İlginç

Pil Teknolojisi

Pil Teknolojisi


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Piller daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Taşınabilir ve mobil ekipman kullanımı arttıkça, pil teknolojisinin kullanımı da artmaktadır.

Akülere yönelik artan talepler, teknolojinin son birkaç yılda önemli ölçüde geliştiği ve gelecekte daha fazla gelişmenin beklendiği anlamına geliyor.

Pillere olan büyük taleple birlikte, çok çeşitli farklı pil ve hücre teknolojileri mevcuttur. Bunlar, çinko-karbon ve alkalin piller gibi yerleşik şarj edilemeyen teknolojilerden NiCd'den NiMH hücrelerine taşınan şarj edilebilir pillere, yeni lityum iyon şarj edilebilir pillere kadar uzanır. Pillere olan büyük ihtiyaç nedeniyle, büyük miktarda pil teknolojisi geliştirme çalışmaları devam etmektedir ve yeni hücre türleri ve piller hiç şüphesiz daha da yüksek performans seviyeleri sunan mevcut olacaktır.

Pil teknolojisinin giderek daha önemli hale gelen bir diğer alanı, yeşil veya çevresel yönlerdir. Eski pil teknolojilerinin bazıları, toksik olarak kabul edilebilecek kimyasallar içerir. Artık yeni tasarımlar daha çevre dostu kimyasallar kullanmayı amaçlamaktadır. Nikel kadmiyum hücreleri artık çevre dostu olarak görülmüyor ve eskisi kadar yaygın olarak kullanılmıyor. Diğer piller de zararlı kimyasallar içerir ve bunun gelecekteki gelişmelerin yönü üzerinde önemli bir etkisi olması muhtemeldir.

Temel pil ve hücre konseptleri

Pil teknolojisinin temellerine bakıldığında, bir pil iki veya daha fazla elektrokimyasal hücrenin birleşimidir. Bu elektrokimyasal hücreler enerjiyi kimyasal enerji biçiminde depolar ve bu, bir elektrik akımının akabileceği bir elektrik devresine bağlandığında elektrik enerjisine dönüştürülür.

Bir hücre, aralarında bir elektrolit bulunan iki elektrottan oluşur. Negatif elektrot katot olarak bilinir, pozitif elektrot ise anot olarak bilinir. Aralarındaki elektrolit sıvı veya katı olabilir. Günümüzde birçok hücre özel bir kabın içine alınmış olup, anot ile katot arasına yerleştirilmiş ayırıcı olarak bilinen bir eleman bulunmaktadır. Bu, elektrolit için gözeneklidir ve çekme elektrotlarının birbiriyle temas etmesini önler.

Pilin terminalleri arasındaki potansiyel fark, terminal voltajı olarak bilinir. Pil herhangi bir akım geçmiyorsa, örn. herhangi bir devreye bağlı olmadığında, görülen terminal voltajı açık devre voltajıdır ve bu, pilin EMF'sine veya elektromotor kuvvetine eşittir.

Tüm pillerin belirli bir iç dirence sahip olduğu bulunmuştur. Sonuç olarak, terminal voltajı harici bir yüke bağlandığında düşer. Batarya tükendikçe, iç direncin arttığı ve yük altındaki voltajın düştüğü bulunmuştur.

Birincil ve ikincil hücreler

Birçok farklı pil türü olmasına rağmen, elektrik gücü sağlamak için kullanılabilecek iki ana hücre veya pil kategorisi vardır. Her türün kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır ve bu nedenle her pil türü farklı uygulamalarda kullanılır, ancak bunlar genellikle değiştirilebilirler:

  • Birincil piller: Birincil piller, esasen yeniden şarj edilemeyen pillerdir. Kimyasal enerjiyi geri dönüşü olmayan bir şekilde elektrik enerjisine dönüştürürler. Pilin içindeki kimyasalların tümü elektrik enerjisi üretmek için reaksiyona girdiğinde ve tükendiğinde, pil veya hücre elektriksel yollarla kolayca geri yüklenemez.
  • İkincil piller: İkincil piller veya ikincil piller, yeniden şarj edilebildikleri için birincil pillerden farklıdır. Hücre veya pil içindeki kimyasal reaksiyonlar, hücreye elektrik enerjisi verilerek, orijinal bileşimini geri kazandırarak tersine çevrilebilir.

