de carga, se refiere a la capacidad de retención de la energía almacenada de la batería bajo ciertas condiciones ambientales en un estado de circuito abierto. En términos generales, la autodescarga se ve afectada principalmente por el proceso de fabricación, los materiales y las condiciones de almacenamiento. La autodescarga es uno de los principales parámetros para medir el rendimiento de la batería. En términos generales, cuanto menor sea la temperatura de almacenamiento de la batería, menor será la tasa de autodescarga, pero también debe tenerse en cuenta que una temperatura demasiado baja o demasiado alta puede causar que la batería se dañe y quede inutilizable.
Después de que la batería está completamente cargada y se deja abierta por un período de tiempo, es normal que se descargue un cierto grado. El estándar IEC estipula que después de que la batería de NiMH esté completamente cargada, la temperatura es de 20°C±5°C y la humedad es (65±20)%, y la batería se deja abierta durante 28 días, y la capacidad de descarga de 0.2C alcanza el 60% de la capacidad inicial.
28. ¿Qué es la prueba de autodescarga de 24 horas?
La prueba de autodescarga de la batería de litio es:
Generalmente, la autodescarga de 24 horas se usa para probar rápidamente su capacidad de retención de carga. La batería se descarga a 0.2C a 3.0V, corriente constante y voltaje constante 1C a 4.2V, corriente de corte: 10mA, después de 15 minutos de reposo descarga a 1C a 3.0V mida su capacidad de descarga C1, luego cargue la batería con corriente constante y voltaje constante 1C a 4.2V, corriente de corte: 10mA, y mide 1C de capacidad C2 después de 24 horas de descanso, C2/C1*100% debe ser superior al 99%.
29. ¿Cuál es la diferencia entre la resistencia interna en el estado de carga y la resistencia interna en el estado de descarga?
La resistencia interna en el estado de carga se refiere a la resistencia interna de la batería cuando está completamente cargada al 100 %; la resistencia interna en el estado de descarga se refiere a la resistencia interna después de que la batería esté completamente descargada.
En términos generales, la resistencia interna en el estado de descarga no es estable y es demasiado grande, mientras que la resistencia interna en el estado de carga es pequeña y el valor de la resistencia es relativamente estable. Durante el uso de la batería, solo la resistencia interna en el estado de carga tiene importancia práctica. En el último período de uso de la batería, debido al agotamiento del electrolito y la reducción de la actividad de las sustancias químicas internas, la resistencia interna de la batería aumentará en diversos grados.
30. ¿Qué es la resistencia estática? ¿Qué es la resistencia dinámica?
La resistencia interna estática es la resistencia interna de la batería durante la descarga y la resistencia interna dinámica es la resistencia interna de la batería durante la carga.
31. ¿Es la prueba de resistencia de sobrecarga estándar?
IEC estipula que la prueba de resistencia de sobrecarga estándar para baterías de NiMH es:
Descargue la batería a 1.0 V a 0.2 C y cárguela continuamente durante 48 horas a 0.1 C. La batería no debe tener deformaciones ni fugas, y el tiempo que tarda en descargarse de 0.2 C a 1.0 V después de la sobrecarga debe ser superior a 5 horas.
32. ¿Qué es la prueba de ciclo de vida estándar de IEC?
IEC estipula que la prueba de ciclo de vida estándar de las baterías de NiMH es:
Después de que la batería se descargue de 0.2 C a 1.0 V/pieza
01) Cargue a 0.1C por 16 horas, luego descargue a 0.2C por 2 horas y 30 minutos (un ciclo)
02) Carga a 0.25C durante 3 horas y 10 minutos, descarga a 0.25C durante 2 horas y 20 minutos (2-48 ciclos)
03) Cargar a 0.25C por 3 horas y 10 minutos, ponerlo a 0.25C a 1.0V (el ciclo 49)
04) Carga de 0.1C durante 16 horas, reservar durante 1 hora, descarga de 0.2C a 1.0V (ciclo 50). Para baterías de hidruro de níquel-metal, después de repetir 1-4 por un total de 400 ciclos, el tiempo de descarga de 0.2C debe ser mayor a 3 horas; para baterías de níquel-cadmio, después de repetir 1-4 por un total de 500 ciclos, el tiempo de descarga de 0.2C debe ser mayor a 3 horas.
33. ¿Cuál es la presión interna de la batería?
Se refiere a la presión de aire interna de la batería, que es causada por el gas generado durante el proceso de carga y descarga de la batería sellada, y se ve afectada principalmente por factores como el material de la batería, el proceso de fabricación y la estructura de la batería. La razón principal es que el gas generado por la descomposición de la humedad y la solución orgánica dentro de la batería se acumula en la batería. Generalmente, la presión interna de la batería se mantiene en un nivel normal. En caso de sobrecarga o sobredescarga, la presión interna de la batería puede aumentar:
Por ejemplo, sobrecarga, positivo: 4OH- – 4e → 2H2O + O2↑; ①
El oxígeno generado reacciona con el hidrógeno desarrollado en el electrodo negativo para formar agua 2H2 + O2 → 2H2O ②
Si la velocidad de reacción ② es inferior a la velocidad de reacción ①, el oxígeno generado no se consumirá a tiempo, lo que hará que aumente la presión interna de la batería.
34. ¿Qué es la prueba estándar de retención de carga?
La IEC estipula que la prueba de retención de carga estándar para las baterías de NiMH es:
Después de que la batería se descargó a 1.0 V a 0.2 C, se cargó a 0.1 C durante 16 horas y se almacenó durante 28 días a una temperatura de 20 ° C ± 5 ° C y una humedad de 65 % ± 20 %, luego se descargó a 0.2 C a 1.0 V, y las baterías de NiMH deben durar más de 3 horas.
El estándar nacional estipula que la prueba de retención de carga estándar para baterías de litio es: (IEC no tiene estándares relevantes) la batería se descarga a 3.0/unidad a 0.2C, y luego se carga a 4.2V a 1C de corriente constante y voltaje constante, el corte -La corriente de apagado es de 10 mA y la temperatura es de 20. Después de 28 días de almacenamiento a ℃±5 ℃, descárguelo a 2.75 V a 0.2 C, calcule la capacidad de descarga y luego compárela con la capacidad nominal de la batería, que debe no ser inferior al 85% de la capacidad inicial.
35. ¿Qué es un experimento de cortocircuito?
Conecte la batería completamente cargada con un cable de resistencia interna de ≤100 mΩ en la caja a prueba de explosiones para cortocircuitar los electrodos positivo y negativo. La batería no debe explotar ni incendiarse.
36. ¿Qué es la prueba de alta temperatura y alta humedad?
