Batteriteknologi for nødlys

Den utbredte konsensus er at elektrisitet, som har vært i bruk siden omtrent midten av det nittende århundre til tross for at det er funnet mye tidligere, er et av de største funnene som har hatt en betydelig positiv innflytelse på verdens befolkning.

Batterier er vanlig i den forstand at de brukes overalt og driver et bredt spekter av enheter, fra små enheter som datamaskiner og mobiltelefoner til større som kjøretøy og varebiler.

Mens alle refererer til en kjemisk enhet med to eller flere celler som et "batteri", er det riktige uttrykket faktisk en "celle", ettersom ordet "batteri" har militære konnotasjoner og refererer til våpen som jobber sammen. Denne kjemiske enheten har evnen til å lagre kjemisk energi, som omdannes til likestrøm. Utvalget av batterier på markedet i dag er nesten ubegrenset, alt fra små primærbatterier som brukes i klokker til enorme sekundære batterier med en megawatt-kapasitet som brukes som energilagring for å drive byer og byer når det er nødvendig.

Det er i utgangspunktet to forskjellige typer batterier, og disse kan kategoriseres som enten et primærbatteri, noe som betyr at det ikke er oppladbart og anses å være en "bruk det og kasser det" (men resirkulert, selvfølgelig) type produkt, eller er et sekundært batteri, noe som betyr at det er oppladbart og faller inn i to driftsområder. Batterier av denne typen brukes til elektrisk utstyr, som klokker, klokker og barneleker. For det første er det batterier som kan brukes til å lade og utlade enheter som mobiltelefoner eller bærbare datamaskiner, eller for det andre er det batterier som kan lades og deretter gi strøm når det trengs, for eksempel i elbiler. Med denne andre typen, som brukes til nødbelysning, er batteriet konstant ladet og klart til å gi strøm i tilfelle bygningens elektriske hovedsystem svikter ved å lade ut nødvendig energimengde.

For primærbatterier brukes ofte en rekke kjemikalier, med alkalisk, sink/karbon og mer nylig litium. Disse kjemikaliene er kjent som "tørre celler" siden de ikke trenger en våt pastaelektrolytt for å la strømmen flyte. Da teknologien for blysyreceller først ble utviklet for sekundærbatterier, var alle andre batterier av primærtypen. Blybatterier, også kjent som SLI-batterier (start/lys/tenning)-batterier, refereres til som "våte celler" fordi de inneholder en flytende elektrolytt. De kommer i en rekke størrelser, fra den minste 1Ah til 12,000Ah. Denne teknologien har blitt brukt til å lagre energi sentralt i bygninger ved en rekke forskjellige spenninger, og gir strøm til å drive sentrale batterisystemer etter behov for nødlys.

Etter hvert som batteriteknologien avanserte, ble nikkel-kadmium-batterier introdusert, etterfulgt av nikkel-metallhydrid-batterier og, enda mer nylig, litium-ion-batterier, som nå har tatt over som standard. Spenningen som battericeller vanligvis produserer varierer fra svært lav spenning til rundt 3–4 volt, med større spenninger og større strømforsyning som oppnås ved installasjon av ekstra celler. De kollektive cellene produsert av cellene satt i en parallellkrets gir mer strøm, mens de kollektive cellene produsert av cellene som er plassert i en seriekrets produserer mer spenning, og gir en løsning for både høyere strøm og økt spenning.

NI-Cd (Ni-Cad)=NIKKEL KADMIUM Dette er en av de tidligste batteriteknologiene, og fordelene med disse batteritypene inkluderer dens utmerkede pålitelighet, evnen til å tåle høye utladingshastigheter ved en rekke temperaturer og utvidet hylle- og driftslevetid. Disse batteriene produserer en spenning på ca. 1,2 volt ved å bruke en katode av nikkeloksid (NiOOH) og en anode av metallet kadmium (Cd). Den største ulempen med delvis utlading etterfulgt av lading er at batteriet vil miste "minnet", noe som reduserer dens maksimale ladeevne over tid. I tillegg kan de bli skadet av overlading. Fordelen med disse Ni-Cd-batteriene er at de har evnen til å utføre høyhastighetslading og -utlading samt operere innenfor et bredt temperaturområde.

Ni-MH, eller nikkelmetallhydrid, er en relativt ny teknologi som gjør bruk av nikkeloksid (NiOOH) og en metallegering. Under ladeprosessen lagres hydrogen for å produsere metallhydrid, som deretter frigjøres under utslipp. Denne teknologien har en forventet levetid på 3000 sykluser. Likevel har den bare rundt 60 prosent av kapasiteten til en litiumioncelle av samme størrelse. En nikkelmetallhydridcelle kan ha to til tre ganger kapasiteten til et nikkel-kadmiumbatteri av tilsvarende størrelse. I motsetning til noen av de mer foreldede batteriteknologiene, sies de å være økologisk godartede fordi de ikke inneholder kadmium, kvikksølv eller bly.

LI-ION - litiumion Det første å merke seg er at det er to typer batterier: litium og litiumion. Førstnevnte er et hovedbatteri for engangsbruk, mens sistnevnte er et sekundærbatteri som kan lades opp. De siste årene har industrien sett en revolusjon takket være fremveksten av Lithium-Ion-teknologien på 1970-tallet, som nå brukes i et bredt spekter av enheter, fra mobiltelefoner og bærbare datamaskiner til alle former for transport. Katoden, som definerer et litium-ion-batteris kapasitet, anoden, som gjør det mulig å flyte, elektrolytten, som består av salter, løsemidler og tilsetningsstoffer, og til slutt separatoren, som fungerer som en barriere for å holde kontaktene fra hverandre. Under utladningsprosessen strømmer litiumioner fra det negative til det positive, og deretter tilbake igjen mens batteriet lades. Den har en levetid på 500–1,000 sykluser siden arbeid under forhold med høyere temperaturer kan føre til at driften blir ustabil.