آشنایی با باتری ها و کاربردهای آنها

[علی چمانی]

سلام خدمت دوستان میخوایم در این تاپیک در مورد باتری ها بیشتر بدونیم
نکات فنی شون ، انواع مختلفشون و کاربرد هر کدوم
در این پست به بخشی از نکات فنی بپردازیم و ادامه بدیم بحثو با همراهی شما دوستان با پست هایی در این مورد ...

نکات فنی :

Capacity به معنای ظرفیت می باشد. باتری ها برای ذخیره برق به کار می روند و میزان برقی که هر کدام ذخیره می کنند متفاوت است. به این میزان ذخیره برق باتری، ظرفیت می گویند. باتری های با نوع یکسان از لحاظ جریان خروجی از آنها با هم مقایسه می شوند به عنوان مثال باتری های با نوع 1000mAh و یا 2000mAh .
Nominal Cell Voltage
Nominal Cell Voltage به معنای ولتاژ نامی سلول می باشد. یعنی هنگامی که باتری به طور کامل شارژ است ولتاژ خروجی هر سلول با این نام خوانده می شود. ولتاژ نامی یک باتری به واکنش های شیمیایی درون آن بستگی دارد. مثلا ولتاژ خروجی باتری اسیدی ماشین 12V است و یک باتری سکه ای لیتیم 3V است. مفهوم واژه نامی در اینجا بسیار مهم است مثلا یک باتری LiPo در هنگام شارژ کامل دارای ولتاژ 4.23 ولت می باشد و بعد از کمی استفاده به 3.7 ولت نامی می رسد و هنگامی که تخلیه می شود ولتاژ آن به 2.7 ولت هم می رسد. ولتاژ نامی در انواع باتری ها متفاوت است.

Energy Density

Energy Density به معنای چگالی انرژی می باشد. با ترکیب ظرفیت، شکل و اندازه می توان چگالی انرژی یک باتری را محاسبه کرد. تکنولوژی های متفاوت چگالی های انرژی متفاوتی را رقم زدند مثلا یک پک باتری لیتیم در یک حجم خاص چگالی انرژی بیشتری نسبت به آلکالاین و coin cell دارد.
Internal Discharge Rate

Internal Discharge Rate به معنای نرخ تخلیه درونی باتری می باشد. آیا تا حالی ماشینی که 6 ماه متوقف بوده و تازه قراره استارت بزنید رو روشن کردید؟ باتری ها هنگامی که بدون استفاده بمانند شروع به تخلیه می کنند. نرخ این تخلیه در طی زمان یک پارامتر مهم برای هر باتری است.
Safety

Safety باتری ها اساسا به دلیل اینکه انرژی الکتریکی را ذخیره می کنند قابل انفجار هستند. برای جلوگیری از ضرر و زیان ناشی از آن باتری را باید به شکل بسیار ایمن طراحی کرد. اکثر باتری های لیتیم پلیمر در درونشان مدارهای خاصی دارند که جهت جلوگیری از انفجار و آتش سوزی می باشد. ایمنی در انواع باتری ها متفاوت است.
توان الکتریکی باتری

توانی که هر باتری بر حسب وات فراهم می*کند، برابر حاصل*ضرب ولتاژ آن (بر حسب ولت) در حداکثر جریان مجاز آن (برحسب آمپر) می*باشد. در کاربردهایی با توان بالااز جمله راه اندازه موتور خودرو، میزان توان*های تامین شده در فواصل زمانی کوتاه به بیش از ۱۰۰۰ وات می*رسد. در کاربرد کم توان در وسایل الکترونیکی ظریف، مانندسمعک*ها و ساعت*های رایانه*ای، اندازه توان*های فراهم شده نزدیک چند میلی وات است.

