(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Как сделать батареи для отопления


как сделать электрическую батарею, сборка медной, из полипропиленовых труб, фото, для дома

Самодельные радиаторы для системы отопления способны значительно снизить стоимость ремонта. Чаще изготовленные своими руками регистры применяют для теплиц, подсобных помещений, гаражей, мастерских.

Некоторые используют самодельные (кастомные) радиаторы для придания эффекта в интерьере.

Радиаторы, изготовленные своими руками, значительно дешевле даже бывших в употреблении. Большим преимуществом самодельных батарей является возможность свободно «играть» с формами, легко вписать габариты в расчётное место.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Как сделать радиатор для дома своими руками

Правильно сделанная батарея легко эксплуатируется, долговечна, не течёт, имеет опрятный внешний вид. Чтобы справиться с её сооружением, нужно пройти ряд этапов.

Подготовка инструментов: фото

Чтобы сделать радиатор, потребуются следующие навыки и приспособления для:

  1. Соединения металлов. Чтобы батарея не текла, материал стенок надёжно спаивают между собой. Сделать это можно при помощи паяльников, сварочного аппарата, газовой горелки. Конечно, к инструментам требуется ещё и навык сварки — швы должны получиться красивые, без шлаковых включений и раковин.

    Фото 1. Паяльник ZD-200В, мощность 40W, питание - 220 V, производитель - «Zhongdi».

  2. Измерения и разметки. В работе потребуются линейки, угольники, рулетка, магниты. Для монтажа или сборки тяжёлых объёмных батарей на месте потребуются гидроуровень, пузырьковый уровень, лазерный ниве

Как работают тепловые батареи?

Что такое тепловая батарея?

Любую тепловую массу можно по определению назвать тепловой батареей, поскольку она способна накапливать тепло. В контексте дома это означает плотные материалы, такие как кирпич, кладка и бетон. Даже кувшин с водой, стоящий в солнечном окне, представляет собой своего рода тепловую батарею, поскольку она улавливает, а затем выделяет тепло от солнца.

Хорошо утепленный бетонный пол также действует как тепловая батарея; как только вы накачаете его полным теплом, он долго остынет (в зависимости от толщины), и в течение этого времени он регулирует внутреннюю температуру.

Одно из практических применений для получения максимальной отдачи от излучающего бетонного пола, поскольку тепловая батарея может быть в областях с колеблющимися затратами на электроэнергию - вы можете настроить пол на таймер, чтобы он включался только в часы с низким тарифом (с 19:00 до 7:00 в Онтарио например). В течение двенадцати часов, когда он выключен, он действует как аккумулятор, медленно выделяя накопленное тепло, поэтому вам не придется платить по более высоким тарифам в часы пик.

MIT Solar House через Викимедиа

По мере того, как вы переходите в зону активных систем аккумулирования тепла, одним из наиболее распространенных типов тепловых батарей (хотя их не так много) является огромный резервуар для воды, закопанный в землю, который нагревается. солнечными тепловыми панелями.

Даже этот тип системы не нов, первый дом в Соединенных Штатах с активной системой солнечного отопления был построен в 1939 году на территории кампуса Массачусетского технологического института (Массачусетского технологического института) и располагался на вершине огромного резервуара с водой, который нагревается. тепловыми солнечными батареями.

Тепловая батарея MIT Solar House через Викимедиа

Что такое тепловые батареи с фазовым переходом?

Использование «фазового перехода» немного поднимает планку - оставайтесь со мной, это будет весело, обещаю :)

Для превращения материала из твердого в жидкое требуется значительное количество энергии.Эта энергия высвобождается позже, когда материал снова затвердевает. Пока происходят эти преобразования, и материал либо поглощает, либо выделяет энергию, температура остается постоянной. Как только фазовый переход завершится, материал снова начнет изменять температуру.

Так что это означает в реальном выражении? Это означает, что для того, чтобы растопить воду, воск, металл, камень или что-то еще, вам нужно накормить его тонной энергии. но при этом температура не меняется.Таким образом, ваша «батарея» имеет больше энергии, и вы можете хранить больше тепла в том же объеме пространства.

Трудно использовать температуру плавления 0 ° Цельсия, но воск плавится при температуре около 37 ° Цельсия (в зависимости от его точного химического состава), что идеально подходит для сбора и хранения тепла от солнечных тепловых коллекторов.

