[PR]上記の広告は3ヶ月以上新規記事投稿のないブログに表示されています。新しい記事を書く事で広告が消えます。
Know Something about Battery
The battery dictates the speed with which mobility advances. So important is this portable energy source that any incremental improvement opens new doors for many products. The better the battery, the greater our liberty will become.
Besides packing more energy into the battery, engineers have also made strides in reducing power consumption of portable equipment. These advancements go hand-in-hand with longer runtimes but are often counteracted by the demand for additional features and more power.
The end result is similar runtimes but enhanced performance.
The battery has not advanced at the same speed as microelectronics, and the industry has only gained 8 to 10 percent in capacity per year during the last two decades. This is a far cry from Moore’s Law* that specifies a doubling of the number of transistors in an integrated circuit every two years. Instead of two years, the capacity of lithium-ion took 10 years to double.
In parallel with achieving capacity gain, battery makers must also focus on improving manufacturing methods to ensure better safety. The recent recall of millions of lithium-cobalt packs caused by thermal runaway is a reminder of the inherent risk in condensing too much energy into a small package. Better manufacturing practices should make such recalls a thing of the past. A generation of Li-ion batteries is emerging that are built for longevity. These batteries have a lower specific energy (capacity) than those for portable electronics and are increasingly being considered for the electric powertrain of vehicles.
People want an inexhaustible pool of energy in a package that is small, cheap, safe and clean, and the battery industry can only fulfill this desire partially. As long as the battery is an electrochemical process, there will be limitations on capacity and life span. Only a revolutionary new storage system could satisfy the unquenchable thirst for mobile power, and it’s anyone’s guess whether this will be lithium-air, the fuel cell, or some other ground-breaking new power generator, such as atomic fusion. For most of us, the big break might not come in our lifetime.
Meeting Expectations
Many battery novices argue, wrongly, that all advanced battery systems offer high energy densities, deliver thousands of charge/discharge cycles and come in a small size. While some of these attributes are possible, this is not attainable in one and the same battery in a given chemistry.
A battery may be designed for high specific energy and small size, but the cycle life is short. Another battery may be built for high load capabilities and durability, and the cells are bulky and heavy. A third pack may have high capacity and long service life, but the manufacturing cost is out of reach for the average consumer. Battery manufacturers are well aware of customer needs and respond by offering products that best suit the application intended. The mobile phone industry is an example of this clever adaptation. The emphasis is on small size, high energy density and low price. Longevity is less important here.
The terms nickel-metal-hydride (NiMH) and lithium-ion (Li-ion) do not automatically mean high specific energy. For example, NiMH for the electric powertrain in vehicles has a specific energy of only 45Wh/kg, a value that is not much higher than lead acid. The consumer NiMH, in comparison, has about 90Wh/kg. The Li-ion battery for hybrid and electric vehicles can have a specific energy as low as 60Wh/kg, a value that is comparable with nickel-cadmium. Li-ion for cell phones and laptops, on the other hand, has two to three times this specific energy.
The Cadex-sponsored website www.BatteryUniversity.com generates many interesting questions. Those that stand out are, “What’s the best battery for a remote-controlled car, a portable solar station, an electric bicycle or electric car?” There is no universal battery that fits all needs and each application is unique. Although lithium-ion would in most instances be the preferred choice, high price and the need for an approved protection circuit exclude this system from use by many hobbyists and small manufacturers. Removing Li-ion leads back to the nickel- and lead-based options. Consumer products may have benefited the most from battery advancements. High volume made Li-ion relatively inexpensive.
Will the battery replace the internal combustion engine of cars? It may come as a surprise to many that we don’t yet have an economical battery that allows long-distance driving and lasts as long as the car. Batteries work reasonably well for portable applications such as cell phones, laptops and digital cameras. Low power enables an economical price; the relative short battery life is acceptable in consumer products; and we can live with a decreasing runtime. While the fading capacity can be annoying, it does not endanger safety.
Lead is a toxic metal that can enter the body by inhalation of lead dust or ingestion when touching the mouth with lead-contaminated hands. If leaked onto the ground, the acid and lead particulates contaminate the soil and become airborne when dry. Children and fetuses of pregnant women are most vulnerable to lead exposure because their bodies are developing. Excessive levels of lead can affect a child’s growth, cause brain damage, harm kidneys, impair hearing and induce behavioral problems. In adults, lead can cause memory loss and lower the ability to concentrate, as well as harm the reproductive system. Lead is also known to cause high blood pressure, nerve disorders, and muscle and joint pain. Researchers believe that Ludwig van Beethoven became ill and died from lead poisoning.