La prueba de alta temperatura y alta humedad de la batería Ni-MH es:
Una vez que la batería está completamente cargada, se almacena durante varios días en condiciones de temperatura y humedad constantes, y no se observan fugas durante el proceso de almacenamiento.
La prueba de alta temperatura y alta humedad de la batería de litio es: (estándar nacional)
Cargue la batería con corriente constante 1C y voltaje constante a 4.2V, la corriente de corte es 10mA, y luego colóquela en una caja de temperatura y humedad constante con una humedad relativa de 90%-95% durante 48 horas a (40± 2) °C, y luego saque la batería (20 °C). Reserve durante 2 horas bajo la condición de ± 5) ℃, observe que la apariencia de la batería debe ser normal, luego descárguela a 2.75 V a una corriente constante de 1 C y luego realice una carga de 1 C y un ciclo de descarga de 1 C bajo la condición de (20 ± 5) ℃ hasta que se alcance la capacidad de descarga No menos del 85% de la capacidad inicial, pero no más de 3 ciclos.
37. ¿Qué es el experimento de aumento de temperatura?
Después de que la batería esté completamente cargada, colóquela en el horno y comience a calentarse desde temperatura ambiente a una velocidad de 5 °C/min. Cuando la temperatura del horno alcance los 130°C, mantenlo durante 30 minutos. La batería no debe explotar ni incendiarse.
38. ¿Qué es el experimento del ciclo de temperatura?
El experimento de ciclos de temperatura constaba de 27 ciclos, cada uno de los cuales constaba de los siguientes pasos:
01) La batería se coloca a 66±3℃ y 15±5% durante 1 hora desde la temperatura normal.
02) Póngalo durante 1 hora en condiciones de temperatura de 33±3 ℃ y humedad de 90±5 ℃,
03) Las condiciones se cambian a -40±3℃ y se colocan durante 1 hora
04) La batería se deja a 25 ℃ durante 0.5 horas
Estos 4 pasos completan un ciclo. Después de los experimentos de 27 ciclos, la batería no debería tener fugas, fugas de álcali, oxidación u otras condiciones anormales.
39. ¿Qué es una prueba de caída?
Después de cargar completamente la batería o el paquete de baterías, déjelo caer tres veces desde una altura de 1 m al suelo de concreto (o cemento) para obtener un impacto de dirección aleatoria.
40. ¿Qué es un experimento de vibración?
El método de experimento de vibración de la batería de NiMH es el siguiente:
Después de descargar la batería a 0.2 C a 1.0 V, se carga a 0.1 C durante 16 horas y luego se hace vibrar en las siguientes condiciones después de 24 horas de almacenamiento:
Amplitud: 0.8mm
Haga que la batería vibre entre 10 HZ y 55 HZ, aumentando o disminuyendo a una velocidad de vibración de 1 HZ por minuto.
El cambio de voltaje de la batería debe estar dentro de ±0.02V, y el cambio de resistencia interna debe estar dentro de ±5mΩ. (El tiempo de vibración es de 90 min)
El método de prueba de vibración de la batería de litio es el siguiente:
Después de que la batería se descarga a 0.2 C a 3.0 V, la batería se carga a 4.2 V con corriente constante y voltaje constante a 1 C, y la corriente de corte es de 10 mA. Después de 24 horas de almacenamiento, vibrará según las siguientes condiciones:
Los experimentos de vibración se realizaron con una frecuencia de vibración que oscilaba entre 10 Hz y 60 Hz y 10 Hz en 5 minutos como un ciclo con una amplitud de 0.06 pulgadas. La batería vibra en las direcciones de los tres ejes durante media hora por eje.
El cambio de voltaje de la batería debe estar dentro de ±0.02V, y el cambio de resistencia interna debe estar dentro de ±5mΩ.
41. ¿Qué es la prueba de impacto?
Después de que la batería esté completamente cargada, coloque una barra dura horizontalmente sobre la batería y deje caer un peso de 20 libras sobre la barra dura desde cierta altura. La batería no debe explotar ni incendiarse.
42. ¿Qué es el experimento de penetración?
Después de que la batería esté completamente cargada, use un clavo de cierto diámetro a través del centro de la batería y deje el clavo dentro de la batería, la batería no debe explotar ni incendiarse.
43. ¿Qué es un experimento de fuego?
La batería completamente cargada se coloca en una unidad de calefacción con un escudo especial para el fuego y ningún fragmento pasa a través del escudo.
Análisis y problemas comunes de la batería
44. ¿Qué certificaciones han pasado los productos de la empresa?
Ha pasado la certificación del sistema de calidad ISO9001: 2000 y la certificación del sistema de protección ambiental ISO14001: 2004; los productos obtuvieron la certificación CE de la UE y la certificación UL de América del Norte, pasaron la prueba de protección ambiental SGS y obtuvieron la licencia de patente de Ovonic; Al mismo tiempo, los productos de la compañía han sido aprobados por PICC en la Cobertura mundial.
45. ¿Qué es una batería lista para usar?
La batería lista para usar es un nuevo tipo de batería Ni-MH con alta tasa de retención de carga que lanzó la empresa. Es decir, la batería no solo se puede reciclar, sino que también tiene una mayor capacidad residual después de almacenarse durante el mismo tiempo en comparación con las baterías secundarias Ni-MH ordinarias.
46. ¿Por qué se dice que Ready-To-Use (HFR) es el producto ideal para reemplazar las baterías desechables?
Comparado con productos similares, este producto tiene las siguientes características notables:
01) Autodescarga más pequeña;
02) Mayor tiempo de almacenamiento;
03) Resistente a la sobredescarga;
04) Ciclo de vida largo;
05) Especialmente cuando el voltaje de la batería es inferior a 1.0 V, tiene una buena función de recuperación de capacidad;
Más importante aún, la tasa de retención de carga de este tipo de batería puede alcanzar el 75 % cuando se almacena a 25 °C durante un año, por lo que esta batería es el producto ideal para reemplazar las baterías desechables.
47. ¿Qué precauciones se deben tomar al usar la batería?
01) Lea atentamente el manual de la batería antes de usar;
02) Los aparatos eléctricos y los contactos de la batería deben limpiarse, limpiarse con un paño húmedo si es necesario e instalarse de acuerdo con la marca de polaridad después del secado;
03) No mezcle baterías viejas y nuevas, y no se pueden mezclar baterías del mismo tipo pero de diferentes tipos, para no reducir la eficiencia de uso;
04) Las baterías desechables no se pueden regenerar calentándolas o cargándolas;
05) La batería no se puede cortocircuitar;
06) No desmonte ni caliente la batería, ni la arroje al agua;
07) Cuando el aparato eléctrico no se usa durante mucho tiempo, se debe sacar la batería y apagar el interruptor después de su uso;
08) No deseche las baterías usadas a voluntad, y colóquelas separadas de la basura tanto como sea posible para evitar la contaminación del medio ambiente;
09) Cuando no haya supervisión de un adulto, no permita que los niños reemplacen la batería, y la batería pequeña debe colocarse en un lugar que los niños no puedan alcanzar;
10) La batería debe almacenarse en un lugar fresco y seco sin luz solar directa.
