باتری سبز

باتری سبز

با توجه به ترقی روز به روز فن آوری و دانش روز، ماخذ انرژی با محدویت مواجه می شوند ، و نیاز به ذخیره و تجدید پذیر بودن ، مشهوداست. از این جهت وسایل شارژی و به کارگیری روزمره آن ها با توجه به قابل حمل بودن آن ها این نیاز به تامین و نگهداری انرژی را بیشتر القا می کنند. به نوعی که آماده کردن منابع مورد نیاز آن ها به یک دغدغه انکار ناپذیر تبدیل می شود. و با نیاز روز افزون به خرید باتری اورجینال و باتری سبز و تجدید پذیر انرژی با توجه به حفظ و بقا محیط زیست برای بشریت که به یک نیاز ضروری تبدیل گشته، حفظ و نگهداری منابع قابل بازیافت ، از اهداف ضروری در عصر پیشرفته و مدرن امروزی است.

مواد تشکیل دهنده باتری های قابل شارژ ، سلول های الکترو شیمیایی هستند، که با توجه به کاربردهای روزمره از مواد گوناگونی ساخته شده اند که اعم از:

باتریهای سرب-اسید (Lead- acid)

این مدل از باتری ها در حقیقت باتری هایی هستند که در اتومبیل ها به کار گرفته می شوند. فلز سرب یه کار رفته در محلول اسید ، منجربه ایجاد بازتابی شیمیایی شده و جریان الکتریکی تولید می کند، که از مصارف آن می توان در استارت زدن ماشین ، وسایل نقلیه سبک مانند(ویلچر های برقی ، اسکوتر هاو … ) و همچنین وسایل وتجهیزات تغذیه ups استفاده می شود.

باتری های های نیکل- ترکیب فلز(NiMH)

این مدل باتری ها  از جمله باتری های قابل شارژی و تجدید پذیر انرژی ، به شکل باتری سبز که در سال 1990 عرضه شدند.

هیدرواکسید فلز به شکل فرآورده زمان شارژ به وجود می آیند.

چگالی نیرو به اندازه 50 درصد بیش از باتری های NiCad می باشد.

پیشرفت این مدل باتری ها با شتابی زیاد نسبت به باتری ها نیکل – کادیم بود.

تنها فرق آن ها با باتری های NiCad در نوع الکترود منفی به کار رفته در آن است، که در آن از مخلوط آهن با امکان نگهداری میزان زیادی از الکترون های استفاده شده است.

باتری های نیکل-کادمیوم(NiCd)

انرژی مورد نیاز لوازم جانبی مانند: دوربین ،لپ تاپ و تلفن های همراه توسط این باتری ها تامین می شد.

تا سال 1992 معیار صنعتی برای استفاده در لپ تاپ ها بود.

باتری های نیکل – کادمیوم از باتری های قابل شارژی است اگر به شکلی صحیح نابود نشوند ، آلودگی محیط زیست را به همراه دارند.

با توجه به قیمت پایینی که دارند و قدرت بسیار این مدل باتری از آن ها به عنوان گزینه ای مناسب برای تجهیزات دارای موتور یاد می شود.

باتری های لیتیوم- یون (Li-ion)

در قیاس با وزنی که دارند ، از قدرت بسیار زیادی برخوردارند.

موارد استفاده آنها در لب پاپ ها و تلفن های مدرن می باشد.

این مدل باتری در حال حاضر رقیب خود یعنی NiMH را حذف کرده است.

ساخته شده توسط لایه های ورقی آلومینیومی که پوشانده شده با اکسید کبالت است و نقش کاتد را در آن بازی میکند تولید شده و لایه های مسی احاطه شده با کربن به شکل آند عمل میکند.

پوسته کاتد و آند توسط یک لایه از هم جدا شده اند و به شکلی که به یکدیگر تاب خورده ند در الکترولیت مایع که در اصل جوی از لیتیوم است، فرورفته اند.

میزان انرِژی تولیدی توسط این باتری ها به اندازه باتری های NiMH می باشد. با این فرق که به اندازه 40 درصد از بقیه آن ها کوچکتر هستند، و به اندازه نصف آن ها وزن دارند، و به علت سمی نبودن مواد به کار رفته در آنها برای محیط زیست ضرری ندارند.

در حال حاضر این باتری ها از باتری های NiMH گران قیمت تر هستند.

در ارتباط با نحوه شارژ کردن باتری های Li-ion نکات ایمنی خاصی را باید مدنظر قرار دهید ، و حتما باید با شارژ های ویژه خود این باتری ها اقدام به شارژ کردن آن ها کنید.

فرایند شارژ و دشارژ شدن

در هنگام شارژ باتری قطب مثبتی که در باتری وجود دارد زنگ می زند و الکترون به وجود می آورد و قسمت قطب منفی باتری ، به شکل مصرف کننده ای که فقط جذب الکترون می کند ، کار می کند.

انتقال الکترون عامل به وجود آمدن شار الکتریکی درخارح از مدار الکتریکی باتری شده، و الکترولیت نیز به شکل بافر برای یونی که بین الکترودها جریان دارد ، رفتار می کند.

الکترولیت ها همینطور می توانند در رابطه با واکنش های الکتروشیمیایی که با آن ها روبرو هستد ، به شکی فعال عمل کند.

مقدار انرژی که برای شارژ باتری مورد استفاده قرار می گیرد ، به طور طبیعی از برق AC که به پریز وصل شده است ، گرفته می شود. زمان شارژ شدن باتری می تواند با توجه به استفاده از شارژر های سریع از چندین دقیقه و با توجه به استفاده از شارژر های معمولی تا چندین ساعت نیز به طول بیانجامد. قابلیتی که اکثر باتری ها دارند که در مدت زمان کوتاه تری نسبت به زمانی که شارژ برای شارژ احتیاج دارد، شارژ شوند.

در حال حاضر شارژ هایی تولید شده اند که می توانند باتری های NiMH را ظرف مدت 15 دقیقه شارژ کنند. شارژرهای سریع و یا اصطلاحاً فست شارژرها ، از چندین روش برای تعیین شارژ شدن کامل دستگاه برای تمدید انرژی باتری سبز استفاده می کنند، مانند(تشخیص از طریق ولتاژ، دما و ..) که بتوانند از آسیب رسیدن به باتری به دلیل شارژ زیاد جلوگیری کنند.