Хәтер эффекты нәрсә ул?
Хәтер эффекты - тулы зарядланган батарейкалар максималь энергия сыйдырышлыгын югалткан күренеш. Батарейка кечерәк сыйдырышлыкны "хәтерли" кебек тоела һәм башта мөмкин булганнан азрак көч бирә. Бу, беренче чиратта, никель - кадмийда (NiCd) һәм никель - металл гидрид (NiMH) батарейкаларында була, гәрчә бу химияләр арасында авырлык һәм механизмнар аерылып торалар.
Хәтер эффекты артындагы фән
Хәтер эффекты батарейканың эчке төзелешен үзгәртә торган катлаулы электрохимик процессны үз эченә ала. NiCd батареясы тулыландырылганчы бер үк дәрәҗәгә берничә тапкыр җибәрелгәндә, батарея тәлинкәләрендә кадмий гидроксид кристаллары барлыкка килә. Бу кристаллар вакыт узу белән зуррак үсә, электр җитештерүче химик реакцияләр өчен булган актив өслек мәйданын киметә.
Бу күренешнең техник термины - "көчәнеш депрессиясе". Кисәк агызу цикллары вакытында, химик энергия сакланган булса да, батареяның көчәнеше кирәк булганнан иртәрәк төшә. Бу, кулланылмаган сыйдырышлыкны саклап калгач, батарея бетә дигән иллюзия тудыра.
Швейцариядәге Пол Шеррер институтының тикшеренүләре 2013-нче елда төгәл механизмны ачыкладылар. Табигать материалларында басылган тикшерү нәтиҗәсендә хәтер эффектының электродның локальләштерелгән өлкәләрендә гамма - фазалы никель оксигидроксид барлыкка килүе ачыкланды. Бу регионнар батарея бер үк тирәнлектә өзлексез агызылгач, электрод өслегендә материаль этапларның бертөрле булмаган бүленешен барлыкка китергәндә үсә.
Ни өчен өлешчә агызу цикллары эффектны этәрә
Patternрнәк аерым зарядлау сессияләренә караганда мөһимрәк. NiCd батареясы 50% сыйдырышлыкка җибәрелә, аннары 20 тапкыр рәттән тулыландырыла, шул 50% бусагада хәтер эффектын үстерәчәк. Батарейка химиясе бу тәртипкә яраклаша, эчке материалларны реструктуризацияли, бу тайсыз циклларны оптимальләштерү.
Бу реструктуризация була, чөнки электрохимик реакцияләр батарея эчендә бер үк физик урыннарда була. Электродның тулы велосипедта булмаган өлкәләре азрак активлаша, шул ук вакытта кат-кат кулланылган өлкәләр проблемалы кристалл формированиесен үстерәләр. Вакыт узу белән, электродның кулланылмаган өлешләре гадәти эш өчен эффектив булмый.
Кайсы батарея төрләре тәҗрибә хәтер эффекты
Никель {{0} ad Кадмий (NiCd) батареялары: югары сизгерлек
NiCd батарейкалары хәтернең иң көчле эффектын күрсәтәләр. Бу батареялар сансыз чыбыксыз кораллар, гадәттән тыш яктырту системалары һәм 1960-нчы еллардан 1990-нчы елларга кадәр күчерелгән электроника белән эш итә. Әгәр дә зарядлау гадәтләре начар булса, аларның куллану сәләтен 20-30% ка киметергә мөмкин.
1000mAh NiCd аккумуляторы 50% кабатлану циклына дучар була, берничә айдан соң куллану сыйдырышлыгы 700 {{5} m 800mAh гына китерә ала. Калган сыйдырышлык югалмый - күпчелек җайланмалар җиңә алмаган югары көчәнеш барьеры артында бикләнгән.
Никель - Металл Гидрид (NiMH) батарейкалары: уртача сизгерлек
NiMH батарейкалары хәтер эффектының йомшак версиясен кичерәләр. Алар 1990-нчы еллар ахыры һәм 2000-нче еллар башында күп кушымталарда NiCd-ны алыштырдылар. Алар өлешчә велосипедта ниндидер сыйдырышлыкны югалта алалар, эффект NiCd батарейкаларына караганда 60-70% кимрәк.