48. ¿Cuál es la diferencia entre las diversas baterías recargables que son comunes actualmente?
En la actualidad, las baterías recargables de níquel-cadmio, níquel-hidrógeno y de iones de litio se utilizan ampliamente en varios dispositivos eléctricos portátiles (como computadoras portátiles, cámaras de video y teléfonos móviles, etc.), y cada batería recargable tiene sus propias propiedades químicas únicas. . La principal diferencia entre las baterías NiCd y NiMH es que las baterías NiMH tienen una mayor densidad de energía. En comparación con el mismo tipo de batería, la capacidad de la batería de NiMH es el doble que la de la batería de NiCd. Esto significa que el uso de baterías de NiMH puede extender en gran medida el tiempo de trabajo del equipo sin añadir peso extra al equipo eléctrico. Otra ventaja de las baterías de NiMH es que: A reduce en gran medida el problema del "efecto memoria" que existe en las baterías de cadmio, lo que hace que las baterías de NiMH sean más cómodas de usar. Las baterías de NiMH son más respetuosas con el medio ambiente que las baterías de NiCd porque no contienen elementos tóxicos de metales pesados en su interior. Li-ion también se ha convertido rápidamente en la fuente de alimentación estándar para dispositivos portátiles. El ion de litio puede proporcionar la misma energía que las baterías de NiMH, pero se puede reducir en un 35 % en peso, lo que es adecuado para equipos electrónicos como cámaras de video y computadoras portátiles. Es crucial. La falta total de "efecto memoria" de los iones de litio y la ausencia de sustancias tóxicas también son factores importantes que los convierten en una fuente de alimentación estándar.
La eficiencia de descarga de las baterías de hidruro de níquel-metal disminuirá significativamente a bajas temperaturas. Generalmente, la eficiencia de carga aumentará con el aumento de la temperatura. Sin embargo, cuando la temperatura supera los 45 °C, el rendimiento de los materiales de la batería recargable se degradará a altas temperaturas y se reducirá el ciclo de vida de la batería. también será muy acortado.
49. ¿Cuál es la tasa de descarga de la batería? ¿Cuál es la tasa horaria de descarga de la batería?
La tasa de descarga se refiere a la relación de tasa entre la corriente de descarga (A) y la capacidad nominal (A?h) durante la descarga. La tasa de descarga por hora se refiere a la cantidad de horas requeridas para descargar la capacidad nominal de acuerdo con una determinada corriente de salida.
50. ¿Por qué es necesario mantener la batería caliente cuando se dispara en invierno?
Cuando la temperatura de la batería de la cámara digital es demasiado baja, la actividad del material activo se reduce considerablemente, por lo que es posible que no pueda proporcionar la corriente de funcionamiento normal de la cámara. Por lo tanto, disparar al aire libre en áreas con baja temperatura, especialmente
Se debe prestar atención al calor de la cámara o de la batería.
51. ¿Cuál es el rango de temperatura de funcionamiento de las baterías de iones de litio?
Carga -10—45 ℃ Descarga -30—55 ℃
52. ¿Se pueden combinar baterías de diferentes capacidades?
Si se usan diferentes capacidades o baterías viejas y nuevas juntas, puede haber fugas de líquido, voltaje cero, etc. Esto se debe a la diferencia de capacidad durante el proceso de carga, lo que hace que algunas baterías se sobrecarguen durante la carga y algunas baterías se descarguen. no está completamente cargada y tiene capacidad durante la descarga. Las baterías altas no se descargan por completo, mientras que las baterías de baja capacidad se descargan en exceso, en un círculo vicioso de este tipo, las baterías se dañan y tienen fugas o voltaje bajo (cero).
53. ¿Qué es un cortocircuito externo y cómo afecta el rendimiento de la batería?
Conectar los extremos exteriores de la batería a cualquier conductor provocará un cortocircuito externo. Según el tipo de batería, el cortocircuito puede tener consecuencias de diferente gravedad. Tales como: la temperatura del electrolito aumenta, la presión interna aumenta, etc. Si el valor de la presión del aire supera el valor de resistencia a la presión de la tapa de la batería, la batería tendrá fugas. Esta condición daña severamente la batería. Si falla la válvula de seguridad, puede incluso provocar una explosión. Por lo tanto, no cortocircuite la batería externamente.
54. ¿Cuáles son los principales factores que afectan la duración de la batería?
01) Carga:
Al elegir un cargador, es mejor utilizar un cargador con dispositivos de terminación de carga adecuados (como un dispositivo de tiempo antisobrecarga, una diferencia de voltaje negativo (-dV) que corta la carga y un dispositivo de inducción antisobrecalentamiento), para no acortar la duración de la batería debido a la sobrecarga. En términos generales, la carga lenta puede prolongar la vida útil de la batería más que la carga rápida.
02) Descarga:
una. La profundidad de descarga es el factor principal que afecta la vida útil de la batería. Cuanto mayor sea la profundidad de descarga, menor será la vida útil de la batería. En otras palabras, mientras se reduzca la profundidad de descarga, la vida útil de la batería puede extenderse considerablemente. Por lo tanto, debemos evitar descargar en exceso las baterías a voltajes extremadamente bajos.
b. Cuando la batería se descarga a alta temperatura, la vida útil de la batería se acortará.
C. Si el equipo electrónico diseñado no puede detener por completo toda la corriente, si el equipo no se usa durante mucho tiempo sin sacar la batería, la corriente residual a veces causará un consumo excesivo de la batería, lo que resultará en una descarga excesiva de la batería.
d. Cuando se utilizan baterías de diferentes capacidades, estructuras químicas o diferentes niveles de carga, así como baterías viejas y nuevas, las baterías se descargarán demasiado o incluso se invertirán la carga.
03) Guardar:
Si la batería se almacena a alta temperatura durante mucho tiempo, la actividad de los electrodos se atenuará y la vida útil se acortará.
55. ¿Se puede almacenar la batería en el aparato eléctrico después de que se agote o no se use durante mucho tiempo?
Si el aparato eléctrico no se va a utilizar durante mucho tiempo, es mejor sacar la batería y colocarla en un lugar seco y a baja temperatura. De lo contrario, incluso si el aparato eléctrico está apagado, el sistema hará que la batería tenga una salida de corriente baja, lo que acortará el uso de la batería.
la vida.
