Wie eine Batterie funktioniert und 3 Möglichkeiten, wie Sie sie ruinieren können

Eines der nützlichsten elektronischen Geräte, die uns zur Verfügung stehen, ist auch eines der gebräuchlichsten. Die moderne Batterie ist in so vielen unserer Lieblingstechnologien enthalten, dass es Ihnen fast schon vergeben werden könnte, wenn Sie keine Zeit mit der Arbeit über ihre Arbeit verbringen.

Nun ist es jedoch an der Zeit, Ihre Wissensbasis zu erweitern, indem Sie wissen, wie das Smartphone in Ihrer Tasche mit Strom versorgt wird. Halten Sie den Akku Ihres Android-Geräts mit diesen Tipps aufrecht. Halten Sie den Akku Ihres Android-Computers mit diesen Tipps gesund. Was ist mit dem Laden und Entladen Ihres Akkus? Hier erfahren Sie alle Tricks. Lesen Sie mehr, was sind die gängigsten Batteriearten und was Sie tun können, um ihre Lebensdauer zu verlängern. So erhöhen Sie die Lebensdauer Ihrer Laptop-Batterie. So erhöhen Sie die Lebensdauer Ihrer Laptop-Batterie sind unterwegs und nirgends in der Nähe einer Steckdose. Damit die Akkuladung länger dauert, erfahren Sie mehr über… Lesen Sie mehr .

Eine kurze Geschichte der Batterien

Alessandro Volta demonstrierte im Jahr 1800 die erste funktionsfähige elektromagnetische Batterie. Sein Stapel von Kupfer- und Zinkplatten, die durch mit Salzlösung getränkte Papierscheiben voneinander getrennt waren, erzeugte eine "stabile" Spannung für eine "angemessene" Zeitdauer. Dies wurde als voltaischer Stapel bezeichnet und war der Vorläufer für eine Generation batteriebetriebener Experimente.

1836 vereinheitlichte John Frederic Daniell das Design der Batterie. Ein mit Kupfersulfat gefüllter Kupfertopf, der in einen unglasierten, mit Schwefelsäure gefüllten Steingutbehälter und eine Zinkelektrode getaucht wurde, wurde zum faktischen Batteriestandard, der über unzählige elektrische Telegrafennetze verfügte.

Schneller Vorlauf zur Universität Oxford, 1979. John Goodenough und Koichi Mizushima demonstrierten eine funktionierende wiederaufladbare Zelle mit einem Spannungsbereich von 4 Volt, bei der Lithiumkobaltoxid als positive Elektrode und Lithiummetall als negatives Element verwendet wurden. Der Vorläufer der Lithiumzelle, wie wir sie kennen, war geboren - wurde aber erst 1991 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 lassen sich in zwei gängige Kategorien einteilen:

• Einmalgebrauch: Einwegbatterien mit Elektroden, die während des Gebrauchs irreversibel verändert werden.
• Wiederaufladbar: wiederverwendbare Batterien mit Elektroden, die durch Rückstrom wiederhergestellt werden.

Die meisten modernen tragbaren Elektronikgeräte verfügen über eine Batterie auf Lithiumbasis. Die häufigste davon ist der Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion) Zelle. Sie können auch auf ein Lithium-Polymer treffen (Li-Po) Zelle, die den gleichen elektrochemischen Aufbau und die gleiche allgemeine Chemie aufweist wie ihr Gegenstück, jedoch mehr kostet und eine geringere Energiedichte aufweist.

Trotzdem sind Li-Po-Akkus aufgrund ihres leichten, flexiblen Designs und ihrer verbesserten Betriebsfähigkeiten bei höheren und niedrigeren Temperaturen immer noch beliebt, womit sich Li-Ion nur schwer tun kann.

Li-Ionen-Batterien enthalten normalerweise eine interkalierte Lithiumverbindung wie Lithiumkobaltoxid (LiCoO)₂) als eine Elektrode Graphit für die zweite und ein organisches Lösungsmittel als Elektrolyt. Diese Verbindung wird aufgrund ihrer hohen Energiedichte und des langsamen Ladungsverlusts verwendet, wenn sie nicht verwendet wird, und erfordert keine Speicherzyklen, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Kalibrieren und warten Sie Ihren MacBook-Akku für eine optimale Leistung Leistung Wenn Sie den Akku Ihres MacBook richtig kalibriert und gewartet haben, ist es möglich, die Leistung zu verbessern und den Austausch so lange wie möglich zu verhindern. Weiterlesen .

