Eines der nützlichsten elektronischen Geräte, das uns zur Verfügung steht, ist auch eines der gebräuchlichsten. Die moderne Batterie ist in so vielen unserer Lieblings-Technologien enthalten, dass man fast vergessen hätte, wenn man nicht viel Zeit mit dem Lernen ihrer Funktionsweise verbringen würde.
Aber jetzt ist es an der Zeit, dass Sie Ihre Wissensbasis erweitern, indem Sie verstehen, wie das Smartphone in Ihrer Tasche betrieben wird. Halten Sie Ihre Android-Batterie gesund mit diesen Tipps Halten Sie Ihre Android-Batterie gesund mit diesen Tipps Software und Apps können nur so weit gehen - Was ist mit dem Laden und Entladen Ihrer Batterie? Lerne alle Tricks hier. Lesen Sie mehr, was sind die häufigsten Batterien und was Sie tun können, um ihre Lebensdauer zu verlängern Wie die Lebensdauer Ihrer Laptop-Batterie erhöhen Wie Sie die Lebensdauer Ihrer Laptop-Batterie erhöhen Ein Laptop mit einer kurzen Akkulaufzeit ist ein Ärgernis, vor allem, wenn Sie sind auf der Straße und nirgends in der Nähe einer Steckdose. Um jede einzelne Ladung Ihrer Batterie länger zu halten, erfahren Sie mehr über ... Lesen Sie mehr.
Eine kurze Geschichte der Batterien
Alessandro Volta demonstrierte im Jahr 1800 die erste funktionierende elektromagnetische Batterie. Sein Stapel aus Kupfer- und Zinkplatten, die durch mit Salzlake getränkte Papierscheiben getrennt waren, erzeugte eine konstante Spannung für eine "angemessene" Zeitspanne. Dies wurde als Voltaischer Haufen bekannt und war der Vorläufer für eine Generation von batteriebetriebenen Experimenten.
Im Jahr 1836 standardisierte John Frederic Daniell das Design der Batterie. Ein mit Kupfersulfatlösung gefüllter Kupfertopf, eingetaucht in einen unglasierten Steingutbehälter, der mit Schwefelsäure und einer Zinkelektrode gefüllt war, wurde zum De-facto-Batteriestandard, der sich über zahllose elektrische Telegrafennetze hinzog.
Schneller Vorlauf zur Universität von Oxford, 1979. John Goodenough und Koichi Mizushima demonstrierten eine funktionierende wiederaufladbare Zelle mit einem 4-Volt-Bereich, die Lithiumkobaltoxid als positive Elektrode und Lithiummetall als das negative verwendete. Der Vorläufer der Lithiumzelle, wie wir sie kennen, wurde geboren - aber wurde 1991 nur von Sony und Asahi Kasei in ihren tragbaren elektronischen Geräten kommerzialisiert.
Was ist eine moderne Batterie?
Wir verwenden den Begriff moderne Batterie, um die elektrochemischen Zellen zu beschreiben, die unsere tragbaren Technologiegeräte antreiben. Batterien fallen in zwei Kategorien:
- Einweg: Einwegbatterien mit Elektroden, die während des Gebrauchs irreversibel verändert werden.
- Wiederaufladbar: Mehrwegbatterien mit Elektroden, die durch Rückstrom wiederhergestellt werden.
Die meisten modernen tragbaren Geräte verfügen über eine Lithium-basierte Batterie, von denen die Lithium-Ionen - Zelle ( Li-Ion ) am häufigsten verwendet wird. Sie können auch auf eine Lithium-Polymer ( Li-Po ) -Zelle treffen, die die gleiche elektrochemische Zusammensetzung und allgemeine Chemie hat wie ihr Gegenstück, aber kostet mehr zu machen und hat eine niedrigere Energiedichte.
Nichtsdestotrotz sind Li-Po-Batterien aufgrund ihrer leichten, flexiblen Designs und ihrer verbesserten Betriebsfähigkeiten bei höheren und niedrigeren Temperaturen, mit denen Li-Ion zu kämpfen hat, immer noch beliebt.
Li-Ionen-Batterien enthalten üblicherweise eine interkalierte Lithiumverbindung wie Lithium-Cobalt-Oxid (LiCoO 2 ) als eine Elektrode, Graphit als zweites und ein organisches Lösungsmittel als Elektrolyt. Diese Verbindung wird aufgrund ihrer hohen Energiedichte und des langsamen Ladungsverlustes verwendet, wenn sie nicht verwendet wird, und erfordert kein Memory-Cycling, um die Batterielebensdauer zu verlängern. Kalibrieren und Pflegen Sie Ihren MacBook Akku Für die beste Leistung Kalibrieren und Pflegen Sie Ihren MacBook Akku Leistung Wenn Sie Ihren MacBook-Akku korrekt kalibrieren und warten, können Sie die Leistung verbessern und so lange wie möglich den Akku austauschen. Weiterlesen .