Lithium-ion has a high specific energy and even though safe, high usage by millions of consumers is bound to generate failures. In 2006, a one-in-200,000 breakdown triggered a recall of almost six million lithium-ion packs. Heat-related battery failures are taken very seriously, and manufacturers choose a conservative approach. Let’s examine this closer.
Batteries are safe, but precaution applies when touching damaged cells and when handling lead acid systems that have access to lead and sulfuric acid. Several countries label lead acid as hazardous material, and rightly so. Let’s look at the hazards if not properly handled.
The sulfuric acid in a lead acid battery is highly corrosive and is potentially more harmful than acids used in other battery systems. Eye contact can cause permanent blindness; swallowing damages internal organs that can lead to death. First aid treatment calls for flushing the skin for 10 to 15 minutes with large amounts of water to cool the affected tissues and to prevent secondary damage. Immediately remove contaminated clothing and thoroughly wash the underlying skin. Always wear protective equipment when handling the sulfuric acid.
Cadmium, which is used in nickel-cadmium batteries, is considered more harmful than lead if ingested. Workers at NiCd manufacturing plants in Japan have been experiencing heath problems from prolonged exposure to the metal, and governments have banned the disposal of nickel-cadmium batteries in landfills. The soft, whitish metal that occurs naturally in the soil can damage kidneys. Cadmium can be absorbed through the skin by touching a spilled battery. Since most NiCd batteries are sealed, there are no health risks in handling them. The caution applies when working with an open battery.
Nickel-metal-hydride is considered non-toxic and the only concern is the electrolyte. Although toxic to plants, nickel is not harmful to humans. Lithium-ion is similarly benign — the battery contains little toxic material. Nevertheless, caution is required when working with a damaged battery. When handling a spilled battery, do not touch your mouth, nose and eyes, and wash your hands thoroughly.
Keep small batteries out of children’s reach. Children younger than four are most likely to swallow batteries, and the most common types ingested are button cells. The battery often gets stuck in the esophagus (the tube that passes food) and the electrical current burns the surrounding tissue. Doctors often misdiagnose the symptoms, which can show as fever, vomiting, poor appetite and weariness. Batteries that make it through the esophagus often move through the digestive tract with little or no lasting damage. The concern of a parent is not only to choose safe toys, but also to keep small batteries away from young children.
Over-charging a lead acid battery can produce hydrogen-sulfide. The gas is colorless, very poisonous, flammable and has the odor of rotten eggs. Hydrogen sulfate also occurs naturally during the breakdown of organic matter in swamps and sewers; it is also present in volcanic gases, natural gas, and some well waters. Being heavier than air, the gas accumulates at the bottom of poorly ventilated spaces. Although noticeable at first, the sense of smell deadens and potential victims may be unaware of its presence. As a simple guideline, hydrogen sulfide becomes harmful to human life if the odor is noticeable. Turn off the charger, vent the house and stay outside until the odor disappears. To learn about potential hazards when incorrectly charging Li-ion, read Lithium Safety Concerns.
During a thermal runaway, the high heat of the failing cell may propagate to the next cells, causing them to become thermally unstable also. A chain reaction can occur in which each cell disintegrates on its own timetable. A pack can thus be destroyed in a few seconds or over several hours as each cell is being consumed one by one. To increase safety, packs should include dividers to protect the failing cell from spreading to the neighboring one.
Charging batteries in living quarters should be safe. This also applies to lead acid. Ventilate the dwellings regularly as you would a kitchen when cooking. Lead acid produces some hydrogen gas but the amount is minimal when charged correctly. Hydrogen gas is explosive and one would need a concentration of 4% to create an explosion. This level would only be achieved if large lead acid batteries were charged in a sealed room.
Volledige beschrijving batterijen herladen Alkaline batterijen herladen
Zijn batterijen te reanimeren?
Strikt genomen kun je een Lithium Ion batterij niet meer elektronen laten vasthouden dan dat hij op zeker moment kan.
Maar als de batterij onverwacht snel leeg raakt, of als je laptop moeite heeft te bepalen hoeveel stroom er nog beschikbaar is, dan kun je wellicht wel de ‘brandstofmeter’ repareren zodat die correcte gegevens geeft.