56. ¿Qué tipo de condiciones son mejores para almacenar las baterías? ¿Es necesario cargar completamente la batería para el almacenamiento a largo plazo?
De acuerdo con el estándar IEC, la batería debe almacenarse a una temperatura de 20 ℃ ± 5 ℃ y una humedad de (65 ± 20) %. En términos generales, cuanto mayor sea la temperatura de almacenamiento de la batería, menor será la tasa de capacidad restante y viceversa, el mejor lugar para almacenar la batería cuando la temperatura del refrigerador es de 0 ℃-10 ℃, especialmente para la batería principal. Por otro lado, incluso si la batería secundaria pierde su capacidad después del almacenamiento, se puede recuperar recargando y descargando varias veces.
En teoría, siempre hay una pérdida de energía cuando se almacena una batería. La estructura electroquímica inherente de la propia batería determina la inevitable pérdida de capacidad de la batería, principalmente debido a la autodescarga. Por lo general, la magnitud de la autodescarga está relacionada con la solubilidad del material del cátodo en el electrolito y su inestabilidad (fácil autodescomposición) después del calentamiento. La autodescarga de las pilas recargables es muy superior a la de las pilas primarias.
Si desea almacenar la batería durante mucho tiempo, es mejor mantenerla en un ambiente seco y de baja temperatura y dejar que la energía restante de la batería sea de alrededor del 40%. Por supuesto, lo mejor es sacar la batería y usarla una vez al mes, lo que no solo puede asegurar un buen estado de conservación de la batería, sino también evitar que la batería se descargue y dañe por completo.
57. ¿Qué es una batería estándar?
Una batería que se especifica internacionalmente como un estándar de medición de potencial (bit). Fue inventado por el ingeniero eléctrico estadounidense E. Weston en 1892, por lo que también se le llama batería Weston.
El electrodo positivo de la batería estándar es un electrodo de sulfato de mercurio, el electrodo negativo es una amalgama de cadmio (que contiene 10 % o 12.5 % de cadmio) y el electrolito es una solución acuosa saturada de sulfato de cadmio, que en realidad es una solución acuosa saturada. de sulfato de cadmio y sulfato mercurioso. .
58. ¿Cuáles son las posibles razones del voltaje cero o bajo voltaje de la celda única?
01) Cortocircuito externo o sobrecarga o carga inversa de la batería (sobredescarga forzada);
02) La batería está continuamente sobrecargada por alta velocidad y alta corriente, lo que resulta en la expansión del núcleo del polo de la batería, el contacto directo de los polos positivo y negativo y el cortocircuito;
03) Cortocircuito interno o microcortocircuito de la batería, tales como: mala colocación de las placas positiva y negativa, resultando en cortocircuito de las piezas polares, o contacto de las piezas positiva y negativa, etc.
59. ¿Cuáles son las posibles razones del voltaje cero o bajo del paquete de baterías?
01) Si una sola batería tiene voltaje cero;
02) El enchufe está cortocircuitado o abierto, y la conexión con el enchufe no es buena;
03) Desoldadura y soldadura virtual de plomo y batería;
04) La conexión interna de la batería está mal, y la pieza de conexión y la batería están filtradas, soldadas y desoldadas;
05) Los componentes electrónicos internos de la batería están mal conectados y dañados.
60. ¿Cuáles son los métodos de control para evitar la sobrecarga de la batería?
Para evitar que la batería se sobrecargue, es necesario controlar el punto final de carga. Cuando la batería esté completamente cargada, habrá cierta información especial que se puede usar para juzgar si la carga ha llegado al punto final. En general, existen los siguientes seis métodos para evitar que la batería se sobrecargue:
01) Control de voltaje pico: determine el punto final de la carga detectando el voltaje pico de la batería;
02) control dT/dt: juzgue el punto final de la carga detectando la tasa de cambio de la temperatura máxima de la batería;
03) Control △T: cuando la batería está completamente cargada, la diferencia entre la temperatura y la temperatura ambiente alcanzará el máximo;
04)-Control △V: cuando la batería está completamente cargada y alcanza un voltaje máximo, el voltaje caerá a un cierto valor;
05) Control de tiempo: controle el punto final de carga configurando un cierto tiempo de carga, generalmente establezca el tiempo requerido para cargar el 130% de la capacidad nominal para controlar;
61. ¿Cuáles son las posibles razones por las que la batería y el paquete de baterías no se pueden cargar?
01) La batería tiene voltaje cero o hay una batería de voltaje cero en el paquete de baterías;
02) El paquete de baterías está conectado incorrectamente, los componentes electrónicos internos y el circuito de protección son anormales;
03) El equipo de carga está defectuoso y no hay corriente de salida;
04) La eficiencia de carga es demasiado baja debido a factores externos (como una temperatura extremadamente baja o extremadamente alta).
62. ¿Cuáles son las posibles razones por las que las baterías y los paquetes de baterías no se pueden descargar?
01) Después de almacenar y usar la batería, su vida se atenúa;
02) Insuficiente o descargado;
03) La temperatura ambiente es demasiado baja;
04) La eficiencia de descarga es baja. Por ejemplo, durante la descarga de alta corriente, las baterías ordinarias no pueden descargar electricidad porque la velocidad de difusión de las sustancias internas no puede seguir el ritmo de la velocidad de reacción, lo que provoca una caída brusca del voltaje.
63. ¿Cuáles son las posibles razones del corto tiempo de descarga de las baterías y los paquetes de baterías?
01) La batería no está completamente cargada, como tiempo de carga insuficiente, baja eficiencia de carga, etc.;
02) La corriente de descarga es demasiado grande, lo que reduce la eficiencia de descarga y acorta el tiempo de descarga;
03) Cuando la batería está descargada, la temperatura ambiente es demasiado baja y la eficiencia de descarga disminuye;
64. ¿Qué es una sobrecarga y cómo afecta el rendimiento de la batería?
La sobrecarga se refiere al comportamiento de continuar cargando después de que la batería esté completamente cargada después de un determinado proceso de carga. Para las baterías de Ni-MH, la sobrecarga produce las siguientes reacciones:
Electrodo positivo: 4OH- – 4e → 2H2O + O2↑; ①
Negativo: 2H2 + O2 → 2H2O ②
Dado que la capacidad del electrodo negativo es mayor que la del electrodo positivo en el diseño, el oxígeno generado por el electrodo positivo pasa a través del papel separador y el hidrógeno generado por el electrodo negativo se combina, por lo que la presión interna de la batería se reducirá. no aumenta significativamente en circunstancias normales, pero si la corriente de carga es demasiado grande, o si el tiempo de carga es demasiado largo, el oxígeno generado no se consumirá a tiempo, lo que puede provocar un aumento de la presión interna, deformación de la batería, fugas y otros fenómenos indeseables. Al mismo tiempo, sus propiedades eléctricas también se reducirán significativamente.
