برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

برسیی باتر ی  ، چگونگی  کار کرد باتری  و انواع آن

انواع باتری
قلب کامپیوتر لب تاب، گوشی موبایل، دوربین فیلمبرداری دیجیتال یا دستگاه پخش MP3 شما پردازنده یا نرم افزار نیست، باتری است . بدون آن، منبع همیشه در دسترس انرژی وسایل پرتابل الکترونیکی چیزی جز وسایل گران قیمت مگس وزن نیستند .متداولترین گونه باتری موجود در وسایل همراه ، یک باتری غیر قابل شارژ استاندارد است . این باتریها از لحاظ شیمیایی به دو گونه عمده تقسیم می شوند : الکالاین یا لیتیمی. اما وسایل همراه پراستفاده ، مانند لب تابها، گوشیهای موبایل و PDA ها معمولا به باتریهای قابل شارژ اتکا دارند دو نوع متمایز باتریهای قابل شارژ در بازار متداول است : نیکل ـ بنیاد . شامل نیکل ـ کادمیم و لیتیم بنیاد شامل لیتیم ـ یون و پولیمر لیتیم ـ یون .

باتریهای غیرقابل شارژ استاندارد

الکالاین یا قلیایی (Alkaline )

کارآمدی باتریهای قلیایی معمولا ۱۰ برابر کارآمدی باتریهای قدیمی روی ـ کربن است . آنها طول عمر بیشتری دارند و می توانند ۸۵ درصد از ظرفیت خود را پس از پنج سال ذخیره حفظ کنند . باتریهای قلیایی کمتر نشت می کنند و در محدوده گسترده ای از دمای محیط می توانند کار کنند .

لیتیم (Lithium )

باتریهای لیتیم از لیتیم در حالت فلزی آن استفاده می کنند تا به یک چگالی انرژی بسیار بالا دست پیدا کنند ، در نتیجه مدت عمل طولانی و طول عمر نگهداری (در قفسه ) زیادی دارند . باتریهای لیتیم می توانند پس از پنج سال عدم استفاده تا ۹۷ درصد از ظرفیت اسمی خود را حفظ کنند. باتریهای لیتیم بهترین جایگزین برای باتریهای قلیایی استاندارد دوربینهای دیجیتال ، دستگاهای پخش MP3 و سایر وسایل الکترونیکی هستند .

باطری های شارژ شدنی

نیکل ـ کادمیم (Ni-cd یا nickel-cadmium

باتریهای نیکل ـ کادمیم سرعت شارژ شدن بالایی را فراهم می سازند و می توانند طول عمر خوبی داشته باشند با بیش از هزار چرخه شارژ/دشارژ . اگر پیش از آنکه باتریهای نیکل ـ کادمیم کاملا دشارژ (خالی ) نشوند آنها را شارژ کنید کارآیی آنها پایین می آید . بعضی از شارژرهای باتریهای نیکل ـ کادمیم دارای مداری برای دشارژ کردن باتری ، پیش از شارژ کردن آنها هستند . باتریهای نیکل ـ کادمیم به یک دوره break-in نیاز دارند . بسیاری از سازندگان این نوع باتریها سه بار چرخه شارژ/دشارژ را پیش از آنکه باتری به حالت بهینه خود برسد توصیه می کنند .

باتریهای هیبرید نیکل ـ فلز (NّiMH یا nickel-metal hybride )