Симүчәнлекнең кимүе электрод химиясенең аермаларыннан килә. NiMH батарейкалары кадмий урынына сирәк җир металл эретмәләрен кулланалар, алар велосипедта төрле кристалл структуралар ясыйлар. Бу структуралар NiCd батарейкаларына караганда азрак тотрыклы һәм җиңелрәк кире кайталар.
Литий {{0} on Ион һәм Литий Полимер Батарейкалары: Чын хәтер эффекты юк
Литий - нигезләнгән батареялар, шул исәптәнлитий полимер батареядизайннар, классик хәтер эффектын кичермәгез. Аларның химиясе бөтенләй башка принциплар буенча эшли - инкальация һәм {{2} l литий ионнарын катлам структураларга инкальацияләү {{3} memory хәтер эффекты өчен җаваплы кристалл формацияләрен җитештерми.
Бу литий полимер батарея технологиясенең хәзерге кулланучылар электроникасы, электр машиналары һәм портатив җайланмалар өстенлек итүенең бер сәбәбе. Кулланучылар бу батарейкаларны хәтер эффектыннан сыйдырышлыкны югалтудан курыкмыйча теләсә нинди зарядкада зарарлый ала.
Литий батарейкалары нәрсә эшли, башка механизмнардан әкренләп сыйдырышлык бетә: электродның бозылуы, каты электролит интерфейсының үсеше һәм литий белән каплау. Бу процесслар хәтер эффектыннан төптән аерылып торалар һәм зарядлау формаларына карамастан килеп чыга.
Хәтер эффекты турында гомуми ялгыш карашлар
Миф: Барлык зарядландырыла торган батарейкалар хәтер эффектына ия
Бу ышану NiCd чорыннан дәвам итә, хәтер эффекты чын күңелдән борчылган вакытта. Бүгенге көндә, тулыландырыла торган батарейкаларның күбесе литий химиясен кулланалар, бу проблеманы үстерми. Ялгыш караш кешеләрне кирәксез - литий батарейкаларын тулысынча чыгарырга этәрә, бу аларның гомерен кыскарта.
Миф: Сез тулыландырганчы тулысынча агызырга тиеш
Бу киңәш NiCd батареялары өчен дөрес иде, ләкин литий - күзәнәкләре өчен зарарлы. Литий батарейкалары тайзын чыгару циклын өстен күрәләр. Аларны 20% тан түбәнәйтү деградацияне тизләтә. Оптималь ысул уңайлы булганда зарядка ясый, мөмкин булганда батарейканы 20-80% сыйдырышлыкта саклый.
Миф: Кондиционер һәрвакыт хәтер эффектын төзәтә
- шартлау батарейканы тулысынча җибәрү һәм тулыландыру {{1} sometimes кайвакыт проблемалы кристалл структураларын җимерергә һәм бертөрле реформалаштырырга мәҗбүр итеп, NiCd күзәнәкләрендә хәтер эффектын кире кайтарырга мөмкин. Ләкин, начар зарядлау гадәтләреннән еллар дәвамында каты хәтер эффекты даими була. Кристаллар сыйдырышлыкны тулысынча торгызу өчен кондиционер өчен бик зур һәм тотрыклы үсә.
Миф: Хәтер эффекты ни өчен иске батареялар озакка сузылмый
Хәтер эффекты NiCd һәм NiMH батарейкаларында сыйдырышлыкны югалтуга ярдәм итсә дә, сирәк гаепле. Нормаль картлык процесслары - электрод коррозиясе, электролитларның бозылуы һәм сепараторның деградациясе {{2} older иске батарейкаларның күпчелек сыйдырышлылыгын киметә. Камил корылма гадәтләре булган биш - ел - иске NiCd батареясы әле яңа булганга караганда азрак заряд тотачак.
