Comment fonctionne une batterie et 3 façons de la ruiner

La batterie moderne est présente dans tant de nos technologies préférées que vous pourriez presque être pardonné de ne pas passer du temps à apprendre sur leurs fonctionnements.

La batterie moderne est présente dans tant de nos technologies préférées que vous pourriez presque être pardonné de ne pas passer du temps à apprendre sur leurs fonctionnements.
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L'un des appareils électroniques les plus utiles à notre disposition est aussi l'un des plus courants. La batterie moderne est présente dans tant de nos technologies préférées que vous pourriez presque être pardonné de ne pas passer du temps à apprendre sur leurs fonctionnements.

Mais le temps est venu pour vous d'élargir votre base de connaissances en comprenant comment le smartphone dans votre poche est alimenté Gardez la batterie de votre Android en bonne santé avec ces conseils Gardez la batterie de votre Android en bonne santé avec ces astuces et comment charger et décharger votre batterie? Apprenez tous les trucs ici. Lire la suite, quelles sont les variétés de batterie commune et ce que vous pouvez faire pour prolonger leur durée de vie Comment augmenter la durée de vie de votre batterie Comment augmenter la durée de vie de votre batterie Un ordinateur portable avec une batterie courte durée est une nuisance, surtout quand vous sommes sur la route et nulle part à proximité d'une prise de courant. Pour que chaque charge individuelle de votre batterie dure plus longtemps, renseignez-vous sur ... En savoir plus.

Une brève histoire des batteries

Alessandro Volta a démontré la première batterie électromagnétique en fonctionnement en 1800. Son empilement de plaques de cuivre et de zinc séparées par des disques de papier imbibés de saumure produisait une tension stable pendant une durée «raisonnable». Cette pile voltaïque était le précurseur d'une génération d'expérimentation sur batterie.

Pile voltaïque

En 1836, John Frederic Daniell a normalisé la conception de la batterie. Un pot de cuivre rempli de solution de sulfate de cuivre immergé dans un récipient en terre cuite non émaillée rempli d'acide sulfurique et d'une électrode de zinc est devenu le standard de batterie de facto, mettant en vedette à travers d'innombrables réseaux télégraphiques électriques.

Avance rapide à l'Université d'Oxford, 1979. John Goodenough et Koichi Mizushima ont démontré une cellule rechargeable fonctionnant avec une gamme de 4 volts qui a employé l'oxyde de cobalt de lithium comme électrode positive et le lithium métallique comme négatif. Le précurseur de la pile au lithium telle que nous la connaissons est née - mais elle n'a été commercialisée qu'en 1991 par Sony et Asahi Kasei dans leurs appareils électroniques portables.

Qu'est-ce qu'une batterie moderne?

Nous utilisons le terme de batterie moderne pour décrire les cellules électrochimiques qui alimentent nos appareils de technologie portable. Les batteries appartiennent à deux catégories communes:

  • À usage unique: piles jetables avec des électrodes qui sont irréversiblement modifiées pendant l'utilisation.
  • Rechargeable: batteries réutilisables avec des électrodes qui sont restaurées par courant inverse.

L'électronique portable la plus moderne dispose d'une batterie au lithium, dont la plus courante est la batterie lithium-ion ( Li-ion ). Vous pouvez également rencontrer une cellule lithium-polymère ( Li-Po ) qui a le même maquillage électrochimique et la chimie générale que son homologue, mais coûte plus cher à faire et a une densité d'énergie plus faible.

Batterie Li-Po

Néanmoins, les batteries Li-Po sont toujours populaires en raison de leurs conceptions légères et flexibles et de leurs capacités de fonctionnement améliorées à des températures plus élevées et plus basses, quelque chose avec lequel Li-ion peut lutter.

