Batterieexperiment - Materialien und Batterietemperatur

Batterien sind Gerüste, die synthetische Energie speichern und diese anschließend als elektrische Energie entladen, wenn sie mit einem Stromkreis verbunden sind. Batterien können aus zahlreichen Materialien hergestellt werden, aber sie alle bieten drei grundlegende Teile: eine Metallanode, eine Metallkathode und einen Elektrolyten dazwischen. Der Elektrolyt ist eine ionische Anordnung, die es der Ladung ermöglicht, durch das Gerüst zu wandern. An dem Punkt, an dem eine Last wie ein Licht verbunden ist, tritt eine Oxidations-Abnahme-Reaktion auf, die Elektronen aus der Anode lässt, während die Kathode Elektronen aufnimmt.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Li-Ionen-Batterien werden häufig in EV-Anwendungen eingesetzt und sind während ihrer Lebensdauer einigen reifenden Stößen ausgesetzt. Da das Wohlbefinden der Batterie nicht direkt abgeschätzt werden kann, können Daten über ihr Wohlbefinden gewonnen werden, indem die Grenzen des Modells, das sein dynamisches Verhalten abbildet, iterativ neu bewertet werden. Die vorgeschlagene Strategie wendet Gruppen von Informationssignalen (PRBS-Strom und konsistente strom-stetige Spannung (CC-CV)-Bewegungen in Richtung) der Batterien an, um die lebenswichtigen Reifefaktoren zu bewerten. Reproduktionstests wurden verwendet, um die sachlichen Eigenschaften der Bewerter als Element der Plangrenzen der Infosignalfamilien zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass der CC-CV-Lade-Freigabe-Zyklus die Wahrscheinlichkeit hat, die meisten Daten aus der Grenzbewertung des Batteriemodells zu gewinnen.

SOH ist eine zentrale Frage, um Kosten zu sparen und Sicherheit bei der Verwendung einer wiederaufladbaren Batterie zu gewährleisten. Daher wurden verschiedene Experimente zu dieser Bewertung ernsthaft durchgeführt. Nichtsdestotrotz benötigt die überwiegende Mehrheit der Experimente die explorativen Informationen für die gesamte Lebensdauer einer Batterie und umfasst ein Standard-Lade-/Freigabedesign, das dieses aktuelle Fahrbeispiel in der Realität nicht widerspiegelt. Daher ist es nicht sinnvoll, die Ergebnisse auf das Executives Framework (BMS) eines Elektrofahrzeugs anzuwenden. Es wird eine funktionelle Charakterisierungsverschwörung in Abhängigkeit von Multilayer-Perceptron (MLP) vorgeschlagen. In Anbetracht der Tatsache, dass es keine Informationen über die gesamte Lebenserwartung gibt, wurde eine vom neuronalen Experiment abhängige Reihenfolge durchgeführt, wobei nur Informationen über eine gewisse diskrete Lebenserwartung verwendet wurden. Aufgrund der Verwendung von MLP wird der SOH mit hoher Genauigkeit in der vorbereiteten Lebenserwartung bewertet. Außerdem zeigt es sogar bei unentwickelter Lebenserwartung eine zulässige Beurteilungsgenauigkeit.

Eine der Hauptbatterien, entworfen von Alessandro Volta, ist die voltaische Last. Es ist ein Haufen von Zink- und Kupferplatten, die durch papierabsorbierendes Salzwasser oder Essig isoliert sind und eine Weiterentwicklung von fadenscheinigen Batteriezellen bilden. Das Verbinden von Drähten vom oberen und unteren Teil der Last zu einer Last schließt den Stromkreis ab. Die entstehende Spannung wird dadurch begrenzt, dass die Schwere des Stapels letztendlich den Elektrolyten zwischen den untersten Schichten herausdrücken kann.

Materialien für Batterieexperimente

Industriell zugängliche Batterieexperimente verwenden eine Reihe von Metallen und Elektrolyten. Als Anodenmaterialien werden metallisches Blei, Aluminium, Cadmium-Lithium, Zink, Eisen, Lanthanoid oder Graphit verwendet. Die gebräuchlichsten Materialien, die für Kathoden verwendet werden, können aus Quecksilberoxid, Mangan oder Bleidioxid, Nickeloxyhydroxid oder Lithiumoxid bestehen. KOH-Elektrolyt wird in den meisten Batterietypen verwendet, jedoch verwenden einige Batterien NH3 oder ZnCl2, Thionylchlorid, ätzende Schwefelsäure oder lithiierte Metalloxide. Die spezifische Mischung unterscheidet sich je nach Batterietyp. Zum Beispiel verwenden normale lösliche Einwegbatterien eine Zinkanode, eine Mangandioxidkathode und Kaliumhydroxid als Elektrolyt