ولتاژ نامی :

یک سلول باتری LiPo ولتاژ نامی 3.7 ولت را دارد. هنگامی که به طور کامل شارژ می شود یک سلول دارای ولتاژ 4.3 ولت است ولی به سرعت به مقدار ولتاژ نامی 3.7 ولت می رسد و هنگامی که تخلیه می شود این ولتاژ حدود 3 ولت می شود. این بدین معنی است که اگر از یک باتری تک سلولی برای پروژه خود استفاده می کنید باید با استفاده از رگولاتور از عهده این تغییر ولتاژها بر بیاید و چنانچه یک ولتاژ مثلا 5 ولت می خواهید باید دوتا سلول را به صورت سری با هم استفاده کنید که یک ولتاژ 7.4 ولت دارید و سپس این ولتاژ را با رگولاتور به 5ولت برسانید.

اشکال مختلف باتری ها :

Primary VS Secondary

Primary به معنای اولیه می باشد و در اینجا معادل مصرف شدنی می باشد یعنی باتری هایی که فقط یک بار قابل استفاده اند و بعد از اتمام غیر قابل استفاده اند. البته این باتری ها را مدت زمان طولانی تری استفاده کرد. این باتری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیستند.
Secondary به معنای ثانویه می باشد و منظور باتری هایی است که قابل شارژ هستند و بعد از تخلیه شارژ آنها می توان دوباره آنها را شارژ کرد.

به زبان ساده باتری ها به دو دسته کلی شارژ شدنی و باتریهای غیرقابل شارژ استاندارد تقسیم می شوند.
ایشاا... تو پست بعدی به طور کامل انواع مختلفشون تشریح خواهد شد...

[Blue Ice]

پاسخ : آشنایی با باتری ها و کاربردهای آنها

ممنون از اطلاعات خوبتون...
اگه میشه منبع این پست هم معرفی کنید..

[amirpcp30]

پاسخ : آشنایی با باتری ها و کاربردهای آنها

سلام

یک سلول باتری LiPo ولتاژ نامی 3.7 ولت را دارد. هنگامی که به طور کامل شارژ می شود یک سلول دارای ولتاژ 4.3 ولت است ولی به سرعت به مقدار ولتاژ نامی 3.7 ولت می رسد و هنگامی که تخلیه می شود این ولتاژ حدود 3 ولت می شود.

فک میکنم اشتباه تایپی بوده ، چون دیتاشیت چندین باطری رو چک کردم همگی حداکثر ولتاژ شارژشون رو 4.2 زده بودند
با سپاس

[علی چمانی]

پاسخ : آشنایی با باتری ها و کاربردهای آنها

ادامه بحث در مورد انواع مختلف باتری رو پیگیری کرده و امروز دو نوع باتری سکه ای و باتری کتابی رو بررسی میکنیم :
باتری سکه ای:
باتری های سکه ای برای موارد کوچک و پروژه ای کم مصرف بسیار مناسب است. این نوع باتری ها را در ساعت های مچی و اکثر تجهیزات کوچک مصرفی به وفور می توان یافت. این نوع باتری ها از انواع باتری های قابل شارژ نیستند و بعد از اتمام شارژ دور انداخته می شوند. تکنولوژی ساخت باتری های سکه ای متفاوت است بعضی از آنها مشابه آلکالاین است و بعضی دیگر مشابه باتری های لیتیمی هستند. در صورتی که باتری سکه ای آلکالاین باشد ولتاژ نامی هر سل آنها 1.5 ولت است و در صورتی که باتری سکه ای لیتیمی باشد ولتاژ نامی هر سلول آن 3ولت است. باتری های سکه ای در اندازه های مختلف وجود دارند که هرکدام با اندازه و ماده شیمیایی بکار برده شده در آن طبقه بندی می شود. تمامی باتری های سکه ای آلکالاین با حرف “L” شروع می شوند و تمامی باتری های سکه ای لیتیمی با “C” شروع می شوند. مثلا:
CR2032 به معنی این است که یک باتری سکه ای لیتیم(ولتاژ نامی 3 ولت) داریم که قطر آن 20 میلیمتر است و ضخامت آن 3.2 میلیمتر است.
LR1154 به معنی یک باتری سکه ای آلکالاین(ولتاژ نامی 1.5 ولت) است که قطر آن 11میلیمتر است و ضخامت آن 5.4 میلیمتر است.
از پرکاربردترین باتری های سکه ای میتوان به باتری های 2025،2032،2016،1220،LR44 و ... اشاره کرد .