باتریهای NIMH سی تا چهل درصد ظرفیت انبارش بیشتری را نسبت به معادلهای نیکل ـ کادمیم دارند، اما تعداد چرخه شارژ/دشارژ مجدد کمتری را پشتیبانی میکنند بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه معمول است . باتریهای NIMH پیش از شارژ به دشارژ کامل نیاز ندارند ، در نتیجه می توانید پیش از یک استفاده طولانی برنامه ریزی شده ، آن را کاملا شارژ کنید . اگر باتری NIMH تعداد دفعات زیادی بطور کامل دشارژ (خالی) شود طول عمر آن کم می شود . هر چند اگر گاهی اجازه دهید که کاملا تخلیه شود به گونه ای بهینه کار خواهد کرد .شارژ کردن باتریهای NIMH نسبت به معادل باتریهای نیکل ـ کادمیم طولانی تر است و اگر بیش از حد شارژ شوند یا در زمانی که باتری داغ است شارژ ادامه یابد احتمال دارد که خراب شوند . شارژرهای NIMH خوب می توانند جلوی شارژ بیش از حد باتری را بگیرند یا اگر دمای داخلی باتری زیاد باشد عمل شارژ را متوقف کنند .

باتریهای لیتیم ـ یون (Lithium-Ion )

باتریهای لیتیم ـ یون بالاترین چگالی انرژی را فراهم می سازند .تقریبا دو برابر انرژی قابل دسترسی از باتریهای نیکل ـ کادمیم . آنها به دشارژ کامل نیاز ندارند ، به دوره break-in نیاز ندارند و از مسئله حافظه باتری خبر ندارند . می توانید در هر زمانی یک باتری لیتیم ـ یون را بی آنکه روی کارآیی باتری اثر بگذارد شارژ کنید ، اما چون باتریهای لیتیم ـ یون معمولا دارای طول عمر شارژ/دشارژ ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه هستند اگر زود به زود و قبل از تخلیه ، این باتری را شارژ کنید طول عمر باتری را پایین می آورید . با آنکه بسیاری از سازندگان باتریهای لیتیم ـ یون طول عمر باتری را تا سه سال ذکر می کنند ، بعضی از مصرف کنندگان طول عمر تا ۱۸ ماه را گزارش کرده اند


پولیمر لیتیم ـ یون (Li-Ion polymer )
باتریهای پولیمر لیتیم ـ یون که گاهی به Li-Poly یا Lipo نیز مشهورند ، اساسا شبیه به باتریهای لیتیم ـ یون هستند . اختلاف اصلی در آن است که پولیمرهای لیتیم ـ یون بسیار نازکتر هستند ، با اندازه هایی به کوچکی یک میلیمتر . باتریهای پولیمر لیتیم ـ یون بسیار سبک نیز هستند و در برابر شارژ بیش از حد و نشت مواد شیمیایی نیز مقاومترند . اما تولید آنها گرانتر از باتریهای لیتیم ـ یون تمام می شود و چگالی انرژی پایین تری دارند . باتریهای پولیمر لیتیم ـ یون بیشتر در وسایل الکترونیکی سبک وزن و گران قیمت مانند گوشیهای موبایل به کار می روند .

دقت در جابجایی

همه انواع باتریها جایگزین پذیر نیستند . هرگز از باتری لیتیم ـ یون روی وسیله ای که برای استفاده از این نوع باتری طراحی نشده است بهره نگیرید . معمولا می توانید از باتریهای نیکل ـ بنیاد قابل شارژ به جای باتریهای الکالاین هم اندازه بهره بگیرید و مسئله ای پیش نیاید . اگر به جای باتری های غیر قابل شارژ استاندارد می خواهید از باتریهای قابل شارژ نیکل ـ بنیاد بهره بگیرید ، یک شارژر با کیفیت خوب بخرید . شارژرهای باتری خوب می توانند طول عمر باتری را زیاد کنند .


http://reglator.mihanblog.com/post/9


 

کادمیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Cd و عدد اتمی 48 قرار گرفته است. کادمیم عنصری نسبتا" کمیاب ، نرم ، رنگ سفید مایل به آبی و فلز انتقالی سمی می باشدکه در سنگ معدن روی وجود داشته و در باطریها به مقدار زیادی مورد استفاده قرار می گیرد.

