تماس با ما : 02335249952 - 09031284555
امروز سه شنبه 26 دي 1396

بررسی باتری های شارژی

10 / 10
از 1 کاربر


باتری‌ مورد استفاده در چراغ قوه پلیسی از نوع  لیتیوم یون   (Li-Ion) میباشد

خلاصه مطلب زیر در مورد باتری‌ های لیتیوم یون  این موارد است لطفا  برای بهره وری درست از باتری‌ چراغ قوه این موارد را رعایت فرمایید

1- هرگز باتری‌  لیتیوم یون را تخلیه کامل نکنید
2- هرگز باتری‌  لیتیوم یون را در آب گرم و فریزر قرار ندهید
3- هرگز باتری‌  لیتیوم یون را باز نکنید ( آتش می گیرد)
4- هرگز دو سر باتری‌های لیتیوم یون را چرب نکنید
5- هرگز دو سر باتری‌های لیتیوم یون را به هم اتصال ندهید ( منفجر می شود )
7- هرگز باتری‌  لیتیوم یون را به مدت طولانی داخل وسیله برقی نگهداری نکنید
8- باتری  شارژي  را خارج از وسیله برقی و در جای خشک و خنک نگهداری کنید
9-  باتری  شارژي  لیتیوم یون در صورت زمين خوردن خراب ميشود
10- عمر مفید باتری‌های لیتیوم یون 1 الی 3 سال است ( حدود 300 تا 400 بار شارژ )
11- زمان مورد نیاز برای شارژ باتری‌  لیتیوم یون 3 الی 6 ساعت میباشد




اصولاً وقتی صحبت از باتری‌های با اندازه استاندارد می‌شود، بلافاصله به یاد باتری‌های قلمی و نیم‌قلمی یا اگر بخواهیم دقیق‌تر باشیم، اندازه‌های AA و AAA می‌افتیم. اساساً سه فرم سیلندری، دگمه‌ای و کتابی (یا بلوکی) برای باتری‌های استاندارد وجود دارد. انواع دگمه‌ای در ابزارهای کوچک مانند ساعت‌های مچی و ماشین حساب‌های جیبی کاربرد فراوان دارند. باتری‌های کتابی 9 ولتی در تجهیزات کنترل از راه دور و برخی مصارف خاص کاربرد دارند و انواع سیلندری که متداولترین نوع می‌باشند در طیف وسیعی از تجهیزات الکتریکی از ساعت‌های دیواری و چراغ قوه‌ها گرفته تا پخش‌کننده‌های صوتی و دوربین‌های دیجیتالی به کارگرفته می‌شوند.


به لحاظ فناوری به کارگرفته شده، چهار گونه اصلی از باتری‌های قابل شارژ در دسترس هستند:

1) باتری‌های لیتیوم یون   (Li-
ion)
2) باتری های لیتیوم پلیمر   (Li-pol)
3) باتری‌های نیکل کادمیوم   (Ni-cd)
4) باتری‌های نیکل متال هیدرید   (Ni-mh)





باتری ‌های قابل شارژ استاندارد، عموماً از نوع Ni-cd یا Ni-mh می باشند. انواع Ni-mh به دلایل مزایای آشکار، به سرعت در حال گسترش و جایگزینی با انواع قدیمی‌تر Ni-cd می‌باشند. انواع Li-ion که دارای بهترین نسبت کارآیی به وزن می‌باشند، به دلیل گران بودن در موارد خاص همچون تلفن‌های همراه و کامپیوترهای کیفی کاربرد دارند. ولتاژ باتری ‌های سیلندری‌شکل عموماً برابر با 1.5 ولت می‌باشد که در انواع قابل شارژ Ni-cd و Ni-mh کمی کمتر از این مقدار و برابر با 2/1 ولت است، از طرفی وزن انواع قابل شارژ بین 30 تا 40 درصد بیشتر است.در حال حاضر اولین گزینه برای هر خریدار در انتخاب یک باتری قابل شارژ، انوع Ni-mh می‌باشد، کما این‌که از حدود پنج سال گذشته فرآیند جایگزینی این گونه با انواع قدیمی‌تر ‌ Ni-cd آغاز گردیده است.