Alle Lithiumbatterien enthalten einen Drucktemperaturkoeffizienten. Hierbei handelt es sich um einen Sicherheitsschalter oder -sensor, der die Batterie vor Überhitzung unter extremen Bedingungen oder übermäßiger Verwendung schützt. Dies macht die Batterie normalerweise unbrauchbar, indem sie die chemischen Verbindungen, die den Lade- / Entladeprozess ermöglichen, dauerhaft schädigt.

Der Ladevorgang

Lithium-basierte Batterien sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte und ihrer aufladbaren Eigenschaften zur tragbaren Technologiebatterie geworden. Neue Batterietechnologie lädt sich in zwei Minuten auf, dauert zwanzig Jahre Neue Batterietechnologie lädt sich in zwei Minuten auf, dauert zwanzig Jahre Es gibt eine neue Batterietechnologie Horizont, und es besteht eine gute Chance, dass sich die Verwendung Ihrer Geräte ändern wird .

Während des Ladevorgangs bewegen sich Lithiumionen durch den Elektrolyten von der positiven Lithiumkobaltoxidelektrode zur negativen Graphitelektrode. Bei der Entladung oder Verwendung bewegen sich die Ionen durch den Elektrolyten von negativ nach positiv. Dieser Vorgang erfolgt bei einer relativ hohen Spannung - 3,7 Volt im Vergleich zu einer Alkalibatterie (AA) bei 1,5 Volt -, weshalb Lithiumbatterien zur tragbaren Energiequelle für viele Unterhaltungselektronik geworden sind.

Lithium-basierte Akkus sind auch Bestandteil größerer Akkus. Die 6 besten Backup-Akkus zur Verlängerung der Betriebszeit Ihres Telefons Die 6 besten Backup-Akkus zum Erweitern der Betriebszeiten Ihres Telefons Ein Akku ist eine der besten Möglichkeiten, um Ihr Telefon im Notfall aufzuladen . Hier sind ein paar tragbare Energiebanken, die genau das sind, was Sie brauchen. Lesen Sie mehr, beispielsweise einen Laptop-Akku. Diese Akkus verfügen über eine Reihe von Lithium-Ionen-Zellen, die zu einer größeren Komponente verbunden sind, und enthält eine Reihe zusätzlicher Komponenten:

• Temperatursensor: Sensorüberwachungstemperatur im Inneren der Packung, um die Sicherheit und Langlebigkeit der Zellen zu gewährleisten.
• Spannungsregler: Sensor und Stromkreis zur Überwachung und Regelung der Leistung / Kapazität jeder Zelle im Pack
• Akkuladezustand: Sensor, der das Betriebssystem über den aktuellen Ladezustand informiert (z. B. 47% voll)
• Verbinder: Pack Connector für Laptop, markenspezifisch.

Lithium-basierte Akkus können Tausende von Lade- / Entladezyklen ausführen, bevor die Qualität der Zelle tatsächlich abnimmt. Es gibt jedoch verschiedene Möglichkeiten, den Akku zu ruinieren, wodurch möglicherweise eine Gefahr für den Prozess besteht.

Batteriewartung

Die in den meisten Lithiumbatterien enthaltene positive Elektrode LiCoO₂, kann eine Reihe von Gefahren darstellen, wenn die Zelle beschädigt wird. Im Gegensatz zu einer Reihe anderer Batterieoptionen kann die Beeinträchtigung der entzündlichen, unter Druck stehenden Masse extreme Ergebnisse erzielen. Um dies zu mildern, werden Lithium-basierte Batteriezellen einer Reihe von Sicherheitstests unterzogen, von denen viele strenger sind als ihre säurebasierten Gegenstücke.

Hitze

Bei extremen Wärmebedingungen zündeten Lithiumbatterien häufig. Akkus unter Hitzeeinwirkung in Kombination mit unerwartetem Druck oder einem Kurzschluss können explodieren und einen zerstörten Akku hinterlassen. Apple bietet kostenlosen Ersatz für die 1. Generation des iPod Nano an [News] So selten es für Apple ist, öffentlich eine Fehlfunktion zuzugeben, ist diese zu groß, um sie zu übersehen. Laut Apple könnten sich die Akkus einiger iPod-Nanos der ersten Generation überhitzen und zu… Read More und in den meisten Fällen zu einer beschädigten tragbaren Technologie werden.

Jede Batterie auf Lithiumbasis verfügt über einen eingebauten Separator, der sich in der Zelle befindet. Dies unterscheidet während des Lade- / Entladevorgangs zwischen der positiven und der negativen Elektrode. Wenn dieser Separator perforiert oder beschädigt wird, besteht die Möglichkeit, dass sich die Elektroden berühren. Dies führt dazu, dass die Batterie einen schnellen Wärmegewinn erfährt, der zu einer Explosion führen kann.

