پتانسیل الکترود باتری اولیه

فناوری پیشرو در صنعت ذخیره سازی انرژی

• روی مواد الکترود منفی باتری اولیه

  با بیشترین پتانسیل الکترود منفی (E 0 (Li/Li+) = -3.04 V) و بالاترین ظرفیت تخلیه، لیتیوم یک ماده آند ایده آل برای باتری ها است.

• چرا اختلاف پتانسیل باتری اولیه است؟

  اختلاف ولتاژ بین هر دو نقطه در یک مدار به عنوان اختلاف پتانسیل(potential difference) شناخته می‌شود و همین اختلاف پتانسیل است که جریان را جاری می‌کند. برخلاف جریانی که به شکل یک بار الکتریکی در اطراف یک مدار الکتریکی بسته جریان دارد، اختلاف پتانسیل حرکت نمی کند و جاری نمی‌شود. همچنین می توان گفت که مقدار انرژی مورد نیاز برای انتقال یک واحد بار مثبت . . از آنجا که واحدهای اندازه گیری اختلاف پتانسیل ولت هستند، اختلاف پتانسیل را ولتاژ می نامند. ولتاژهای فردی متصل به سری را می توان با هم جمع کرد تا مجموع “ولتاژ کل” مدار را به ما بدهد، که در مجموعه آموزش مقاومت ها دیدیم. ولتاژهای موجود در اجزایی که به طور موازی به هم متصل می شوند، همیشه دارای مقدار یکسان خواهند بود که به عنوان مثال در آموزش مقاومتهای . . ما از آموزشهای قبلی می دانیم که با اتصال مقاومتها به یکدیگر بصورت سری در دو سر یک اختلاف پتانسیل، می توان یک مدار تقسیم ولتاژ تولید کرد که نسبت ولتاژهای هر مقاومت را با توجه به ولتاژ تغذیه در دو سرکل ترکیب می دهد. این چیزی را تولید می کند که به طور کلی شبکه. . بطوریکه (V (x ولتاژی است که می توان یافت، (R (x مقاومت تولید کننده ولتاژ است، RT مقاومت سری کل است و VS ولتاژ منبع تغذیهاست. مثال شماره 2 اختلاف پتانسیل در مدار بالا، چهار مقاومت از مقادیر R1 = 10Ω ، R2 = 20Ω ، R3 = 30Ω و R4 = 40Ω دو سر منبع تغذیه 100 ولت متصل می شوند. با استفاده از فرمول بالا، افت ولتاژ در نقاط P1 ، P2 ، P3 و P4 و همچنین افت ولتاژ. اختلاف ولتاژ بین هر دو نقطه در یک مدار به عنوان اختلاف پتانسیل(potential difference) شناخته می‌شود و همین اختلاف پتانسیل است که جریان را جاری می‌کند.

• دو الکترود باتری اولیه

  به طور ساده می‌توان باتری را سلول یا یک پَک شیمیایی (chemical power pack) تعریف کرد که در مواقع نیاز، می‌تواند انرژی شیمیایی را به به انرژی الکتریکی تبدیل کند. یک باتری با انجام واکنش‌هایی شیمیایی درون خود، انرژی شیمیایی موجود را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. باتری بسته به مشخصات ساختاری و نوع استفاده از آن، می‌تواند عمری بین چند ساعت تا چند هفته. . قسمت اصلی یک باتری که انرژی الکتریکی لازم را فراهم می‌کند، سلول (Cell) نام دارد. سلول باتری از ۳ جزء (دو الکترود و یک ماده شیمیایی به نام الکترولیت) تشکیل شده است. پیشنهاد می‌کنیم جهت آشنایی کامل با الکترولیت‌ها،. . اگر دقت کرده باشید، دو الکترود باتری از دو ماده متفاوت ساخته شده‌اند. در واقع رسانایی الکتریکی این دو ماده با یکدیگر متفاوت است. یکی از الکترود‌ها تمایل به جذب الکترون‌ها داشته و دیگری به راحتی الکترون‌ها را عبور می‌دهد. بدیهی است که اگر هر دو الکترود جنس یکسانی داشتند، هیچ جریانی شارش پیدا نمی‌کرد. برای اینکه درک بهتری از این موضوع داشته باشیم، اج. . باتری‌های مختلفی در اشکال، ابعاد، ولتاژ و ظرفیت‌های مختلف وجود دارند. به طور کلی تمامی باتری‌ها را در دو دسته اولیه و ثانویه دسته‌بندی می‌کنند. جهت آشنایی بیشتر با انواع باتری‌ها، پیشنهاد می‌کنیم تا نگاهی بر مقاله «انواع باتری — از صفر تا صد» داشته باشید. در این بخش تنها به معرفی باتری‌ها می‌پردازیم. بررسی باتری‌های معرفی شده از دیدگاه علم الکتروشی. . تصویر فوق را در نظر بگیرید. یک لامپ کوچک توسط یک سیم رسانا، توسط باتری روشن شده است. می‌توانیم شماتیک تصویر فوق را به صورت زیر رسم کنیم: با توجه به شماتیک شکل فوق، یکی از پایه‌های لامپ به.