Как построить тепловую батарею:

Если у вас есть солнечная панель, собирающая тепло (непосредственно нагревающая воздух или жидкость, а не генерирующая энергию с помощью фотоэлектрических элементов), вы можете использовать ее для зарядки тепловой батареи.Представьте себе это - большой резервуар с воском (или водой), который нагревается нагретыми змеевиками солнечного коллектора. Через этот же резервуар проходит другой змеевик, который отбирает тепло, чтобы перекачивать его через ваш лучистый пол или любую другую систему распределения тепла, которая у вас есть.

Удельная теплоемкость:

Если вы возьмете твердый парафин (теплоемкость Cp = 2,5 кДж / кг · K и теплота плавления 210 кДж / кг), скажем, 1 кг при комнатной температуре, вам потребуется 2,5 кДж (килоджоулей) тепла, чтобы Блок 1 кг выдерживает температуру от 20 ° C до 21 ° C.Чтобы температура повысилась с 21 ° C до 22 ° C, вам также потребуется 2,5 кДж (то есть такое же количество энергии).

Парафин плавится примерно при 37 ° C. Если она упадет до 36 ° C, вам снова потребуется всего 2,5 кДж, чтобы вернуть ее к 37 ° C, но вам потребуется 210 кДж (в 84 раза больше), чтобы перейти с 37 до 38 ° C.

Это связано с тем, что для плавления необходимо разорвать некоторые химические связи в твердой решетке, а это требует дополнительной энергии. Итак, в целом, если при температуре 20 ° C лежит килограмм парафина, вам понадобится 252 штуки.5 кДж, чтобы довести его до 38 ° C.

Бетон является одним из наиболее распространенных строительных материалов с высокой теплотворной способностью. В отличие от парафина, для 1 кг бетона (Cp = 0,88 кДж / кг · K) потребуется 15,8 кДж. Для воды (Cp = 4,18 кДж / кг · К) необходимое количество энергии составит 75,2 кДж.

Количество вложенной энергии - это количество энергии, хранящейся в материале, поскольку эта энергия позже будет высвобождаться, когда материал снова остынет до 20 ° C или комнатной температуры. Хотя существует множество материалов, которые можно использовать для аккумулирования тепла, это всего лишь краткое сравнение некоторых из наиболее широко доступных.

Итак, парафин может сохранять в 16 раз больше тепла на килограмм, чем бетон, и в 3,4 раза больше, чем вода. Таким образом, хотя вода может быть не лучшим материалом для хранения тепла, она, безусловно, является наиболее доступной по цене и легкодоступной.

Значение Cp, указанное в тексте выше, относится к теплоемкости материалов.

q = м Cp ΔT

где:

q = энергия [Дж]

m = масса материала [кг]

Cp = теплоемкость материала [кДж / (кг · K)]

ΔT = разница температур [K или ° C]

Подробнее о дизайне пассивных солнечных домов здесь

Схема термобатареи предоставлена ​​компанией Alternative-Photonics.com /

Диаграммы тепловых батарей любезно предоставлены компанией Alternative Photonics.

.

Как сделать самодельный аккумулятор с нуля прямо сейчас

Электроэнергия ( и накопление этой энергии в батареях ) коренным образом изменило наше общество.

Электросеть - один из самых ценных ( и уязвимых) ресурсов современного общества.

Поэтому неудивительно, почему мы так сильно полагаемся на .

Мы используем его для всего в современной жизни, от тепла в холодные месяцы до охлаждения в жаркие месяцы.

От развлечений, когда нам скучно, к увеличенному хранению продуктов с помощью охлаждения.

Для работы топливных насосов требуется даже электричество.

Топливные насосы, поддерживающие нашу пищевую цепочку массового потребления.

Та самая цепочка поставок, которая заполняет ваш местный продуктовый магазин - ежедневно .

Итак, без электросети, , местный бакалейщик, быстро опустеет.

В таком случае ( даже на несколько недель ) жизнь стала бы гораздо более сложной задачей.Без сети пострадали бы миллионы людей, а нормы общества рухнули бы.

И это всего лишь в первые несколько недель массового отключения электроэнергии в сети. Чем дольше бедствие без силы, тем более распространенными становятся страдания и смерть.

А в случае удара ЭМИ, ядерной атаки или чрезвычайного стихийного бедствия энергосистема может выйти из строя на неопределенный срок.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Щелкните здесь, чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ копию .

Можете ли вы представить себе современную жизнь без сети?

Это страшно.

И когда это произойдет, люди начнут копить и использовать батарейки, как будто они выходят из моды. Все доступные батарейки исчезнут с полок магазинов прежде, чем вы успеете сказать «беспорядок».

