Jul 03, 2021 ページビュー:383
私たちのデバイスはますます軌道を失っています。そして、それらにエネルギーを供給するために、従来のバッテリーに代わる興味深い選択肢があります。それは、充電式バッテリーと非充電式バッテリーです。しかし、あなたはそれらがどのように機能するか知っていますか?次のガイドでお知らせください。
二次電池はどのように電気を生成し、なぜそれらがなくなるのですか?
最近のリチウムイオン電池技術は、複雑な技術プロセスである電気エネルギーの貯蔵に興味深いソリューションを提供します。実際、電気は直接貯蔵することはできませんが、貯蔵するには別の形のエネルギーに変換する必要があります。
リチウムイオン電池の原理は、エネルギーを蓄積して放出できる化学元素に電気を蓄えることです。後で電気を使用できるようにするには、プロセスを可逆的にする必要があります。
リチウムイオン電池は、イオン状態のリチウムの使用に基づいています。リチウムは、バッテリーに電気が供給されるとエネルギーを吸収します。バッテリーが放電すると、リチウムは蓄えられた電気を放出します。
他の電力貯蔵ソリューションも存在しますが、それらの用途は限られています。現在最も管理されている貯蔵ソリューションであるWWTP(廃水処理プラント)は、高さを大幅に下げる必要があり、現在は山岳地帯に限定されています。
蓄電池の主な利点は、再生可能エネルギーの生産を電力網にうまく統合できることです。再生可能エネルギーはほとんど断続的であり、予測が困難です。
したがって、バッテリーは、例えば、生産量が多すぎるときに電気を蓄えることによって、電気の生産を規制することを可能にします。電力は後でグリッド上で再分配できます。
したがって、このストレージソリューションは、再生可能エネルギーの開発に貢献できます。
リチウム電池は、モバイル電子機器の製造にすでに広く使用されています。携帯電話、ラップトップ、カメラの大部分にはリチウム電池が搭載されていると言われています。電気自動車やハイブリッド車にもリチウム電池が搭載されています。
再生可能エネルギー生産のための蓄電池設置プロジェクトは増え続けています。来年の秋、リチウムイオン電池システムは、フランスの電池メーカーであるサフトからイタリアで委託される予定です。この2MWシステムは、最大1MWhの電力を貯蔵することができます。
非充電式バッテリーはどのように電気を生成しますか?
バッテリーは、閉回路にあるときに電流を供給します。実際、正極と負極は電球などの「消費者」を介して接続されています。
回路が閉じると、反応は負極で始まり、電子を生成します。一方、2番目の反応は正極で電子を消費します。
バッテリーには、負極と正極の間に仕切り「セパレーター」があり、電池自体のレベルで電子が負極と正極の間を移動して内部短絡を引き起こすのを防ぎます。
イオンのみがセパレーターを通過できます。したがって、電子が負極から正極に移動する唯一の方法は、スタックの外側にある回路を経由することです。これが起こったとき、電球を機能させるのはこうして生成された電圧差です。
同時に、スタック自体の内部でさまざまなことが起こっています。 「外側から」正極に流れる電子は反応します。この反応により、イオンは電解質(バッテリー内の導電性液体)を通過して他の導体に到達します。
負極では、別の反応が起こり、外部回路で電子が放出されます。このプロセスは、電極が飽和して応答しなくなるまで続きます。このとき、スタックは空です。
バッテリーを充電するには、プロセスを逆にするだけです。供給された電気は化学反応に戻されます。充電器は、負に帯電した電子を正極から取り除き、それらを負極に送ります。バッテリー内を循環するエネルギーのおかげで、活性物質は初期状態に戻り、放電プロセスを再開できます。
バッテリーでは、電気エネルギー(電力)は化学プロセスによって生成されます。セパレーターで隔てられた2つの材料の間を電流が流れるのは化学反応によるものです。
そしてもちろん、この反応が起こるためには、従来の電池にはない他の原材料が必要です。充電式電池には確かにやや希少な材料が含まれているため、より多くの処理が必要です。多くの場合、製造プロセス自体はより高価で時間がかかります。これが、充電式電池が非充電式電池よりも高価である理由です。
バッテリーはどのような種類の電気を生成しますか?
通常のバッテリーは、化学エネルギーを蓄え、それを電気エネルギーに変換するデバイスの一種です。ある特定の材料から別の材料に電子を生成します。
電池の種類が異なれば、化学反応も異なります。これらの反応のいくつかは簡単に元に戻すことができますが、そうでないものもあります。これは、バッテリーを再充電できるかどうかを決定するものです。多くの場合、再充電するように設計されていないバッテリーを再充電すると危険な場合があります。
たとえば、アルカリ電池を充電しようとしないでください。このタイプのセルでガスが急速に生成されると、セルが破裂して破裂する可能性があります。バッテリーが破裂すると、液体電解質が放出されます。
電解液がまだ液体状態にある間は、細心の注意を払い、目や皮膚に付着している場合は、水で十分に洗い流してください。充電式電池はいつ購入しますか?それはすべてあなたがあなたのバッテリーをどのように使うことを計画しているかに依存します。
エネルギー効率の高いデバイス(電卓、時計、またはリモコン)を対象としている場合は、一次電池を使用することをお勧めします。煙探知器や懐中電灯など、常にオンにする必要のあるデバイスについても同じことが言えます。二次電池とは異なり、一次電池は時間の経過とともに失われるエネルギーが少なくなります(「自己放電」として知られています)。
短期間に大量の電力を消費するデバイスや、頻繁かつ集中的に使用するデバイスの場合は、充電式バッテリーを使用するのが最適です。これは、ゲーム機、音楽プレーヤー、お子様のお気に入りのおもちゃ、トランシーバー、デジタルカメラの場合です。
バッテリーの専門家からの簡単なヒント:パッケージを見ると、NiMh充電式バッテリーの電圧は常に1.2です。ただし、充電すると、これらのバッテリーは1.45ボルトに達します。これは、主要なバッテリーの1.5ボルトとほぼ同等です。したがって、充電式バッテリーは、1.5ボルトを必要とするほとんどのアプリケーションの理想的な代替品です。
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