http://eshop.eca.ir/%D8%AC%D8%B3%D8%...AA%D8%AC%D9%88

جهت استفاده از این باتری ها در برد ها نیاز به جاباتری مناسب میباشد که نسبت به اندازه و کاربرد در بردها (SMD,,DIP )هرکدوم متفاوت میباشد :
به عنوان مثال میتوان به جاباتری سکه ای CR2016/25/32 از نوع DIP و جاباتری SMD سکه ای CR2016/25/32 و همچنین جاباتری متفاوتی مثل جاباتری سکه ای ایستاده CR2016/25/32 اشاره کرد .

در عکس زیر اجزای داخلی یک باتری سکه ای را مشاهده میکنید :

باتری های کتابی 9 ولت
باتری های 9V هم به وضوح دارای ولتاژ نامی 9ولت هستند. این نوع باتری ها که با نام باتری های کتابی هم خوانده می شوند دارای یک کابل ارتباط هستند و مشکل آنها در تخلیه سریع و دوام نداشتن است. ولی برای کارهای سیار می توانید از آنها استفاده کنید.
جهت اتصال این باتری ها به مدار یا بردهای خود طبق عکس باید از سرباتری مخصوص خودشان استفاده کرد :

http://eshop.eca.ir/%D8%AC%D8%B3%D8%...AA%D8%AC%D9%88

این باتری ها دارای دو نوع قابل شارژ و غیر قابل شارژ میباشند که جهت شارژ نوع اول میتوان از شارژر های مخصوص استفاده کرد:

http://eshop.eca.ir/%D8%A7%D9%86%D9%...9%84-800t.html

در ادامه بحث در مورد باتری های لیتیم-یون و باتری های آلکالاین به طور مفصل بحث خواهد شد ...

[علی چمانی]

پاسخ : آشنایی با باتری ها و کاربردهای آنها

ادامه بحث بررسی انواع باتری های قابل شارژ و غیر قابل شارژ

باطری های غیرقابل شارژ خود به دو دسته کلی: لیتیم Lithium و الکالاین یا قلیایی Alkaline
باتری های شارژ شدنی نیز شامل : نیکل ـ کادمیم Ni-cd یا nickel-cadmium – باتری های نیکل هیبرید NّiMH یا nickel-metal hybride - باتری های لیتیم ـ یونLithium-Ion – پولیمر لیتیم ـ یونLi-Ion polymer می شوند.

باتری های غیرقابل شارژ استاندارد

الکالاین یا قلیاییAlkaline
کارآمدی باتریهای قلیایی معمولا ۱۰ برابر کارآمدی باتریهای قدیمی روی ـ کربن است. آنها طول عمر بیشتری دارند و می توانند ۸۵ درصد از ظرفیت خود را پس از پنج سال ذخیره حفظ کنند، باتریهای قلیایی کمتر نشت می کنند و در محدوده گسترده ای از دمای محیط می توانند کار کنند .
تفاوت باتری آلکالاین با باتری معمولی
شاید برای شما هم این پرسش پیش آمده باشد که چه تفاوتی بین باتری های آلکالاین با باتری های معمولی هست که آنها را گران تر می کند؟
باتری های آلکالاین با یک واکنش قلیایی میان روی و دی اکسید منگنز انرژی تولید می کنند. در حالی باتری های معمولی از یک واکنش اسیدی انرژی تولید می کنند. باتری های آلکالاین حدود چهار برابر، ظرفیت بیشتری نسبت به باتری*های معمولی دارند. همچنین به جریان دهی بالا و امکان دشارژمستمر باتری آلکالاین نیز می*توان اشاره کرد.
مزایای دیگر:
شدت وقدرت تخلیه بالاتر
مقاومت داخلی کمتر وثابت تر
هزینه تخلیه در ساعت اقتصادی تر
زمان نگهداری بهتر وبیشتر
مقاومت بیشتر در برابر تخلیه مداوم وشیب مناسب تخلیه
طول عمر بیشتر

باتری آلکالاین توسط مهندس کانادایی لوئیس اوری در سال*های ۱۹۵۰ و زمانی که برای شرکت اِوریدی باتری کار می*کرد اختراع شد. در ۹ اکتبر ۱۹۵۷ لوئیس اوری٬کارل کردش پی. ای مارسال حق اختراع باتری*های آلکالاین را در ایالات متحدهآمریکا به ثبت رساندند.