Alle Lithium-basierten Batterien enthalten einen Drucktemperaturkoeffizienten. Dies ist ein ausfallsicherer Schalter oder Sensor, der entwickelt wurde, um die Batterie bei extremen Bedingungen oder übermäßiger Beanspruchung vor Überhitzung zu schützen, ein Vorgang, der die Batterie normalerweise unbrauchbar macht, indem die chemischen Verbindungen, die den Lade- / Entladevorgang ermöglichen, dauerhaft beschädigt werden.
Der Ladeprozess
Lithium-basierte Batterien sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte und wiederaufladbaren Eigenschaften zur tragbaren Batterie der Wahl geworden. Neue Akkutechnologie lädt in zwei Minuten auf, dauert zwanzig Jahre Neue Akkutechnologie lädt in zwei Minuten auf, dauert zwanzig Jahre Es gibt eine neue Akkutechnologie Horizont, und es ist eine gute Chance, es wird die Art, wie Sie Ihre Geräte verwenden, Read More.
Während des Ladevorgangs bewegen sich Lithiumionen durch den Elektrolyten von der positiven Lithium-Cobaltoxid-Elektrode zur negativen Graphitelektrode. Beim Entladen oder beim Gebrauch bewegen sich die Ionen durch den Elektrolyten von negativ zu positiv zurück. Dieser Prozess findet bei einer relativ hohen Spannung statt - 3, 7 Volt im Vergleich zu einer alkalischen AA-Batterie bei 1, 5 Volt - weshalb Lithium-basierte Batterien die tragbare Stromquelle der Wahl für viele Verbraucherelektronik geworden sind.
Lithium-basierte Batterien gehören auch als Teil größerer Akkus Die 6 besten Backup-Akkus zur Verlängerung der Betriebszeit Ihres Telefons Die 6 besten Backup-Akkus zur Verlängerung der Betriebszeit Ihres Telefons Ein Akku ist eine der besten Möglichkeiten, Ihr Telefon im Notfall zu laden . Hier sind ein paar tragbare Powerbanks, die genau das sind, was Sie brauchen. Lesen Sie mehr, z. B. eine Laptop-Batterie. Diese Akkupacks enthalten eine Reihe von Lithium-Ionen-Zellen, die zu einer größeren Komponente verbunden sind und eine Reihe zusätzlicher Komponenten enthalten:
- Temperatursensor : Sensorüberwachungstemperatur innerhalb der Packung, um die Sicherheit und Langlebigkeit der Zellen zu gewährleisten.
- Spannungsregler : Sensor und Schaltung zur Überwachung und Regelung der Leistung / Kapazität jeder Zelle in der Packung
- Batterieladezustand : Sensor informiert das Betriebssystem über den aktuellen Ladezustand (zB 47% voll)
- Connector : Pack-Anschluss für Laptop, markenspezifisch.
Lithium-basierte Batterien können Tausende von Lade- / Entladezyklen durchführen, bevor die Qualität der Zelle ernsthaft abnimmt. Es gibt jedoch mehrere Möglichkeiten, wie Sie Ihre Batterie ruinieren können, wodurch Sie sich möglicherweise in Gefahr begeben können.
Batteriewartung
Die positive Elektrode, die in den meisten Lithium-basierten Batterien, LiCoO 2, gefunden wird, kann eine Reihe von Gefahren darstellen, wenn die Zelle beschädigt wird. Im Gegensatz zu einer Reihe anderer Batterieoptionen kann die Kompromittierung der brennbaren, unter Druck stehenden Verbindung zu extremen Ergebnissen führen. Um dies zu verringern, unterliegen Lithium-basierte Batteriezellen einer Reihe von Sicherheitstests, von denen viele strenger sind als ihre Säure-basierten Gegenstücke.
Hitze
Es gab eine Anzahl von Fällen von Lithium-basierten Batterien, die unter extremen Hitzebedingungen entzünden. Batterien unter Hitzewallung kombiniert mit jedem zusätzlichen, unerwarteten Druck oder einem Kurzschluss können explodieren und eine zerstörte Batterie hinterlassen Apple bietet kostenlosen Ersatz für die erste Generation iPod Nano [News] Apple bietet kostenlosen Ersatz für die erste Generation iPod Nano [News] So selten es auch für Apple ist, eine Fehlfunktion öffentlich zuzugeben, diese ist zu groß, um übersehen zu werden. Laut Apple könnten die Batterien einiger iPod nanos der ersten Generation überhitzen und zu einem ... Read More und mehr als einem beschädigten tragbaren Gerät werden.
