バッテリーの定義 – 紹介とコンパートメント

序章

バッテリーは、電気化学的酸化還元 (レドックス) サイクルを使用して、その活性成分に含まれる化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換するデバイスです。このタイプの反応では、ある物質から次の物質に電子を伝達するために電気回路が使用されます。

「バッテリー」という用語が一般的に使用されていますが、電気エネルギーを生成または保存するために使用される実際の電気化学ユニットはセルとして知られています。

セルとバッテリーの違いを理解するには、必要な出力電圧と容量に基づいて、直列、並列、またはその両方で接続された 1 つまたは複数のセルをバッテリーと考えてください。

電池は 1 つまたは複数のセルで構成されており、その電気化学プロセスによって回路内に電子が流れます。アノード (「-」側)、カソード (「+」側)、および何らかの形態の電解質は、すべてのバッテリーの 3 つの基本コンポーネントです。

セルのアノードとカソードが回路に接続されている場合は常に、アノードと電解質の間で化学反応が発生します。この反応の結果、電子はループを通ってカソードに戻り、そこで別の化学反応が起こります。カソードまたはアノードの要素が減少するか、または操作で使用できなくなると、バッテリーは電力を生成する能力を失います。今、バッテリーは「死んでいる」。

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回路内のバッテリーの定義

電気化学電池は、電解質として知られる化合物で 2 つの金属を組み合わせることによって電気を生成します。電池の一端は一方の金属に接続され、もう一方の端はもう一方の金属に接続されています。金属と電解質が化学的に反応すると、一方の金属が他方より多くの電子を放出します。

ほとんどの電子を放出する金属は正電荷を獲得しますが、他の金属は負電荷を獲得します。導電体またはワイヤーがバッテリーの一方の端をもう一方の端に接続する場合、電子はケーブルを通過して電荷のバランスを取ります。

機能またはタスクを実行するために電気を必要とするガジェットは、電気負荷と呼ばれます。白熱電球などの電気負荷がワイヤに接続されている場合、電気はコードと電球を通って流れるときに仕事を遂行できます。電子は回路と電球を経由してバッテリーのマイナス端から移動し、バッテリーのプラス端に戻ります。

電子が移動する前に、電気には完全なチャネルまたは電気回路が必要です。すべての電気機器で、スイッチまたはオン/オフ ボタンは、電気回路をシャットダウン (オン) または解放 (オフ) します。ライトを消すと、回路が開き、電子がワイヤーに流れます。ライトをオンにすると、回路が閉じて、エネルギーが 1 つの電線から電球に移動し、次に別の電線に移動できるようになります。

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白熱電球は、電球内部のある種の小さなワイヤーにエネルギーを通すことによって光を生成します。このワイヤーは非常に熱くなり、光ります。電球内の小さなワイヤーが切れると、回路が開き、白熱電球が切れます。

テストのバッテリーの定義

バッテリーは広範な化学システムです。グリッド、アクティブ マテリアル、ポスト、ジャーとカバー、およびその他のコンポーネントはすべて、故障の影響を受けやすくなっています。バッテリーは、すべての生産プロセスと同様に、いかに巧みに構築されていても、いくつかの暗い芸術を持っています.

バッテリをテストする主な理由は 3 つあります。

サポート対象の機器が十分にバックアップされていることを確認するため。

バッテリーの状態を監視することで、予定外のダウンタイムを回避できます。

悲劇を警告/予測する。

テストは、特定のセルやバッテリーに関して本当に知っておくべきことを教えてくれることを目的としています。

セルまたはバッテリーが製品での使用を認定される前に、それが構築された機能に適していることを確認するためにテストする必要があります。これは、セルが「ミッション クリティカル」な操作で使用される場合に特に重要です。これらは、最初に少量の細胞に対して実行される徹底的なテストであり、必要に応じてそれらのいくつかを絶滅するまで評価する可能性があります.

テストには、第 2 段階として機器のリリースが許可される前に、完成した充電式バッテリーのチェックも含まれます。テストは通常、セルがメーカーの仕様を満たしていることを確認するために実行されますが、アプリケーション エンジニアによって設定された任意に定義された制限にセルをさらすためにも使用でき、悪条件や異常な負荷の下でセルがどれくらい持続するかを把握できます。 、および故障モードまたは安全要因を特定します。

互換性を確認するには、アプリケーション用に指定された充電器を使用してバッテリ パックをテストする必要があります。特に、バッテリが誤って過充電されていないことを確認するには、潜在的なユーザー パターンを分析する必要があります。

バッテリーコンパートメントの定義

バッテリーコンパートメントは、バッテリーを保持するコンパートメントまたはチャンバーです。容器は、乾電池を使用する場合、バッテリーの端子との電気的接触も作成する必要があります。自動車や非常用照明システムに見られるように、ケーブルは湿電池のバッテリー端子に接続されることがよくあります。

バッテリー コンパートメントは、実際には、1 つまたは複数のバッテリーを収納するチャンバーまたは複数のチャンバーとして彫刻されたハウジングのデザインを備えたプラスチック ケース、またはネジ、ハトメ、接着剤、両面テープ、またはその他の方法で取り付けられた別のプラスチック コンテナーです。電池ホルダーには、電池を収納して保護するためのカバーが含まれている場合や、電池の漏れによる回路や部品への損傷を防ぐために密閉されている場合があります。ホルダー内で電気接続を形成する最も一般的な 2 つの手法は、コイル状のスプリング ワイヤと、バッテリ端子に接触する平らなフックです。外部接続を行うために、ピン、表面実装脚、はんだラグ、またはワイヤ リードを備えたリンクがバッテリ ホルダーで一般的に使用されます。

バッテリが製品の寿命まで存続することが意図されている場合、ホルダーは必要なく、バッテリの端子に溶接されたバーをプリント回路基板に直接はんだ付けすることができます。