65. ¿Qué es la sobredescarga y cómo afecta el rendimiento de la batería?
Después de que la batería haya descargado la energía interna almacenada, después de que el voltaje alcance un cierto valor, continuar con la descarga causará una descarga excesiva. Por lo general, el voltaje de corte de descarga se determina de acuerdo con la corriente de descarga. La descarga de 0.2C-2C generalmente se establece en 1.0V/pieza, y por encima de 3C, como la descarga de 5C o 10C se establece en 0.8V/pieza. La descarga excesiva de la batería puede tener consecuencias catastróficas para la batería, especialmente la descarga excesiva de alta corriente o la descarga excesiva repetida, que tiene un mayor impacto en la batería. En términos generales, la sobredescarga aumentará la presión interna de la batería y los materiales activos positivos y negativos. La reversibilidad se destruye, e incluso si se carga, solo se puede restaurar parcialmente y la capacidad se atenuará significativamente.
66. ¿Cuál es la razón principal de la expansión de las baterías recargables?
01) Mal circuito de protección de batería;
02) La celda de la batería se expande sin función de protección;
03) El rendimiento del cargador es deficiente y la corriente de carga es demasiado grande, lo que hace que la batería se expanda;
04) La batería está continuamente sobrecargada por alta tasa y alta corriente;
05) La batería es forzada a descargarse en exceso;
06) El problema con el diseño de la propia batería.
67. ¿Qué es la explosión de la batería? ¿Cómo prevenir la explosión de la batería?
Cualquier parte de la materia sólida en la batería se descarga instantáneamente y se empuja a una distancia de más de 25 cm de la batería, lo que se denomina explosión. Los medios generales de prevención son:
01) Sin carga o cortocircuito;
02) Utilice un mejor equipo de carga para cargar;
03) Los orificios de ventilación de la batería deben mantenerse siempre despejados;
04) Preste atención a la disipación de calor cuando use la batería;
05) Está prohibido mezclar diferentes tipos de pilas nuevas y viejas.
68. ¿Qué es una batería portátil?
Portátil, lo que significa que es fácil de transportar y fácil de usar. Las baterías portátiles se utilizan principalmente para proporcionar energía a dispositivos inalámbricos portátiles. Las baterías de mayor tamaño (por ejemplo, 4 kg o más) no son baterías portátiles. Las baterías portátiles típicas hoy en día rondan los cientos de gramos.
La familia de baterías portátiles incluye baterías primarias y baterías recargables (baterías secundarias). Las pilas de botón pertenecen a un grupo especial de ellas.
69. ¿Cuáles son las características de las baterías portátiles recargables?
Cada batería es un convertidor de energía. La energía química almacenada se puede convertir directamente en energía eléctrica. Para las baterías recargables, este proceso se puede describir de la siguiente manera: la energía eléctrica se convierte en energía química durante el proceso de carga → la energía química se convierte en energía eléctrica durante el proceso de descarga → la energía eléctrica se convierte en energía química durante el proceso de carga , y la batería secundaria se puede ciclar más de 1,000 veces.
Existen baterías portátiles recargables de diferentes tipos electroquímicos, tipo plomo-ácido (2 V/pieza), tipo níquel-cadmio (1.2 V/pieza), tipo hidruro de níquel-metal (1.2 V/pieza), batería de iones de litio (3.6 V /pieza), las características típicas de este tipo de baterías son un voltaje de descarga relativamente constante (hay una meseta de voltaje durante la descarga), y el voltaje decae rápidamente al principio y al final de la descarga.
70. ¿Se pueden utilizar cargadores para baterías portátiles recargables?
No, porque cualquier cargador solo corresponde a un proceso de carga específico, y solo puede corresponder a un proceso electroquímico específico, como las baterías de iones de litio, plomo-ácido o Ni-MH, que no solo tienen diferentes características de voltaje, sino también diferentes características de carga. modos. Solo los cargadores rápidos especialmente desarrollados pueden hacer que las baterías de Ni-MH obtengan el efecto de carga más adecuado. Los cargadores lentos se pueden usar cuando sea necesario, pero tomarán más tiempo, se debe tener en cuenta que aunque algunos cargadores tienen etiquetas calificadas, se debe tener especial cuidado al usarlos como cargadores para baterías de diferentes sistemas electroquímicos, la etiqueta calificada solo indica que el dispositivo cumple con las normas electroquímicas europeas u otras normas nacionales. Esta etiqueta no proporciona ninguna información sobre para qué tipo de batería es adecuada. El uso de un cargador económico para cargar baterías Ni-MH no obtendrá resultados satisfactorios, pero también existen peligros, que también deben tenerse en cuenta para otros tipos de cargadores de baterías.
71. ¿Se puede sustituir la pila alcalina de manganeso de 1.5V por una pila portátil recargable de 1.2V?
El voltaje de la batería alcalina de manganeso está en el rango de 1.5 V a 0.9 V durante la descarga, mientras que el voltaje constante de la batería recargable es de 1.2 V/pieza, que es aproximadamente igual al voltaje promedio del voltaje alcalino de manganeso. Las baterías son factibles y viceversa.
72. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de las baterías recargables?
La ventaja de las pilas recargables es que tienen una larga vida útil. Incluso si son más caras que las baterías primarias, son muy económicas desde el punto de vista del uso a largo plazo, y la capacidad de carga de las baterías recargables es mayor que la de la mayoría de las baterías primarias. Sin embargo, el voltaje de descarga de las baterías secundarias ordinarias es básicamente constante y es difícil predecir cuándo terminará la descarga, por lo que causará algunos inconvenientes en el proceso de uso. Sin embargo, las baterías de iones de litio pueden proporcionar equipos de cámara con un tiempo de servicio prolongado, alta capacidad de carga, alta densidad de energía y la caída en el voltaje de descarga se debilita con la profundidad de la descarga.
Las baterías secundarias ordinarias tienen una alta tasa de autodescarga, por lo que son adecuadas para descargas de alta corriente como cámaras digitales, juguetes, herramientas eléctricas, luces de emergencia, etc. No son adecuadas para lugares que se usan intermitentemente durante mucho tiempo. como linternas. En la actualidad, la batería ideal es la batería de litio, que tiene casi todas las ventajas de la batería y la tasa de autodescarga es extremadamente baja.
73. ¿Cuáles son las ventajas de las baterías de NiMH? ¿Cuáles son las ventajas de las baterías de iones de litio?