 باتری ‌های Ni-mh دارای مزایای بسیاری هستند که در ادامه به برخی از مهمترین آن‌ها اشاره می کنیم:
‌‌ ظرفیت این باتری‌ها به مراتب بیشتر از انواع قدیمی‌تر است. در حال حاضر باتری ‌های Ni-mh اندازه AA با ظرفیت‌های فراتر از 2000 میلی آمپرساعت (MAh) وارد بازار شده‌اند و مطالعه و تحقیق برای ساخت مدل‌هایی با ظرفیت بیشتر ادامه دارد. باتری ‌های Ni-mh نسبت به باتری ‌های آلکالاین نیز از ظرفیت بیشتری برخوردارند و به خصوص در کاربردهای پرمصرف همچون دوربین‌های دیجیتال مدت سرویس‌دهی بیشتری را با هر بار شارژ کامل فراهم می‌کنند. بسیاری از شرکت‌های سازنده مدعی هستند که باتری ‌های Ni-mh ساخت آن‌ها در هر بار شارژ تا چهار یا پنج برابر یک باتری آلکالاین کارایی دارد، که البته این مقدار به عوامل بسیاری چون ظرفیت باتری ‌های، نحوه شارژ آن و نوع کاربرد بستگی دارد.
‌ در ابتدا هزینه بالاتر مانع استفاده گسترده از باتری ‌های Ni-mh بود، ولی فرآیند کاهش قیمت در پنج سال گذشته این هزینه را به مقدار معقولی رسانده است. در حال حاضر قیمت تقریبی این گونه تنها 20 درصد بیشتر از Ni-cd می‌باشد این در حالی است که قیمت باتری ‌های Li-ionدر حدود دو برابر این مقدار است.

 شاید بزرگترین مزیت باتری ‌های Ni-mh در عدم وجود مشکل <اثر حافظه> (Memory effect) در آن‌ها باشد. این اثر به زبان ساده افت تدریجی ولتاژ و ظرفیت در اثر عدم تخلیه کامل باتری پیش از شارژ مجدد آن می‌باشد، بنابراین استفاده‌کنندگان این گونه باتری‌ها نگرانی از بابت این مشکل ندارند.
‌ ولتاژ باتری ‌های قابل شارژ در بیشتر زمان کارکرد در حد 2/1 ولت باقی می‌ماند، که جریان یکدستی را فراهم می‌کند. در‌صورتی‌که ولتاژ باتری ‌های آلکالاین از مقدار 5/1 ولت شروع شده و تا کمتر از 1 ولت کاهش می یابد.
‌‌ باتری ‌های Ni-mh فاقد ماده کادمیوم می‌باشند که در انواع Ni-cd کاربرد دارد. این ماده فلزی بسیار سمی و مخرب محیط زیست است، بنابراین باتری ‌های Ni-mh پاک‌تر نیز می‌باشند.
 حداکثر دفعات شارژ برای باتری ‌های Ni-mh تا 1000 نوبت است، که بسیار بیشتر از سایر انواع باتری ‌های قابل شارژ می‌باشد. برای مقایسه به جدول 2 توجه فرمایید.

در مقابل نقاط منفی اندکی در مورد باتری ‌های Ni-mh وجود دارد. همان‌طور که اشاره شد، قیمت تقریبی آن‌ها هنوز 20درصد بیشتر از مدل‌های قدیمتر Ni-cd می‌باشد. همچنین زمان شارژ و تخلیه مجدد آن‌ها کمی بیشتر از انواع دارای کادمیوم است. این موضوع در برخی تجهیزات خاص، مزیتی برای باتری ‌های Ni-cd به حساب می آید، برای مثال در پیچ‌گوشتی‌های برقی که سرعت دوران بالایی دارند به سرعت تخلیه بالا در باتری نیازمندند، انواع Ni-cd دارای مزیت نسبی هستند.




