مجله خبری زودتولز

Untitled-5

بررسی و مقایسه انواع باتری های شارژی

aa-battery-highlightedمقدمه

 

قالبا وقتی حرفی از باتری با اندازه های استاندارد می شود بلافاصله به یادانواع باتری های قلمی و نیمه قلمی یا به طور دقیق تر با اندازه های AA و AAA می افتید.

 

اساساً ۳ فرم سیلندری (Cylindrical)، دکمه‌ای (Button) و کتابی یا بلوکی (Pack) برای باتری‌های استاندارد وجود دارد. انواع دکمه‌ای در ابزارهای کوچکی مانند ساعت‌های مچی و ماشین حساب‌های جیبیو شایدم چراغ قوهای کوچک کاربرد فراوان دارند. باتری‌های کتابی (۹) ولت در تجهیزات کنترل از راه دور و  ریموتها وبرخی مصارف خاص کاربرد دارند و انواع سیلندری که بیشترین  نوع می‌باشند در طیف وسیعی از تجهیزات الکتریکی از ساعت‌های دیواری و چراغ قوه‌ها گرفته تا  انواع پخش‌کننده‌های صوتی و دوربین‌های دیجیتالیوغیرهبه کارگرفته می‌شوند.

Untitled-4

از لحاظ فناوری به کار گرفته شده، ۴ گونه اصلی باتری از باتری های قابل شارژ وجود دارد:

  1. انواع باتری های لیتیوم یون (Li-ion)
  2. انواع باتری های لیتیوم پلیمر (Li-pol)
  3. انواع باتری های نیکل کادمیوم (Ni-cd)
  4. انواع باتری های نیکل متال هیدرید (Ni-mh) 

 

مقایسه چهار نوع متداول باتری

مهمترین موضوعی که باید به خاطر داشته باشید، طرزصحیح شارژ و تخلیه باتری ‌هایتان می باشد. شارژ بیش از اندازه باتری ‌های( Ni-mh) می‌تواند صدمات جبران‌ناپذیری به آن‌ها وارد کند. بنابراین حتی‌المقدور از شارژرهایی استفاده کنید که دارای مدار کنترل شارژ می‌باشند. انواع پیشرفته، مجهز به پردازنده کنترلی هستند، ولی مدل‌های ساده‌تر از نوعی تایمر برای قطع خودکار شارژ برخوردارند.
درحال حاضر مدل‌هایی از شارژرها موسوم به سریع (Fast) یا خیلی سریع (Ultra Fast) وارد بازار شده‌اند. این مدل‌ها تنها در صورتی توصیه می‌شوند که دارای مدار کنترل‌کننده مطمئنی باشند که در غیر این صورت به احتمال زیاد، باتری ‌هایتان را کباب شده تحویل خواهید‌گرفت! در هر صورت فرمولخیلی  آسانی برای محاسبه زمان شارژ وجود دارد. کافیست ظرفیت باتری ‌هایتان را بر حسب MAh بر توان شارژر با همان واحد تقسیم نمایید و ۲۰درصد به نتیجه حاصل اضافه کنید تا زمان شارژ بهینه بر حسب ساعت به دست‌آید. برای مثال زمان لازم برای شارژ یک باتری( Ni-mh) اندازه AA با ظرفیت ۲۰۰۰آمپر در یک شارژر با توان(۲۰۰آمپر )برای همان سایز باتری ‌های، در حدود ۱۲ H می‌باشد.
البته در مورد زمان شارژ استثنائی وجود دارد که توجه به آن اهمیت زیادی دارد، باتری ‌هایی که به تازگی خریداری شده‌اند، به دلیل زمان نسبتاً زیاد نگهداری در شرایط انبار، معمولاً زمان بیشتری برای شارژ لازم دارند و تنها بعد از دو یا سه بار شارژ و تخلیه به حداکثر توان خود می‌رسند، بنابراین اگر باتری جدیدتان در ابتدا کارآیی مورد انتظار را نشان نمی‌دهد، جای نگرانی نیست.
در بسیاری از شارژرهای موجود در بازار، دو یا چهار کانال شارژ وجود دارد که امکان شارژ همزمان را برای تعدادی باتری را فراهم می‌کند. در مدل‌های ارزان‌تر برای هر دو یا چهار کانال تنها یک کنترل‌کننده وجود دارد که در این‌صورت استفاده‌کننده نمی‌تواند یک باتری را به صورت جداگانه شارژ کند. در این صورت باید دقت شود تمام باتری ‌های قرار گرفته داخل شارژر در یک وضعیت قرار داشته باشند، چرا که در غیر این‌صورت امکان شارژ بیش از حد یکی از باتری‌ها وجود دارد. البته در مدل‌هایی که برای هر کانال به صورت مجزا دارای کنترل‌کننده می باشند، این مشکل وجود ندارد.