Standart hücre ve pil boyutları

Pillerin ve özellikle birincil pillerin, kullanım ömürleri sona erdiğinde değiştirilebilmesi esastır. Sonuç olarak, piller normalde standart pil boyutlarında gelir, böylece farklı üreticilerin pilleri kullanılabilir. Sonuç olarak, kullanılan birkaç standart pil boyutu vardır.

Daha yaygın standart pil boyutlarının bir özeti aşağıda verilmiştir:


Standart Hücre ve Pil Boyutları
Hücre tipiÇap
mm
Yükseklik
mm
AAA10.544.5
AA14.550.5
C26.250.0
D34.261.5

Hücre türleri

Kullanılabilen birçok farklı hücre veya pil teknolojisi vardır. Her farklı pil teknolojisinin kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır. Buna göre, farklı uygulamalarda farklı tipte hücre veya pil teknolojisi kullanılabilir. Aşağıdaki tablo, günümüzde daha yaygın olarak kullanılan bazı farklı türlerin bir özetini vermektedir.


Pil Tipleri ve Özellikleri
Hücre tipiNominal gerilim
V
Özellikler
Birincil hücreler ve piller
Alkali mangan dioksit1.5Yüksek kapasite sağlayan, yaygın olarak bulunur. Normalde yaklaşık beş yıla kadar raf ömrü. Orta akım sağlama kabiliyetine sahiptir.
Lityum tiyonil klorür3.6Düşük ila orta akımlar için iyidir. Yüksek enerji yoğunluğu ve uzun raf ömrü.
Lityum mangan dioksit3.0Yüksek enerji yoğunluğu ve orta akım kapasitesi ile birlikte uzun raf ömrü.
Cıva oksit1.35Düğme hücreler için kullanılır, ancak içerdikleri cıva nedeniyle artık kullanımdan kaldırılmıştır.
Silve oksit1.5İyi enerji yoğunluğu. Esas olarak düğme hücreler için kullanılır.
Çinko karbon1.5Tüketici uygulamaları için yaygın olarak kullanılır. Düşük maliyetli, orta kapasite. Aralıklı kullanım koşullarında en iyi şekilde çalışın.
Çinko hava1.4Çoğunlukla düğme hücreler için kullanılır. Bir kez açıldığında sınırlı bir ömre ve düşük akım kapasitesine, ancak yüksek enerji yoğunluğuna sahip olun.
İkincil hücreler ve piller
Nikel kadmiyum
NiCd
1.2Çok yaygın kullanımdaydı, ancak şimdi çevresel etkiler açısından NiMH hücrelerine ve pillere yol açıyor. Düşük iç direnç ve büyük akımlar sağlayabilir. Dikkatle kullanılırsa uzun ömür.
Nikel metal hidrür
NiMH
1.2Daha yüksek kapasite ancak NiCads'den daha pahalıdır. Şarj işlemi dikkatlice kontrol edilmelidir. NiCads'in daha önce kullanıldığı birçok uygulamada kullanılmaktadır.
Lityum iyon
Aslan
En yüksek kapasite ve artık birçok dizüstü bilgisayarda, cep telefonunda, kamerada yaygın olarak kullanılmaktadır. vb. Şarj dikkatle kontrol edilmeli ve genellikle sınırlı bir ömre sahip olmalıdır ~ tipik olarak 300 şarj boşaltma döngüsü.
Kurşun asit2.0Otomotiv uygulamaları için yaygın olarak kullanılır. Nispeten ucuz, ancak ortalama yaşam süresi genellikle kısadır.

Pil teknolojisinin performansı son yıllarda önemli ölçüde gelişti. Daha küçük alanlarda daha fazla kapasite ve daha yüksek güvenilirlik seviyelerine ihtiyaç duyulduğundan, pillerden beklenen talepler arttığından, yeni gereksinimleri karşılamaya çalışmak için önemli miktarda araştırma yapılmıştır.

Araştırma, şarj, daha yüksek kapasite seviyeleri ve daha yüksek derecede güvenilirlik arasında çok daha uzun sürelerle sonuçlandı. Gelecek için, bataryalara yönelik talepler yalnızca artacak ve şüphesiz teknoloji her şeyin ötesinde gelişecektir.


Videoyu izle: New Battery technology that lasts decades, Lithium Titanate Oxid - LTO (Mayıs Ayı 2022).