Las ventajas de las baterías de NiMH son:
01) Bajo costo;
02) Buen rendimiento de carga rápida;
03) Ciclo de vida largo;
04) Sin efecto memoria;
05) Sin contaminación, batería verde;
06) Amplio rango de temperatura;
07) Buen rendimiento de seguridad.
Las ventajas de las baterías de iones de litio son:
01) Alta densidad de energía;
02) Alto voltaje de trabajo;
03) Sin efecto memoria;
04) Ciclo de vida largo;
05) Sin contaminación;
06) Peso ligero;
07) Pequeña autodescarga.
74. ¿Cuáles son las ventajas de las baterías de fosfato de hierro y litio?
La principal dirección de aplicación de la batería de fosfato de hierro y litio es la batería de potencia, y sus ventajas se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:
01) Súper larga vida;
02) Seguro de usar;
03) Puede cargar y descargar rápidamente con alta corriente;
04) Resistencia a altas temperaturas;
05) Gran capacidad;
06) Sin efecto memoria;
07) Tamaño pequeño y peso ligero;
08) Verde y respetuoso con el medio ambiente.
75. ¿Cuáles son las ventajas de las baterías de polímero de litio?
01) No hay problema de fuga de batería, la batería no contiene electrolito líquido y se utiliza sólido coloidal;
02) Se puede convertir en una batería delgada: con una capacidad de 3.6 V y 400 mAh, su grosor puede ser tan delgado como 0.5 mm;
03) La batería se puede diseñar en varias formas;
04) La batería se puede doblar y deformar: la batería de polímero se puede doblar a un máximo de aproximadamente 900;
05) Se puede convertir en una sola alta tensión: la batería con electrolito líquido solo puede obtener alta tensión conectando varias baterías en serie, batería de polímero;
06) Dado que no hay líquido en sí mismo, se puede convertir en una combinación de múltiples capas en una sola celda para lograr un alto voltaje;
07) La capacidad será el doble que la de una batería de iones de litio del mismo tamaño.
76. ¿Cuál es el principio del cargador? ¿Cuáles son las principales categorías?
El cargador es un dispositivo convertidor estático que utiliza dispositivos semiconductores electrónicos de potencia para convertir corriente alterna con voltaje y frecuencia constantes en corriente continua. Hay muchos cargadores, como cargadores de baterías de plomo-ácido, prueba y monitoreo de baterías selladas de plomo-ácido reguladas por válvulas, cargadores de baterías de níquel-cadmio, cargadores de baterías de hidruro de níquel-metal, cargadores de baterías de iones de litio, equipos electrónicos portátiles de iones de litio. cargadores de batería, cargador multifunción de circuito de protección de batería de iones de litio, cargador de batería de vehículo eléctrico, etc.
Tipo de batería y campo de aplicación
77. Cómo clasificar las baterías
Batería química:
– Baterías primarias: baterías secas de carbón-zinc, baterías alcalinas-manganeso, baterías de litio, baterías activadas, baterías de zinc-mercurio, baterías de cadmio-mercurio, baterías de zinc-aire, baterías de zinc-plata y baterías de electrolito sólido (baterías de plata-yodo) , etc.
——Baterías secundarias—— baterías de plomo, baterías de Ni-Cd, baterías de Ni-MH, baterías de iones de litio y baterías de azufre de sodio, etc.
– Otras baterías: baterías de celdas de combustible, baterías de aire, baterías delgadas, baterías livianas, nano baterías, etc.
Batería física: – celda solar (célula solar)
78. ¿Qué batería dominará el mercado de baterías?
Dado que los dispositivos multimedia con imágenes o sonidos, como cámaras, teléfonos móviles, teléfonos inalámbricos y computadoras portátiles, ocupan posiciones cada vez más importantes en los electrodomésticos, las baterías secundarias también se utilizan ampliamente en estos campos en comparación con las baterías primarias. La batería recargable se desarrollará en la dirección de tamaño pequeño, peso ligero, alta capacidad e inteligencia.
79. ¿Qué es una batería secundaria inteligente?
Se instala un chip en la batería inteligente, que no solo proporciona energía al dispositivo, sino que también controla sus funciones principales. Este tipo de batería también puede mostrar la capacidad residual, el número de ciclos, la temperatura, etc., pero actualmente no hay baterías inteligentes en el mercado. , dominará el mercado en el futuro, especialmente en videocámaras, teléfonos inalámbricos, teléfonos móviles y computadoras portátiles.
80. ¿Qué es una pila de papel?
La batería de papel es un nuevo tipo de batería y sus componentes también incluyen electrodos, electrolito y separador. En concreto, este nuevo tipo de batería de papel está compuesta por papel de celulosa implantado con electrodos y electrolito, donde el papel de celulosa actúa como separador. Los electrodos son nanotubos de carbono añadidos a celulosa y litio metálico revestidos de una película de celulosa; y el electrolito es una solución de hexafluorofosfato de litio. La batería es plegable y tan gruesa como el papel. Los investigadores creen que esta batería de papel se convertirá en un nuevo tipo de dispositivo de almacenamiento de energía debido a sus múltiples propiedades.
81. ¿Qué es una fotocélula?
Una celda fotovoltaica es un elemento semiconductor que genera una fuerza electromotriz cuando es iluminada por la luz. Hay muchos tipos de celdas fotovoltaicas, como las celdas fotovoltaicas de selenio, las celdas fotovoltaicas de silicio, las celdas fotovoltaicas de sulfuro de talio y las celdas fotovoltaicas de sulfuro de plata. Utilizado principalmente para instrumentación, telemetría de automatización y control remoto. Algunas células fotovoltaicas pueden convertir directamente la energía solar en electricidad.
También llamada celda solar.
82. ¿Qué es una celda solar? ¿Cuáles son las ventajas de las células solares?
Una celda solar es un dispositivo que convierte la energía luminosa (principalmente la luz del sol) en energía eléctrica. El principio es el efecto fotovoltaico, es decir, de acuerdo con el campo eléctrico incorporado de la unión PN, los portadores fotogenerados se separan para llegar a ambos lados de la unión para generar un fotovoltaje, y cuando se conectan a un circuito externo, la potencia es de salida. El poder de la celda solar está relacionado con la intensidad de la luz, cuanto más fuerte es la luz, más fuerte es la potencia de salida.
El sistema solar es fácil de instalar, fácil de expandir, fácil de desmontar, etc. Al mismo tiempo, el uso de energía solar también es muy económico y no hay consumo de energía durante la operación. Además el sistema es resistente al desgaste mecánico; un sistema solar necesita células solares fiables para recibir y almacenar energía solar. Las células solares generales tienen las siguientes ventajas:
01) Alta capacidad de absorción de carga;
02) Ciclo de vida largo;
03) Buen rendimiento recargable;
04) No requiere mantenimiento.