لیتیمLithium
باتریهای لیتیم از لیتیم در حالت فلزی آن استفاده می کنند تا به یک چگالی انرژی بسیار بالا دست پیدا کنند ، در نتیجه مدت عمل طولانی و طول عمر نگهداری (در قفسه ) زیادی دارند . باتریهای لیتیم می توانند پس از پنج سال عدم استفاده تا ۹۷ درصد از ظرفیت اسمی خود را حفظ کنند. باتریهای لیتیم بهترین جایگزین برای باتریهای قلیایی استاندارد دوربینهای دیجیتال ، دستگاهای پخشMP3 و سایر وسایل الکترونیکی هستند . همچنین از آن در ساعت مچی، باتری ماشین حساب و وسایل مشابه استفاده می کنند. باتری لیتیوم نمونه ای از باتری های قلیایی است. اگر بر روی یک باتری کلمه ی Li درج شده باشد به این معناست که آن باتری، باتری لیتیوم خشک (غیر قابل شارژ) می باشد.
باتری های شارژ شدنی

نیکل ـ کادمیمNi-cd یاnickel-cadmium
باتریهای نیکل ـ کادمیم سرعت شارژ شدن بالایی را فراهم می سازند و می توانند طول عمر خوبی داشته باشند با بیش از هزار چرخه شارژ/ دشارژ . اگر پیش از آنکه باتریهای نیکل ـ کادمیم کاملا دشارژ (خالی ) نشوند آنها را شارژ کنید کارآیی آنها پایین می آید . بعضی از شارژرهای باتریهای نیکل ـ کادمیم دارای مداری برای دشارژ کردن باتری ، پیش از شارژ کردن آنها هستند . باتریهای نیکل ـ کادمیم به یک دورهbreak-in نیاز دارند . بسیاری از سازندگان این نوع باتریها سه بار چرخه شارژ/ دشارژ را پیش از آنکه باتری به حالت بهینه خود برسد توصیه می کنند . این نوع باتری ها در وسایلی کاربرد دارند که دائماً استفاده می شوند زیرا این باتری ها باید حداقل هفته ای یک بار شارژ کامل و دشارژ کامل شوند زیرا در غیر این صورت روزانه ۱% از توان آنها کم می شود و در صورتی که این باتری ها برای چند روز در حالت شارژ بمانند، آسیب می بینند. نوع قلمی این باتری ولتاژ ۱٫۲۵v تولید می کند.

جریان دهی باتری های نیکل کادمیوم را با میلی آمپر ساعت mAh مشخص می کنند و جریان دهی بیشتر باتری های نیکل کادمیوم بین ۵۰۰mAh تا ۱۰۰۰mAh می باشد. آمپر ساعت به این معنا است که یک باتری در یک ساعت چقدر جریان می تواند به مدار بدهد؛ مثلاً اگر جریان دهی یک باتری ۵۰۰mAh باشد، به این معناست که آن باتری می تواند در یک ساعت ۵۰۰mA جریان به مدار بدهد و اگر در یک ساعت از این مقدار جریان بیشتری از باتری کشیده شود، در این صورت ولتاژ باتری رو به کاهش می گذارد و در یک ثانیه می توان جریان ۵۰۰mAh÷۶۰min=8/34mA از این باتری کشید که جریان بسیار کمی است ولی بعضی از باتری های نیکل کادمیوم بزرگ می توانند تا ۱۴/۴Ah جریان تولید کنند (در هر ثانیه ۲۴۰mA).

هشدار خیلی مهم:کادمیوم یک فلز بسیار سمّی است.

