باتری

باتری چیست ؟

باتری به زبان ساده منبعی برای ذخیره انرژی میباشد.کاربرد باتری این است که انرژی را در آن ذخیره کنیم و هنگامی که به آن نیاز داریم از انرژی ذخیره شده در آن استفاده کنیم.باتری ها انواع مختلفی دارند و هر کدام برای استفاده خاصی ساخته شده اند که در ادامه انواع آن را برسی خواهیم کرد.

در واقع باطری ها منابعی از انرژی پتانسیل الکتریکی می باشند که در درون آنها واکنش های شیمیایی تبدیل به انرژی الکتریکی می شود و ما می توانیم از طریق دو قطب باطری به این انرژی دسترسی پیدا کنیم.

( باتری ها هم به صورت باتری نوشته میشوند هم به صورت باطری نام انگلیسی این دستگاه battery میباشد )

باتری چیست ؟ ویکیپدیا

صفحه اصلی فروشگاه تجهیزات خورشیدی خورشید لاله زار

باطری چه کاربرد هایی دارد

دنیای بدون باطری را تصور کنید.بدون تلفن همراه ، ساعت ، لب تاب ،چراغ قوه زندگی بسیار کسل کننده میشود.در واقع این ها کاربرد های بسیار کمی از باتری ها هستند.باتری ها در همه جای زندگی انسان ها نقش دارند.باطری ها در صنعت پزشکی ، برق صنعتی ، برق الکترونیک ، برق خورشیدی ، خودرو سازی ، کامپیوتر و هزاران صنعت دیگر  نقش کلیدی را ایفا میکنند.بدون باطری ها انسان هرگز به پیشرفتی که امروز رسیده دست نمیافت.

باتری چگونه کار میکند ؟

باطری دارای دو الکترود، یکی منفی و یکی مثبت است.

الکترود منفی در داخل محلول الکترولیت ( محلول هایی که جریان برق را عبور می دهند ) الکترون از دست می دهد و به سمت قطب مثبت یا الکترود مثبت حرکت می کند.

این حرکت الکترون ها باعث ایجاد جریان الکتریکی یا همان برق می شود.

نکته ضروری در ساخت باطری استفاده از دو فلز غیر همسان برای بخش های ترمینال است. یکی از فلزهای الکترود را تولید می کند و دیگری آن را دریافت میکند. در نتیجه الکترون تولید شده به سمت فلزی که میل به دریافت دارد حرکت میکند که نتیجه این حرکت تولید نیرو است. حال اگر هر دو فلز فقط تولید الکترون را انجام دهند، و فلزی برای دریافت وجود نداشته باشد، حرکت و نیرویی حاصل نمی شود. اگر هر دو الکترود از یک ماده ساخته شوند هیچ نیرویی تولید نخواهد شد.

باطری های قابل شارژ و غیر قابل شارژ

باطری را از نظر شارژ شدن میتوان به دو دسته تقسیم میشوند.

1-باطری های شارژ شدنی یا اولیه

2-باطری های شارژ نشدنی یا ثانویه

در باطری های شارژ نشدنی، باطری یک بار استفاده و پس از مدتی تمام می شود و قابلیت شارژ مجدد را ندارند.

باطری شارژ شدنی یا ثانویه پس از یک بار استفاده شدن می توانند جریان را به طور عکس حرکت دهند یعنی از قطب مثبت به منفی و دوباره شارژ شوند.

انواع باتری

همانطور که گفتیم باتری ها به دو دسته اصلی زیر تقسیم میشنوند.

1-غیر قابل شارژ

2-قابل شارژ

باطری های غیر قابل شارژ به دسته های زیر تقسیم میشوند.