83. ¿Qué es una pila de combustible? ¿Cómo clasificar?
Una celda de combustible es un sistema electroquímico que convierte energía química directamente en energía eléctrica.
El método de clasificación más común es según el tipo de electrolito. De acuerdo con esto, las celdas de combustible se pueden dividir en celdas de combustible alcalinas, generalmente utilizando hidróxido de potasio como electrolito; pilas de combustible de ácido fosfórico, que utilizan ácido fosfórico concentrado como electrolito; pilas de combustible de membrana de intercambio de protones, que utilizan membranas de intercambio de protones de tipo ácido sulfónico perfluorado o parcialmente fluorado como electrolito; pila de combustible de tipo carbonato fundido, que utiliza carbonato de litio y potasio fundido o carbonato de litio y sodio como electrolito; Celda de combustible de óxido sólido. Utilice óxidos sólidos como conductores de iones de oxígeno, como películas de circonia estabilizada con itria como electrolitos. Las baterías también se clasifican a veces de acuerdo con la temperatura de la batería y se dividen en celdas de combustible de baja temperatura (temperatura de funcionamiento inferior a 100 ° C), incluidas las celdas de combustible alcalinas y las celdas de combustible de membrana de intercambio de protones; pilas de combustible de temperatura media (temperatura de funcionamiento de 100 a 300 °C), incluidas pilas de combustible alcalinas tipo Bacon y pilas de combustible de ácido fosfórico; celdas de combustible de alta temperatura (temperatura de funcionamiento de 600-1000 ℃), incluidas celdas de combustible de carbonato fundido y celdas de combustible de óxido sólido.
84. ¿Por qué las pilas de combustible tienen un gran potencial de desarrollo?
En la última década o dos, los Estados Unidos han prestado especial atención a la investigación y el desarrollo de pilas de combustible, mientras que Japón ha llevado a cabo vigorosamente el desarrollo tecnológico basado en la introducción de la tecnología estadounidense. La razón por la que la pila de combustible ha llamado la atención de algunos países desarrollados se debe principalmente a que presenta las siguientes ventajas:
01) Alta eficiencia. Debido a que la energía química del combustible se convierte directamente en energía eléctrica sin conversión de energía térmica en el medio, la eficiencia de conversión no está limitada por el ciclo termodinámico de Carnot; Debido a que no hay conversión de energía mecánica, se pueden evitar las pérdidas de transmisión mecánica y la eficiencia de conversión no se ve afectada por el tamaño de la escala de generación de energía. y cambio, por lo que la celda de combustible tiene una mayor eficiencia de conversión;
02) Bajo nivel de ruido y baja contaminación. En el proceso de convertir la energía química en energía eléctrica, la celda de combustible no tiene partes móviles mecánicas, solo algunas partes móviles pequeñas en el sistema de control, por lo que es poco ruidosa. Además, las pilas de combustible son fuentes de energía poco contaminantes. Tomando como ejemplo la celda de combustible de ácido fosfórico, su emisión de óxidos y nitruros de azufre es dos órdenes de magnitud inferior al estándar estadounidense;
03) Fuerte adaptabilidad. Las celdas de combustible pueden usar varios combustibles que contienen hidrógeno, como metano, metanol, etanol, biogás, gas de petróleo, gas natural y gas sintético, etc., y el oxidante es aire inagotable. Las celdas de combustible se pueden convertir en componentes estándar con una determinada potencia (como 40 kilovatios), ensamblarse en diferentes potencias y tipos de acuerdo con las necesidades de los usuarios e instalarse en el lugar más conveniente para los usuarios. Si es necesario, también puede instalarse en una central eléctrica a gran escala y usarse en conexión con el sistema de suministro de energía convencional, lo que ayudará a regular la carga de energía;
04) Corto plazo de construcción y fácil mantenimiento. Una vez que la celda de combustible se convierte en producción industrial, varios componentes estándar del dispositivo de generación de energía se pueden producir continuamente en la fábrica. Es fácil de transportar y también se puede montar in situ en la central eléctrica. Algunas personas estiman que el mantenimiento de una pila de combustible de ácido fosfórico de 40 kilovatios es sólo el 25% del de un generador diésel de la misma potencia.
Debido a que la celda de combustible tiene tantas ventajas, tanto Estados Unidos como Japón le dan gran importancia a su desarrollo.
85. ¿Qué es una batería nano?
Nano mide entre 10 y 9 metros y la nanobatería es una batería hecha de nanomateriales (como nano-MnO2, LiMn2O4, Ni(OH)2, etc.). Los nanomateriales tienen una microestructura y propiedades fisicoquímicas especiales (como el efecto de tamaño cuántico, el efecto de superficie y el efecto cuántico de túnel, etc.). En la actualidad, la nanobatería con tecnología madura en China es la batería de fibra de carbono nanoactivada. Utilizado principalmente en vehículos eléctricos, motocicletas eléctricas y bicicletas eléctricas. Este tipo de batería puede recargarse 1000 veces y utilizarse de forma continua durante unos 10 años. Solo se tarda unos 20 minutos en cargar una sola carga, el viaje por carretera es de 400 km y el peso es de 128 kg, lo que ha superado el nivel de los vehículos con batería en los Estados Unidos, Japón y otros países. Las baterías de hidruro de níquel-metal producidas por ellos tardan entre 6 y 8 horas en cargarse, y el viaje por carretera plana es de 300 km.
86. ¿Qué es una batería de iones de litio de plástico?
La batería de iones de litio de plástico actual se refiere al uso de polímeros conductores de iones como electrolitos, que pueden ser secos o coloidales.
87. ¿Qué dispositivos se utilizan mejor para baterías recargables?
Las baterías recargables son especialmente adecuadas para equipos eléctricos que requieren un suministro de energía relativamente alto o equipos que requieren una descarga de alta corriente, como reproductores individuales portátiles, reproductores de CD, radios pequeñas, consolas de juegos electrónicos, juguetes eléctricos, electrodomésticos, cámaras profesionales, teléfonos móviles, Teléfonos inalámbricos, computadoras portátiles y otros dispositivos que requieren mayor energía. Es mejor no usar baterías recargables para equipos que no son de uso común, porque la autodescarga de las baterías recargables es relativamente grande, pero si el equipo necesita descargar mucha corriente, debe usar baterías recargables. En general, los usuarios deben elegir el equipo adecuado de acuerdo con las instrucciones proporcionadas por el fabricante. batería de .
88. ¿Cuáles son los tipos de baterías que se utilizan en las luces de emergencia?