خصوصیات قابل توجه


کادمیم فلز دو ظرفیتی است نرم ، چکش خوار ، انعطاف پذیر و به رنگ سفید مایل به آبی که با چاقو به راحتی بریده می شود.این عنصر از بسیاری جهات شبیه روی است اما کادمیم ترکیبات پیچیده بیشتری بوجود می آورد.
معمولی ترین حالت اکسیداسیون کادمیم 2+ می باشد ، گرچه نمونه های کمیابی از 1+ نیز می توان پیدا کرد.

کاربردهـــــــــا


تقریبا" سه چهارم کادمیم در باطریها استفاده می گردد( بخصوص باطریهای Ni-Cd) و بیشتر یک سوم باقی مانده عمدتا" جهت رنگها،پوششها ، آبکاری و بعنوان مواد ثبات بخش در پلاستیکها بکار می رود.
کاربردهای دیگر :

  • در بعضی از آلیاژهای زود ذوب به کار می رود.
  • به علت ضریب اصطکاک پائین و مقاومت بسیار خوب در برابر خستگی ، در آلیاژهای بلبرینگ از آن استفاده می شود.
  • 60% از کادمیم یافت شده در آبکاری الکتریکی به کار می رود.
  • انواع بسیاری از لحیم ها حاوی این فلز هستند.
  • بعنوان مانعی برای کنترل کافش اتمی( nuclear fission) به کار می رود .
  • ترکیبات حاوی کادمیم در مواد درخشان تلویزیونهای سیاه و سفید ونیز در مواد درخشان آبی و سبز در لامپ تصویر تلویزیونهای رنگی بکار می روند.
  • کادمیم نمکهای مختلفی را بوجود می آورد که معمول ترین آنها سولفات کادیم است. از این سولفید بعنوان رنگدانه زرد استفاده می شود.
  • در برخی نیمه هادی ها کاربرد دارد.
  • بعضی از ترکیبات کادمیم بعنوان تثبیت کننده در Polyvinyl Coloride بکار می رود.

تاریخچــــــــــــــه


کادمیم ( لاتین cadmia ، یونانی kadmeia به معنی کالامین) در سال 1817 در آلمان توسط Friedrich Stromeyer کشف
سنگهای معدن که حاوی کادمیم می باشند کمیاب بوده و در صورت یافت شدن به مقادیر خیلی کم وجود دارند . CdS) Greenockite ) ، تنها کانی مهم کادیم ، تقریبا همیشه به ZnS) sphalerite ) متصل است.درنتیجه کادمیم عمدتا" بعنوان یک محصول جانبی از استخراج ، خالص سازی و تصفیه سولفید اوره حاصل از سنگ معدن روی ، و به میزان کمتر سرب و مس تولید می شود.



img/daneshnameh_up/f/fb/180pxCadmiumMetalUSGOV.jpg



مقدار کمی از کادمیم (تقریبا" 10% مصرف )از منابع ثانویه- که عمدتا" از خاکه حاصل ازبازیافت تکه های آهن و فولادآمریکا از سال 1907 آغاز گردید اما بعد از وضعیت زندگی استاد درجنگ جهانی اول