1-باطری روی-کربن

2-قلیایی

3-پیل‌‌های لیتیومی

4-پیل‌‌های نقره اکسید

5-پیل‌‌های روی-هوا

باطری روی-کربن

نخستین باطری‌‌های خشک تجاری هستند که نیروی خیلی کمی را تأمین می‌‌کنند و به عنوان پیل خشک شناخته می‌‌شوند. یک میله کربنی در باتری قرار می‌‌گیرد که جریان را از الکترود دی اکسید منگنز جذب می‌کند. این امر می‌تواند ۱٫۵ ولت DC تولید کند. این نوع باتری‌ها در چراغ قوه، رادیو و ساعت دیواری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

باطری قلیایی

یک باطری سلولی خشک است که از آند روی و کاتد دی اکسید منگنز تشکیل شده است.آلکالین با قوطی فولادی بسته شده و قسمت بیرونی بخش داخلی با دی اکسید منگنز پر شده است. الکترولیت روی و هیدروکسید پتاسیم در مرکز باطری وجود دارد. باطری‌های آلکالین نسبت به سایر باطری‌ها چگالی بالاتری دارند.معمولاً در پخش‌کننده‌های صوتی، رادیو و چراغ‌ قوه‌ها استفاده می‌شوند.

باتری لیتیومی

باطری‌‌های پیل لیتیومی (Lithium Cell) به شکل سکه‌‌ای یا دکمه‌‌ای به بازار عرضه می‌‌شوند. این باتری‌‌ها مقدار ولتاژ بیشتری (۳ ولت) نسبت به باطری‌‌های روی، قلیایی و منگنز تولید می‌‌کنند. پیل‌‌های لیتیومی کوچک‌تر و سبک‌‌تر هستند و طول عمر بیشتری دارند (تقریباً 10 سال). مقاومت داخلی بالایی دارند و قابل شارژ نیستند. متداول‌‌ترین پیل سکه‌‌ای مورد استفاده در تعدادی از وسایل الکترونیکی، CR2032 است که مقدار ولتاژ خروجی آن ۳ ولت است.

باطری نقره اکسید

باطری‌‌های نقره اکسید (Silver Oxide) با توان کم و ظرفیت بالا هستند. ظاهر این نوع شبیه پیل‌‌های جیوه‌‌ای است و نیرو محرکه الکتریکی (EMF) آن‌ها بیشتر از 1/5 ولت است. کاتد این نوع از نقره اکسید و الکترولیت موجود در داخل آن از پتاسیم یا سدیم هیدروکسید ساخته می‌‌شود. از آنجایی که فلز نقره گران است، این نوع کاربردهای خیلی محدودی دارد.

پیل‌‌های نقره اکسید ویژگی‌‌های بسیار خوبی دارند که عبارتند از:

آب‌‌بندی منحصر به فرد ساختار این باتری باعث می‌‌شود که در برابر نشت کردن بسیار مقاوم باشد.
ولتاژ خروجی ثابت داده شده توسط باتری برای تخلیه پایدار مفید است.
استفاده از آنتی‌‌اکسیدان‌‌ها به چگالی انرژی بالا در باتری کمک می‌‌کند.

از کاربردهای پیل نقره اکسید می‌توان به موارد زیر اشاره کرد؟

دستگاه‌‌های IOT
ساعت‌‌های الکتریکی
ابزار دقیق
وسایل پزشکی

باطری روی-هوا

باتری روی-هوا (Zinc Air) در مدت 5 دقیقه درست پس از باز شدن به ولتاژهای عملکرد کامل می‌‌رسد. مقدار اکسیژن موجود در هوا به عنوان جرم فعال باطری عمل می‌‌کند. در این نوع، کاتد یک بدنه پرمنفذ است که از کربن ساخته شده و به هوا دسترسی دارد. ولتاژ خروجی این پیل ۱٫۶۵ ولت است. در حین تخلیه، توده‌‌ای از ذرات روی، آند پرمنفذی را تشکیل می‌‌دهد که با الکترولیت اشباع شده است. اکسیژن موجود در هوا با یون هیدروکسیل واکنش داده که منجر به تولید زینکات می‌‌شود. زینکات نیز روی اکسید و آب را تولید می‌کند که به الکترولیت باز می‌‌گردد.

باطری های قابل شارژ به دسته های زیر تقسیم میشوند.

1-سرب-اسید

2-لیتیوم-یون (Li-ion)

3-نیکل-هیدرید فلز (Ni-MH)

4-نیکل-کادمیوم (Ni-Cd)

باطری سرب-اسید

سرب-اسید (Lead Acid) یک نمونه خیلی رایج از باطری‌‌های قابل شارژ است. معمولاً برای ذخیره انرژی خورشیدی از این نوع استفاده می‌‌شود، زیرا کیفیت باتری‌‌های سرب-اسید، آن‌ها را از سایر باطری‌‌ها متمایز می‌‌سازد. این باطری‌‌ها جریان زیادی تولید می‌‌کنند و در اتومبیل‌‌ها مورد استفاده قرار می‌‌گیرند. هنگامی که از کار می‌‌افتد، می‌‌توان آن را بازیافت کرد. در واقع، حدود 93 درصد سرب باتری برای بازیافت دوباره مورد استفاده قرار می‌‌گیرد تا باتری‌‌های سرب-اسید جدید ساخته شوند.

