Come funziona una batteria e 3 modi per rovinarla

Annuncio pubblicitario

Uno dei dispositivi elettronici più utili a nostra disposizione è anche uno dei più comuni. La moderna batteria è presente in così tante delle nostre tecnologie preferite che potresti quasi essere perdonato per non perdere tempo a imparare il loro funzionamento.

Ma è giunto il momento per te di espandere la tua base di conoscenza comprendendo solo come viene alimentato lo smartphone in tasca Mantieni la batteria del tuo Android in salute con questi suggerimentiIl software e le app possono andare solo così lontano: che dire di come caricare e scaricare la batteria? Scopri tutti i trucchi qui. Leggi di più , quali sono le varietà di batterie comuni e cosa puoi fare per prolungarne la durata Come aumentare la durata della batteria del laptopUn laptop con una breve durata della batteria è un fastidio, soprattutto quando sei in viaggio e in nessun posto vicino a una presa di corrente. Per prolungare la durata di ogni singola ricarica della batteria, scopri ... Leggi di più .

Una breve storia delle batterie

Alessandro Volta ha dimostrato la prima batteria elettromagnetica funzionante nel 1800. La sua pila di lastre di rame e zinco separate da dischi di carta imbevuti di salamoia ha prodotto una tensione costante per un periodo "ragionevole". Questo era noto come una pila voltaica ed era il precursore di una generazione di sperimentazione a batteria.

Nel 1836, John Frederic Daniell standardizzò il design della batteria. Una pentola di rame riempita con soluzione di solfato di rame immersa in un contenitore di terracotta non smaltato riempito con solforico l'acido e un elettrodo di zinco sono diventati lo standard di fatto della batteria, caratterizzato da innumerevoli telegrafi elettrici reti.

Avanti veloce all'Università di Oxford, 1979. John Goodenough e Koichi Mizushima hanno dimostrato una cella ricaricabile funzionante con un intervallo di 4 volt che utilizzava l'ossido di litio cobalto come elettrodo positivo e il litio metallico come negativo. Il precursore della cella al litio così come la conosciamo è nato - ma è stato commercializzato solo nel 1991 da Sony e Asahi Kasei nei loro dispositivi elettronici portatili.

Che cos'è una batteria moderna?

Usiamo il termine batteria moderna per descrivere le celle elettrochimiche che alimentano i nostri dispositivi tecnologici portatili. Le batterie rientrano in due categorie comuni:

• Monouso: batterie usa e getta con elettrodi che vengono alterati irreversibilmente durante l'uso.
• Ricaricabile: batterie riutilizzabili con elettrodi ripristinati da corrente inversa.

I più moderni dispositivi elettronici portatili dispongono di una batteria a base di litio, la più comune delle quali è lo ione di litio (Li-ion) cellula. Potresti anche incontrare un polimero di litio (Li-Po) cellula che ha la stessa composizione elettrochimica e chimica generale della sua controparte, ma costa di più da produrre e ha una densità energetica inferiore.

Tuttavia, le batterie Li-Po sono ancora popolari grazie al loro design leggero e flessibile e al loro migliori capacità operative a temperature più alte e più basse, cosa che gli ioni di litio possono avere difficoltà con.

Le batterie agli ioni di litio di solito contengono un composto di litio intercalato come l'ossido di litio cobalto (LiCoO₂) come un elettrodo, grafite per il secondo e un solvente organico come elettrolita. Questo composto viene utilizzato a causa della sua elevata densità di energia e della lenta perdita di carica quando non in uso, oltre a richiedere no memoria ciclica per prolungare la durata della batteria Taratura e manutenzione della batteria del MacBook per prestazioni ottimaliSe esegui correttamente la calibrazione e la manutenzione della batteria del tuo MacBook, è possibile migliorare le prestazioni e rimandare il più a lungo possibile. Leggi di più .