جدول 2- مقایسه مشخصات چهار نوع متداول باتری های قابل شارژ

اولین موضوعی که باید به خاطر داشته باشید، نحوه صحیح شارژ و تخلیه باتری ‌هایتان می باشد. شارژ بیش از اندازه باتری ‌های Ni-mh می‌تواند صدمات جبران‌ناپذیری به آن‌ها وارد کند. بنابراین حتی‌المقدور از شارژرهایی استفاده کنید که دارای مدار کنترل شارژ می‌باشند. انواع پیشرفته، مجهز به پردازنده کنترلی هستند، ولی مدل‌های ساده‌تر از نوعی تایمر برای قطع خودکار شارژ برخوردارند.
در حال حاضر مدل‌هایی از شارژرها موسوم به سریع (Fast) یا خیلی سریع (Ultra Fast) وارد بازار شده‌اند. این مدل‌ها تنها در صورتی توصیه می‌شوند که دارای مدار کنترل‌کننده مطمئنی باشند که در غیر این صورت به احتمال زیاد، باتری ‌هایتان را کباب شده تحویل خواهید‌گرفت! در هر صورت فرمول ساده‌ای برای محاسبه زمان شارژ وجود دارد. کافیست ظرفیت باتری ‌هایتان را بر حسب MAh بر توان شارژر با همان واحد تقسیم نمایید و 20درصد به نتیجه حاصل اضافه کنید تا زمان شارژ بهینه بر حسب ساعت به دست‌آید. برای مثال زمان لازم برای شارژ یک باتری Ni-mh اندازه AA با ظرفیت 2000MAh در یک شارژر با توان 200MAh برای همان سایز باتری ‌های، در حدود 12 ساعت می‌باشد.
البته در مورد زمان شارژ استثنائی وجود دارد که توجه به آن اهمیت زیادی دارد، باتری ‌هایی که به تازگی خریداری شده‌اند، به دلیل زمان نسبتاً زیاد نگهداری در شرایط انبار، معمولاً زمان بیشتری برای شارژ لازم دارند و تنها بعد از دو یا سه بار شارژ و تخلیه به حداکثر توان خود می‌رسند، بنابراین اگر باتری جدیدتان در ابتدا کارآیی مورد انتظار را نشان نمی‌دهد، جای نگرانی نیست.
در بسیاری از شارژرهای موجود در بازار، دو یا چهار کانال شارژ وجود دارد که امکان شارژ همزمان را برای تعدادی باتری را فراهم می‌کند. در مدل‌های ارزان‌تر برای هر دو یا چهار کانال تنها یک کنترل‌کننده وجود دارد که در این‌صورت استفاده‌کننده نمی‌تواند یک باتری را به صورت جداگانه شارژ کند. در این صورت باید دقت شود تمام باتری ‌های قرار گرفته داخل شارژر در یک وضعیت قرار داشته باشند، چرا که در غیر این‌صورت امکان شارژ بیش از حد یکی از باتری‌ها وجود دارد. البته در مدل‌هایی که برای هر کانال به صورت جداگانه دارای کنترل‌کننده می باشند، این مشکل وجود ندارد.


چراغ قوه


شکل 1- رابطه زمان شارژ و افزایش حرارت
به یاد داشته باشید که باتری شارژ شده به‌طور روزانه مقداری از توان خود را از دست می دهد. میانگین تقریبی این افت توان روزانه یک درصد می‌باشد. به عبارت دیگر پس از تقریباً سه ماه و بدون استفاده از باتری ‌هایتان، نیاز به شارژ مجدد آن‌ها دارید. البته با نگهداری باتری در یک محیط خنک می توان این فرآیند را تاحدودی آهسته نمود. بسیاری از انواع شارژها دارای حالت شارژ خفیف (Trickle mode) هستند، که معمولاً به صورت خودکار و پس از شارژ کامل باتری‌ها فعال می شود. در این حالت جریان ضعیفی به صورت پیوسته و یا متناوب به باتری‌ها اعمال می شود، این جریان تنها در حدی است که توان باتری را در حالت حداکثر حفظ کند. البته در هر حال بهتر است برای مدت طولانی (مثلاً بیش از یک ماه) از این قابلیت استفاده نکنید.
همان‌طور که پیشتر اشاره شد، در حالی‌که ولتاژ یک باتری معمولی در حد 5/1 ولت است، ولتاژ یک باتری Ni-mh برابر با 2/1 ولت می‌باشد، این مقدار برای اغلب کاربردها کافی است و تنها در برخی از موارد که مقدار ولتاژ روی کارآیی تأثیر مستقیم دارد (برای مثال در چراغ قوه و یا رادیوهای قابل حمل)، این تفاوت آشکار می شود، البته در هر حال به دلیل افت طبیعی توان باتری ‌های شارژی، استفاده از آن‌ها در کاربردهای طولا‌نی مدت (مانند ساعت‌های دیواری) یا اضطراری (مانند چراغ قوه) توصیه نمی‌شود. در این موارد استفاده از یک باتری آلکالاین و یا حتی باتری ‌های قدیمی‌تر Heavy Duty نتیجه بهتری دارد.