انواع باطری کوچک

 

 رابطه زمان شارژ و افزایش حرارت

به خاطر داشته باشید که باتری شارژ شده به‌طور روزانه مقداری از توان خود را از دست می دهد. حدود تقریبی این افت توان روزانه یک درصد می‌باشد. به عبارت دیگر پس از تقریباً ۳ ماه و بدون استفاده از باتری ‌هایتان، نیاز به شارژ مجدد آن‌ها دارید. البته با نگهداری باتری در یک محیط خنک می توان این فرآیند را تاحدودی آهسته نمود. بسیاری از انواع شارژها دارای حالت شارژ خفیف (Trickle mode) هستند، که معمولاً به صورت خودکار و بعد از شارژ کامل باتری‌ها فعال می شود. در این حالت جریان ضعیفی به صورت پیوسته و یا متناوب به باتری‌ها اعمال می شود، این جریان تنها در حدی است که توان باتری را در حالت حداکثر حفظ کند. البته در هر حال بهتر است برای مدت طولانی (مثال بیش از یک ماه) از این قابلیت استفاده نکنید.

همان‌طور که پیشتر اشاره شد، در حالی‌که ولتاژ یک باتری معمولی در حد ۵/۱ ولت است، ولتاژ یک باتری Ni-mh برابر با ۲/۱ ولت می‌باشد، این مقدار تحدودی از کاربردها کافی است و تنها در برخی از موارد که مقدار ولتاژ روی کارآیی تأثیر مستقیم دارد (برای مثال در چراغ قوه و یا رادیوهای کوچک و قابل حمل)، این تفاوت آشکار می شود، البته در هر حال به دلیل افت طبیعی توان باتری ‌های شارژی، استفاده از آن‌ها در کاربردهای طولا‌نی مدت (مانند ساعت‌ دیواری) یا اضطراری (مانند چراغ قوه) توصیه نمی‌شود. در این موارد استفاده از یک باتری آلکالاین و یا حتی باتری ‌های قدیمی‌تر Heavy Duty نتیجه خوبی دارد.

 

اصول نگهداری باتری ‌های ها

Battery isolated on white backgroundباتری ‌های های نیکل کادمیوم(Ni-Cd) : این باتری ‌های ها مدت عمر بیشتری نسبت به دیگر باتری ‌های ها دارند ولی میبایست قبل از شارژ مجدد باتری ‌های به علت اثر حافظه کاملا تخلیه و سپس شارژ شود.
باتری ‌های های نیکل متال هیدرید(Ni-MH) : این باتری ‌های ها نیز همانند باتری ‌های های نیکل کادمیوم می بایست قبل از شارژ مجدد تخلیه گردند.و همچنین برای عدم استفاده از باتری ‌های به مدت طولانی باتری ‌های بصورت خالی از شارژ نگهداری شود.
باتری ‌های های لیتیوم یون ( Li-ion) : این باتری ‌های ها می بایست با شارژر های مخصوص شارژ شود و سیستم شارژ این نوع باتری ‌های ها می بایست بسیار دقیق باشد در غیر این صورت احتمال انفحار وجود دارد. همچنین این نوع باتری ‌های ها بر عکس باتری ‌های های نیکل کادمیوم و نیکل متال نمی بایست کاملا تخلیه گردند و برای عمر بیشتر باتری ‌های سعی گردد همیشه در حالت پر و نیمه پر قرار داده شود .
باتری ‌های های لیتیوم پلیمر (Li-pol): نوع بهینه شده لیتیوم یون می باشد که هم در مشکل انفجار و هم در سایز و وزن و جریان بهبود یافته است که بیشتر باتری ‌های موبایل ها از این نوع می باشند . روش نگهداری این نوع نیز همانند لیتیوم یون می باشد.