01) Batería NiMH sellada;
02) Batería de plomo-ácido de válvula regulable;
03) También se pueden utilizar otros tipos de baterías si cumplen con los estándares de seguridad y rendimiento correspondientes de la norma IEC 60598 (2000) (sección de luz de emergencia) estándar (sección de luz de emergencia).
89. ¿Cuál es la vida útil de una batería recargable para un teléfono inalámbrico?
Bajo uso normal, la vida útil es de 2 a 3 años o más, cuando ocurren las siguientes condiciones, es necesario reemplazar la batería:
01) Después de cargar, el tiempo de conversación es más corto que una vez;
02) La señal de llamada no es lo suficientemente clara, el efecto de recepción es muy vago y el ruido es grande;
03) La distancia entre el teléfono inalámbrico y la base debe ser cada vez más estrecha, es decir, el rango de uso del teléfono inalámbrico es cada vez más estrecho.
90. ¿Qué tipo de pilas se pueden utilizar para el mando a distancia?
El control remoto solo se puede usar asegurándose de que la batería esté en su posición fija. Hay diferentes tipos de baterías de zinc-carbono disponibles para diferentes controles remotos. Se pueden identificar por la designación estándar IEC, las baterías de uso común son baterías grandes AAA, AA y 9V. Las pilas alcalinas también son una mejor opción, ya que proporcionan el doble de tiempo de trabajo que las pilas de zinc-carbono. También están identificados por las normas IEC (LR03, LR6, 6LR61). Sin embargo, dado que el control remoto requiere menos corriente, las baterías de zinc-carbono son económicas de usar.
En principio, también se puede usar una batería secundaria cargada, pero no es práctica para usar en un dispositivo de control remoto. Debido a la alta tasa de autodescarga de la batería secundaria, se requiere una carga repetida.
Batería y medio ambiente
91. ¿Qué impacto tiene la batería en el medio ambiente?
Casi todas las baterías actuales no contienen mercurio, pero los metales pesados siguen siendo una parte integral de las baterías de mercurio, níquel-cadmio recargables y plomo-ácido. Si se desechan de forma inadecuada y en grandes cantidades, estos metales pesados tendrán un impacto nocivo en el medio ambiente. En la actualidad, existen agencias especializadas en el mundo para reciclar baterías de óxido de manganeso, níquel-cadmio y plomo-ácido. Ejemplo: RBRC Corporation, una organización sin fines de lucro.
92. ¿Cómo afecta la temperatura ambiente al rendimiento de la batería?
Entre todos los factores ambientales, la temperatura tiene el mayor impacto en el rendimiento de carga y descarga de la batería. La reacción electroquímica en la interfaz electrodo/electrolito está relacionada con la temperatura ambiente, y la interfaz electrodo/electrolito se considera el corazón de la batería. Si la temperatura desciende, la velocidad de reacción de los electrodos también desciende. Suponiendo que el voltaje de la batería permanece constante y la corriente de descarga disminuye, la potencia de salida de la batería también disminuye. Si la temperatura aumenta, ocurre lo contrario, es decir, la potencia de salida de la batería aumentará. La temperatura también afecta la velocidad a la que se entrega el electrolito. Si la temperatura aumenta, la transferencia se acelerará y, si la temperatura desciende, la transferencia se ralentizará y el rendimiento de carga y descarga de la batería se verá afectado.
93. ¿Qué es una batería verde?
La batería verde se refiere a un tipo de batería no contaminante de alto rendimiento que se ha puesto en uso o se está desarrollando y desarrollando en los últimos años. Pertenecen a esta categoría las baterías de níquel-hidruro metálico, las baterías de iones de litio, las baterías primarias de zinc-manganeso alcalinas sin mercurio y las baterías recargables que se han utilizado ampliamente en la actualidad, y las baterías y pilas de combustible de litio o de plástico de iones de litio que se están desarrollando y desarrollando. categoría. una categoría. Además, las células solares (también conocidas como generación de energía fotovoltaica), que se han utilizado ampliamente y utilizan la energía solar para la conversión fotoeléctrica, también pueden incluirse en esta categoría.
Technology Co., Ltd. se ha comprometido con la investigación y el suministro de baterías respetuosas con el medio ambiente (hidruro metálico de níquel, iones de litio), y nuestros productos, desde los materiales internos de la batería (positivo y negativo) hasta los materiales de embalaje externos, están en línea con ROTHS. estándares
94. ¿Cuáles son las “pilas verdes” que se están utilizando e investigando actualmente?
La nueva batería verde se refiere a un tipo de batería libre de contaminación y de alto rendimiento que se ha puesto en uso o se está desarrollando en los últimos años. En la actualidad, las baterías de iones de litio, las baterías de hidruro metálico de níquel, las baterías alcalinas de zinc-manganeso sin mercurio que se utilizan ampliamente y las baterías de litio o de plástico de iones de litio, las baterías de combustión y los supercondensadores de almacenamiento de energía electroquímica que se están desarrollando son todos nuevos tipos de baterías. La categoría de batería verde. Además, se han utilizado ampliamente células solares que utilizan energía solar para la conversión fotoeléctrica.
95. ¿Dónde está la principal manifestación de la nocividad de las pilas usadas?
Los desechos de baterías que son perjudiciales para la salud humana y el medio ambiente ecológico y que figuran en la lista de control de desechos peligrosos incluyen principalmente: baterías que contienen mercurio, principalmente baterías de óxido de mercurio; baterías de plomo-ácido: baterías que contienen cadmio, principalmente baterías de níquel-cadmio. Debido a la basura de las baterías desechadas, estas baterías contaminarán el suelo, el agua y la salud de las personas al comer verduras, pescado y otros alimentos.
96. ¿Cuáles son las formas en que las pilas usadas contaminan el medio ambiente?
Las sustancias constituyentes de estas baterías están selladas dentro de la caja de la batería durante el uso y no afectarán el medio ambiente. Sin embargo, después del desgaste mecánico y la corrosión a largo plazo, los metales pesados internos, el ácido y el álcali se filtran, ingresan al suelo o a las fuentes de agua y entran en la cadena alimentaria humana de varias maneras. Todo el proceso se describe brevemente de la siguiente manera: suelo o fuente de agua – microorganismos – animales – polvo circulante – cultivos – alimentos – cuerpo humano – nervios – deposición y enfermedad. Los metales pesados ingeridos del medio ambiente por otros organismos que digieren alimentos de plantas de fuente de agua pueden pasar por la biomagnificación de la cadena alimentaria y acumularse en miles de organismos superiores paso a paso, y luego ingresar al cuerpo humano a través de los alimentos y acumularse en algunos órganos causando crónica envenenamiento.
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