باتری لیتیوم-یون

چگالی توان بالایی دارند و معمولاً در الکترونیک از آن‌ها استفاده می‌‌شود.می‌‌توانند 150 وات-ساعت انرژی را در یک کیلوگرم از جرم خود ذخیره کنند. هنگام تخلیه، یون‌‌های لیتیوم از الکترود منفی به سمت الکترود مثبت و در جهت مخالف حرکت می‌‌کنند. توجه داشته باشید که داغ شدن باطری می‌‌تواند منجر به آسیب‌‌دیدگی و آتش گرفتن آن شود.

باتری نیکل-هیدرید فلز

ماده این محصول میان‌‌فلزی است. این نوع طول عمر خوب و ظرفیت جریان بالایی دارند و می‌‌توانند 100 وات-ساعت انرژی را در یک کیلوگرم ذخیره کنند. همچنین، از نظر حرارتی نسبت به باطری‌‌های لیتیوم-یون مقاوم‌‌ترند. خود-تخلیه این نوع نسبت به سایر باطری‌‌ها بالاتر است.

باتری نیکل-کادمیوم

در این نوع از نیکل اکسید هیدروکسید و کادمیوم فلزی به عنوان الکترود استفاده می‌‌شود.هنگامی که مورد استفاده قرار نمی‌‌گیرد، قادر است ولتاژ و شارژ الکتریکی را نگه دارد و از این نظر مفید است. ایراد اصلی  نیکل-کادمیوم که ممکن است بعداً باعث پایین آمدن ظرفیت باطری شود این است که اگر باتریِ دارای شارژِ اندک دوباره شارژ شود، ممکن است نقطه شارژ مجدد در حافظه آن نگه داشته شود. این اتفاق باعث می‌‌شود که هنگام رسیدن شارژ محصول به آن نقطه، ولتاژ افت پیدا کند.تحویل ظرفیت نامی در نرخ تخلیه کامل و داشتن چرخه طول عمر خوب در درجه حرارت پایین از جمله مزیت‌‌های باطری نیکل-کادمیوم است.

مزایا و معایبت استفاده از باطری نسبت به سایر منابع

مزایا :

1-پاسخگویی: باتری‌‌ها قادر به تحویل توان در مدت زمان کوتاه هستند؛ بدین معنی که مانند موتورهای احتراقی نیازی به گرمایش ندارند.

2-ظرفیت انرژی خاص: ظرفیت ذخیره انرژی باتری در مقایسه با سوخت فسیلی خیلی کمتر است. اما باطری‌‌ها در مقایسه با موتورهای حرارتی ظرفیت تحویل انرژی مؤثرتری دارند.
3-محیط زیست: استفاده از باطری‌‌ها آسان است و تقریباً گرمای زیادی تولید نمی‌کنند. اکثرا مانند سایر موتورهای سوختی سر و صدا ایجاد نمی‌‌کنند.
4-نصب: امروزه، باطری‌‌های آب‌‌بندی شده را می‌‌توان تقریباً در هر موقعیتی به کار برد. مقاومت خوبی در برابر ضربه و لرزش دارند.

5-پهنای باند توان:به دلیل پهنای باند توان بالا می‌‌توانند بارهای کوچک و بزرگ را به طور مؤثرتری کنترل کنند.

معایب :

1-هزینه کارکرد: هزینه و وزن باطری‌‌های بزرگ، آن‌ها را برای وسایل نقلیه بزرگ و استفاده مطمئن غیرعملی می‌‌کند.

2-زمان شارژ: هرگاه باتری‌‌هایی که از نوع باتری‌‌های اولیه هستند، تخلیه شوند، ساعت‌‌ها طول می‌‌کشد تا مجدداً برای استفاده شارژ شوند. اما در مورد استفاده از سوخت‌‌ها که چند دقیقه زمان می‌‌برد، این‌گونه نیست.
3-ظرفیت ذخیره انرژی: ظرفیت ذخیره انرژی باطری‌‌ها در مقایسه با سوخت‌‌های فسیلی کمتر است.

