Conceptos básicos de la batería

 

 

 

Las baterías son una fuente de energía increíblemente popular que se utilizan en una gran variedad de proyectos. Si no quieres conectar el proyecto en una pared, es probable que se utiliza una batería para poder, así que la elección de la batería correcta para su proyecto es un paso muy importante en el proceso de diseño. Hay un montón de variedad en las baterías, y un montón de factores que van recogiendo en la batería perfecta para su proyecto. He aquí un resumen rápido.

Factor de forma

Las pilas vienen en todo tipo de formas y tamaños. En algunos casos, el tamaño y la forma de la batería puede ser el factor más importante. células de la moneda y de polímero de litio de las baterías son buenas opciones cuando un pequeño factor de forma es importante. Otros tamaños de pila más comunes incluyen AA , AAA , D y 9V .

Química

La química que conduce a una batería es otra característica para decidir. Si la batería es desechable orecargable está directamente relacionada con la química de la batería. Algunas de las baterías desechables más populares son alcalinas, de litio y de zinc-carbono. En cuanto a las baterías recargables ir, hay plomo-ácido (comúnmente encontrado en los automóviles), de litio-ion (a menudo se utiliza para la electrónica de consumo de potencia) y de NiCd y NiMH baterías (a menudo toman la misma forma que las pilas alkalkine común: AA, AAA, etc.)

Voltaje nominal

Una batería química también afectará a la tensión nominal que se producen. Por ejemplo, una pila alcalina, como un AA o AAA, tiene un voltaje nominal de alrededor de 1,5 V, mientras que el voltaje de una batería LiPo por lo general será de alrededor de 3.7V. La palabra clave aquí es "nominal", ya que la tensión real de la batería variará dependiendo de cuanta carga le queda. Una batería completamente cargada LiPo se producen alrededor de 4.23V, mientras que cuando se libera la tensión puede estar más cerca de 2.7V.

pilas comunes, su química, y su tensión nominal

Química
Tamaño de la batería
Voltaje nominal
Recargable?

Alcalinas o de cinc-carbono
AA, AAA, C y D
1.5V
N

Alcalinas o de cinc-carbono
9V
9V
N

Li-MnO ₂
Moneda de la célula
3V
N

Li-Ion, Li-poli
Varios tamaños
3.7V
Sí

Li-poli
Varios tamaños
3.7V
Sí

NiMH o NiCd
AA, AAA, C, D
1.2V
Sí

De seis celdas de plomo-ácido
Batería de coche
12.6V
Sí

Un punto más en la tensión de la batería: cuando dos o más baterías se colocan en serie , los voltajes de las baterías se suman. Por ejemplo, el ácido coches baterías de plomo son en realidad hecha de seis células baterías de plomo-ácido-solo unidos en serie, los seis 2.1V células se suman para producir 12.6V. Cuando la vinculación dos baterías en serie, se recomienda que sean de la misma química, también tener cuidado de no cargar las baterías en serie, como los cargadores de muchos se limitan a las células de carga única.

Capacidad

La capacidad es otra de las características más importantes para observar al momento de retirar la batería. La capacidad de una batería suele ser clasificado en amperios-hora (Ah) o miliamperios-hora (mAh), y se indica cómo muchos amperios una batería cargada completamente puede suministrar durante un período de una hora. Por ejemplo, una batería de 2000 mAh puede suministrar hasta 2A (2000mA) durante una hora. Si conoces a la media actual de su proyecto requiere, y el tiempo que desea que se ejecute antes de que la batería se agota, puede seleccionar una batería que se adaptará perfectamente a su proyecto.

Cuando se conectan dos o más baterías en paralelo , la capacidad de agregar. Por ejemplo, cuatro pilas AA conectadas en paralelo seguirán produciendo 1,5 V, sin embargo la capacidad de las baterías se cuadruplicó.

Densidad de Potencia

Todas estas características (tamaño, voltaje y capacidad) tener en cuenta en una batería de densidad de potencia . La densidad de potencia se relaciona la cantidad de energía (* tensión amperios) una batería puede suministrar a su peso, y por lo general aparecen en términos de vatios-hora por kilogramo (Wh / kg). Cuanto mayor sea la densidad de potencia, mayor será la potencia que puede suministrar en tamaños más pequeños. Las baterías de litio (las células de la moneda, lipos) puede empacar una gran fuerza en espacios pequeños, debido a su alta densidad de potencia, mientras que el zinc-carbono y las baterías de NiCd tienen densidades de energía extremadamente bajo. En general, las baterías desechables son más densos de energía que las baterías recargables.

Ejemplo de preguntas

Con la información anterior a la mano, he aquí una prueba rápida para poner a prueba su conocimiento nuevo y brillante:

1. Llene los espacios en blanco: en función de la química de una batería que puede ser recargable o desechable. Las pilas alcalinas son un ejemplo común de las baterías de __________, mientras que de polímero de litio y plomo-ácido son las baterías ____________ muy común.

2. Una batería de polímero de litio tiene una capacidad nominal de 2 Ah. La batería suministra energía a un circuito que consume en promedio 10 mA. Si la batería está completamente cargada, teóricamente cuánto tiempo puede alimentar el circuito de 10 mA?

3. Cuatro baterías alcalinas de 1.5V en serie producir lo que la tensión?

Respuestas:

Spoiler Alert! Resalte de aquí ...

1. desechables, recargable

2. 200 horas. ¿Cómo llegamos allí? En primer lugar convertir la capacidad de la batería para mAh: 2Ah * (1000 mA / 1 A) = 2000mAh. A continuación, dividir la capacidad de la batería por la cantidad de corriente del circuito de competencias que se consumen: 2000mAh / 10mA = 200h.

3. 6V. ¿Cómo es eso? Baterías en serie tienen sus tensiones se suman, por lo que 1,5 V + 1,5 V + 1,5 V + 1,5 V = 6V.

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Fuente: http://www.sparkfun.com/quiz/37