• مواد الکترود منفی باتری لیتیوم یون اولیه

  مواد کاتدی دارای عناصر معمولی شامل نیکل، منگنز، کبالت، آلومینیوم و آهن می‌باشند. هر کدام از این مواد دارای ساختار کریستالی منحصر به فردی در سطح اتمی هستند که تاثیر خیلی زیادی بر نحوه‌ی کارایی آن‌ها دارد. مواد کاتدی در سه دسته‌ی ساختاری اسپینل، لایه‌ای و اولوین. . بعد از گذشت ۳۰ سال از تجاری سازی باتری یون-لیتیوم، هنوز از مواد آندی کربنی که در ابتدا توسط یوشینو ارائه شد، استفاده می‌شود. در شکل ۲، ساختار بلوری مواد آندی بعد از لیتیوم‌دار شدن، (در حالت شارژ) ارائه شده است باید در نظر داشت برخلاف مواد کاتدی، مواد آندی به. . جزء نهایی مورد بررسی، الکترولیت است. الکترولیت آخرین ماده‌ای است که به سلول تزریق می‌شود. الکترولیت‌ها شبیه به مادر برای باتری‌های یون لیتیوم هستند. الکترولیت‌ها باید در پنجره‌ی پتانسیل اعمالی پایدار باشند، کاتد. . باتری لیتیوم-یون (به : Lithium-ion battery) (مخفف : Li-ion یا LIB) یک خانواده از است که در آن در زمان تخلیه، از منفی به سمت مثبت و در هنگام شارژ شدن درخلاف جهت حرکت می‌کنند. باتری‌های لیتیوم-یون معمولاً برای وسایل الکترونیکی قابل‌حمل و استفاده می شوندو استفاده از آنها در کاربردهای هوافضا و نظامی در حال افزایش است. باتری‌های لیتیوم-یون بالاترین چگالی را فراهم می‌سازند که تقریباً دو برابر انرژی قابل دسترسی از معمولاً جنس الکترود منفی از کربن و جنس الکترود مثبت از اکسید فلزی است. الکترولیت نمک لیتیم در یک حلال ترکیب آلی است. به صورت تجاری جنس الکترود منفی (کاتد) از گرافیت است.

• الکترود مثبت کاتد سلول الکترولیتی باتری اولیه

  کاتُد (به : cathode) منفی که از طریق آن از دستگاه الکتریکی قطبیده خارج می‌شود. بعبارتی جز پذیرنده را گویند. به صورت عامیانه در یک باتری الکترود منفی را و الکترود مثبت را کاتد می‌نامند؛ اما در واقع کاتد الکترودی است که در یک مجموعه دو الکترودی (داخل محلول )، الکترون می‌گیرد یا جریان الکتریکی (جریان الکتریکی به صورت قراردادی مخالف جهت حرکت الکترون می‌باشد) از آن خارج می‌شود. در نتیجه در یک باتری که در حال دشارژ. هر باتری از سه بخش اصلی تشکیل شده است: الکترود مثبت (کاتد) ، الکترود منفی (آند) و الکترولیت. در حین واکنش‌های شیمیایی در داخل آن، الکترون‌ها از آند به کاتد حرکت کرده و جریان الکتریکی تولید می‌کنند.

• مواد اولیه برای تمام تولید باتری چیست؟

  مهم‌ترین مواد اولیه مورد نیاز شامل لیتیوم، کبالت، نیکل، منگنز و گرافیت است. این مواد از معادن مختلف در سراسر جهان استخراج می‌شوند، و از آنجا به کارخانه‌های ساخت باتری منتقل می‌شوند.