Потому что иметь аккумулятор - все равно что носить с собой маленький карманный генератор. И, как мы все знаем, выработка электроэнергии полезна (, независимо от того, в какой форме оно входит в ).

Батареи используются для питания любого количества важных устройств, таких как фонарики для освещения, плиты для приготовления пищи и радиоприемники для экстренной связи.

К сожалению, традиционные батарейки типа AA или AAA не прослужат долго в серьезной аварийной ситуации.

Они также станут одними из первых ресурсов, украденных из магазинов. Но даже если вам повезет и вы поймаете несколько сотен AA до катастрофы, они расходуются - они не протянут вечно, верно?

 Может и нет...позже в этой статье я покажу вам ресурс, который поможет вам восстановить любые из ваших батарей, чтобы воскресить их из кучи мусора. 

Конечно, качественные батареи, как правило, служат дольше дешевых, но мы говорим на несколько дней или недель дольше - макс. Не достаточно, чтобы существенно повлиять на длительную катастрофу.

Однако то, что чего-то больше нет на полке, не означает, что этого нет в наличии. Электрическая сеть может не работать, но электроэнергии все еще можно вырабатывать.

Коммерческих аккумуляторов, возможно, уже давно нет - , но это не значит, что вы не можете сделать самодельный аккумулятор!

Именно в этом и состоит цель данной статьи. Обсудить самодельные батарейки и то, как их «сделать в домашних условиях».

Это будет нелегко, и они не будут генерировать энергию, как генератор на солнечной энергии или генератор, сделанный своими руками. Но самодельный аккумулятор может хранить энергию, вырабатываемую вашим генератором на солнечной энергии или самодельным генератором.

Значит, этому навыку выживания стоит научиться!

Новейшая технология аккумуляторов

USB-аккумулятор

Прежде чем я покажу вам, как сделать самодельный аккумулятор с нуля, я хотел убедиться, что вы увидели новейшее и лучшее новое оборудование в «перезаряжаемой батарее». аккумулятор ».

Это аккумуляторная USB-батарея.

Взгляните.

Возможно, это лучшая в мире батарея для выживания. Аккумулятор EasyPower USB Battery использует простое соединение USB для подзарядки.

Это означает, что он работает так же хорошо в офисе, как и в дикой местности… И мой друг, делает его лучшей батареей AA для любой ситуации на планете!

Щелкните здесь, чтобы узнать больше.

Как работают батареи

Перед тем, как создавать свои собственные батареи, обязательно сначала понять основные концепции.И в этом случае все батареи следуют одной и той же общей идее:

Смешайте правильные химические растворы и подключите их к «потоку» в одном направлении - от отрицательного (-) к положительному (+).

Каждая батарея состоит из трех частей: анода (-), катода (+) и электролита.

Анод и катод (, которые являются отрицательным (-) и положительным (+) полюсами батареи ) соединяются с электролитом.

Затем химические реакции внутри батареи начинают генерировать энергию.Энергия, которая течет от отрицательного (-) к положительному (+) вокруг созданного вами контура.

Самая простая батарея, о которой я знаю, сделана из лимона, медного провода и полоски алюминия:

Воткните две металлические части в кожу лимона и соедините их проводом, и вы получите батарею.

Конечно, он не будет генерировать много напряжения ( вы не можете запустить свою машину на лимонах ), но есть примерно энергии.

Эта концепция одинакова для больших и мощных батарей; только химические вещества намного более сильнодействующие…


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78: Полный контрольный список для подготовки подготовителя. Щелкните здесь, чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ копию .

Как сделать самодельный аккумулятор

Давайте начнем с малого и будем строить свой путь. Но прежде чем мы перейдем к изготовлению батарей, давайте проясним один важный момент.

Батареи, которые мы будем строить сегодня, производят электричество только постоянного тока ( постоянного тока, ). В отличие от более эффективного, но более сложного переменного тока ( переменного тока ).

батареи постоянного тока ( как те, которые вы будете делать ) - это примитивные по сравнению саккумуляторы, используемые в двигателях. Они отлично подходят для основных задач, таких как освещение, небольшое количество тепла и питание небольших карманных радиоприемников (, как Kaito KA-208, ), но не заменит автомобильный аккумулятор.

Building A 1.5 Volt Battery

Расходные материалы: алюминиевая банка, медный провод / шнур, вода, отбеливатель, чашка.

Разрежьте банку по бокам и расплющите, сверните край банки в небольшой алюминиевый брус.

Наполните чашку примерно наполовину водой, добавьте чайную ложку отбеливателя и перемешайте ложкой.