Als je vermoedt dat de batterij niet goed doorgeeft of hij nou opgeladen is of niet, laat hem dan een aantal ronden doorlopen waarbij je hem helemaal leeg trekt (ja, dit is zo’n situatie waarin je de batterij dus wel helemaal leeg mag halen), vervolgens weer helemaal oplaadt, en dat dan nog een of twee keer.
Hoe trek je een batterij leeg als Windows dat niet toestaat? Ga niet met Windows-instellingen modderen, want je weet niet zeker of die wel de juiste waarden lezen en de kans is aanwezig dat Windows je niet eens toestaat zo ver te gaan (tenslotte crasht Windows als je de batterij helemaal leeg trekt).
Trek in plaats daarvan de stekker uit het stopcontact en laat je laptop draaien totdat hij automatisch in de sluimerstand valt. Vervolgens start je de pc weer op en zorg je dat je, voordat Windows opstart, het Setup-scherm opent. Hoe dat werkt, verschilt per merk pc – meestal krijg je kort een melding te zien met iets als “Press X for Setup”. Druk dan direct die toets in.
Laat nu je notebook aanstaan totdat hij zichzelf afsluit. Dat kan even duren (45 minuten op mijn laptop) want setup gebruikt een stuk minder energie dan Windows.
Als de pc eenmaal uit is, steek je de stekker weer in het stopcontact, en wacht je een paar uur totdat de batterij weer helemaal geladen is.
Dit proces herhaal je een of twee keer
Hoewel je batterij dus vroeger of later de geest zal geven, kun je met wat goede zorgen het onvermijdelijke een heel eind uitstellen. In dit artikel laten we zien hoe je de batterij van je laptop zo lang mogelijk voor je laat werken. Met een beetje geluk zelfs zo lang dat je net zo goed je hele laptop kunt vervangen (wie weet voor een model dat langer voort kan met een lading).
Ik noem bovendien wat tips waarmee je het uiterste uit een enkele lading kunt halen, zodat je langer kunt werken zonder stopcontact.
Zodra Alkaline batterijen leeg zijn gooien veel mensen de batterijen weg. Veel van hen weten namelijk niet dat een Alkaline batterij tot wel twintig keer herladen kan worden tot een capaciteit van 85%. Herladen is echter alleen mogelijk met een speciale Alkaline batterijlader en niet met de bekende snelladers, deze zullen de Alkaline batterijen juist beschadigen.
Wees voorzichtig met herladen
Een oplader die speciaal geschikt is voor het herladen van Alkaline batterijen is bijvoorbeeld de oplader van Environ Power. Er zijn wel een aantal zaken die u in ogenschouw moet nemen alvorens u de Alkaline batterijen in de oplader kunt stoppen:
Een volledig ontladen Alkaline batterij kan niet meer worden herladen. Zorg er dan ook voor dat u de batterij direct herlaadt zodra u merkt dat deze begint te verzwakken.
Controleer de Alkaline batterij altijd op lekkage. Een lekkende batterij mag nooit herladen worden.
Wanneer de batterij slechts enkele minuten in de oplader zit en erg warm wordt dient u deze direct uit de oplader te halen. Dit kan namelijk duiden op een lekkage van de batterij. Gooi de batterij vervolgens weg en gebruik deze niet meer.
Zorg ervoor dat de Alkaline batterij niet wordt overladen. Een Alkaline batterij zit meestal tussen de 8 en 24 uur in de lader, afhankelijk van hoeveel capaciteit deze nog bezit.
Door het herladen wordt de inwendige weerstand van de batterij verhoogd. Wanneer deze weerstand steeds hoger wordt, kan dit op den duur problemen opleveren bij het gebruik in ‘zware’ apparaten zoals fotocamera’s. De batterij werkt dan niet meer zo goed. Daarom is het realistisch om een Alkaline batterij ongeveer een keer of twintig te herladen. Daarna zal de capaciteit snel afnemen. Daarbij kan nog wel worden opgemerkt dat batterijen van een A-merk vaker kunnen worden opgeladen dan batterijen van B-merk. Of u een alkaline lader goed of slecht vindt werken is een kwestie van experimenteren met de verschillende merken batterijen. U ervaart op den duur vanzelf welke alkaline batterijen op welk moment het meest geschikt zijn om te herladen. En lukt het niet dan is er nog geen man overboord: anders had u de batterij immers ook weggegooid.