Les batteries Li-ion contiennent généralement un composé de lithium intercalé tel que l'oxyde de lithium et de cobalt (LiCoO 2 ) en tant qu'une électrode, du graphite pour le second et un solvant organique en tant qu'électrolyte. Ce composé est utilisé en raison de sa densité énergétique élevée et de sa lente perte de charge lorsqu'il n'est pas utilisé, sans nécessiter de cycle de mémoire pour prolonger la durée de vie de la batterie. Calibration et entretien de votre batterie MacBook Pour de meilleures performances Performances Si vous étalonnez et maintenez votre batterie MacBook correctement, il est possible d'améliorer les performances et de la remplacer le plus longtemps possible. Lire la suite .

Batterie IBM Lithium Ion

Toutes les batteries à base de lithium contiendront un coefficient de température de pression. Il s'agit d'un commutateur ou d'un capteur à sécurité intrinsèque conçu pour empêcher la batterie de surchauffer dans des conditions extrêmes ou excessives, un processus qui rend la batterie inutilisable en endommageant de façon permanente les composés chimiques qui rendent le processus de charge / décharge possible.

Le processus de facturation

Les batteries au lithium sont devenues la batterie de choix de la technologie portable grâce à leur haute densité énergétique et à leurs qualités rechargeables. La nouvelle technologie de batterie se recharge en deux minutes, dure vingt ans La nouvelle technologie de batterie se recharge en deux minutes, dure vingt ans. horizon, et il y a de bonnes chances que cela change la façon dont vous utilisez vos appareils. En savoir plus.

Pendant le processus de charge, les ions lithium passent à travers l'électrolyte de l'électrode positive en oxyde de cobalt au lithium à l'électrode négative en graphite. Lors de la décharge ou de l'utilisation, les ions reviennent dans l'électrolyte, de négatif à positif. Ce processus se déroule à une tension relativement élevée - 3, 7 volts par rapport à une pile AA alcaline à 1, 5 volts - ce qui explique pourquoi les batteries au lithium sont devenues la source d'alimentation portable de choix pour de nombreux appareils électroniques grand public.

batterie d'ordinateur portable

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  • Capteur de température : Capteur surveillant la température à l'intérieur de l'emballage afin de maintenir la sécurité et la longévité des cellules.
  • Régulateur de tension : Capteur et circuit de surveillance et de régulation de la sortie / capacité de chaque cellule à l'intérieur de l'emballage
  • État de charge de la batterie : Le capteur informe le système d'exploitation de l'état de charge actuel (par exemple, 47% de charge)
  • Connecteur : Connecteur Pack pour ordinateur portable, spécifique à la marque.

Les batteries à base de lithium peuvent effectuer des milliers de cycles de charge / décharge avant que la qualité de la cellule ne commence à se dégrader réellement, mais il existe plusieurs façons de ruiner votre batterie, ce qui peut vous mettre en danger.

Maintenance de la batterie

L'électrode positive trouvée dans la plupart des batteries au lithium, LiCoO 2, peut présenter un certain nombre de dangers si la cellule est endommagée. Contrairement à un certain nombre d'autres options de batterie, compromettre le composé inflammable, sous pression peut produire des résultats extrêmes. Pour atténuer cela, les piles au lithium sont soumises à un certain nombre de tests de sécurité, dont beaucoup sont plus strictes que leurs homologues à base d'acide.

Chaleur

Il y a eu plusieurs cas de batteries au lithium qui s'enflamment dans des conditions de chaleur extrême. Des batteries sous la contrainte de la chaleur combinées à une pression supplémentaire inattendue ou à un court-circuit peuvent «exploser» laissant une batterie détruite Apple propose un remplacement gratuit pour iPod Nano 1ère génération [News] Apple propose un remplacement gratuit pour iPod Nano 1ère génération [News] Aussi rare que ce soit pour Apple d'admettre publiquement un dysfonctionnement, celui-ci est trop gros pour être ignoré. Selon Apple, les piles de certains iPod nano de première génération peuvent surchauffer et devenir ... Lire la suite et, plus souvent qu'autrement, une pièce endommagée de la technologie portable.

Batterie au lithium-ion endommagée

Chaque batterie au lithium a un séparateur intégré dans la cellule. Cela distingue les électrodes positives et négatives au cours du processus de charge / décharge. Si ce séparateur devient perforé ou endommagé, il y a un risque que les électrodes puissent entrer en contact. Cela provoque un gain de chaleur rapide de la batterie pouvant conduire à une explosion.

