1. تعریف و طبقه بندی باتری ها
طبقه بندی باتری ها
- با ماهیت کارکرد: باتریهای اولیه (غیر-قابل شارژ)، باتریهای ثانویه (قابل شارژ) و سلولهای سوختی.
- بر اساس نوع الکترولیت: باتری های اسیدی، باتری های قلیایی، باتری های الکترولیت آلی و باتری های الکترولیت جامد.
- با مواد الکترود مثبت و منفی: باتریهای سرب-اسید، باتریهای نیکل-کادمیم، نیکل-باتریهای هیدرید فلزی، باتریهای لیتیوم- و غیره.
2. ترکیب اصلی باتری ها
- الکترود مثبت: تحت یک واکنش کاهشی قرار می گیرد و الکترون می گیرد
- الکترود منفی: تحت واکنش اکسیداسیون قرار می گیرد و الکترون ها را از دست می دهد
- الکترولیت: یون ها را هدایت می کند اما در برابر الکترون ها عایق است
- جداکننده: الکترودهای مثبت و منفی را برای جلوگیری از اتصال کوتاه و در عین حال اجازه عبور یون ها را جدا می کند.
- پوشش بیرونی: از ساختار داخلی باتری محافظت می کند
3. اصل کار باتری ها
- فرآیند تخلیه: انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود و الکترون ها از طریق مدار خارجی از الکترود منفی به الکترود مثبت جریان می یابند.
- فرآیند شارژ: انرژی الکتریکی به انرژی شیمیایی تبدیل می شود و الکترون ها از طریق مدار خارجی از الکترود مثبت به الکترود منفی جریان می یابند.
4. شاخص های اصلی عملکرد باتری ها
- ولتاژ: اختلاف پتانسیل بین الکترودهای مثبت و منفی باتری
- ظرفیت: توانایی باتری برای ذخیره بار الکتریکی، با واحد آمپر-ساعت (Ah).
- چگالی انرژی: مقدار انرژی ذخیره شده در واحد جرم یا حجم باتری، با واحدهای وات-ساعت بر کیلوگرم (Wh/kg) یا وات{1}}ساعت در هر لیتر (Wh/L).
- چگالی توان: مقدار توانی که در واحد جرم یا حجم باتری با واحدهای وات بر کیلوگرم (W/kg) یا وات بر لیتر (W/L) میتوان تولید کرد.
- عمر چرخه: تعداد دفعاتی که باتری می تواند به طور مکرر شارژ و دشارژ شود
- میزان تخلیه خودکار: نرخی که ظرفیت باتری در طول ذخیره سازی کاهش می یابد.
- ایمنی: توانایی باتری برای جلوگیری از خطرات در شرایط بد (مانند شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد، اتصال کوتاه، دمای بالا و غیره).