• حفاظت از محیط زیست کارخانه مواد اولیه باتری

  اهمیت انتخاب مناسب مواد و فرآیندهای تولید، بهبود کارایی انرژتی و افزایش دوره عمر باتری‌ها به عنوان راهکارهای کلیدی در جهت کاهش اثرات زیست‌محیطی مورد بررسی قرار می‌گیرند.

• رده بندی شرکت های استخراج مواد اولیه باتری

  نوآوری‌ها و پیشرفت‌های اخیر در زمینه تولید باتری لیتیومی شامل استفاده از نانومواد، طراحی ساختارهای جدید، راه‌های افزایش ظرفیت و عمر باتری، استفاده از الکترولیت‌های جدید و بهبود .

• افزایش مواد اولیه باتری غیر طبیعی است

  با استفاده از فناوری نانو در باتری‌ها می‌توان بازده آنها را افزایش داده و عملکرد آن‌ها را بهبود بخشید. در این مقاله پس از بررسی مقدمات الکتروشیمی به باتری‌ها و انواع آنها پرداخته شده است. هم‌چنین باتری‌های قلیایی و سرب - اسید و کاربرد فناوری نانو در آن‌ها مورد بحث قرار گرفته‌است. 3CuSO4+2Al→Al2 (SO4)3+3Cu. 1- مقدمه.

• کارگاه پودر مواد اولیه باتری

  همه باتـری‌ها از روش‌های مشابهی برای ایجاد برق استفاده می‌کنند. با این حال، تغییرات در مواد و ساخت و ساز انواع مختلفی از باتری را تولید کرده است. به عبارت دقیق، آنچه معمولاً باتری نامیده می‌شود در واقع گروهی از سلول‌های متصل است. در زیر شرح ساده‌ای از نحوه کار باتـری آورده شده است. دو قسمت مهم هر سلول آند و کاتد است. کاتد فلزی است که به طور طبیعی ی. . این بخش، و همچنین بخش زیر، روی باتری‌های قلیایی تمرکز خواهد کرد. در یک باتری قلیایی، سیلندر حاوی سلول‌ها از فولاد نیکل اندود شده ساخته شده است. این یک جدا کننده است که کاتد را از آند جدا می‌کند و از کاغذ لایه‌ای یا یک ماده مصنوعی متخلخل ساخته شده است. قوطی در یک انتهای خود با یک درزگیر آسفالت یا اپوکسی که زیر یک صفحه فولادی قرار دارد مهر و موم شده . . یک روش بسیار عملی برای به دست آوردن چگالی انرژی بالا در باتری، استفاده از اکسیژن موجود در هوا برای یک ماده کاتدی “مایع” است. در صورت جفت شدن با آند مانند روی، می‌توان عمر طولانی سلول را با هزینه کم در هر وات ساعت (برای یک سلول خشک) بدست آورد، زیرا ممکن است حجم باتری مشخصی به آند و مواد الکترولیت اختصاص یابد. باتری باید به گونه‌ای ساخته شود که از رس. . اگرچه ساخت باتری برخی از موانع زیست محیطی را به همراه دارد، اما هیچ یک از این‌ها غیرقابل عبور نیستند. روی و منگنز، عمده مواد شیمیایی موجود در باتری‌های قلیایی، مشکلات زیست محیطی ایجاد نمی‌کنند،و هر دو.

• مواد اولیه باتری هیدروژنی

  باتری ، به اندازه یخچال ، حاوی یک الکترولیزر است که آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می کند. سپس هیدروژن در مجموعه قوطی های پر از هیدرید - آلیاژ فلز الیافی ذخیره می شود.

• مواد اولیه اصلی برای ساخت باتری لیتیومی

  مواد شیمیایی متشکل از الکترودها، جداکننده ها، الکترولیت ها، الکترولیت ها، پوشش باتری