Trage lader
Zoals gezegd kan een Alkaline batterij enkel worden herladen met behulp van een speciale oplader, ook wel een ‘trage lader’ genoemd. Doordat Alkaline batterijen oorspronkelijk niet zijn ontworpen om opnieuw te worden opgeladen mogen deze met maximaal 100mA opgeladen worden. Er wordt daarbij gebruik gemaakt van een pulsstroom van 40 tot 200 pulsen per seconde.
Snelladen is bij een Alkaline batterij niet mogelijk doordat de snelle productie van gassen de batterijcel kan doen scheuren. Hierdoor bestaat er een verhoogd risico op elektrolytlekken waarbij kaliumhydroxide vrij kan komen. Cellen die elektrolyt hebben gelekt zijn gevaarlijk en mogen in geen geval worden hergebruikt. In sommige gevallen kan een Alkaline batterij zelfs ontploffen als deze te snel wordt opgeladen. Het opladen verhit de batterij en daarbij bestaat het risico op brand.
Chemische reacties
Wanneer een Alkaline batterij wordt gebruikt in een apparaat dan ontstaat er een chemische reactie in de batterij waardoor een elektrische stroom wordt gecreëerd. Zodra er een chemisch evenwicht is bereikt stopt de chemische reactie en is de batterij leeg. Door de stroom die door de batterij loopt de andere kant in te sturen kan het evenwicht terug worden verschoven naar het oorspronkelijke punt.
Verschillende typen batterijen vertonen verschillende chemische reacties. Sommige van deze reacties zijn eenvoudig onomkeerbaar, anderen juist weer niet. Hierdoor wordt dus bepaald of een batterij geschikt is voor herladen. In sommige gevallen kan het zelfs gevaarlijk zijn om batterijen die niet zijn ‘ontworpen’ voor herladen toch te herladen. Het is daarom ook altijd aan te raden de informatie van de fabrikant te lezen. Sommige fabrikanten verbieden het herladen van Alkaline batterijen.
Nikkel-Cadmium batterijen
Techniek
Nikkel-Cadmium batterijen bevatten een kathode van nikkel en een anode van cadmium. Als separator om positieve en negatieve elektrode van elkaar te scheiden fungeert een poreuze kunststof die met de geleidende vloeistof potassium hydoxide (het elektrolyt) wordt doordrenkt. Nikkel-cadmium batterijen hebben een lage energiedichtheid van 45Wh/kg, maar daarentegen weer een relatief hoge vermogensdichtheid van 200W/kg. De levensduur van een NiCd is de langste van alle soorten oplaadbare batterijen; bij een juiste behandeling doorstaat dit type accu meer dan 1000 ontlaad/laad cycli. Per cel levert een NiCd batterij ongeveer 1.2 Volt.
Gebruik
NiCd batterijen zijn het beste bestand tegen heavy-duty omstandigheden, zoals hoge temperaturen, lange belastingen, diepe ontlading en veel cycli. Geen wonder dat ze hun gebruik vinden in zware toepassingen zoals powertools, speelgoed, radio’s. Het grootste nadeel van NiCd batterijen is het geheugeneffect: ze verliezen geleidelijk hun maximale energie-capaciteit bij telkens opladen zonder volledig leeg te zijn geweest.
Laden - ontladen
Vóór de eerste ingebruikname dient een NiCd batterij volledig te worden opgeladen. Dit mag niet met een snellader gebeuren, maar moet op een langzame manier gebeuren, minimaal 12 tot 24 uur. Zo worden alle individuele cellen tot één gelijk niveau opgeladen. Vervolgens moet de accu weer volledig worden ontladen (totdat de laptop uitschakelt) en deze cyclus herhaalt u 3 à 4 keer. Deze keren kunt u naar wens wel een snellader gebruiken, zodat het opladen 3 à 4 uur duurt. Ontladen kunt u elke gewoon doen door de laptop te gebruiken. Op deze manier zorgt ervoor dat u de accu zo lang mogelijk kunt blijven gebruiken met de meeste werktijd per keer. Als onderhoudsmaatregel dient een NiCd batterij elke 1 à 2 maanden volledig te worden ontladen en weer opgeladen. Dit ter voorkoming van het geheugeneffect. NiCd accu’s kunnen worden snelgeladen tot ca. 70%; dit kan in tijd variëren van enkele minuten bij heel snelle laders tot een hele nacht bij langzame laders. Daarna accepteert de batterij moeilijker de lading en schakelt de lader over op druppellading om tot 100% te komen.