هیبرید نیکل ـ فلز(NiMH یاnickel-metal hybride )
باتریهای NIMH سی تا چهل درصد ظرفیت انبارش بیشتری را نسبت به معادلهای نیکل ـ کادمیم دارند، اما تعداد چرخه شارژ/دشارژ مجدد کمتری را پشتیبانی می کنند بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه معمول است . باتریهایNIMH پیش از شارژ به دشارژ کامل نیاز ندارند ، در نتیجه می توانید پیش از یک استفاده طولانی برنامه ریزی شده ، آن را کاملا شارژ کنید . اگر باتریNIMH تعداد دفعات زیادی بطور کامل دشارژ (خالی) شود طول عمر آن کم می شود، هر چند اگر گاهی اجازه دهید که کاملا تخلیه شود به گونه ای بهینه کار خواهد کرد. شارژ کردن باتریهایNIMH نسبت به معادل باتریهای نیکل ـ کادمیم طولانی تر است و اگر بیش از حد شارژ شوند یا در زمانی که باتری داغ است شارژ ادامه یابد احتمال دارد که خراب شوند شارژرهایNIMH خوب می توانند جلوی شارژ بیش از حد باتری را بگیرند یا اگر دمای داخلی باتری زیاد باشد عمل شارژ را متوقف کنند.

لیتیم ـ یون(Lithium-Ion )
باتریهای لیتیم ـ یون بالاترین چگالی انرژی را فراهم می سازند تقریبا دو برابر انرژی قابل دسترسی از باتری های نیکل ـ کادمیم آنها به دشارژ کامل نیاز ندارند ، به دورهbreak-in نیاز ندارند و از مسئله حافظه باتری خبر ندارند. می توانید در هر زمانی یک باتری لیتیم ـ یون را بی آنکه روی کارآیی باتری اثر بگذارد شارژ کنید، اما چون باتریهای لیتیم ـ یون معمولا دارای طول عمر شارژ/دشارژ ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه هستند اگر زود به زود و قبل از تخلیه ، این باتری را شارژ کنید طول عمر باتری را پایین می آورید . با آنکه بسیاری از سازندگان باتری های لیتیم ـ یون طول عمر باتری را تا سه سال ذکر می کنند ، بعضی از مصرف کنندگان طول عمر تا ۱۸ ماه را گزارش کرده اند.

پولیمر لیتیم ـ یون(Li-Ion polymer )
باتریهای پولیمر لیتیم ـ یون که گاهی بهLi-Poly یاLipo نیز مشهورند ، اساسا شبیه به باتریهای لیتیم ـ یون هستند . اختلاف اصلی در آن است که پولیمرهای لیتیم ـ یون بسیار نازکتر هستند ، با اندازه هایی به کوچکی یک میلیمتر. باتریهای پولیمر لیتیم ـ یون بسیار سبک نیز هستند و در برابر شارژ بیش از حد و نشت مواد شیمیایی نیز مقاومترند. اما تولید آنها گرانتر از باتریهای لیتیم ـ یون تمام می شود و چگالی انرژی پایین تری دارند. باتریهای پولیمر لیتیم ـ یون بیشتر در وسایل الکترونیکی سبک وزن و گران قیمت مانند گوشیهای موبایل به کار می روند.

[علی چمانی]

پاسخ : آشنایی با باتری ها و کاربردهای آنها

هرکدوم از این باتری های قابل شارژ که بحثشو کردیم شارژر های مخصوص خودشون رو دارن که میخوام این شارژر هارو معرفی کنم براتون :
این شارژرها تماما با برق شهری کار میکنن و باتری مورد نظرتونو شارژ میکنن وتقریبا وختی شارژ تموم شد به طور خودکار قطع میشن که نکته مثبتشون هست ...