Поместите медный шнур и алюминиевый стержень в чашку. Убедитесь, что они не касаются друг друга внизу. Затем соедините два провода.

В результате химической реакции внутри чашки вырабатывается около 1,5 вольт электричества. Он будет течь от алюминиевого катода (-) к медному аноду (+).

Строительство на этой батарее

В каком-то смысле эти маленькие батарейки действуют как лего. Потому что вы можете подключить один алюминиевый катод (-) к следующему медному аноду (+).Вы можете складывать восемь или девять чашек, чтобы получилась батарея постоянного тока на 12 Вольт.

Сделайте четыре или пять таких, и вы сможете вырабатывать 60 В постоянного тока - совсем неплохо.

Батарея лотка для льда

Расходные материалы: 1 лоток для льда, медная проволока, алюминиевые болты / винты, уксус, сок лайма, вода

Следующим шагом в технологии изготовления домашних аккумуляторов является более компактный и портативный лоток для льда 9 вольт.

Используя ту же схему, что и выше, вы можете налить раствор из уксуса, воды, отбеливателя и сока лайма в каждый кубик.’

Из медной проволоки сделайте петлю для подвешивания. Теперь перекиньте петлю из медной проволоки и алюминиевый винт через край между каждым «кубиком» лотка для льда.

Убедитесь, что оба конца винта и медный провод погружены в раствор батареи.

Электрический поток движется от алюминиевого винтового катода (-) в электролит в «кубиках» и в анод из медной проволоки (+). Которая принимает его и передает на следующий алюминиевый катод. Не разрывайте эту цепь!

Катод, заменяющий анод, электролит, катод.Таким же образом против часовой стрелки вокруг лотка для льда.

После того, как у вас будет вся электрическая цепь, используйте два куска провода для подключения 9-вольтовой батареи.

Если это не работает сразу, дважды проверьте, что ваша цепь не прервана и течет в одном направлении.

Вот отличное видео, в котором рассказывается, как работают эти небольшие батареи.


А вот еще одна батарея лотка для льда, но с использованием грязи для заполнения ячеек «Самодельная земляная батарея»:


Восстановление старых батарей

Это может показаться неправдоподобным.Это может показаться небезопасным. Это может даже звучать слишком хорошо, чтобы быть правдой.

Но можно восстановить старые аккумуляторы ( автомобильные, AA, AAA и т.д. ).

Итак, это полезное знание для изучения. Зачем? Потому что самодельные батареи не являются революцией в производстве электроэнергии.

То есть; они грубые и маленькие. Батарейки для поддонов для льда подходят только для небольших задач.

Аккумуляторы большего размера (, например, автомобильные аккумуляторы ) обеспечивают большую мощность и больше возможностей для выживания.

Умение восстанавливать аккумуляторные батареи служит многим практическим целям выживания.

Восстановление аккумуляторных батарей также является экологически безопасным методом! Батареи токсичны и их трудно перерабатывать. А в нашем обществе одноразового использования многие из них тратятся каждый день зря людьми, которые не знают, как их восстановить.

Все еще не убежден?

Ремонт старых батарей также может быть финансово выгодным.

Многие люди, которые учатся ремонтировать батареи, ремонтировать старые использованные, а затем перепродавать их.

Отлично звучит, правда ?! Очень хорошо. Потому что я собираюсь объяснить, как это сделать.

Будьте осторожны - восстановить старые батареи сложнее, чем построить простую конструкцию научного класса, описанную в разделе «Самодельные батареи» этой статьи. Это также может быть опасно.

Я настоятельно рекомендую вам сначала приобрести какое-нибудь защитное оборудование. Такие предметы, как химические очки, химические перчатки и химические фартуки, являются обязательными.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Щелкните здесь, чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ копию .

Вот один простой способ восстановить старый автомобильный аккумулятор:

Снимите резиновые крышки, которые защищают крышки. Затем снимите также крышки - в зависимости от того, с какой батареей вы работаете, вам может потребоваться снять до семи крышек. Но обязательно удалите все полностью!

Когда крышки сняты, залейте в батарею новую кислоту. Вы можете легко купить аккумуляторную кислоту в Интернете из надежных источников.Или, если вам нужно, вы можете приготовить собственное:

  1. Кипятите ½ галлона дистиллированной воды
  2. Добавьте ½ фунта английской соли
  3. Размешайте, пока соль полностью не растворится

Убедитесь, что свинцовые пластины внутри каждой перед заменой ячеек батареи полностью закрывайте их.

