باتری قابل شارژ با بیشترین عمر باتری چقدر است؟

انرژی الکتریکی شکلی ضروری از انرژی در توسعه تمدن مدرن است، بنابراین باتری ها به یک نیاز ضروری در تولید و زندگی انسان تبدیل شده اند.

باتری در معنای محدود به وسیله ای اطلاق می شود که می تواند انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. باتری هایی که در زندگی روزمره ما استفاده می شوند، همه متعلق به این ستون هستند، مانند رایج ترین باتری خشک، یعنی باتری روی منگنز. علاوه بر باتری نیکل کادمیوم، باتری نیکل هیدروژن و باتری اسید آلومینیوم برای خودروها و غیره.

باتری تعمیم یافته به دستگاهی اشاره دارد که می تواند انرژی الکتریکی را به اشکال دیگر ذخیره کند و دوباره به انرژی الکتریکی تبدیل شود. به عنوان مثال، باتری انرژی هسته ای مورد استفاده در برخی از فضاپیماها وسیله ای است که می تواند انرژی هسته ای را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. علاوه بر این، ماهیت ساخت نیروگاه های ذخیره سازی پمپ شده در برخی زمینه ها را می توان به عنوان شکل جایگزین سلول غول پیکر نیز در نظر گرفت. نیروگاه به اصطلاح ذخیره سازی پمپ شده از پمپ های آب اضافی برقی برای ذخیره آن استفاده می کند و پیک تقاضا و فصل خشک را برای تولید نیروی آب ذخیره ای آزاد می کند.

باتری های انرژی شیمیایی معمولی انرژی الکتریکی را به شکل تشکیل شیمیایی، باتری های هسته ای انرژی الکتریکی را به شکل انرژی هسته ای و نیروگاه های ذخیره سازی پمپ شده انرژی الکتریکی را به صورت انرژی پتانسیل گرانشی ذخیره می کنند. به طور کلی، آنها در اصل باتری هستند.

وقتی صحبت از باتری ها می شود، یک چیز بسیار مهم است: عمر باتری. دلیل اینکه مردم باتری را اختراع کردند نه تنها برای ذخیره نیرو، بلکه برای تامین برق تجهیزات الکتریکی در هر زمان و هر مکان است. اگر عمر باتری باتری لیتیومی بسیار کوتاه است و به زودی شارژ آن تمام می شود، باید ناخوشایند باشد. من معتقدم همه ما این را می دانیم. عمر باتری فعلی در واقع با نیازهای ما فاصله زیادی دارد. استفاده از تلفن های همراه کوچک بدون ایستگاه های شارژ دشوار است و وسایل نقلیه جدید انرژی که با این نوع نیرو رانده می شوند نیز با مشکلات مشابهی روبرو هستند. بهبود عمر باتری به یک نیاز فوری تبدیل شده است.

آیا می دانید بادوام ترین باتری چیست؟ ممکن است به باتری هسته ای فکر کنید، اما نه، باتری هسته ای نصب شده در وویجر 2 بیش از 40 سال است که دوام آورده است، اما باتری با بیشترین طول عمر باتری هسته ای نیست، بلکه باتری شیمیایی است.

آیا باتری های انرژی شیمیایی برای بیش از 40 سال قابل استفاده هستند؟ بله، می تواند و یک شکاف بزرگ وجود دارد. طولانی ترین باتری تاریخ باتری ساعت آکسفورد بود. "باتری زنگ آکسفورد" از یک سری پشته های خشک و یک جفت زنگ تشکیل شده است. دو پشته خشک بعدی یک ساعت و یک توپ فلزی بین دو ساعت دارند. وقتی زنگ توپ فلزی در طرف دیگر همان نیروی دفع بار باشد، وقتی طرف دیگر با آن برخورد کند، انتقال بار اتفاق می‌افتد. نیروی دافعه دوباره توپ را دور می کند و بسته به منبع تغذیه مداوم، زنگ به صدا در می آید.

باتری زنگ آکسفورد چگونه به وجود آمد؟ یک روز در سال 1840، رابرت واکر، استاد فیزیک دانشگاه آکسفورد، این دستگاه را از یک سازنده ابزار خریداری کرد و آن را در قفسه ای در راهرو آزمایشگاه کلارندون در دانشگاه آکسفورد گذاشت.

با کمال تعجب، سه سال، پنج سال و ده سال بعد، زنگ هنوز به صدا در می آید و منبع تغذیه تمام نشده است. مردم بسیار کنجکاو هستند که زنگ کی متوقف شود، بنابراین مردم سال ها و سال ها منتظر می مانند. سرانجام پس از گذشت 180 سال، زنگ آزمایشگاه کلارندون در راهروی دانشگاه آکسفورد همچنان به صدا در می آید و هیچ نشانه ای از ضعیف شدن آن دیده نمی شود. هیچ کس نمی داند چه مدت زنگ می زند، و ممکن است نتوانیم صبر کنیم تا متوقف شود. پس در این دو راکتور خشک چه چیزی برای پشتیبانی از زنگ 180 ساله وجود دارد؟

ساختار داخلی پشته خشک باتری زنگ آکسفورد یک راز است. هیچ کس نمی داند، زیرا بسیار باستانی است و هیچ کس انتظار ندارد که آنقدر طول بکشد، بنابراین هیچ کس از سازنده ساز در مورد ساختار داخلی پشته خشک سؤال نکرده است، بنابراین طبیعتاً هیچ کس نمی داند.

چرا این، این قدر سخت است؟ چرا شمع خشک را مستقیما باز نمی کنید؟ بله اگر بازش کنید می بینید. اما "باتری ساعت آکسفورد" از لحظه خرید در یک جعبه شیشه ای دوتایی بدون هوا بسته شده بود، بنابراین کاملاً از هوای بیرون جدا شد. اگر آن را باز کنید، محیط اصلی خود را از بین می برد. بنابراین مردم همچنان منتظر می مانند، منتظر لحظه ای می مانند که بالاخره متوقف می شود، و سپس آن را باز می کنند، اما هیچ کس نمی داند تا چه مدت باز می شود. حدس های زیادی در مورد ساختار داخلی باتری زنگ آکسفورد وجود دارد. برخی از مردم فکر می کنند که ساختار داخلی پشته خشک شبیه به باتری روی منگنز مدرن است که دی اکسید منگنز به عنوان قطب مثبت و سولفات روی به عنوان قطب منفی است. اما همه چیز حدس و گمان است و تا زمانی که متوقف نشود، پاسخ آشکار نخواهد شد.