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Alle Batterien produzieren etwa 2 Volt, ab und zu etwas mehr oder weniger, abhängig von der Art der Batterie und den verwendeten synthetischen Substanzen. Um Batterien mit höheren Spannungen herzustellen, verbinden die Hersteller nicht unterscheidbare Batterien in einer Reihenschaltung. Auf diese Weise werden die Spannungen der einzelnen Batterien addiert, so dass aus sechs 2-Volt-Batteriezellen eine 12-Volt-Batterie (6 x 2 = 12) wird. Sie können ein ähnliches elektrisches Experiment verwenden, um Ihre eigenen akkupacks zu Hause herzustellen. Dies erfordert grundlegende Mathematik. Sie können eine Batterie herstellen, indem Sie ein beliebiges organisches Produkt oder ein Gemüse wie eine Zitrone oder eine Kartoffel verwenden, um den Elektrolyten bereitzustellen. Der Saft im Inneren ist leitfähig, so dass, wenn zwei Metallstücke, wie eine Kupfermünze und ein Zinknagel, in das Naturprodukt getrieben werden, ein elektrischer Fluss erzeugt wird. Dies kann verwendet werden, um ein kleines elektronisches Gerät mit geringer Leistung zu steuern, wie eine computergestützte Show.

Temperatur des Batterieexperiments

Einige Batterien sind schwach und einige sind Hochtemperaturbatterien. Hochtemperaturbatterie bezieht sich auf Lithium-Polymer-Batterien, die unter unverschämt hohen Temperaturen arbeiten können, zum Beispiel 60 ° C, 70 ° C, 80 ° C, 85 ° C. Diese Art von Batterie ist eine ungewöhnliche Batterie, die den Anforderungen von Anwendungen, die unter glühenden Bedingungen arbeiten, und Fahrzeuggeräten im Sommer, z . Diese Reichweite liegt außerhalb des Temperaturbereichs einer gewöhnlichen Lithium-Polymer-Batterie, die mit maximal +60 ° C arbeiten kann, dann wird die 80 ° C Hochtemperaturbatterie geplant und verwendet. niedertemperaturbatterien beziehen sich auf Batterien, mit denen alle Experimente bei Raumtemperatur durchgeführt werden.

Experimente mit Batterien und Magneten

Das gebräuchlichste Experiment mit Batterien und Magneten ist das Drehdrahtexperiment. Der Drehdrahttest ist wirklich ein Experiment, das einen direkten Motor, bekannt als homopolarer Motor, unter Verwendung von nur drei Dingen herstellt, einer AA-Batterie, Kupferdraht (Sie können Kupferbilderdraht bei Bunnings kaufen) und einem runden Neodym-Magneten (diese sind sofort im Internet, bei eBay usw. verfügbar).

Der Kupferdraht wird herumwirbeln. An dem Punkt, an dem der Draht den höchsten Punkt der Batterie und des Magneten berührt, bildet er einen Stromkreis, der Elektronen fließen lässt – das ist der Strom. Durch den Magneten am unteren Teil der Batterie ist zusätzlich ein anziehendes Feld vorhanden. An dem Punkt, an dem sich Elektronen in Sichtweite eines anziehenden Feldes bewegen, wird eine Leistung erzeugt, die sowohl der Richtung des Elektronenverlaufs (Strom) als auch dem anziehenden Feld entgegengesetzt ist. Diese Kraft, die als Lorentzkraft bekannt ist, folgt dem Draht und bewegt ihn, wodurch der Draht herumwirbelt. Er wird dies so lange tun, wie er den höchsten Punkt des akkus und den Magneten berührt.

Abschluss

Um ein Experiment zur Herstellung Ihrer eigenen Batterie zu Hause durchzuführen, benötigen Sie nur zwei einzigartige Arten von Metall, einige Kupferdrähte und ein leitfähiges Material. Zahlreiche Haushaltsgegenstände können als leitfähiges Material verwendet werden, in das Sie Ihre Metalle legen – zum Beispiel Salzwasser, eine Zitrone oder sogar Erde. Diese Batterie macht Strom, da das Erfrischungsgetränk als Elektrolyt für das Kupferband und das Aluminiumband dient.