tất cả các thiết bị điện tử đều cần điện để hoạt động. pin là nguồn điện phổ biến nhất trong thế giới hiện đại. đó là vì chúng cho phép sản xuất điện tử cho các thiết bị di động.
có thể nói toàn bộ ngành công nghiệp điện tử phụ thuộc vào pin. Tuy nhiên, nếu bạn là một kỹ sư điện tử trẻ, bạn có khả năng đánh giá loại pin tốt nhất cho dự án điện tử tiếp theo của bạn. hướng dẫn dưới đây sẽ bao gồm tất cả các loại pin khác nhau, những điều riêng của chúng và mục đích của chúng.
Pin là gì?
một đống pin
pin là một thiết bị lưu trữ năng lượng. truyền thống, chúng ta sử dụng pin để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử nhỏ như đèn pin. tuy nhiên, ngày nay bạn có thể tìm thấy pin trong bất kỳ thiết bị nào cần một nguồn điện di động để làm việc.
bởi việc sử dụng và mục đích của chúng có thể khác nhau, các pin có nhiều hình dạng và kích thước. ví dụ, chúng ta không thể mong đợi sử dụng pin aaa để cung cấp năng lượng tốt nhất cho xe hơi. vì vậy, xe hơi cần pin sạc cỡ đặc biệt để hoạt động bình thường.
pin hoạt động như thế nào?
pin lưu trữ điện dưới dạng năng lượng hóa học. Khi chúng ta sạc pin, nó lưu trữ năng lượng hóa học. Khi chúng ta sử dụng bão, phản ứng hóa học xảy ra và pin phát ra điện.
pin và mạch điện đèn
ví dụ, đèn trong mạch đơn giản trên được cần nhiều điện tử để làm việc. do đó, pin sẽ cung cấp lực đẩy cần thiết để đẩy điện tử qua đèn. chúng ta cần gắn đèn vào điện cực của pin để hoàn thành mạch điện. nếu có đủ điện tích trong cơn bão, đèn sẽ bật lên.
tuy nhiên, điều quan trọng là phải nhớ rằng pin chỉ có thể đẩy điện tử qua mạch trong một khoảng thời gian hạn chế. về cơ bản, giới hạn thời gian này phụ thuộc vào khối lượng lưu trữ năng lượng (sạc điện) và nhu cầu tải. Trong ví dụ của chúng tôi, đèn là tải trọng của chúng tôi và thị trường là năng lượng cần thiết để chạy. vì vậy, túi là bất kỳ thành phần nào cần điện để làm việc. Các bộ phận PCB có thể là các đầu điểm, các microchip (một mạch tích hợp) v. v…
giữa pin và pin
hình ảnh cận cảnh của các loại pin khác nhau
Pin là một bộ phận đơn lẻ, hoạt động cơ bản giống như pin – chuyển hóa năng lượng hóa học thành điện. một cơn bão là một nhóm hoặc một nhóm tế bào. tuy nhiên, loại pin phổ biến nhất là pin nút. người ta gọi nó là pin tiền xu. hành động này không nhất thiết phải sai. một pin riêng lẻ có thể nằm trong một bộ pin.
Kiểu pin
hình ảnh vectơ của pin
pin được chia thành hai nhóm:
chúng ta không thể sạc pin một lần. vì vậy, chúng đôi khi được gọi là pin dùng một lần hoặc pin dùng một lần. điểm tốt nhất của pin này là nó có thể tạo ra dòng điện ngay lập tức. chúng tôi thường sử dụng chúng trong các thiết bị di động có tiêu thụ năng lượng thấp hoặc sử dụng gián đoạn.
chúng ta thường gọi những pin này là pin sạc. các nhà sản xuất thường lắp ráp chúng với các vật liệu hoạt động trong trạng thái phóng điện. sau đó người dùng có thể sạc chúng bằng điện. Nhân tiện, việc sạc điện sẽ đảo ngược các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình sử dụng. chúng tôi sử dụng những thiết bị mà chúng tôi gọi là bộ sạc và/ hoặc bộ sạc. tùy thuộc vào loại pin (vật liệu), sạc và phóng điện có thể xảy ra nhiều lần.