Батарея эшенә практик йогынты
Хәтер эффектының авырлыгы куллану формаларына бәйле. Зарядланганчы үлгәнче диярлек көч җыйган җайланмалар, өзлексез кулланылган чыбыксыз телефоннар кебек, хәтер эффектын киметәләр. Көн саен зарядка дәрәҗәсендә зарядланган җайланмалар, иртә чыбыксыз бораулау яки фотоаппарат кебек, зәгыйфь иде.
Контроль тестта, NiCd батарейкалары шул ук агызу тирәнлегендә 15-20 тайс циклдан соң үлчәнә торган хәтер эффектын эшләделәр. Эффект һәр кабатлау белән кушылды. Мондый 100 циклдан соң, сыйдырышлык югалту 25% яки аннан да күбрәк булырга мөмкин.
NiMH батарейкалары төрле үрнәкләр күрсәттеләр. Алар хәтернең мөһим эффектын күрсәтер алдыннан 50 - 70 тайс цикл таләп иттеләр, һәм максималь сыйдырышлык югалту гадәттә 10-15% тирәсе. Бу яхшырак толерантлык аларны тулы агызу практик булмаган югары дренаж җайланмалары өчен популяр итте.
Профилактика һәм кире стратегияләр
NiCd батареялары өчен
-30 0}} тулы агызу цикллары 20-30 саен хәтер эффектын булдырмаска ярдәм итә. Кондиционер яки реконструкция дип аталган бу практика тулы электрод өслеген куллана һәм локальләштерелгән кристалл формалашуга комачаулый. Кондиционер режимы булган махсус зарядлагычлар бу процессны автоматлаштыралар.
Кайбер индустриаль NiCd системалары импульс корылмасын кулланалар, кристалл формированиеләрен таркату өчен зарядка вакытында кыска югары - ток импульсларын кулланалар. Бу техника махсус җиһазлар таләп итә һәм кулланучылар батареялары өчен мөмкин түгел.
NiMH батареялары өчен
Вакыт-вакыт тулы агызу ярдәм итә, ләкин NiMH батарейкалары өлешчә велосипедта NiCd белән чагыштырганда яхшырак. 50әр 50-100 циклны тулысынча агызу җитәрлек хезмәт күрсәтә. Еш еш кондиционер минималь файда тәкъдим итә һәм кирәксез кием өсти.
Заманча батарея белән идарә итү
Эшчәнлекне оптимальләштерү өчен литий химиясе монитор корылма дәрәҗәләрен, температураны һәм агым агымын кулланган җайланмаларда батарея белән идарә итү системалары. Бу системалар кулланучының интервенциясен кирәксез итә. Кайбер җайланмалардагы "батарея калибрлау" процессы хәтер эффектына комачауламый - бу идарә итү системасына сыйдырышлыкны төгәл күзәтергә ярдәм итә.
Литий технологиясенә күчү
Кулланучылар кушымталарында NiCd һәм NiMH батарейкаларыннан ераклашу өлешчә хәтер эффекты проблемаларыннан килеп чыга. Manufactитештерүчеләр кулланучыларның - бушлай батареяларга хезмәт күрсәтергә теләгәннәрен таныдылар. Литий химиясе моны югары энергия тыгызлыгы һәм яхшырак көче - белән - авырлык дәрәҗәсенә китерде.
Литий полимер батарея технологиясен кулланган заманча җайланмалар NiMH белән чагыштырганда 2 - 3 тапкыр энергия саклауны тәкъдим иткәндә хәтер эффектыннан бөтенләй сакланалар. Бу аларны смартфоннар, планшетлар, дроннар һәм эш авырлыгын максимумлаштыручы башка авырлыкка сизгер кушымталар өчен идеаль итә.
Ләкин, NiCd һәм NiMH батарейкалары экстремаль температура, югары агызу темплары, яки озын - ышанычлылыгы хәтер эффектыннан өстен булган урыннарда кала. Резерв энергия системалары, медицина җайланмалары һәм кайбер сәнәгать кораллары әле дә никель - нигезләнгән химиягә таяналар.