• منشا داخلی مواد اولیه باتری

  همه باتـری‌ها از روش‌های مشابهی برای ایجاد برق استفاده می‌کنند. با این حال، تغییرات در مواد و ساخت و ساز انواع مختلفی از باتری را تولید کرده است. به عبارت دقیق، آنچه معمولاً باتری نامیده می‌شود در واقع گروهی از سلول‌های متصل است. در زیر شرح ساده‌ای از نحوه کار باتـری آورده شده است. دو قسمت مهم هر سلول آند و کاتد است. کاتد فلزی است که به طور طبیعی ی. . این بخش، و همچنین بخش زیر، روی باتری‌های قلیایی تمرکز خواهد کرد. در یک باتری قلیایی، سیلندر حاوی سلول‌ها از فولاد نیکل اندود شده ساخته شده است. این یک جدا کننده است که کاتد را از آند جدا می‌کند و از کاغذ لایه‌ای یا یک ماده مصنوعی متخلخل ساخته شده است. قوطی در یک انتهای خود با یک درزگیر آسفالت یا اپوکسی که زیر یک صفحه فولادی قرار دارد مهر و موم شده . . یک روش بسیار عملی برای به دست آوردن چگالی انرژی بالا در باتری، استفاده از اکسیژن موجود در هوا برای یک ماده کاتدی “مایع” است. در صورت جفت شدن با آند مانند روی، می‌توان عمر طولانی سلول را با هزینه کم در هر وات ساعت (برای یک سلول خشک) بدست آورد، زیرا ممکن است حجم باتری مشخصی به آند و مواد الکترولیت اختصاص یابد. باتری باید به گونه‌ای ساخته شود که از رس. . اگرچه ساخت باتری برخی از موانع زیست محیطی را به همراه دارد، اما هیچ یک از این‌ها غیرقابل عبور نیستند. روی و منگنز، عمده مواد شیمیایی موجود در باتری‌های قلیایی، مشکلات زیست محیطی ایجاد نمی‌کنند،و هر دو.

• اصول اولیه باتری برق

  باتری‌ها از سه مؤلفه اصلی تشکیل شده‌اند: یک آند، یک کاتد و یک الکترولیت. اغلب از یک جداکننده برای جلوگیری از اتصال آند و کاتد استفاده می‌شود (اگر الکترولیت برای این کار کافی و مناسب نباشد). باتری‌ها، به منظور نگه داشتن این اجزا کنار یکدیگر، از نوعی پوشش استفاده می‌کنند. اکثر باتری‌ها به سه بخش تق. . الکترون‌ها در یک مدار متصل به یک وسیله، از آند خارج می‌شوند. «جریان» قراردادی به سمت داخل آند است. در باتری‌ها، آند به عنوان قطب منفی (-) علامت‌گذاری می‌شود در یک باتری، واکنش شیمیایی بین آند و الکترولیت، الکترون‌ها را درون کاتد جمع می‌کند. این الکترون‌ه. . الکترون‌ها در یک مدار متصل به یک وسیله، به کاتد وارد می‌شوند. «جریان» قراردادی به سمت خارج کاتد است. در باتری‌ها، کاتد به عنوان قطب مثبت (+) علامت‌گذاری می‌شود در باتری‌ها، واکنش شیمیایی در درون با اطراف کاتد از الکترون‌های تولیدشده در آند استفاده. . الکترولیت ماده‌ای به صورت مایع یا ژل است. این ماده، قابلیت انتقال یون‌ها بین واکنش‌های رخ‌داده در آند و کاتد را دارد. الکترولیت از جریان الکترون بین آند و کاتد نیز جلوگیری می‌کند. این کار باعث می‌شود که الکترون‌ها در مدار خارجی راحت‌تر جریان داشته باشند (جریان الکترون در. . جداکننده‌ها، مواد متخلخلی هستند که از اتصال آند و کاتد (اتصال کوتاه در درون باتری) به یکدیگر جلوگیری می‌کنند. ماده‌ی سازنده جداکننده‌ها متفاوت است. پنبه، نایلون، پلی‌استر، مقوا و لایه‌های پلیمر مصنوعی از موادی هستند که در ساخت جداکننده‌ها استفاده می‌شو. هر باتری از سه بخش اصلی تشکیل شده است: الکترود مثبت (کاتد) ، الکترود منفی (آند) و الکترولیت. در حین واکنش‌های شیمیایی در داخل آن، الکترون‌ها از آند به کاتد حرکت کرده و جریان الکتریکی تولید می‌کنند.

• فاکتور باتری اولیه لیتیومی

  در فرآیند ساخت سلول های باتری لیتیومی، فرآیند تشکیل نقش مهمی ایفا می کند. تشکیل چرخه شارژ و تخلیه اولیه سلول های باتری پس از مونتاژ و قبل از آماده شدن برای استفاده است.