Die Batterie hat einen Entlüftungsmechanismus, um ein solches Auftreten zu verhindern, aber aufgrund der Art der entlüftenden chemischen Verbindung bleibt die Gefahr einer Explosionsreaktion aufgrund der durch die chemische Reaktion erzeugten Wärme immer noch bestehen.

Entladungswerte

Lithium-basierte Batterien bevorzugen eine Teilentladung. So halten Sie den Akku Ihres Telefons länger und halten Sie mehr Saft. So machen Sie den Akku Ihres Telefons länger und halten Sie mehr Saft. Die Lebensdauer des Akkus ist eines der größten Probleme der modernen Elektronik. Smartphones, Tablets und Laptops sind alle damit beschäftigt - was können Sie also tun, um die Zeit pro Ladung maximal zu nutzen? Lesen Sie mehr als "tief" oder "voll". Sie haben keinen Ladungsspeicher, so dass eine Teilentladung die zukünftige Leistung nicht beeinflusst.

Eine "tiefe" Entladung, d. H. Eine vollständige Entladung der Batterie, führt jedoch zum Abfallen der Spannung einer Batterie auf Lithiumbasis und kann zu einer dauerhaft beschädigten Batterie führen.

Alterungsprozess

Lithium-basierte Batterien altern. Es wird angenommen, dass ihre maximale Lebensdauer zwischen 2-4 Jahren liegt. Was tun, wenn Ihr Laptop- oder Tablet-Akku nicht aufgeladen wird? Was zu tun ist, wenn Ihr Laptop- oder Tablet-Akku nicht aufgeladen wird? Gelegentlich erhalten wir eine Frage zu MakeUseOf Answers über einen Akku 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 abhängig von der Anzahl der Lade- / Entladezyklen. Das bedeutet nicht, dass Sie die Anzahl der Batterieanwendungen nachverfolgen sollten, da dies ziemlich schwierig wäre. Wenn Sie jedoch einen neuen Akku ablegen und im Regal ablegen, verlängert dies die Lebensdauer des Akkus nicht - der Akku hält nur noch 2-4 Jahre.

Es lohnt sich auch zu prüfen, wann beim Kauf eines neuen tragbaren Tech-Produkts eine Batterie hergestellt wurde. Wenn es ein Jahr lang in einem Lagerhaus überflüssig war, ist das bereits ein Jahr der Akkulaufzeit abgeklungen. Wenden Sie sich an den Produkthersteller und fragen Sie nach einer neuen Batterie.

Es gibt moderne Anwendungen für das Batteriemanagement, die in der Lage sind, die derzeit akzeptierte Zelldegradation im Laufe der Zeit umzukehren, wie etwa batteryOS ', ein Produkt, das im Februar 2015 auf den Markt kommen wird.

Li-Air

Die nächste Generation von Lithiumbatterien Batterietechnologien, die die Welt verändern werden Batterietechnologien, die die Welt verändern werden Die Batterietechnologie ist langsamer gewachsen als andere Technologien und ist heute die lange Zeltstange in einer Reihe von Branchen. Was wird die Zukunft der Batterietechnologie sein? In Read More wird die Lithium-Luft-Chemie vorgestellt, die eine extrem hohe Energiedichte bei immer leichteren Konstruktionen ermöglicht. Li-Air-Batterien erzielen einen Vorteil der Energiedichte gegenüber ihren herkömmlichen Gegenstücken, indem sie reichlich Sauerstoff verwenden, um den Stromfluss zu induzieren, anstatt das erforderliche chemische Oxidationsmittel intern zu speichern.

Leider ist in einer Reihe von Schlüsselbereichen noch Forschung erforderlich, bevor ein tragfähiges Li-Air-Produkt in unsere tragbaren Geräte integriert werden kann.

Hat dies zu einem besseren Verständnis der Batterien in Ihren tragbaren Geräten beigetragen? Lassen Sie uns wissen, was Sie unten denken!

Bildnachweise: Batterien über Wikimedia Commons, Voltaic Pile über Wikimedia Commons, Lithium-Ionen-Batterie über Wikimedia Commons, Lithium-Polymer-Batterie über Wikimedia Commons, 3GS mit defekter Batterie über Wikimedia Commons, Leere Batterie über Pixabay, Batterie-Energiedichte über Wikimedia Commons

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