Tutte le batterie a base di litio conterranno un coefficiente di temperatura della pressione. Si tratta di un interruttore o sensore di sicurezza progettato per impedire il surriscaldamento della batteria in condizioni estreme o un uso eccessivo, un processo che solitamente rende inutile la batteria danneggiando permanentemente i composti chimici che rendono possibile il processo di carica / scarica.

Il processo di ricarica

Le batterie a base di litio sono diventate la batteria portatile di tecnologia preferita a causa della loro alta densità energetica e qualità ricaricabili La nuova tecnologia della batteria si ricarica in due minuti, dura venti anniC'è una nuova tecnologia della batteria all'orizzonte e c'è una buona probabilità che cambierà il modo in cui usi i tuoi dispositivi Leggi di più .

Durante il processo di carica, gli ioni di litio si spostano attraverso l'elettrolita dall'elettrodo di ossido di litio cobalto positivo all'elettrodo di grafite negativo. Durante la scarica o durante l'uso, gli ioni si spostano indietro attraverso l'elettrolita, da negativo a positivo. Questo processo avviene a una tensione relativamente alta - 3,7 volt rispetto a una batteria alcalina AA a 1,5 volt - ecco perché le batterie al litio sono diventate la fonte di energia portatile preferita da molti consumatori elettronica.

Anche le batterie a base di litio fanno parte di pacchi batteria più grandi I 6 migliori pacchi batteria di backup per prolungare l'uptime del tuo telefonoUna batteria è uno dei modi migliori per caricare il telefono in caso di emergenza. Ecco alcuni power bank portatili che potrebbero essere proprio ciò di cui hai bisogno. Leggi di più , ad esempio una batteria per laptop. Questi pacchi batteria presentano un numero di celle agli ioni di litio legate in un componente più grande e conterranno un numero di componenti aggiuntivi:

• Termometro: Sensore di monitoraggio della temperatura all'interno della confezione nel tentativo di mantenere la sicurezza e la longevità delle celle.
• Regolatore di tensione: Sensore e circuito per il monitoraggio e la regolazione dell'uscita / capacità di ciascuna cella all'interno del pacco
• Stato di carica della batteria: Sensore che informa il sistema operativo dello stato di carica corrente (ad es. Pieno al 47%)
• Connettore: Connettore pack per laptop, specifico del marchio.

Le batterie a base di litio possono eseguire migliaia di cicli di carica / scarica prima che la qualità della cella inizi davvero degradare, ma ci sono diversi modi in cui puoi rovinare la batteria, potenzialmente mettendoti in pericolo processi.

Manutenzione della batteria

L'elettrodo positivo presente nella maggior parte delle batterie al litio, LiCoO₂, può presentare una serie di pericoli se la cella viene danneggiata. A differenza di molte altre opzioni di batteria, la compromissione del composto infiammabile e pressurizzato può produrre risultati estremi. Per mitigare questo, le celle a batteria al litio sono soggette a numerosi test di sicurezza, molti dei quali sono più rigorosi rispetto ai loro omologhi a base di acido.

Calore

Vi sono stati numerosi casi di batterie a base di litio che si accendono in condizioni di calore estremo. Batterie a coercizione termica combinate con qualsiasi pressione aggiuntiva imprevista o cortocircuito può "esplodere" lasciando una batteria distrutta Apple offre la sostituzione gratuita per iPod Nano di prima generazione [Notizie]Per quanto raro sia per Apple ammettere pubblicamente un malfunzionamento, questo è troppo grande per essere trascurato. Secondo Apple, le batterie di alcuni nanos di iPod di prima generazione potrebbero surriscaldarsi e diventare un ... Leggi di più e, il più delle volte, un pezzo danneggiato della tecnologia portatile.

Ogni batteria a base di litio ha un separatore integrato contenuto nella cella. Ciò distingue tra elettrodi positivi e negativi durante il processo di carica / scarica. Se questo separatore viene perforato o danneggiato, è possibile che gli elettrodi entrino in contatto. Questo fa sì che la batteria subisca un rapido aumento di calore che può provocare un'esplosione.

