كيف تعمل البطارية و 3 طرق يمكنك تدميرها

الإعلانات

واحدة من أكثر الأجهزة الإلكترونية المفيدة المتاحة لنا هي أيضًا واحدة من أكثر الأجهزة شيوعًا. تتميز البطارية الحديثة بالعديد من التقنيات المفضلة لدينا والتي يمكن أن تسامحها تقريبًا لعدم قضاء الوقت في التعرف على أعمالهم.

ولكن حان الوقت الآن لتوسيع قاعدة معارفك من خلال الفهم العادل كيف يعمل الهاتف الذكي في جيبك حافظ على صحة بطارية Android باستخدام هذه النصائحلا يمكن للبرامج والتطبيقات أن تذهب حتى الآن - ماذا عن كيفية شحن البطارية وتفريغها؟ تعلم كل الحيل هنا. اقرأ أكثر ، ما هي أصناف البطاريات الشائعة و ما يمكنك القيام به لإطالة عمرهم كيفية زيادة عمر بطارية الكمبيوتر المحمول الخاص بكيعد الكمبيوتر المحمول ذو عمر البطارية القصير مصدر إزعاج ، خاصة عندما تكون على الطريق وليس في مكان قريب من مقبس الطاقة. لجعل كل شحن فردي لبطاريتك يدوم لفترة أطول ، تعرف على ... اقرأ أكثر .

تاريخ موجز للبطاريات

أظهر اليساندرو فولتا أول بطارية كهرومغناطيسية عاملة عام 1800. أنتجت مجموعته من صفائح النحاس والزنك المفصولة بأقراص ورقية مبللة بمحلول ملحي جهدًا ثابتًا لفترة زمنية "معقولة". كان هذا يُعرف باسم كومة فولتية وكان مقدمة لجيل من التجارب التي تعمل بالبطارية.

في عام 1836 ، قام John Frederic Daniell بتوحيد تصميم البطارية. وعاء نحاسي مملوء بمحلول كبريتات النحاس مغمور في وعاء فخاري غير مزجج مملوء بالكبريتيك أصبح الحمض والقطب الكهربائي من الزنك هو المعيار الفعلي للبطارية ، ويتميز عبر عدد لا يحصى من التلغراف الكهربائي شبكات.

سريع إلى جامعة أكسفورد ، 1979. أظهر John Goodenough و Koichi Mizushima خلية قابلة لإعادة الشحن تعمل بمدى 4 فولت استخدم أكسيد الكوبالت الليثيوم كقطب موجب ومعدن الليثيوم كالسالب. مقدمة خلية الليثيوم كما نعلم أنها ولدت - ولكن تم تسويقها فقط عام 1991 بواسطة Sony و Asahi Kasei في أجهزتهم الإلكترونية المحمولة.

ما هي البطارية الحديثة؟

نستخدم المصطلح بطارية حديثة لوصف الخلايا الكهروكيميائية التي تشغل أجهزة التكنولوجيا المحمولة لدينا. تنقسم البطاريات إلى فئتين شائعتين:

• للاستخدام مرة واحدة: بطاريات يمكن التخلص منها بأقطاب كهربائية يتم تغييرها بشكل لا رجعة فيه أثناء الاستخدام.
• قابلة لإعادة الشحن: بطاريات قابلة لإعادة الاستخدام مع أقطاب كهربائية يتم استعادتها بواسطة التيار العكسي.

تتميز معظم الإلكترونيات المحمولة الحديثة ببطارية ليثيوم ، وأكثرها شيوعًا هي ليثيوم أيون (ليثيوم أيون) زنزانة. قد تواجه أيضًا بوليمر ليثيوم (لي بو) خلية لها نفس التركيب الكهروكيميائي والكيمياء العامة مثل نظيرتها ، ولكن تكلفتها أكثر وتكلفتها طاقة أقل.

ومع ذلك ، لا تزال بطاريات Li-Po شائعة نظرًا لتصميماتها الخفيفة والمرنة وخفيفة الوزن تحسين قدرات التشغيل في درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة ، وهو أمر يمكن أن يعانيه ليثيوم أيون مع.

عادة ما تحتوي بطاريات Li-ion على مركب مقوى من الليثيوم مثل أكسيد الكوبالت الليثيوم (LiCoO₂) كقطب واحد ، الجرافيت للمذيب الثاني ومحلول عضوي كمحلول كهربائي. يستخدم هذا المركب بسبب كثافة الطاقة العالية وفقدان الشحن البطيء عند عدم الاستخدام ، وكذلك لا يتطلب ذلك دورة الذاكرة لإطالة عمر البطارية قم بمعايرة وصيانة بطارية MacBook للحصول على أفضل أداءإذا قمت بمعايرة بطارية MacBook والحفاظ عليها بشكل صحيح ، فمن الممكن تحسين الأداء وتأجيل استبدالها لأطول فترة ممكنة. اقرأ أكثر .