شارژر باتری لیتیوم یون تکی

http://eshop.eca.ir/%D8%A7%D9%86%D9%...%A9%DB%8C.html

شارژر باتری قلمی و نیم قلمی چهارتایی

http://eshop.eca.ir/%D8%A7%D9%86%D9%...A9-maxuss.html

شارژر باتری موبایل و دوربین

http://eshop.eca.ir/%D8%A7%D9%86%D9%...%8C%D9%86.html

شارژر چند کاره مارک Digital CFL
که این شارژر علاوه بر شارژ باتری های قابل شارژ قلمی -نیم قلمی میتونه باتری های کتابی 9 ولت رو هم شارژ کنه

http://eshop.eca.ir/%D8%A7%D9%86%D9%...9%84-800t.html

انواع مختلفی هستن که فروشگاه ECA هم موجودن و اطلاعات کاملشونم هست میتونین مشاهده کنین
تقریبا در مورد باتری ها بحث کردیم اگه نکته یا نظری بود برا اطلاعات بیشتر در این زمینه لطفا ارائه بدین و در بحث شرکت کنین ....تشکر

[rezabagheri@gmail.com]

پاسخ : آشنایی با باتری ها و کاربردهای آنها

باتری یک تبلت قدیمی را جدا کردم،
باتری از نوع LI-ion است.
باتری ۶ سیم دارد!
حدسم این است که دو سیم قرمز «+» و دو سیم مشکی «-» باشند،
اما دو سیم وسط برای چیست؟!
نمونه*ی این باتری
https://www.accessoires-asus.com/tablette/batterie/batterie-asus-c11p1328-pour-tablette-60447-58848.htm

[Mr.Skylake]

پاسخ : آشنایی با باتری ها و کاربردهای آنها

باتری یک تبلت قدیمی را جدا کردم،
باتری از نوع LI-ion است.
باتری ۶ سیم دارد!
حدسم این است که دو سیم قرمز «+» و دو سیم مشکی «-» باشند،
اما دو سیم وسط برای چیست؟!
نمونه*ی این باتری
https://www.accessoires-asus.com/tablette/batterie/batterie-asus-c11p1328-pour-tablette-60447-58848.htm

درود
حدس شما درست است.
۲ سیم دیگر کارایی بسیاری دارند.
یکی از آنها bsi و دیگری btemp است.
درواقع bsi کنترل کننده باطری است.مثلا به دستگاه میگوید که وضعیت باطری چگونه است،چه آمپر و چه ولتاژی دارد و درکل کنترل باطری
سیم دیگر btemp است که تنها کارش اطلاع دمای باطری به دستگاه و کنترل آن است.

[rezabagheri@gmail.com]

پاسخ : آشنایی با باتری ها و کاربردهای آنها

متشکرم از پاسخ*اتان
چطور باید از دو پایه*ی اضافه استفاده کنم؟
قصدم این بود که از این برد( یا مشابه آن) استفاده کنم:

https://eshop.eca.ir/%D9%85%D8%A7%DA%98%D9%88%D9%84-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D8%AA%D8%BA%D8%B0%DB%8C%D9%87-%D9%88%D9%84%D8%AA%D8%A7%DA%98-%D8%AC%D8%B1%DB%8C%D8%A7%D9%86/7112-%D9%85%D8%A7%DA%98%D9%88%D9%84-%D8%B3%D8%A7%D8%AE%D8%AA-%D9%BE%D8%A7%D9%88%D8%B1%D8%A8%D8%A7%D9%86%DA%A9-%D8%AF%D8%A7%D8%B1%D8%A7%DB%8C-%D9%86%D9%85%D8%A7%DB%8C%D8%B4%DA%AF%D8%B1-%D9%88-%D8%AF%D9%88-%D8%AE%D8%B1%D9%88%D8%AC%DB%8C-5v-1a-21a-usb.html?search_query=3011015057&results=1

[Mr.Skylake]

پاسخ : آشنایی با باتری ها و کاربردهای آنها

متشکرم از پاسخ*اتان
چطور باید از دو پایه*ی اضافه استفاده کنم؟
قصدم این بود که از این برد( یا مشابه آن) استفاده کنم:
https://eshop.eca.ir/%D9%85%D8%A7%DA...5057&results=1

درود
باید شماتیک را چک کنید و یا از سازنده بپرسید
در اینترنت هم سرچ کنید شاید چیزی دستگیرتان شد.