نکته آخر این‌که همواره از شارژرهای خاص باتری ‌های Ni-mh، جهت شارژ این باتری‌ها استفاده کنید. منحنی شارژ باتری ‌های Ni-mh خاص خودشان می‌باشد و بهترین کارآیی تنها در صورت استفاده از شارژر مخصوص آن‌ها حاصل می گردد. استفاده از شارژرهایی که ادعای شارژ هر دو نوع Ni-mh و Ni-cd را دارند، توصیه نمی‌شود. این مدل‌ها معمولاً همان انواع ساده‌تر Ni-cd می‌باشند که تغییرات جزیی داشته‌اند و از کیفیت مناسبی برخوردار نیستند.
و اما سخنی با آن دسته از خوانندگانی که از استفاده‌کنندگان باتری ‌های معمولی (غیرقابل شارژ) یا به عبارت دیگر یکبارمصرف می باشند. می‌توان کاربردهای یک باتری را در دو گروه پرمصرف و کم‌مصرف دسته‌بندی کرد. کاربردهای پرمصرف مانند دوربین‌های دیجیتال و پخش‌کننده‌های 3MP مستلزم به کارگیری باتری ‌های نوع آلکالاین و در صورت امکان انواع پیشرفته آن که با عناوینی همچون Ultra یا MAX مشخص می‌شوند (استانداردی در مورد این گونه عناوین وجود ندارد)، می‌باشند. البته انواع قابل شارژ در هر صورت گزینه‌های بهتری هستند. در مقابل در کاربردهای کم مصرف که توان اندکی را در مدت طولانی طلب می‌کنند، می‌توان از باتری ‌های عادی (غیر آلکالاین)، با توجه به بهای اندک آن‌ها بهره‌ گرفت. الزامی وجود ندارد که از یک باتری نسبتاً گران آلکالاین در یک ساعت دیواری استفاده شود.
بنابراین باید توجه داشت که نوع کاربرد، باتری مطلوب را مشخص می‌کند و در بسیاری از مواقع، انتخاب باتری ‌های، از طریق تجربه و امتحان حاصل می‌شود.

اما چند توصیه مفید برای این گروه از استفاده‌کنندگان جهت بهره‌گیری بهینه از توان باتری ‌هایشان:

1) انرژی الکتریکی حاصل از یک باتری ‌های، یکی از گرانترین انواع انرژی‌های موجود در جهان است. با ‌انرژی یک باتری AA فقط می‌توان تا ده فنجان آب را به جوش آورد که در مقایسه با انرژی الکتریکی موجود در منازل، بسیار گرانتر است. بنابراین در مصرف آن دقت کنید.

2) به هیچ وجه از باتری ‌هایی گوناگون با توان باقی‌مانده متفاوت در کنار یکدیگر استفاده نکنید.

3) اگرچه ثابت شده که بر خلاف تصور عموم، نگهداری باتری‌ها در یخچال تأثیر چندانی بر افزایش طول عمر آن‌ها ندارد، اما در هر حال گرما عامل مخربی است. بنابراین از نگهداری دراز مدت باتری‌ها در محیط‌های گرمی همچون داخل ماشین، پرهیز کنید.

4) نگهداری باتری‌ ها به صورت رها‌شده در کنار یکدیگر می‌تواند باعث تخلیه اتفاقی انرژی آن‌ها شود.  





نکته: اصول نگهداری باتری ‌های ها !

باتری ‌های های نیکل کادمیوم(Ni-Cd) : این باتری ‌های ها طول عمر بیشتری نسبت به دیگر باتری ‌های ها دارند ومی بایست قبل از شارژ مجدد باتری ‌های به علت اثر حافظه کاملا تخلیه و سپس شارژ گردند.

باتری ‌های های نیکل متال هیدرید(Ni-MH) : این باتری ‌های ها نیز همانند باتری ‌های های نیکل کادمیوم می بایست قبل از شارژ مجدد تخلیه گردند.و همچنین برای عدم استفاده از باتری ‌های به مدت طولانی باتری ‌های بصورت خالی از شارژ نگهداری شود.


باتری ‌های های لیتیوم یون ( Li-ion) : این باتری ‌های ها می بایست با شارژر های مخصوص شارژ گردند و سیستم شارژ این نوع باتری ‌های ها می بایست بسیار دقیق باشد در غیر این صورت احتمال انفحار وجود دارد. همچنین این نوع باتری ‌های ها بر عکس باتری ‌های های نیکل کادمیوم و نیکل متال نمی بایست کاملا تخلیه گردند و برای عمر بیشتر باتری ‌های سعی گردد همیشه در حالت پر و نیمه پر قرار داده شود .

