ประเภทแบตเตอรี่

แบตเตอรี่หรือที่เรียกว่าเซลล์หรือตัวสะสมคืออุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่สามารถแปลงพลังงานเคมีภายในให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ ดังนั้นแบตเตอรี่จึงสร้างกระแสตรงและให้พลังงานแก่วงจรที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับขนาดและกำลังของแบตเตอรี่ มีมากมาย ประเภทของแบตเตอรี่ ขึ้นอยู่กับการใช้งานที่จะให้และลักษณะที่พวกเขามี

ในบทความนี้ เราจะบอกคุณทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ และคุณลักษณะของแบตเตอรี่

แบตเตอรี่คืออะไร

นับตั้งแต่มีการประดิษฐ์แบตเตอรี่ขึ้นในศตวรรษที่ XNUMX และมีการจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ในศตวรรษที่ XNUMX แบตเตอรี่ได้ถูกรวมเข้ากับชีวิตประจำวันของเราอย่างสมบูรณ์ การพัฒนาแบตเตอรี่ควบคู่ไปกับความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ รีโมทคอนโทรล นาฬิกา คอมพิวเตอร์ต่างๆ โทรศัพท์มือถือ และอุปกรณ์สมัยใหม่จำนวนมากใช้แบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงาน จึงมีระดับพลังงานต่างกัน

ความจุในการชาร์จของแบตเตอรี่พิจารณาจากลักษณะขององค์ประกอบในหน่วยแอมแปร์ชั่วโมง (Ah) ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่สามารถจ่ายกระแสไฟได้ 1 แอมแปร์ในชั่วโมงต่อเนื่องกัน ยิ่งความจุในการชาร์จสูงเท่าไร ก็ยิ่งเก็บกระแสไฟได้มากขึ้นเท่านั้น

ในที่สุด วงจรชีวิตที่สั้นของแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ทำให้แบตเตอรี่เหล่านี้เป็นสารปนเปื้อนที่มีประสิทธิภาพในน้ำและดิน เพราะเมื่อวงจรชีวิตหมดลง จะไม่สามารถชาร์จใหม่หรือนำกลับมาใช้ใหม่ได้และถูกกำจัดทิ้ง เมื่อปลอกโลหะขึ้นสนิมแล้ว แบตเตอรี่จะปล่อยองค์ประกอบทางเคมีสู่สิ่งแวดล้อมและเปลี่ยนองค์ประกอบและค่า pH

แบตเตอรี่ทำงานอย่างไร

แบตเตอรี่มีแบตเตอรี่เคมีที่มีขั้วบวกและขั้วลบ หลักการพื้นฐานของแบตเตอรี่ประกอบด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน (รีดอกซ์) ของสารเคมีบางชนิด ซึ่งหนึ่งในนั้นสูญเสียอิเล็กตรอน (ออกซิเดชัน) และอีกส่วนหนึ่งได้รับอิเล็กตรอน (รีดิวซ์) ซึ่ง สามารถคืนค่าเป็นการกำหนดค่าดั้งเดิมได้ภายใต้เงื่อนไขที่จำเป็น

แบตเตอรี่ประกอบด้วยแบตเตอรี่เคมีที่มีอิเล็กโทรดบวก (แอโนด) และอิเล็กโทรดลบ (แคโทด) และอิเล็กโทรไลต์ที่ช่วยให้กระแสไหลออกด้านนอก แบตเตอรี่เหล่านี้แปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าผ่านกระบวนการย้อนกลับหรือเปลี่ยนกลับไม่ได้ ขึ้นอยู่กับชนิดของแบตเตอรี่ เมื่อเสร็จสิ้นแล้ว ความสามารถในการรับพลังงานของแบตเตอรี่จะหมดลง ที่นี่มีการแบ่งเซลล์สองประเภท:

• หลัก: ผู้ที่เคยตอบสนองแล้วจะไม่สามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ ซึ่งจะทำให้ความสามารถในการเก็บกระแสไฟลดลง พวกเขาจะเรียกว่าแบตเตอรี่ที่ไม่สามารถชาร์จใหม่ได้
• โรงเรียนมัธยม: ที่สามารถรับพลังงานไฟฟ้าเพื่อฟื้นฟูองค์ประกอบทางเคมีเดิม และใช้ได้หลายครั้งก่อนหมดพลังงาน พวกเขาจะเรียกว่าแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้

ประเภทแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ลิเธียมมีความหนาแน่นของพลังงานที่ดีกว่าและอัตราการคายประจุที่ดีกว่า แบตเตอรี่มีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบที่ใช้ในการผลิต เช่น