Покачивайте аккумулятор вперед-назад в течение 60 секунд. Раскачивание помогает гарантировать, что смесь покрыла все поверхности в обоих элементах батареи.

Подключите аккумулятор для зарядки в течение следующих 24 часов.Убедитесь, что вы правильно подключили положительный (+) и отрицательный (-) концы в нужных местах!

Этот процесс часто срабатывает, но это скорее краткосрочное решение. Этот процесс не приведет к тому, что ваш аккумулятор снова станет похож на новый, и не проработает очень долго.

Однако есть другие, более технические методы и процессы, которые более эффективны при восстановлении старого автомобильного аккумулятора. Вот почему я настоятельно рекомендую проконсультироваться с профессиональным гидом, прежде чем пробовать это самостоятельно.

Стоит получить подробные инструкции от профессионалов

Итак, вот полезное видео от профессионального эксперта по ремонту аккумуляторов, дающее несколько советов о том, как лучше всего начать работу:

Еще несколько примечаний по восстановлению аккумуляторов :

Будьте предельно осторожны при работе с восстановленными аккумуляторами. Если сделать неправильно, автомобильный аккумулятор может стать небольшой бомбой.

В случае вскрытия или неправильного обращения ваша «восстановленная» батарея может просто сойти. BOOM .Кроме того, регулярно эксплуатируемые автомобили на отремонтированных аккумуляторах могут быть опасными для вас и окружающих. Все сводится к осознанию того, что вы делаете, и делаете это, вкладывая средства в профессиональные знания и советы.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Щелкните здесь, чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ копию .

Приложения для выживания самодельных батарей

Насколько полезно было бы сделать самодельную батарею или отремонтировать старые батареи в мире без электричества? Быть одним из немногих, кто разгадал секреты изготовления и ремонта аккумуляторов.

Это та мощность, которая окупается.

Но всегда полезно визуализировать преимущества такого рода технологий. Потому что в нашем мире мигалок, гаджетов и компьютеров электричество легко принять как должное.

Сегодня он повсюду - без него вы бы не прочитали эту статью.

Теперь самодельные батареи меньшего размера лучше всего подходят для простых основных нужд, таких как освещение, отопление и связь.

С маленькой самодельной батареей свеча не понадобится; вам не нужно полагаться на сеть или даже коммерческие батареи.Но вы все равно можете иметь постоянный, беспламенный, без запаха и химикатов свет. Вам просто нужен маленький аккумулятор.

Восстановленные автомобильные аккумуляторы отлично подходят для многих вещей. С их помощью вы можете заряжать небольшие устройства, такие как телефоны, GPS, компьютеры, фонарики, радио и другие устройства для выживания. Затем просто зарядите сам автомобильный аккумулятор с помощью небольшой солнечной панели или любого из этих генераторов, сделанных своими руками.

Отремонтированные автомобильные аккумуляторы могут питать более крупные приборы. Маленькие холодильники, телевизоры, системы наблюдения и тому подобное - все на столе.Хотя и всего на несколько часов, если вы не подключите несколько батарей в цепочку, чтобы создать так называемый аккумуляторный блок.

Благодаря автономному производству электроэнергии и большому количеству автомобильных аккумуляторов вы даже можете полностью отключиться от сети. Знание, что сетка вам вообще не нужна, - фундаментальное достижение для самостоятельной работы. Это высокая, но стоящая цель!

Все умирает, преодолеть это

Простой факт заключается в следующем: батареи не вечны.

Не самодельные, не коммерческие, не те, что с розовым крутым кроликом.

И даже восстановленные батареи можно воскресить только определенное количество раз. Батареи, как и все остальное, со временем умирают. Никогда не ждите, что они будут жить вечно.

При этом всегда лучше быть готовым к тому моменту, когда ваши батареи действительно сдадут ведро.

Если у вас настроено много самодельных батарей, убедитесь, что у вас есть запасные части.

Вам придется заменять части или целые элементы на протяжении всего срока службы батареи. Ничего страшного - это небольшая цена, которую вы платите за электричество, когда его нет ни у кого.

А если вы ремонтируете аккумуляторы; оставайся в безопасности. Никогда не забывайте, что вы работаете с электрическими коробками, наполненными кислотой, которая может ( и ) взорваться, если вы слишком сильно испортите их.

Еще раз: - это цена использования бесплатного домашнего электричества, когда другие этого не делают.

Последнее слово

Первая батарея была произведена компанией Volta в 1800 году. И с тех пор батареи стали неотъемлемой частью жизни в современном мире.