ستحتوي جميع بطاريات الليثيوم على معامل درجة حرارة الضغط. هذا هو مفتاح أو جهاز استشعار آمن من الفشل مصمم لمنع البطارية من السخونة الزائدة في الظروف القاسية أو الإفراط في الاستخدام ، وهي عملية عادة ما يجعل البطارية عديمة الفائدة من خلال إتلاف المركبات الكيميائية بشكل دائم مما يجعل عملية الشحن / التفريغ ممكنة.

عملية الشحن

أصبحت البطاريات القائمة على الليثيوم بطارية التكنولوجيا المحمولة المفضلة بسبب كثافة طاقة عالية وصفات قابلة للشحن تكنولوجيا البطاريات الجديدة تعيد شحنها في دقيقتين ، وتدوم عشرين سنةهناك تقنية جديدة للبطارية في الأفق ، وهناك فرصة جيدة بأنها ستغير الطريقة التي تستخدم بها أجهزتك اقرأ أكثر .

أثناء عملية الشحن ، تتحرك أيونات الليثيوم من خلال المنحل بالكهرباء من قطب أكسيد الكوبالت الليثيوم الموجب إلى قطب الجرافيت السالب. عند التفريغ أو الاستخدام ، تتحرك الأيونات من خلال المنحل بالكهرباء ، من السلبية إلى الإيجابية. تحدث هذه العملية بجهد مرتفع نسبيًا - 3.7 فولت مقارنة ببطارية AA قلوية عند 1.5 فولت - وهذا هو السبب في أن البطاريات القائمة على الليثيوم أصبحت مصدر الطاقة المحمولة المفضل للعديد من المستهلكين الإلكترونيات.

تتميز البطاريات القائمة على الليثيوم أيضًا كجزء من حزم بطارية أكبر أفضل 6 حزم بطارية احتياطية لتوسيع وقت تشغيل هاتفكتعد حزمة البطارية من أفضل الطرق لشحن هاتفك في حالات الطوارئ. إليك بعض بنوك الطاقة المحمولة التي قد تكون ما تحتاجه. اقرأ أكثر ، مثل بطارية كمبيوتر محمول. تحتوي حزم البطاريات هذه على عدد من خلايا أيونات الليثيوم المرتبطة بمكون واحد أكبر وستحتوي على عدد من المكونات الإضافية:

• جهاز استشعار درجة الحرارة: درجة حرارة مراقبة المستشعر داخل العبوة في محاولة للحفاظ على سلامة الخلايا وطول عمرها.
• منظم ضغط كهربي: جهاز استشعار ودائرة لمراقبة وتنظيم خرج / سعة كل خلية داخل العبوة
• حالة شحن البطارية: مستشعر يبلغ نظام التشغيل بحالة الشحن الحالية (على سبيل المثال ، 47٪ ممتلئة)
• موصل: موصل عبوة للكمبيوتر المحمول ، ماركة محددة.

يمكن للبطاريات التي تعتمد على الليثيوم أن تؤدي الآلاف من دورات الشحن / التفريغ قبل أن تبدأ جودة الخلية حقًا تتحلل ، ولكن هناك العديد من الطرق التي يمكن أن تدمر بطاريتك ، مما قد يعرض نفسك للخطر في معالجة.

صيانة البطارية

يوجد القطب الموجب في معظم بطاريات الليثيوم LiCoO₂يمكن أن يمثل عددًا من المخاطر في حالة تلف الخلية. على عكس عدد من خيارات البطارية الأخرى ، يمكن أن يؤدي اختراق المركب القابل للاشتعال والضغط إلى نتائج قصوى. وللتخفيف من ذلك ، تخضع خلايا البطاريات المعتمدة على الليثيوم لعدد من اختبارات السلامة ، والعديد منها أكثر صرامة من نظيراتها القائمة على الأحماض.

الحرارة

كان هناك عدد من حالات اشتعال بطاريات الليثيوم في ظروف الحرارة الشديدة. تم دمج البطاريات تحت ضغط الحرارة مع أي ضغط إضافي غير متوقع أو دائرة كهربائية قصيرة يمكن أن "تنفجر" تاركة بطارية مدمرة آبل تقدم بديل مجاني للجيل الأول من iPod Nano [الأخبار]على الرغم من أنه نادرًا ما تعترف شركة Apple علنًا بوجود خلل ، فإن هذا الخطأ أكبر من أن يتم تجاوزه. وفقًا لشركة Apple ، قد ترتفع درجة حرارة بطاريات بعض الجيل الأول من iPod nanos وتصبح ... اقرأ أكثر وفي أغلب الأحيان ، قطعة تالفة من التكنولوجيا المحمولة.