• แบตเตอรี่อัลคาไลน์. โดยปกติเพียงครั้งเดียว พวกเขาใช้โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) เป็นอิเล็กโทรไลต์ ปฏิกิริยาเคมีที่สร้างพลังงานเกิดขึ้นระหว่างสังกะสี (Zn, แอโนด) และแมงกานีสไดออกไซด์ (MnO2, แคโทด) เป็นแบตเตอรี่ที่มีความเสถียรสูง แต่มีอายุการใช้งานสั้น
• แบตเตอรี่กรดตะกั่ว มักพบในรถยนต์และรถจักรยานยนต์ เมื่อชาร์จแล้วจะเป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ซึ่งมีขั้วไฟฟ้าตะกั่วสองขั้ว: ขั้วลบของตะกั่วไดออกไซด์ (PbO2) และขั้วบวกตะกั่วเป็นรูพรุน (Pb) อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้เป็นสารละลายที่เป็นน้ำของกรดซัลฟิวริก (H2SO4) ในทางกลับกัน เมื่อแบตเตอรี่หมด ตะกั่วจะถูกสะสมบนตะกั่วที่เป็นโลหะ (Pb) ในรูปของตะกั่ว (II) ซัลเฟต (PbSO4)
• แบตเตอรี่นิกเกิล ต้นทุนต่ำมาก แต่ประสิทธิภาพต่ำมาก เป็นเครื่องแรกในประวัติศาสตร์ ในทางกลับกัน พวกเขาผลิตแบตเตอรี่ใหม่ เช่น:
• เหล็กนิกเกิล (Ni-Fe). ประกอบด้วยท่อบาง ๆ รีดจากแผ่นเหล็กชุบนิกเกิล มีนิกเกิล (III) ไฮดรอกไซด์ (Ni (OH) 3) บนเพลตบวกและเหล็ก (Fe) บนเพลตลบ อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้คือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) แม้ว่าจะมีอายุการใช้งานยาวนาน แต่ก็เลิกผลิตเนื่องจากประสิทธิภาพต่ำและต้นทุนสูง
• นิกเกิลแคดเมียม (Ni-Cd). ประกอบด้วยแคโทดแคดเมียม (Cd) และแคโทดนิกเกิล (III) ไฮดรอกไซด์ (Ni (OH) 3) และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) เป็นอิเล็กโทรไลต์ แบตเตอรี่เหล่านี้สามารถชาร์จใหม่ได้อย่างเต็มที่ แต่มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำ (เพียง 50Wh / kg) นอกจากนี้ เนื่องจากเอฟเฟกต์หน่วยความจำสูง (ความจุของแบตเตอรี่ลดลงเมื่อเราทำการชาร์จที่ไม่สมบูรณ์) และการปนเปื้อนของแคดเมียมอย่างร้ายแรง การใช้งานจึงน้อยลงเรื่อยๆ
• นิกเกิล-ไฮไดรด์ (Ni-MH) พวกเขาใช้นิกเกิลออกซีไฮดรอกไซด์ (NiOOH) เป็นแอโนดและโลหะผสมของโลหะไฮไดรด์เป็นแคโทด เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม แบตเตอรีมีความจุในการชาร์จสูงกว่าและมีหน่วยความจำที่น้อยกว่า และไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจากไม่มี Cd (มีมลพิษสูงและเป็นอันตราย) พวกเขาเป็นผู้บุกเบิกยานยนต์ไฟฟ้าเพราะสามารถชาร์จใหม่ได้อย่างเต็มที่
• แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-ION). พวกเขาใช้เกลือลิเธียมเป็นอิเล็กโทรไลต์ เป็นแบตเตอรี่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก เช่น โทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์พกพาอื่นๆ พวกเขาโดดเด่นด้วยความหนาแน่นของพลังงานมหาศาล นอกจากนี้ พวกมันเบามาก เล็กและทำงานได้ดี แต่อายุการใช้งานยาวนานที่สุดคือสามปี ข้อดีอีกประการหนึ่งของพวกเขาคือเอฟเฟกต์หน่วยความจำต่ำ นอกจากนี้ อาจระเบิดได้เมื่อถูกความร้อนสูงเกินไป เนื่องจากส่วนประกอบไวไฟ ดังนั้นต้นทุนการผลิตจึงสูงเนื่องจากต้องมีองค์ประกอบด้านความปลอดภัย
• แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ (LiPo). เป็นแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่นอื่นที่มีความหนาแน่นของพลังงานและอัตราการคายประจุที่ดีกว่า แต่ข้อเสียคือไม่สามารถใช้งานได้หากประจุมีประจุน้อยกว่า 30% ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะไม่ปล่อยให้คายประจุจนหมด นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและระเบิดได้ ดังนั้นไม่ควรรอนานเกินไปเพื่อตรวจสอบแบตเตอรี่หรือเก็บไว้ในที่ปลอดภัยห่างจากวัสดุที่ติดไฟได้อยู่ตลอดเวลา

แบตเตอรี่และแบตเตอรี่

ในหลายประเทศที่พูดภาษาสเปน จะใช้คำว่าแบตเตอรี่เท่านั้น ในกรณีนี้, คำว่าแบตเตอรี่และแบตเตอรี่มีความหมายเหมือนกัน และมาจากยุคแรกๆ ที่มนุษย์ควบคุมกระแสไฟฟ้า ชุดแบตเตอรี่ชุดแรกประกอบด้วยชุดแบตเตอรี่หรือแผ่นโลหะเพื่อเพิ่มกระแสไฟที่ให้มาในตอนแรก และสามารถจัดเรียงได้สองวิธี: ชุดหนึ่งวางทับกันเพื่อสร้างเซลล์ หรือวางเคียงข้างกันในรูปของแบตเตอรี่ .

อย่างไรก็ตาม ควรชี้แจงว่าในหลายประเทศที่พูดภาษาสเปนจะใช้คำว่า แบตเตอรี่ เท่านั้น ในขณะที่อุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ เช่น ตัวเก็บประจุ ควรใช้คำว่า accumulators

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับประเภทของแบตเตอรี่ที่มีอยู่และคุณลักษณะของแบตเตอรี่