Они в наших легковых и грузовых автомобилях, они в наших телефонах и компьютерах, и почти везде, куда бы вы ни посмотрели.

И не зря. Переносное накопленное электричество - один из величайших и наиболее универсальных ресурсов, когда-либо изобретенных.

Знание того, как производить и восстанавливать батареи, - это навыки выживания, которые не очень распространены.Это методы для выживших, которые хотят опередить массы.

А накапливать силу электричества - чертовски сложно.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Щелкните здесь, чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ копию .
Will Brendza

P.s. Вы знаете, где ближайший ядерный бункер от вашего дома?

В США есть много абсолютно бесплатных природных ядерных убежищ.И один из них находится рядом с вашим домом.

Щелкните здесь, чтобы увидеть ближайший к вашему дому природный ядерный бункер?

Нажмите на изображение выше, чтобы узнать, где вам нужно укрыться.

Связанные

.

Как работают литий-ионные батареи | HowStuffWorks

Литий-ионные аккумуляторные батареи

бывают разных форм и размеров, но все они выглядят примерно одинаково внутри. Если бы вы разобрали аккумуляторную батарею ноутбука (то, что мы НЕ рекомендуем из-за возможности короткого замыкания аккумулятора и возникновения пожара), вы бы обнаружили следующее:

  • Литий-ионные элементы могут быть либо цилиндрическими батареями, которые почти идентичны элементам AA, либо они могут быть призматическими , что означает, что они имеют квадратную или прямоугольную форму. датчики для контроля температуры батареи
  • Схема преобразователя и регулятора напряжения для поддержания безопасных уровней напряжения и тока
  • Экранированный разъем для ноутбука , который позволяет питанию и информации поступать в аккумуляторный блок и из него
  • A отвод напряжения , который контролирует энергоемкость отдельных ячеек в аккумуляторном блоке
  • Монитор состояния заряда аккумулятора , который представляет собой небольшой компьютер, который обрабатывает весь процесс зарядки, чтобы обеспечить максимально быструю и полную зарядку аккумуляторов.

Если аккумулятор слишком нагревается во время зарядки или использования, компьютер отключит подачу питания, чтобы попытаться остыть. Если вы оставите свой ноутбук в очень жаркой машине и попытаетесь использовать его, этот компьютер может не дать вам включиться, пока все не остынет. Если элементы когда-либо полностью разряжаются, аккумуляторная батарея отключится из-за разрушения элементов. Он также может отслеживать количество циклов зарядки / разрядки и отправлять информацию, чтобы индикатор заряда батареи ноутбука мог сказать вам, сколько заряда осталось в аккумуляторе.

Объявление

Это довольно сложный маленький компьютер, питающийся от батарей. Такое энергопотребление является одной из причин, по которой литий-ионные батареи теряют 5 процентов своей мощности каждый месяц, когда они бездействуют.

Литий-ионные элементы

Как и у большинства батарей, у вас металлический корпус. Здесь особенно важно использование металла, потому что аккумулятор находится под давлением. Этот металлический корпус имеет какое-то чувствительное к давлению вентиляционное отверстие .Если аккумулятор когда-либо станет настолько горячим, что может взорваться от избыточного давления, это отверстие сбросит дополнительное давление. Батарея, вероятно, впоследствии станет бесполезной, так что этого следует избегать. Отверстие строго предусмотрено в качестве меры безопасности. То же самое и с переключателем с положительным температурным коэффициентом (PTC) , устройством, которое должно предохранять аккумулятор от перегрева.

Этот металлический футляр содержит длинную спираль, состоящую из трех спрессованных вместе тонких листов:

  • A Положительный электрод
  • A Отрицательный электрод
  • A сепаратор

Внутри корпуса эти листы погружены в органический растворитель, который действует как электролит.Эфир - один из распространенных растворителей.

Сепаратор представляет собой очень тонкий лист пластика с микроперфорацией. Как следует из названия, он разделяет положительный и отрицательный электроды, позволяя ионам проходить через них.

Положительный электрод изготовлен из оксида лития-кобальта или LiCoO 2 . Отрицательный электрод сделан из углерода. Когда батарея заряжается, ионы лития перемещаются через электролит от положительного электрода к отрицательному и присоединяются к углю.Во время разряда ионы лития возвращаются в LiCoO 2 из углерода.