تحتوي كل بطارية قائمة على الليثيوم على فاصل مدمج داخل الخلية. هذا يميز بين الأقطاب الموجبة والسالبة أثناء عملية الشحن / التفريغ. إذا أصبح هذا الفاصل مثقوبًا أو تالفًا ، فهناك احتمال أن تتلامس الأقطاب الكهربائية. يؤدي هذا إلى أن تشهد البطارية زيادة سريعة في الحرارة والتي يمكن أن تؤدي إلى انفجار.

تحتوي البطارية على آلية تهوية لمنع حدوث مثل هذا ولكن في نهاية المطاف ، بسبب طبيعة المادة الكيميائية يتم تهوية المركب ، لا تزال فرصة حدوث تفاعل متفجر بسبب الحرارة الناتجة عن المادة الكيميائية رد فعل.

تصنيفات التفريغ

قائم على الليثيوم تفضل البطاريات التفريغ الجزئي كيفية جعل بطارية هاتفك تدوم لفترة أطول وعصير أكثريعد عمر البطارية أحد أكبر الصراعات في مجال الإلكترونيات الحديثة. تتعامل معها الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة - لذا ما الذي يمكنك فعله لزيادة مقدار الوقت الذي تحصل عليه مقابل كل عملية شحن؟ اقرأ أكثر بدلاً من "عميق" أو "كامل". ليس لديهم ذاكرة شحن لذا لا يؤثر التفريغ الجزئي على الأداء المستقبلي.

ومع ذلك ، فإن التفريغ "العميق" ، أي استنفاد البطارية تمامًا ، سيؤدي إلى انخفاض جهد البطارية التي تعتمد على الليثيوم ويمكن أن يؤدي إلى تلف البطارية بشكل دائم.

عملية الشيخوخة

عمر بطاريات الليثيوم. يعتقد أن عمرهم الأقصى يتراوح بين 2-4 سنوات ماذا تفعل إذا لم يتم شحن بطارية الكمبيوتر المحمول أو الكمبيوتر اللوحيفي بعض الأحيان نتلقى سؤالاً في إجابات MakeUseOf عن بطارية ترفض الشحن. هذا ليس مفاجئًا. من المعروف أن البطاريات تدوم لفترة طويلة فقط ، ويمكن أن تؤدي الظروف السيئة إلى تقليل عمرها بشكل كبير. مسائل... اقرأ أكثر اعتمادًا على عدد دورات الشحن / التفريغ التي تمت تجربتها. هذا لا يعني أنه يجب عليك تتبع عدد المرات التي تستخدم فيها البطارية لأن ذلك سيكون صعبًا إلى حد ما. لكن تأجيل استخدام بطارية جديدة وتركها على الرف لن يطيل عمر البطارية - ستظل البطارية تدوم فقط من 2-4 سنوات.

من المفيد أيضًا التحقق من وقت تصنيع البطارية عند شراء منتج تقني محمول جديد. إذا كانت زائدة عن الحاجة في مستودع لمدة عام ، فهذا يعني أن عمر البطارية قد انحسر بالفعل. اتصل بالشركة المصنعة للمنتج واطلب بطارية جديدة حيثما أمكن.

هناك تطبيقات حديثة لإدارة البطارية تدعي أنها قادرة على عكس التدهور الحالي للخلية المقبول بمرور الوقت ، مثل batteryOS ، وهو منتج سيتم إطلاقه في فبراير 2015.

لي إير

ال الجيل القادم من بطاريات الليثيوم تقنيات البطارية التي ستغير العالمكانت تقنية البطاريات تنمو بشكل أبطأ من التقنيات الأخرى ، وهي الآن عمود الخيمة الطويل في عدد مذهل من الصناعات. ماذا سيكون مستقبل تكنولوجيا البطاريات؟ اقرأ أكثر سيضم كيمياء الهواء الليثيوم ، مما يسمح لكثافة طاقة عالية للغاية في تصميمات خفيفة الوزن بشكل متزايد. تكتسب بطاريات Li-Air ميزة كثافة الطاقة على نظيراتها التقليدية من خلال الاستفادة منها وفرة من الأكسجين لتحفيز التدفق الحالي ، بدلاً من تخزين المؤكسد الكيميائي المطلوب داخليا.

للأسف، لا يزال البحث مطلوبًا في عدد من المجالات الرئيسية قبل ظهور منتج Li-Air القابل للتطبيق تجاريًا في أجهزتنا المحمولة.

هل ساعد ذلك في فهمك للبطاريات في أجهزتك المحمولة؟ أخبرنا برأيك أدناه!

ائتمانات الصورة: البطاريات عبر ويكيميديا ​​كومنز, كومة فولتية عبر ويكيميديا ​​كومنز, بطارية ليثيوم أيون عبر ويكيميديا ​​كومنز, بطارية ليثيوم بوليمر عبر ويكيميديا ​​كومنز, 3GS مع بطارية مكسورة عبر ويكيميديا ​​كومنز, إفراغ البطارية عبر Pixabay، كثافة طاقة البطارية عبر ويكيميديا ​​كومنز