La batterie possède un mécanisme de ventilation pour empêcher un tel phénomène, mais finalement, en raison de la nature du composé chimique évacué, le risque d'une réaction explosive reste dû à la chaleur générée par la réaction chimique.

Évaluations de décharge

Les batteries au lithium préfèrent une décharge partielle Comment faire de la batterie de votre téléphone plus longtemps et tenir plus de jus Comment faire la batterie de votre téléphone durer plus longtemps et tenir plus de jus La vie de batterie est l'une des plus grandes luttes de l'électronique moderne. Les smartphones, les tablettes et les ordinateurs portables en font tous partie. Alors, que pouvez-vous faire pour maximiser le temps que vous avez par charge? Lire plus, plutôt que «profond» ou «plein». Ils n'ont pas de mémoire de chargement, de sorte qu'une décharge partielle n'affecte pas les performances futures.

Batterie vide

Cependant, une décharge «profonde», c'est-à-dire épuisant complètement la batterie, provoquera la chute de la tension d'une batterie au lithium et pourrait entraîner une batterie endommagée de façon permanente.

Processus de vieillissement

Les batteries à base de lithium vieillissent. Leur durée de vie maximale est comprise entre 2 et 4 ans. Que faire si votre ordinateur portable ou tablette ne charge pas Que faire si votre ordinateur portable ou votre tablette ne charge pas occasionnellement Nous recevons une question sur les réponses MakeUseOf sur une batterie qui refuse de charger. Ce n'est pas surprenant. Les batteries sont connues pour durer seulement si longtemps, et de mauvaises conditions peuvent réduire considérablement leur vie. Problèmes ... Lire la suite en fonction du nombre de cycles de charge / décharge rencontrés. Cela ne veut pas dire que vous devriez garder une trace du nombre de fois que vous utilisez la batterie, car ce serait plutôt difficile. Mais le fait de remettre une batterie neuve et de la laisser sur l'étagère ne prolongera pas la durée de vie de la batterie - la batterie ne durera que les mêmes 2 à 4 ans.

Il vaut également la peine de vérifier quand une batterie a été fabriquée lors de l'achat d'un nouveau produit de technologie portable. S'il a été mis en attente dans un entrepôt pendant un an, c'est une année de vie de la batterie qui s'est déjà dissipée. Contactez le fabricant du produit et demandez une nouvelle batterie si possible.

Il existe des applications modernes de gestion de la batterie qui prétendent pouvoir inverser la dégradation actuelle des cellules, comme le 'batteryOS', un produit qui sera lancé en février 2015.

Li-Air

La prochaine génération de batteries au lithium Technologies de la batterie qui vont changer le monde Technologies de la batterie qui vont changer le monde La technologie de la batterie a connu une croissance plus lente que les autres technologies et est maintenant le pôle d'attraction de nombreuses industries. Quel sera l'avenir de la technologie de la batterie? Read More mettra en vedette la chimie lithium-air, permettant une densité énergétique extrêmement élevée dans des conceptions de plus en plus légères. Les batteries Li-Air ont un avantage en termes de densité énergétique par rapport à leurs équivalents traditionnels en utilisant de l'oxygène en abondance pour induire un flux de courant, plutôt que de stocker l'oxydant chimique requis à l'intérieur.

Densité énergétique de la batterie

Malheureusement, des recherches sont encore nécessaires dans un certain nombre de domaines clés avant qu'un produit Li-Air commercialement viable apparaisse dans nos appareils portables.

Est-ce que cela vous a aidé à comprendre les piles de vos appareils portables? Dites-nous ce que vous pensez ci-dessous!

Crédits image: Batteries via Wikimedia Commons, pile Voltaïque via Wikimedia Commons, Batterie Lithium-Ion via Wikimedia Commons, Batterie Lithium-Polymère via Wikimedia Commons, 3GS avec Batterie Brisée via Wikimedia Commons, Batterie Vide via Pixabay, Densité Energétique de Batterie via Wikimedia Commons

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