باتری ‌های های لیتیوم پلیمر (li-pol): نوع بهینه شده لیتیوم یون می باشد که هم در مشکل انفجار و هم در سایز و وزن و جریان بهبود یافته است که بیشتر باتری ‌های موبایل ها از این نوع می باشند . روش نگهداری این نوع نیز همانند لیتیوم یون می باشد




ویژگی یک شارژر خوب چیست ؟

یک شارژر کاملا استاندارد که بصورت علمی و طبق مشخصات تولید کنندگان باتری ‌های ها باید ساخته شود بدین گونه می باشد:

این شارژر می بایست باتری ‌های را تا 100% ظرفیت حقیقی باتری ‌های شارژ نماید . این سیستم شارژ در حالت استاندارد زمانی حدود 10 ساعت(برای باتری ‌های 2000 میلی آمپر) و در حالت شارژ سریع زمانی حدود 5 ساعت (برای باتری ‌های 2000 میلی آمپر ) اختصاص می دهد ! ( قابل توجه برای شارژر نوع سوم که 60 دقیقه را مد نظر دارد ) و همچنین این شارژر طول عمر باتری ‌های را به همان مقدار تعریف شده کارخانه های تولید کننده که حدود 1000 بار شارژ می باشد رعایت می نماید


اصول کارکرد انواع شارژر باتری ‌های


شارژر های نوع اول : که ساده ترین نوع شارژر موجود در بازار می باشد که سیستم کارکرد آن طوری است که باتری ‌های به یک منبع تغذیه وصل شده و در باتری ‌های ایجاد جریان می نماید و زمان شارژ نیز به صورت دستی و با دخالت کاربر و با جدا کردن باتری ‌های از شارژر معین می شود .

معایب :

این نوع شارژر را می توان بد ترین نوع شارژر دانست چراکه جریان عبوری از باتری ‌های در لحظات اولیه شارژ بسیار زیادتر از جریان مورد نیاز برای شارژ باتری ‌های بوده و بعد از گذشت زمانی اندک در هنگام شارژ جریان شارژ خیلی کمتر از جریان مورد نیاز برای شارژ باتری ‌های می گردد.

این نوع شارژر طول عمر باتری ‌های را به شدت کاهش داده و زمان شارژ باتری ‌های بسیار زیاد می باشد وهمچنین توانائی شارژ بیشتر از 65% ظرفیت باتری ‌های را ندارد.




شارژرهای نوع دوم : این نوع شارژر نیز که در بازار وجود دارد یک منبع جریان می باشد که یک جریان ثابت را به باتری ‌های اعمال میکند . سیستم سخت افزاری این نوع شارژرها بسیار ساده بوده و گاه با ایجاد یک تایمر روی شارژر در یک زمان مشخصی اعمال جریان را قطع کرده وبا استفاده از یک دیود نوری فرایند اتمام شارژ را به کاربر اطلاع می دهد


معایب : این نوع شارژر ها نیز به دلیل اعمال یک جریان ثابت و تعریف شده توانائی کارکرد با باتری ‌های های باظرفیت مختلف را ندارد به صورتی که گاه زمان شارژ افزایش یافته وگاه باتری ‌های را با جریان بیشتر از حد مجاز شارژ می کند که باعث آسیب رسانی به باتری ‌های می گردد، عیب دیگر این نوع شارژرها نیزمشکل اعمال ناخواسته گرما وایجاد دمای مضر به باتری ‌های می باشد که پس از شارژ 65 % باتری ‌های ادامه شارژ را همراه با گرم شدن باتری ‌های ادامه می دهد که این عمل در صورت ادامه فرایند شارژ انرژی اعمالی به صورت گرما به محیط انتقال می یابد و عمر باتری ‌های را کاهش می دهد.

باتری های لیتیوم-یون در صورت شارژ بیشتر بهتر کار می کنند. اگر شما به طور مداوم شارژ آنها را به ۰% برسانید بی ثبات می شوند.
باتری های شما چرخه های شارژی محدودی دارند، و اگر همیشه بگذارید که تخلیه شوند یک چرخه دیگر از عمر آنها کاسته اید.

و اما باوری که حقیفت دارد این است که حرارت باتری را نابود می کند:

این کاملا صحیح است گرما و تکنولوژی معمولا در یک دست نمی گنجند
.باتری های لیتیوم-یون خودشان، خودشان را گرم می کنند و حتی زمان شارژ گرم تر نیز می شوند.
هوای سرد نیز می تواند تاثیر منفی روی عمر باتری  داشته باشد و باتری ها در سرما زود تر تخلیه می شوند تا در دمای عادی.




نحوه موازی بستن باتری ها



نحوه سری بستن باتری ها

عنوان نظر :
نام شما :
ایمیل :