انتخاب باطری مناسب با توجه به مصرف

انتخاب باطری مناسب بر اساس استفاده‌‌ای که از آن می‌‌کنیم، برای جلوگیری از آسیب دیدن وسایل بسیار مهم است. هنگام انتخاب باطری مناسب باید به نکاتی توجه کنیم که در اینجا به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم.

اولیه یا ثانویه:

این یکی از مهم‌‌ترین عوامل در انتخاب نوع باتری مناسب برای وسایل است. می‌توان از نوع اولیه برای مصارف موردی و در وسایل در دسترس مانند اسباب‌‌بازی‌‌ها و غیره استفاده کرد. اما اگر از وسیله‌‌ای برای مدت زمان طولانی استفاده می‌شود، نوع قابل شارژ یا ثانویه مناسب‌‌تر خواهند بود.

محدوده دمایی:

انتخاب باتری مناسب با دمای مناسب به شما کمک می‌‌کند تا خطر گریز حرارتی کاهش یابد. باطری‌‌های لیتیوم-یون می‌‌توانند در محدوده دمایی 20 تا 45 درجه سلسیوس شارژ شوند. شارژ بیش از حد، دمای بالا هنگام شارژ و اتصال کوتاه ممکن است منجر به انفجار شود و در نهایت به وسیله صدمه بزند.

دوام:

دوام باطری بیشتر به دو عامل بستگی دارد: طول عمر شارژ و طول عمر کل. علاوه بر این، عوامل فیزیکی باطری نیز بر طول عمر آن تأثیر خواهد گذاشت.

چگالی انرژی:

مقدار کل انرژی ذخیره شده در باطری در واحد حجم، چگالی انرژی نامیده می‌‌شود. چگالی انرژی، پایداری باتری را تعیین می‌‌کند. به عبارت دیگر، مشخص می‌‌کند که دوام باتری تا شارژ مجدد بعدی چقدر است.

ایمنی:

انتخاب باتری باید بر اساس دمای عملکرد آن باشد. بعضی مواقع، دما از حد فراتر می‌‌رود و ممکن است به اجزای وسیله آسیب بزند. همچنین، در صورتی که دمای وسیله بیش از حد بالا باشد، ممکن است کارایی آن کاهش یابد.

سایر مواردی که باید هنگام خرید باطری به آن‌ها توجه کرد، عبارتند از:

شیمی پیل

قابلیت حمل

اندازه و شکل فیزیکی

قیمت

قابلیت اطمینان

از باتری ها برای چه مقاصدی استفاده میشود

از باطری‌ها برای مقاصد زیر استفاده می‌شود:

1-سیستم های نیروگاهی GROE-OGI-OPZS-FNC

2- آنتن‌های مخابراتی باطری‌های مخابراتی NET Power-power

3-استفاده در سامانه‌های ریلی و مترو

4-استفاده در پروژه‌های نفت، گاز و پتروشیمی FNC

5-باتری‌های خورشیدی Solar

( خرید انواع باتری خورشیدی در فروشگاه خورشید لاله زار )

6-باطری‌های مورد استفاده در ups

( خرید انواع باتری یو پی اس در فروشگاه خورشید لاله زار )

7- منابع تغذیه SLA – VRLA

8-باطری‌های اتومبیل، لیفتراک و موتورسیکلت

9-باطری‌های سامانه‌های حفاظتی، روشنایی، امنیتی و سامانه‌های کنترل

باتری خورشیدی چیست ؟

به باطری هایی که در سیستم های خورشیدی مستقل از شبکه یا OFF GRIDE استفاده میشوند باتری های خورشیدی میگوییم.باطری های مورد استفاده در سیستم های انرژی خورشیدی ویژگی هایی دارند که در ادامه به آن ها خواهیم پرداخت.

وظیفه باطری ها در سیستم های خوشیدی چیست ؟

در سیستم های مبتنی بر انرژی خورشیدی وظیفه باطری ها ذخیره انرژی تولید شده توسط پنل خورشیدی در روز و استفده از این انرژی در شب میباشد.در واقع در طول روز باتری ها پر میشوند و در شب انرژی ذخیره شده را به اینورتر میدهند تا به برق 220 ولت تبدیل شود.

انتخاب باطری با کیفیت از مهم ترین نیاز های یک سیستم خورشیدی اصولی است.

انواع باتری مورد استفاده در سیستم های خورشیدی

1-باتری دیپ سایکل یا چرخه عمیق ( DEEP CYCLE )

2-باتری یو پی اس UPS

باطری از نوع دیپ سایکل برای سیستم های خورشیدی مناسب تر از نوع یو پی اس آن است.

باتری دیپ سایکل یا چرخه عمیق ( DEEP CYCLE )

باطری دیپ سایکل نوعی از باطری است که مصرف کننده می تواند بارها و بارها آن را شارژ و دشارژ کند بدون اینکه سلول های باتری آسیب ببینند .دیپ سایکل یک نوع باتری سیلد اسید بوده که برای تخلیه 45 تا 75 درصد از ظرفیت کلی آن در نظر گرفته شده است . دیپ سایکل بخش مهمی از تجهیزات سیستم های انرژی تجدید پذیر و انرژی خورشیدی هستند چون در سیستم های سولار چرخه شارژ و دشارژ هر روز اتفاق می افتد دفعات این چرخه نسبت به باتری یو پی اس بسیار بیشتر بوده و باتری خورشیدی که در سیستم های سولار استفاده می شوند اکثرا باتری دیپ سایکل ( Deep Cycle ) هستند.

باتری دیپ سایکل چگونه کار می کند؟

درست مثل هر نوع باطری دیگر،دیپ سایکل شامل سه جزء اصلی است: کاتد، آند و الکترولیت. واکنش شیمیایی که درون سلول باطری اتفاق می افتد، یک الکترون آزاد را در آنود ایجاد می کند، در قیمت کاتد تحت واکنش الکتروشیمیایی الکترونها کاهش پیدا می کنند (یک واکنش شیمیایی که باعث انتقال الکترون بین مولکول ها می شود) . واکنش های شیمیایی که در هر الکترود اتفاق می افتد، موجب اختلاف ولتاژ در آنها می شود، درنتیجه جریان در باطری ایجاد می شود .

موارد مصرف باتری دیپ سایکل ( باطری چرخه عمیق ) عبارتند از :

1-استفاده در صنایع دریایی– استفاده در قایق های ماهیگیری تفریحی

2-صندلی چرخدار موتور

3- وسایل نقلیه تفریحی

4- سیستم های ذخیره انرژی خورشیدی برای انرژی خورشیدی یا نیروی باد

5- لیفتراک های الکتریکی صنعتی و جارو برقی ها بزرگ

6- سیستم یو پی اس برای کامپیوتر

7- علائم ترافیکی

8- تامین برق برای کارگاه های دور از شهر

9-استفاده در تجهیزات صوتی خاص

10- وسایل نقلیه برقی مانند ماشین های گلف، و غیره

تفاوت باتری دیپ سایکل با ماشین چیست ؟

باتری ماشین: باطری ماشین برای این طراحی شده است که مقدار جریان زیادی را در مدت کوتاه انتقال دهد ( برای استارت ماشین ) وتوانایی انتقال انرژی کم در زمان طولانی را ندارد.ضمن این که باتری ماشین عمق دشارژ یا DOD کم تری دارد و اگر باتری بیش از حد خالی شود به سختی شارژ میشود.

باتری دیپ سایکل: طراحی این باطری به این صورت است که بتواند جریان کمی از انرژی را در مدت زمان طولانی تخلیه کند و در اثر شارژ و دشارژ های مکرر به باطری آسیبی نرسد.و همچنین دارای عمق دشارژ یا DOD بالایی است.ییعنی اگر باطری تا عمق زیادی خالی شود باز هم به سادگی شارژ میشود.در نتیجه بسیار مناسب برای سیستم های خورشیدی میباشد.

خرید از فروشگاه تجهیزات خورشیدی خورشید لاله زار

دریافت شماره تماس برای خرید و مشاوره و دریافت لوکیشن : اینجا کلیک کنید

ممنونم که تا انتهای متن ما را همراهی کردید.