Движение этих ионов лития происходит при довольно высоком напряжении, поэтому каждая ячейка производит 3,7 вольт. Это намного выше, чем 1,5 В, типичные для обычного щелочного элемента AA, который вы покупаете в супермаркете, и помогает сделать литий-ионные батареи более компактными в небольших устройствах, таких как сотовые телефоны. См. Раздел «Как работают батареи» для получения подробной информации о различном химическом составе батарей.

Мы рассмотрим, как продлить срок службы литий-ионной батареи, и выясним, почему они могут взорваться в следующий раз.

.

Как работают батареи? | Живая наука

Батарейки везде. Современный мир зависит от этих портативных источников энергии, которые можно найти во всем: от мобильных устройств до слуховых аппаратов и автомобилей.

Но, несмотря на то, что они широко используются в повседневной жизни людей, батареям часто не уделяют должного внимания. Подумайте об этом: вы действительно знаете, как работает аккумулятор? Не могли бы вы объяснить это кому-нибудь другому?

Вот краткое изложение научных данных об источниках энергии для смартфонов, электромобилей, кардиостимуляторов и многого другого.[Тест: электрические и газовые автомобили]

Анатомия аккумулятора

Большинство аккумуляторов состоят из трех основных частей: электродов, электролита и сепаратора, по словам Энн Мари Састри, соучредителя и генерального директора Sakti3, базирующейся в Мичигане. запуск аккумуляторных технологий.

В каждой батарее по два электрода. Оба изготовлены из токопроводящих материалов, но выполняют разные функции. Один электрод, известный как катод, подключается к положительному концу батареи и является местом, где электрический ток выходит (или электроны входят) в батарею во время разряда, то есть когда батарея используется для питания чего-либо.Другой электрод, известный как анод, подключается к отрицательному полюсу батареи и является местом, где электрический ток входит (или электроны покидают) батарею во время разряда.

Между этими электродами, а также внутри них находится электролит. Это жидкое или гелеобразное вещество, содержащее электрически заряженные частицы или ионы. Ионы соединяются с материалами, из которых состоят электроды, производя химические реакции, которые позволяют батарее генерировать электрический ток.[Взгляд изнутри на работу батарей (инфографика)]

Типичные батареи питаются за счет химической реакции. [См. Полную инфографику] (Изображение предоставлено Карлом Тейтом, художником по инфографике)

Последняя часть батареи, разделитель, довольно проста. Роль сепаратора состоит в том, чтобы удерживать анод и катод отдельно друг от друга внутри батареи. По словам Састри, без разделителя два электрода соприкоснутся, что приведет к короткому замыканию и нарушит нормальную работу батареи.

Как это работает

Чтобы представить себе, как работает батарейка, представьте, как вы вставляете щелочные батарейки, такие как двойные AA, в фонарик. Когда вы вставляете эти батарейки в фонарик, а затем включаете его, на самом деле вы замыкаете цепь. Накопленная в батарее химическая энергия преобразуется в электрическую, которая выходит из батареи в основание лампы фонарика, заставляя ее загораться. Затем электрический ток снова входит в батарею, но на противоположном конце от того места, где он выходил изначально.

Все части батареи работают вместе, чтобы фонарик загорался. Электроды в батарее содержат атомы определенных проводящих материалов. Например, в щелочной батарее анод обычно состоит из цинка, а диоксид марганца действует как катод. Электролит между электродами и внутри них содержит ионы. Когда эти ионы встречаются с атомами электродов, между ионами и атомами электродов происходят определенные электрохимические реакции.

Серия химических реакций, протекающих в электродах, вместе известна как окислительно-восстановительные (окислительно-восстановительные) реакции.В батарее катод известен как окислитель, потому что он принимает электроны от анода. Анод известен как восстановитель, потому что он теряет электроны.

В конечном итоге эти реакции приводят к потоку ионов между анодом и катодом, а также к освобождению электронов от атомов электрода, - сказал Састри.

Эти свободные электроны собираются внутри анода (нижняя плоская часть щелочной батареи). В результате оба электрода имеют разные заряды: анод становится отрицательно заряженным, когда высвобождаются электроны, а катод становится положительно заряженным, поскольку электроны (которые заряжены отрицательно) поглощаются.Эта разница в заряде заставляет электроны двигаться к положительно заряженному катоду. Однако у них нет возможности попасть внутрь батареи, потому что разделитель не позволяет им сделать это.

Когда вы щелкаете выключателем фонарика, все меняется. У электронов теперь есть путь к катоду. Но сначала они должны пройти через основание лампы фонарика. Схема замыкается, когда электрический ток повторно входит в батарею через верхнюю часть батареи у катода.