Jede Lithium-basierte Batterie hat einen integrierten Separator, der in der Zelle enthalten ist. Diese unterscheidet zwischen den positiven und negativen Elektroden während des Lade- / Entladevorgangs. Wenn dieser Separator perforiert oder beschädigt wird, besteht die Möglichkeit, dass die Elektroden in Kontakt kommen. Dies führt zu einem schnellen Wärmeanstieg der Batterie, der zu einer Explosion führen kann.
Die Batterie hat einen Entlüftungsmechanismus, um ein solches Auftreten zu verhindern, aber aufgrund der Art der zu entlüftenden chemischen Verbindung bleibt letztlich die Möglichkeit einer explosiven Reaktion aufgrund der durch die chemische Reaktion erzeugten Wärme bestehen.
Entlade-Ratings
Lithium-basierte Batterien bevorzugen eine Teilentladung Wie Sie den Akku Ihres Telefons länger halten und mehr Saft halten So machen Sie den Akku Ihres Telefons länger und halten mehr Saft Die Batterielebensdauer ist eine der größten Herausforderungen der modernen Elektronik. Smartphones, Tablets und Laptops haben damit zu tun. Was können Sie also tun, um die Zeit zu maximieren, die Sie pro Ladung erhalten? Lesen Sie mehr, anstatt "tief" oder "voll". Sie haben keinen Ladungsspeicher, so dass eine Teilentladung die zukünftige Leistung nicht beeinflusst.
Eine "tiefe" Entladung, dh eine vollständige Entladung der Batterie, führt jedoch dazu, dass die Spannung einer Lithium-basierten Batterie absinkt und zu einer dauerhaft beschädigten Batterie führen kann.
Alterungsprozess
Lithium-basierte Batterien altern. Ihre maximale Lebensdauer ist gedacht, um zwischen 2-4 Jahren zu sein, was zu tun ist, wenn Ihr Laptop oder Tablette Batterie nicht auflädt, was zu tun ist, wenn Ihre Laptop- oder Tabletten-Batterie nicht auflädt gelegentlich erhalten wir eine Frage über MakeUseOf Antworten über eine Batterie, die weigert sich zu berechnen. Das ist nicht überraschend. Es ist bekannt, dass Batterien nur so lange halten, und schlechte Bedingungen können ihre Lebensdauer drastisch reduzieren. Probleme ... Lesen Sie mehr in Abhängigkeit von der Anzahl der Lade- / Entladezyklen erlebt. Das soll nicht heißen, dass Sie die Häufigkeit, mit der Sie die Batterie verwenden, im Auge behalten sollten, da dies ziemlich schwierig wäre. Wenn Sie jedoch eine neue Batterie verwenden und sie im Regal belassen, verlängert sich die Lebensdauer der Batterie nicht - die Batterie hält nur noch 2-4 Jahre.
Es lohnt sich auch zu prüfen, wann eine Batterie beim Kauf eines neuen tragbaren Tech-Produkts hergestellt wurde. Wenn es für ein Jahr in einem Lagerhaus überflüssig geworden ist, ist das ein Jahr Akkulaufzeit schon verebbt. Wenden Sie sich an den Produkthersteller und fragen Sie nach einer neuen Batterie.
Es gibt moderne Batteriemanagement-Anwendungen, die behaupten, in der Lage zu sein, die derzeit akzeptierte Zelldegradation im Laufe der Zeit umzukehren, wie "batteryOS", ein Produkt, das im Februar 2015 auf den Markt kommen wird.
Li-Luft
Die nächste Generation von Lithium-Batterien Batterie-Technologien, die die Welt verändern werden Batterie-Technologien, die die Welt verändern werden Batterie-Technologie wächst langsamer als andere Technologien und ist jetzt der lange Zelt-Pol in einer schwindelerregenden Anzahl von Industrien. Wie wird die Zukunft der Batterietechnologie aussehen? Read More wird mit Lithium-Luft-Chemie arbeiten, die eine extrem hohe Energiedichte in immer leichteren Designs ermöglicht. Li-Air-Batterien erzielen einen Energiedichtevorteil gegenüber ihren herkömmlichen Gegenstücken, indem sie reichlich Sauerstoff zur Induktion des Stromflusses verwenden, anstatt das benötigte chemische Oxidationsmittel intern zu lagern.
Leider ist Forschung in einer Reihe von Schlüsselbereichen noch erforderlich, bevor ein kommerziell praktikables Li-Air-Produkt in unseren tragbaren Geräten enthalten sein wird.
Hat das Ihrem Verständnis der Batterien in Ihren tragbaren Geräten geholfen? Lass uns wissen, was du darunter denkst!
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