1. Definition och klassificering av batterier
Klassificering av batterier
- Av fungerande natur: primära batterier (ej-uppladdningsbara), sekundära batterier (uppladdningsbara) och bränsleceller.
- Efter elektrolyttyp: Sura batterier, alkaliska batterier, organiska elektrolytbatterier och solida elektrolytbatterier.
- Med positiva och negativa elektrodmaterial: bly-syrabatterier, nickel-kadmiumbatterier, nickel-metallhydridbatterier, litium-jonbatterier, etc.
2. Grundläggande sammansättning av batterier
- Positiv elektrod: Genomgår en reduktionsreaktion och får elektroner
- Negativ elektrod: Genomgår en oxidationsreaktion och förlorar elektroner
- Elektrolyt: Leder joner men isolerar mot elektroner
- Separator: Isolerar de positiva och negativa elektroderna för att förhindra kortslutning samtidigt som joner kan passera igenom.
- Ytterhölje: Skyddar batteriets inre struktur
3. Arbetsprincip för batterier
- Urladdningsprocess: Kemisk energi omvandlas till elektrisk energi och elektroner strömmar från den negativa elektroden till den positiva elektroden genom den externa kretsen.
- Laddningsprocess: Elektrisk energi omvandlas till kemisk energi och elektroner strömmar från den positiva elektroden till den negativa elektroden genom den externa kretsen.
4. Huvudprestandaindikatorer för batterier
- Spänning: Potentialskillnaden mellan de positiva och negativa elektroderna på batteriet
- Kapacitet: Batteriets förmåga att lagra elektrisk laddning, med enheten ampere-timme (Ah).
- Energitäthet: mängden energi som lagras per massenhet eller volym av batteriet, med enheterna watt-timme per kilogram (Wh/kg) eller watt-timme per liter (Wh/L).
- Effekttäthet: Mängden effekt som kan matas ut per massenhet eller volym av batteriet, med enheterna watt per kilogram (W/kg) eller watt per liter (W/L).
- Cykellivslängd: Antalet gånger batteriet kan laddas och laddas ur upprepade gånger
- Själv-urladdningshastighet: Den hastighet med vilken batteriets kapacitet minskar under lagring.
- Säkerhet: Batteriets förmåga att undvika faror under otillåtna förhållanden (som överladdning, över-urladdning, kortslutning, hög temperatur, etc.).