ایزوتوپ

است- بدست می آید.تولید در بود که این عنصر کاربرد فراوانی پیدا کرد.
کادمیم بطورطبیعی شامل 6
ایزوتوپ پایداراست. 27 ایزوتوپ پرتوزا(radioisotopes )شناخته شده که پایدارترین آنها Cd-113 با نیمه عمر 7/7 کوادریلیون سال،109 Cd- با نیمه عمر6/426 روز و Cd-115 با نیمه عمر 46/53 ساعت می باشد.مابقی ایزوتوپهای رادیو اکتیو دارای نیمه عمری کمتر از 5/2 ساعت بوده که اکثر آنها نیمه عمرشان کمتر از 5 دقیقه است.این عنصر دارای 8 ایزومر هسته ای «meta state) است که پایدار ترینشان Cdm-113 ( با نیم عمر 14.1 سال) ، Cdm-115 (با نیم عمر 44.6 روز) و Cdm-117 ( با نیمه عمر 3.36 ساعت) می باشد.
ایزوتوپهای کادمیم از نظر
وزن اتمی در بازه از واحد Cd-97» amu ) ، تا Cd-138) amu129.934 ) قراردارند. حالت فروپاشی اتمی بلافاصله ، پیش از دومین ایزوتوپ پایدار فراوان ، Cd-12 ، الکترون گیری و حالت بلافاصله بعدی ، کاهش بتا می باشد .محصول فروپاشی اصلی قبل از Cd-112 ، عنصر 47 «نقره) و محصول بعد از آن عنصر 49 ( ایندیم) است.
هشدارهــــــــا
کادمیم از معدود عناصری است که هیچگونه نقش ساختاری در بدن
انسان ندارد.این عنصر و محلول ترکیبات آن حتی به میزان بسیار کم ، سمی هستند و در اندامها و محیط زیست ، ذخیره می شوند.
استنشاق گرده های کادمیم به سرعت در
دستگاه تنفسی و کلیه ها ایجاد مشکلاتی می کند که می توانند کشنده باشند ( اغلب از نارسائی کلیوی). خوردن هر مقدار قابل ملاحظه ای ازکادمیم موجب مسمومیت سریع کبد وکلیه ها می گردد.




silver - cadmium - indium

__Cd''
Hg  
 


img/daneshnameh_up/2/29/Cd_TableImage.png

جدول کامل

عمومی

نام, علامت اختصاری, شماره

Cadmium, Cd, 48

گروه شیمیایی

فلز انتقالی

گروه, تناوب, بلوک

12, 5 , d

جرم حجمی, سختی

8650 kg/m3, 2

رنگ

خاکستری نقره ای فلزی
img/daneshnameh_up/1/14/125pxCd2C48.jpg

خواص اتمی

وزن اتمی

112.411 amu

شعاع اتمی (calc.)

155 «161» pm

شعاع کووالانسی

148 pm

شعاع وندروالس

158 pm

ساختار الکترونی

Kr]4d10 5s2]

-e بازای هر سطح انرژی

2, 8, 18, 18, 2

درجه اکسیداسیون «اکسید)

2 «باز ملایم)

ساختار کریستالی

شش گوش

خواص فیزیکی

حالت ماده

Solid _)

نقطه ذوب

594.22 K (609.93 °F)

نقطه جوش

1040 K (1413 °F)

حجم مولی

13.00 ש»10-6 ««متر مکعب بر مول

گرمای تبخیر

100 kJ/mol

گرمای هم جوشی

6.192 kJ/mol

فشار بخار

14.8 Pa at 597 K

سرعت صوت

2310 m/s at 293.15 K

متفرقه

الکترونگاتیویته

1.69 «درجه پائولینگ)

ظرفیت گرمایی ویژه

233 J/«kg*K)

رسانائی الکتریکی

13.8 106/m اهم

رسانائی گرمایی

96.8 W/«m*K)

1st پتانسیل یونیزاسیون

867.8 kJ/mol

2nd پتانسیل یونیزاسیون

1631.4 kJ/mol

3rd پتانسیل یونیزاسیون

3616 kJ/mol

پایدارترین ایزوتوپها

ایزو

وفور طبیعی

نیمه عمر

DM

DE MeV

DP

188Cd

0.89%

Cd با60 نوترون پایدار است

109Cd

{syn.}

462.6 d

ε

0.214

109Ag

110Cd

12.49%

Cd با62 نوترون پایدار است

111Cd

12.8%

Cd با 63 نوترون پایدار است

112Cd

24.13%

Cd با 64 نوترون پایدار است

113Cd

{syn.}

7.7 E15 y

β-

0.316

113In

113Cdm

{syn.}

14.1 y

β-
IT

0.580
0.264

113In

114Cd

28.73%

Cd با 66 نوترون پایدار است

116Cd

7.49%

Cd با 68 نوترون پایدار است

واحدهای SI& STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.

http://environmentearth.mihanblog.com/post/114

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :