可充電電池使電子產(chǎn)品更環(huán)保，第一部分

雖然電池提供不受束縛的電力，實(shí)現(xiàn)便利性、可靠性和移動(dòng)性，但環(huán)境責(zé)任表明可充電電池具有相同的好處，但可以在減少浪費(fèi)的同時(shí)節(jié)省資金。本文探討了可充電電池技術(shù)帶來(lái)的好處，使我們能夠讓生活更美好。

我們使用的技術(shù)硬件很大程度上得益于運(yùn)動(dòng)中的電荷物理現(xiàn)象——電。雙向移動(dòng)的交流電 (AC) 可用于遠(yuǎn)距離發(fā)送電力，因?yàn)樗ㄟ^(guò)使用變壓器來(lái)改變電壓很簡(jiǎn)單。另一方面，直流電 (DC) 是一種單向電流，其中電流從負(fù)極端子向正極端子的方向移動(dòng)。DC 的獨(dú)特功能之一是它可以存儲(chǔ)以供以后使用。

電池是能夠存儲(chǔ)和輸送直流電的電化學(xué)電池。它們具有各種形狀和尺寸以及圍繞其預(yù)期用途設(shè)計(jì)的電容量。電池可能被歸類為初級(jí)或次級(jí)。一次電池不可充電，它們是為一次性使用而設(shè)計(jì)的，而二次電池是可充電的，可重復(fù)使用。

電池：拔掉電源再充電

以直流電池形式提供的能量存儲(chǔ)與交流電源相比具有顯著優(yōu)勢(shì)。它允許用戶高度移動(dòng)。通過(guò)消除直接連接到交流電源的需要，電池使用戶能夠在旅途中不受束縛地自由使用電子設(shè)備。拔掉插頭可以提高生產(chǎn)力、靈活性和效率。它允許用戶不受物理位置的束縛，例如發(fā)電廠、工廠、辦公室和家庭，并且可以外出走動(dòng)。畢竟，我們今天很少有人愿意整天被綁在電源插座上。

人們可能會(huì)問(wèn)有多遠(yuǎn)。嗯，很遠(yuǎn)。在撰寫(xiě)本文時(shí)，NASA 宇航員 Christopher J. Cassidy 和 Robert L. Behnken 正在國(guó)際空間站 (ISS) 上努力更換各種直流電池。美國(guó)宇航局報(bào)告說(shuō)，宇航員正在“用兩個(gè)新的鋰離子 (Li-ion) 電池更換五個(gè)老化的鎳氫 (NiH 2 ) 電池”，后來(lái)又在右舷將一個(gè) NiH 2電池更換為鋰離子電池-6 桁架結(jié)構(gòu)工地?？沙潆婋姵厥刮覀兗词惯M(jìn)入廣闊的空間領(lǐng)域也可以不插電。

除了讓我們不插電外，二次電池是可充電的，可以反復(fù)充電。一個(gè)重要的后果是電池成本必須隨著時(shí)間的推移重新評(píng)估。在許多情況下，原電池的購(gòu)買成本較低。但是，當(dāng)電流消耗量隨時(shí)間計(jì)算時(shí)，只需最初購(gòu)買一個(gè)二次電池，然后從中獲得許多低成本的充電，這將使充電電池的經(jīng)濟(jì)效益非常有利?？倱碛谐杀? (ToC) 的原則應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用的上下文進(jìn)行檢查。

可充電的另一個(gè)好處是它對(duì)環(huán)境問(wèn)題的影響。我們希望生活在一個(gè)人類能夠很好地管理其資源并努力減輕對(duì)環(huán)境的損害的世界中。全球普遍同意，每項(xiàng)業(yè)務(wù)都應(yīng)致力于并努力實(shí)現(xiàn)促進(jìn)更大環(huán)境責(zé)任的舉措。雖然生態(tài)影響通常不會(huì)計(jì)入 ToC 計(jì)算，但它應(yīng)該是。

因?yàn)殡姵厥请娀瘜W(xué)裝置，所以應(yīng)該有動(dòng)力減少其產(chǎn)生的化學(xué)廢物的消耗。如上所述，初級(jí)單元適合一次性使用。它們必須在電量耗盡后進(jìn)行處理，因此可充電電池可以減少化學(xué)和固體廢物。

容量保留和充電次數(shù)

電池在需要更換(一次電池)或充電(二次電池)之前可以使用多長(zhǎng)時(shí)間?電池壽命由電池保持電荷的能力決定。該電池容量以安培小時(shí) (Ah) 為單位。因?yàn)榭沙潆婋姵厥请娀瘜W(xué)裝置，所以容量在主要方面受到限制，主要取決于物理電池的大小。在小型設(shè)備或便攜式應(yīng)用中，它可以用毫安時(shí) (mAh) 表示。

固有的大負(fù)載，吸收大電流的物品，會(huì)使電池更快地放電。一個(gè)稱為消耗率的調(diào)整因子通常應(yīng)用于電池壽命計(jì)算。消耗率有助于解釋這樣一個(gè)現(xiàn)實(shí)，即電池在完全放電之前的某個(gè)時(shí)刻最終會(huì)降低其提供電流的能力。Mouser Electronics 提供了一個(gè)有用的電池壽命計(jì)算器，供工程師快速計(jì)算。

電池壽命=電池容量(Ah)/負(fù)載電流(A)×消耗率(0.7默認(rèn))

運(yùn)行時(shí)間 = 10 × 安培小時(shí) (Ah) / 負(fù)載 (W)

二次電池提供了不插電的自由度和充電能力，但是在它們發(fā)生故障之前它們可以充電多少次?最有利的是，可用的再充電次數(shù)應(yīng)超過(guò)將發(fā)生的預(yù)期放電次數(shù)。與國(guó)際空間站上的二次電池一樣，也是有限制的。這些必須是使用中設(shè)計(jì)最先進(jìn)的電池之一，但它們最終會(huì)磨損并需要更換。

幾乎每個(gè)人都熟悉可在我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫漠a(chǎn)品中用于商業(yè)和可重復(fù)使用的特定形式的可充電電池。這通常采用用于照相機(jī)、遙控器、手電筒、煙霧探測(cè)器、遙控玩具和愛(ài)好以及時(shí)鐘的可充電電池的形式。通常采用的是 AA 或 AAA 類別的標(biāo)準(zhǔn)化可充電電池。這些類型的易于使用的可充電電池被認(rèn)為能夠在它們磨損之前被充電1,000 (10 3 ) 次。

您是否曾經(jīng)拔出兩節(jié)新電池，插上電源，卻發(fā)現(xiàn)它們還沒(méi)準(zhǔn)備好工作?這種影響可能是由稱為容量保留的問(wèn)題引起的。它類似于我的大學(xué)代數(shù)和拉丁語(yǔ)。有一次，我很了解他們。我充滿了電。但是很可惜，隨著時(shí)間的推移，它已經(jīng)慢慢溜走了。我仍然保留一些，但它本身就是一個(gè)外殼。

同樣，電池一旦到達(dá)，也不僅僅處于 100% 的充電狀態(tài)。相反，隨著時(shí)間的推移，它們通常會(huì)損失非常少量的電量，從而導(dǎo)致其總可用電量減少。通常來(lái)說(shuō)，這被稱為電池的保質(zhì)期。在它最終流走并且它的電荷耗盡之前，它可以存放多長(zhǎng)時(shí)間?對(duì)于原代細(xì)胞，這意味著它們現(xiàn)在已無(wú)用。對(duì)于可充電電池，它們只需充電，然后它們就會(huì)變得新鮮。