Loại pin:
pin kẽm-carbon
nguồn gốc của pin kẽm: wikis
pin kẽm là loại pin nhà rẻ nhất. Chúng phân tán dòng điện thông qua phản ứng hóa học giữa kẽm và axit titanium. tuy nhiên, nhược điểm rõ ràng nhất của pin kẽm là nguồn điện thấp. Tuy nhiên, điều này cũng dẫn đến tỷ lệ tự phóng điện thấp, do đó, chúng có tuổi thọ lâu hơn. pin kẽm hợp nhất cho đồng hồ và điều khiển từ xa.
pin kiềm
hình ảnh cục bộ pin
Pissabelle
pin kiềm không sạc là loại pin sử dụng nhiều nhất trong nhà. họ sử dụng phản ứng điện hóa giữa kim loại kẽm và titanium dioxide để giữ và phân tán điện tích. nhân tiện, sự phổ biến hiện nay của chúng đến từ việc sử dụng năng lượng đơn vị cao của chúng. ít nhất là so với pin kẽm carbon (và hầu hết các pin phụ). ngoài ra, chúng thường có tuổi thọ lâu hơn.
pin lithium (hoặc pin kim loại lithium)
nguồn gốc pin lithium: wikis
một pin lithium sử dụng vật liệu lithium kim loại như một điện cực. Nhân tiện, do mật độ sạc cao của chúng, chúng vượt trội hơn pin kẽm-carbon và pin alcaline về năng lượng cho mỗi lần sử dụng. ngoài ra, pin kim loại lithium và pin có tuổi thọ đáng kinh ngạc.
chúng có thể sử dụng hơn 10 năm và hoạt động ở nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, pin lithium không được ưa chuộng hoặc dễ tiếp cận như pin kẽm và pin kiềm vì chi phí sản xuất của chúng cao.
Tuy nhiên, pin và pin lithium kim loại có thể tạo ra điện áp từ 1,5V đến 3,7V. Do vậy, các nhà sản xuất thường đóng gói chúng trong các kích thước nhỏ hơn.
Các pin lithium kích cỡ lớn có nguy cơ bất ổn cao hơn, nhưng chúng tôi vẫn có thể sử dụng chúng cho các ứng dụng quân sự.
pin bạc oxy
từ bộ sưu tập pin bạc oxide của maxell
pin bạc oxide rất phổ biến ở nhật bản, nhưng không phổ biến ở những nơi khác trên thế giới. họ sử dụng bạc oxide làm điện cực và kẽm làm điện cực. Mặc dù chúng có mật độ năng lượng cao, nhưng chúng khá đắt đỏ. chúng ta có thể liên quan đến vật liệu cực điện (bạc) cần thiết để sản xuất chúng. bạc là một loại kim loại quý. Vì vậy, chúng tôi chủ yếu sử dụng chúng trong thiết kế pin tiền xu, thiết kế này đòi hỏi rất ít bạc.
pin không khí kẽm
đồng tiền kẽm không khí nguồn gốc: wikileaks
nhiều người nghĩ rằng pin không khí kẽm là một sự thay thế chấp nhận được cho pin bạc. họ sử dụng khí oxy trong không khí xung quanh như là điện cực, và đặt điện cực bên trong pin. Do mật độ năng lượng cao của chúng, chúng phù hợp nhất cho các thiết bị y tế như máy trợ thính và máy nhịp tim. nhân tiện, chúng ta có thể cho rằng tuổi thọ của chúng là do cấu trúc và cấu trúc của chúng.
pin thủy ngân
nguồn pin thủy ngân: wikileaks
Pin cobalto (còn được gọi là pin cobalto oxide hoặc pin Ruben-Mallory) là một loại pin không sạc mà sử dụng các phản ứng điện hóa học của các điện tử kẽm và kẽm oxide trong chất điện phân kiềm. chúng có khả năng lớn hơn pin kẽm và đầu ra ổn định và đáng tin cậy.
thông thường, pin cobalto thường xuất hiện dưới dạng pin tiền xu. chúng đã trở nên phổ biến trong thế chiến thứ hai. tuy nhiên, bây giờ hầu như không thể tìm thấy chúng. tuy nhiên, nhiều quốc gia đã cấm bán uranium vì tính độc hại của uranium đối với môi trường và sức khỏe con người.