Перезаряжаемые и неперезаряжаемые

Для первичных батарей, например, в фонарике, реакции, питающие батарею, в конечном итоге прекратятся, а это означает, что электроны, обеспечивающие батарею ее зарядом, больше не будут создавать электрический ток. Когда это происходит, аккумулятор разряжен или «мертв», - сказал Састри.

Вы должны выбросить такие батареи, потому что электрохимические процессы, которые заставили батарею производить энергию, не могут быть обращены вспять, объяснил Састри.Однако электрохимические процессы, происходящие во вторичных или перезаряжаемых батареях, могут быть обращены вспять, подавая в батарею электрическую энергию. Например, это происходит, когда вы подключаете аккумулятор мобильного телефона к зарядному устройству, подключенному к источнику питания.

Некоторые из наиболее распространенных используемых сегодня вторичных батарей - это литий-ионные (литий-ионные) батареи, от которых питается большинство бытовых электронных устройств. Эти батареи обычно содержат угольный анод, катод из диоксида лития-кобальта и электролит, содержащий соль лития в органическом растворителе.Другие аккумуляторные батареи включают никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлогидридные (NiMH) батареи, которые можно использовать в таких вещах, как электромобили и аккумуляторные электроинструменты. Свинцово-кислотные (Pb-кислотные) батареи обычно используются в автомобилях и других транспортных средствах для запуска, освещения и зажигания.

Все эти аккумуляторные батареи работают по одному и тому же принципу, сказал Састри: когда вы подключаете батарею к источнику питания, поток электронов меняет направление, и анод и катод возвращаются в свое исходное состояние.[10 лучших подрывных технологий]

Battery lingo

Хотя все батареи работают более или менее одинаково, разные типы батарей имеют разные характеристики. Вот несколько терминов, которые часто встречаются при любом обсуждении батарей:

Напряжение : Когда дело доходит до батарей, напряжение - также известное как номинальное напряжение ячейки - описывает величину электрической силы или давления, при которой свободные электроны - переходите от положительного полюса батареи к отрицательному, - объяснил Састри.В батареях с более низким напряжением ток выходит из батареи медленнее (с меньшей электрической силой), чем в батареях с более высоким напряжением (с большей электрической силой). Батареи в фонарике обычно имеют напряжение 1,5 В. Однако, если в фонарике используются две батареи последовательно, эти батареи или элементы имеют общее напряжение 3 вольта.

Свинцово-кислотные батареи, подобные тем, которые используются в большинстве неэлектрических автомобилей, обычно имеют напряжение 2,0 вольт. Но обычно в автомобильном аккумуляторе последовательно соединено шесть таких элементов, поэтому вы, вероятно, слышали, что такие аккумуляторы называются 12-вольтовыми батареями.

Литий-кобальто-оксидные батареи - наиболее распространенный тип литий-ионных аккумуляторов в бытовой электронике - имеют номинальное напряжение около 3,7 вольт, сказал Састри.

Ампер : Ампер или ампер - это мера электрического тока или количества электронов, которые проходят через цепь в течение определенного периода времени.

Емкость : Емкость, или емкость элемента, измеряется в ампер-часах, то есть количество часов, в течение которых батарея может подавать определенное количество электрического тока, прежде чем ее напряжение упадет ниже определенного порога, согласно сообщению Райса. Кафедра электротехники и вычислительной техники университета.

9-вольтовая щелочная батарея, используемая в портативных радиоприемниках, рассчитана на 1 ампер-час, что означает, что эта батарея может непрерывно обеспечивать один ампер тока в течение 1 часа, прежде чем она достигнет порогового значения напряжения и считается разряженной.

Плотность мощности : Плотность мощности описывает количество энергии, которое батарея может выдать на единицу веса, сказал Састри. По словам Састри, для электромобилей важна плотность мощности, потому что она показывает, насколько быстро автомобиль может разгоняться от 0 до 60 миль в час (97 км / ч).Инженеры постоянно пытаются найти способы уменьшить размеры батарей без снижения их удельной мощности.

Плотность энергии : Плотность энергии описывает, сколько энергии способна отдавать батарея, деленное на объем или массу батареи, сказал Састри. Это число соответствует вещам, которые имеют большое влияние на пользователей, например, сколько времени вам нужно пройти, прежде чем зарядить мобильный телефон, или как далеко вы можете проехать на электромобиле, прежде чем остановиться, чтобы подключить его.

Follow Elizabeth Palermo @ techEpalermo .Следуйте за Live Science @livescience , Facebook и Google+ .

Дополнительные ресурсы

.

Смотрите также