 

ویژگی یک شارژر خوب چیست ؟

یک شارژر کاملا استاندارد که بصورت علمی و طبق مشخصات تولید کنندگان باتری ‌های ها باید ساخته شود این گونه می باشد:

این شارژر می بایست باتری ‌های را تا ۱۰۰% ظرفیت اصلی باتری ‌های شارژ نماید . این سیستم شارژ در حالت استاندارد زمانی حدود ۱۰ ساعت(برای باتری ‌های ۲۰۰۰ میلی آمپر) و در حالت شارژ سریع زمانی تقریبی ۵ ساعت (برای باتری ‌های ۲۰۰۰ میلی آمپر ) اختصاص می دهد ! ( قابل توجه برای شارژر نوع سوم که ۶۰ دقیقه را مد نظر دارد ) و همچنین این شارژر طول عمر باتری ‌های را به همان مقدار تعریف شده کارخانه های تولید کننده که حدود ۱۰۰۰ بار شارژ می باشد رعایت می نماید.

58862adce48ca2

اصول کارکرد انواع شارژر باتری ‌های

شارژر های نوع اول : که ساده ترینو آسانترین نوع شارژر موجود در بازار می باشد که سیستم کارکرد آن طوری است که باتری ‌های به یک منبع تغذیه وصل شده و در باتری ‌های ایجاد جریان می نماید و زمان شارژ نیز به صورت دستی و با دخالت کاربر و با جدا کردن باتری ‌های از شارژر معین می شود .
معایب : این نوع شارژر را می توان بد ترین نوع شارژر دانست چراکه جریان عبوری از باتری ‌های در لحظات اولیه شارژ بسیار زیادتر از جریان مورد نیاز برای شارژ باتری ‌های بوده و بعد از گذشت زمانی اندک در هنگام شارژ جریان شارژ خیلی کمتر از جریان مورد نیاز برای شارژ باتری ‌های می گردد.
این نوع شارژر طول عمر باتری ‌های را به شدت کاهش داده و زمان شارژ باتری ‌های بسیار زیاد می باشد وهمچنین توانائی شارژ بیشتر از ۶۵% ظرفیت باتری ‌های را ندارد.

شارژرهای نوع دوم : این نوع شارژر نیز که در بازارها وجود دارد یک منبع جریان می باشد که یک جریان ثابت را به باتری ‌های اعمال میکند . سیستم سخت افزاری این نوع شارژرها بسیار ساده بوده و گاه با ایجاد یک تایمر روی شارژر در یک زمان مشخصی اعمال جریان را قطع کرده وبا استفاده از یک دیود نوری فرایند اتمام شارژ را به کاربر اطلاع می دهد

معایب : این نوع شارژر ها نیز به دلیل اعمال یک جریان ثابت و تعریف شده توانائی کارکرد با باتری ‌های های باظرفیت مختلف را ندارد به صورتی که گاه زمان شارژ افزایش یافته وگاه باتری ‌های را با جریانخیلی بیشتر از حد مجاز شارژ می کند که باعث آسیب رسانی به باتری ‌های می گردد، مورد بد دیگر این نوع شارژرها نیزمشکل اعمال ناخواسته گرما وایجاد دمای بالا ومضر به باتری ‌های می باشد که پس از شارژ ۶۵ % باتری ‌های ادامه شارژ را همراه با گرم شدن باتری ‌های ادامه می دهد که این عمل در صورت ادامه  شارژ انرژی اعمالی به صورت گرما به محیط انتقال می یابد و عمر باتری ‌های را کاهش می دهدو باعث از بین بردن باطری میشود.

تلگرام