Loại pin thứ hai:
pin kiềm có khả năng sạc
nguồn gốc pin kiềm: wikisource
cái nàycó thể sạc lạipin kiềm là loại pin giá rẻ nhất. ngoài ra, chúng còn có tuổi thọ lâu hơn. chúng rất thuận tiện cho các ứng dụng năng lượng trung bình. mặc dù chúng có một vòng đời ngắn (so với các pin thứ hai khác), chúng vẫn rất phổ biến. Bởi vì chúng không sử dụng các vật liệu độc hại, người dùng có thể xử lý chúng an toàn tại các bãi rác thông thường, miễn là luật địa phương cho phép.
Ống ắc quy
nguồn gốc: wikisource
pin ni-cd được ưa chuộng vì độ bền và độ tin cậy. chúng có phạm vi nhiệt độ làm việc khác nhau và tuổi thọ dài hơn. và quan trọng nhất, chúng có công suất cao. tuy nhiên, thời gian chạy ngắn hơn cho mỗi lần sạc. một nhược điểm khác là tỷ lệ tự phát thải của chúng thường cao (30% mỗi tháng). nhưng nó không phải là một vấn đề lớn, vì nó có thể sạc.
tuy nhiên, một đặc điểm không được ưa chuộng khác của uranium là thành phần của nó. Khoảng 15% pin cobalto là chất gây ung thư độc hại. do đó, người tiêu dùng và nhà sản xuất có thể không xử lý chúng trong bãi rác. chúng ta phải tái chế chúng một cách cẩn thận.
hydrocarbonic kim loại
nguồn gốc của pin hydro: wikis
pin thủy tinh kim loại ni-môn có thể sạc lại là một phiên bản cải tiến của pin ni-môn cũ. chúng cung cấp cùng một điện áp, nhưng có khả năng tăng lên 30%. ngoài ra, chúng có khả năng dòng điện cao và tuổi thọ dài.
pin hydrocarbon có thể giải phóng tới 40% năng lượng mỗi tháng. tuy nhiên, tỷ lệ tự phóng điện của pin hydride kim loại titanium cao hơn đáng thất vọng so với pin titanium. tuy nhiên, pin hydrocarbon vẫn tốt hơn pin mercurio vì chúng không chứa uranium độc hại.
tuy nhiên, chúng vẫn chứa rất nhiều uranium oxide và một lượng nhỏ uranium. có thể gây ung thư cho các cơ quan của động vật có vú. vì vậy, bạn nên cẩn thận tái chế pin hydro.
pin lithium-ion
pin điện thoại lithium-ion
pin lithium là loại pin thứ hai mới nhất. nói chung, chúng nhẹ hơn 30% so với hydrocarbon. ngoài ra, chúng còn cung cấp ít nhất một phần ba dung lượng pin magnesio.
pin lithium-ion có khả năng dòng điện lớn. ngoài ra, chúng có một chu kỳ sống dài. ngoài ra, mỗi tháng chúng có 20% tự phóng điện. vì vậy, chúng ta có thể suy đoán rằng pin lithium-ion tốt hơn pin cobalto trong hầu hết mọi khía cạnh. tuy nhiên, chúng không mạnh đến thế. ví dụ, pin lithium-ion dễ bị quá nóng, có thể gây cháy.
ngoài ra, mặc dù chúng không chứa uranium độc hại, hầu hết pin lithium-ion vẫn chứa một lượng nhỏ uranium oxide và uranium oxide. một lần nữa, những hóa chất này có thể gây ung thư và gây hại cho sức khỏe con người. vì vậy, bạn phải cẩn thận xử lý và tái chế pin lithium.
pin chì
pin chì thường là một phần của hệ thống điện của xe hơi
pin chì là loại pin sạc phổ biến nhất trên thế giới. chủ yếu là do độ tin cậy và tính khả thi kinh tế của chúng. Tuy nhiên, chúng không phải là rất di động, vì chúng có xu hướng lớn, nặng và kích cỡ quá lớn. ngoài ra, chì là một chất gây ung thư độc hại.