Еш бирелә торган сораулар
Хәтер эффекты батареяны мәңгегә боза аламы?
Хәтер эффекты үзе батареяның физик төзелешенә зыян китерми. Электрод материалларының үзләрен ничек урнаштыруларын үзгәртеп, булган сыйдырышлыкны киметә. Теория буенча, дөрес кондиционер аны кире кайтарырга мөмкин, гәрчә начар зарядлау гадәтләренең авыр очраклары тулы торгызылуга каршы торырга мөмкин. Battery {3} use куллану өчен батарея куркынычсыз булып кала, ул эш вакыты азрак бирә.
Батарейканың хәтер эффекты барлыгын мин кайдан беләм?
Хәтер эффекты - корылма циклыннан соң тулы яхшырганнан соң яхшыра торган кыска эш вакыты булып күрсәтелә. Әгәр дә кондиционердан соң эш вакыты түбән булып калса, проблема хәтер эффекты түгел, ә гадәти картлык яки эчке зыян. Заманча литий батарейкалары бу үрнәкне күрсәтмәячәк, чөнки алар чын хәтер эффектын кичермиләр.
Хәтер эффекты машина батарейкаларына тәэсир итәме?
No.к. Автомобиль батареялары lead- кислотасы химиясен кулланалар, бу хәтер эффектын үстерми. Иске машина батарейкаларында сыйдырышлыкны югалту сульфациядән (кургаш сульфаты кристалл төзү), актив материал түгүдән, һәм электролит стратификациясе {{3} different төрле дәвалау чараларын таләп итә.
Ни өчен телефон җитештерүчеләре вакыт-вакыт тулы чыгаруны тәкъдим итәләр?
Бу киңәш хәтер эффектын профилактикалау түгел, батарея үлчәү калибрлау белән бәйле. Deviceайланма программа тәэминаты көчәнешне һәм токны күзәтеп батарея сыйдырышлыгын күзәтә. Вакыт-вакыт {{2} near бушка җибәрү системага батареяның чын сыйдырышлыгын үлчәргә ярдәм итә, корылма дәрәҗәсен бәяләүне яхшырта. Бу батареяның сыйдырышлыгын югалтмый.
Хәтер эффекты дистә еллар дәвамында батарея технологиясен формалаштырды. Аның механизмнарын аңлау яхшырак батарея химиясенә һәм акыллырак зарядлау системасына китерде. Бүгенге көндә кулланучыларның күбесе литий - нигезендәге батареялар ярдәмендә беркайчан да чын хәтер эффектын очратмасалар да, алынган сабаклар безнең көчле электр системаларын эшләвебезгә тәэсир итә.
Литий полимер батарея конструкцияләренә һәм башка алдынгы химия заводларына күчү хәтер эффектыннан качу гына түгел. Бу технологияләр энергия тыгызлыгында, зарядлау тизлегендә, заманча җайланма таләпләренә туры килгән оператив сыгылмада төп өстенлекләр тәкъдим итә. Никель - нигезләнгән батарейкалар кулланган кушымталар өчен, хәтер эффектын белү эшне һәм гомер озынлыгын арттыру өчен кыйммәтле булып кала.
Төп алымнар
Хәтер эффекты кабат кулланыла торган өлешчә агызу цикллары ярдәмендә кулланыла торган батарея сыйдырышлыгын киметә, беренче чиратта NiCd батарейкаларына тәэсир итә
Феномен кристалл формацияләрдән килеп чыга, алар велосипед вакытында локальләштерелгән электрод өлкәләрендә үсә
Литий - нигезләнгән батарейкалар, шул исәптән литий полимер конструкцияләре, чын хәтер эффектын кичермиләр
Вакытлыча кондиционер зарарлы батарея төрләрендә хәтер эффектын булдырмаска һәм кире кайтарырга ярдәм итә
Заманча батарея белән идарә итү системалары литий - белән эшләнгән җайланмаларга кул белән катнашу кирәклеген бетерә