La batteria ha un meccanismo di sfiato per prevenire tale eventualità, ma alla fine, a causa della natura della sostanza chimica il composto viene scaricato, la possibilità di una reazione esplosiva rimane ancora a causa del calore generato dalla sostanza chimica reazione.

Valutazioni di scarico

A base di litio le batterie preferiscono una scarica parziale Come prolungare la durata della batteria del telefono e trattenere più succoLa durata della batteria è una delle maggiori lotte dell'elettronica moderna. Smartphone, tablet e laptop lo affrontano tutti, quindi cosa puoi fare per massimizzare il tempo che ricevi per ogni addebito? Leggi di più , piuttosto che "profondo" o "pieno". Non hanno una memoria di ricarica, quindi una scarica parziale non influisce sulle prestazioni future.

Tuttavia, una scarica "profonda", cioè l'esaurimento completo della batteria, causerà la caduta della tensione di una batteria a base di litio e potrebbe provocare una batteria permanentemente danneggiata.

Processo d'invecchiamento

Età delle batterie a base di litio. Si ritiene che la loro durata massima sia compresa tra 2-4 anni Cosa fare se la batteria del laptop o del tablet non si caricaOccasionalmente riceviamo una domanda su MakeUseOf Answers su una batteria che si rifiuta di caricarsi. Questo non è sorprendente. Le batterie sono note per durare solo così a lungo e le cattive condizioni possono ridurre drasticamente la loro durata. Problemi... Leggi di più a seconda del numero di cicli di carica / scarica effettuati. Questo non vuol dire che dovresti tenere traccia del numero di volte che usi la batteria in quanto sarebbe piuttosto difficile. Ma rimandare usando una nuova batteria e lasciarla sullo scaffale non prolungherà la durata della batteria - la batteria durerà solo gli stessi 2-4 anni.

Vale anche la pena verificare quando è stata fabbricata una batteria quando si acquista un nuovo prodotto tecnologico portatile. Se è rimasto seduto in un magazzino ridondante per un anno, quello è un anno di durata della batteria già ridotto. Contattare il produttore del prodotto e, ove possibile, richiedere una nuova batteria.

Esistono moderne applicazioni di gestione della batteria che affermano di essere in grado di invertire l'attuale degrado cellulare accettato nel tempo, come batteryOS ", un prodotto che verrà lanciato a febbraio 2015.

Li-Air

Il prossima generazione di batterie al litio Tecnologie della batteria che stanno per cambiare il mondoLa tecnologia delle batterie è cresciuta più lentamente di altre tecnologie ed è ora il lungo palo da tenda in un numero impressionante di settori. Quale sarà il futuro della tecnologia delle batterie? Leggi di più presenterà chimica litio-aria, consentendo densità di energia estremamente elevata in progetti sempre più leggeri. Le batterie Li-Air ottengono un vantaggio in termini di densità di energia rispetto alle loro controparti tradizionali abbondante ossigeno per indurre il flusso di corrente, piuttosto che immagazzinare l'ossidante chimico richiesto internamente.

Purtroppo, la ricerca è ancora richiesta in una serie di settori chiave prima che un prodotto Li-Air commercialmente praticabile sarà presente nei nostri dispositivi portatili.

Questo ti ha aiutato a capire le batterie dei tuoi dispositivi portatili? Facci sapere cosa pensi qui sotto!

Crediti immagine: Batterie tramite Wikimedia Commons, Mucchio di Voltaic tramite Wikimedia Commons, Batteria agli ioni di litio tramite Wikimedia Commons, Batteria ai polimeri di litio tramite Wikimedia Commons, 3GS con batteria rotta tramite Wikimedia Commons, Batteria scarica tramite Pixabay, Densità di energia della batteria tramite Wikimedia Commons