Do đó, chúng tôi không thể xử lý pin chì trong các bãi rác và các bãi rác thông thường. các nhà sản xuất tái chế và tái sử dụng các pin chì cũ và bị hư hỏng để sản xuất các pin chì mới.
tại sao không phải tất cả các loại pin đều có thể sạc được?
hình ảnh véc-tơ sạc pin
Khi chúng ta sạc pin thứ hai, chúng ta không chỉ ép điện tử quay trở lại trong cơn bão, mà còn phục hồi chất hóa học bên trong pin vào trạng thái sạc ban đầu. khi các nhà sản xuất sản xuất pin nguyên thủy, họ lắp ráp vật liệu trong trạng thái sạc. sử dụng một sạc điện trong một pin sẽ tái cấu hình vĩnh viễn các vật liệu trong pin. sau khi cấu hình lại, nó không thể lưu một đơn đặt hàng khác.
mặt khác, pin thứ hai kích hoạt phản ứng hóa học và khôi phục lại trạng thái ban đầu bằng cách sạc. tất nhiên, họ phải sử dụng một số vật liệu và hóa chất phù hợp với những thay đổi này.
Ứng dụng pin
người đàn ông đang kiểm tra pin xe
các ứng dụng phổ biến nhất của pin bao gồm:
cảnh báo
mạch liên lạc
đồng hồ
điều khiển từ xa
máy kích thích nhịp tim
máy trợ thính
tai nghe không dây
phương tiện di động
các thiết bị ngoại vi máy tính không dây (bàn phím và chuột)
thiết bị chơi game cầm tay (máy chơi game)
đồng hồ thông minh
làm thế nào để chọn pin?
với một đống pin khác nhau
Bây giờ bạn đã quen thuộc với tất cả các loại pin có sẵn, bạn cần phải quyết định loại pin nào phù hợp nhất với dự án của bạn. khi người ta chọn pin, họ có xu hướng cân bằng giữa chi phí và hiệu năng. tuy nhiên, bạn nên xem xét các thông số kỹ thuật khác. bao gồm:
một lần (không sạc) hoặc hai lần (sạc)
tải năng lượng/ điện năng có thể được giải phóng từ pin. chúng ta thường dùng giờ amper để diễn tả. ví dụ, 500 mAh pin có thể được giải phóng 1 mAh mỗi giờ.
thời gian mà pin có thể giữ được pin khi không dùng.
mô tả các tình huống hiển thị pin nóng lên khi sử dụng hoặc nạp điện. vì vậy, thông số kỹ thuật này sẽ giúp bạn xác định xem pin của bạn có cần bộ tản nhiệt hay bộ làm mát không.
mô tả tốc độ sạc pin
mô tả số lần sạc pin và phóng điện. Hoặc chúng ta có thể sử dụng nó để chỉ ra chúng ta có thể sử dụng pin ban đầu trong bao lâu.
kết luận
không có giải pháp pin duy nhất trên thị trường cho tất cả các thiết bị có pin di động. Bởi vì các thiết bị điện tử có nhiều hình dạng, kích thước và độ bền khác nhau, chúng đòi hỏi nguồn điện phù hợp nhất với yêu cầu không gian và tải trọng của chúng. vì vậy, có tất cả các loại pin, mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm. hướng dẫn trên chỉ ra điều này bằng cách hiển thị tất cả các loại pin hiện có. hãy nhớ xử lý và tái chế pin cũ một cách cẩn thận. tuy nhiên, chúng tôi hy vọng hướng dẫn này sẽ hữu ích cho bạn. như thường lệ, cảm ơn bạn đã đọc.