Trek hem niet helemaal leeg
Lithium Ion batterijen (zoals je die tegenwoordig in moderne laptops aantreft) vinden het niet leuk als je ze helemaal tot het laatste beetje leeg trekt. Als je dat een of twee keer doet ben je niet meteen je batterij kwijt, maar doe het vaak genoeg en je verkort de levensduur aanzienlijk. (Er is een uitzondering op deze regel, maar daar kom ik later op terug.)
Het goede nieuws is dat het je waarschijnlijk sowieso niet zal lukken je batterij helemaal leeg te trekken, tenzij je daar echt je best voor doet. De meeste moderne laptops zijn namelijk zo ontworpen dat ze afsluiten voordat de batterij leeg is.
Windows Vista en 7 hebben zelfs specifieke instellingen voor dit doel, die je terugvindt onder Energiebeheer. De standaardinstelling staat meestal zo rond de 5 procent, en het is verstandig dat zo te houden. XP heeft van zichzelf niet zo’n functie, maar veel notebook-bouwers leveren er zelf een tooltje voor mee.
Moet je je batterij wel helemaal opladen?
Daar verschillen de meningen nogal over. Voor dit artikel heb ik experts gesproken die zeggen dat je het wel en dat je het niet moet doen. Als ik moet kiezen, ga ik voor helemaal volladen. Het voordeel van een volledig opgeladen batterij (langer werken zonder stopcontact) is wat mij betreft het betrekkelijk kleine risico waard dat je er schade mee aanricht.
Houd hem koel
Zorg dat je de luchtopeningen vrij laat als je je laptop gebruikt. Leg je notebook nooit op zachte kussens of dekens. Beter nog: plaats hem op een standaard die zo veel mogelijk vrije luchtstromen toelaat.
Maak geregeld de luchtopeningen schoon met een spuitbusje perslucht. Die koop je voor een paar euro bij iedere computerwinkel. Volg de gebruiksaanwijzing op de bus en doe het alleen als het notebook uit staat.
Gun hem wat rust
Als je verwacht dat je de komende week of meer uitsluitend op het lichtnet gaat werken, haal dan de batterij uit je laptop.
Doe je dat niet, dan raakt de batterij uitgeput door het voortdurende laden en ontladen, terwijl je hem niet eens nodig hebt. Bovendien zorg je dat hij onnodig warm wordt (zie hierboven).
Zorg dat de batterij niet te leeg is als je hem eruit haalt. Een ongebruikte batterij verliest langzaam zijn lading, en het is niet de bedoeling dat hij helemaal leeg loopt, dus zorg dat hij minstens halfvol is als je hem verwijdert.
Verwijder nooit een batterij terwijl de computer aan staat, of zelfs maar in de standby of slaapstand staat, anders crasht het systeem en beschadig je misschien nog je hardware ook. Zelfs een batterij aansluiten op een draaiende laptop kan voor schade zorgen. Kom alleen aan de batterij als de laptop helemaal uit staat (of in de Hibernate/Sluimerstand).
In de vriezer?
Er zijn mensen die beweren dat je je batterij het beste kunt bewaren in de vriezer, in een water- en luchtdicht plastic zakje. Inderdaad kun je batterijen het beste koel bewaren, maar vocht is dodelijk voor een batterij, en in een vriezer is condens bepaald niet uitgesloten. Bewaar ze liever op een droge plaats op kamertemperatuur. Een simpele afgesloten kast is prima.
Het is niet goed de batterij al te lang te laten liggen en hem de kans te geven helemaal leeg te lopen. Na een maandje of twee is het verstandig hem weer eens in de notebook te stoppen en hem een paar uur te gebruiken. Daarna kan hij dan (mits voldoende opgeladen) weer de kast in.
Als je weer van plan bent met de batterij op reis te gaan, plaats dan de batterij terug en laat hem een paar uur laden voor je de stekker uit het stopcontact trekt. Laat de batterij helemaal opladen.
Zijn batterijen te reanimeren?
Strikt genomen kun je een Lithium Ion batterij niet meer elektronen laten vasthouden dan dat hij op zeker moment kan.
Maar als de batterij onverwacht snel leeg raakt, of als je laptop moeite heeft te bepalen hoeveel stroom er nog beschikbaar is, dan kun je wellicht wel de ‘brandstofmeter’ repareren zodat die correcte gegevens geeft.
Als je vermoedt dat de batterij niet goed doorgeeft of hij nou opgeladen is of niet, laat hem dan een aantal ronden doorlopen waarbij je hem helemaal leeg trekt (ja, dit is zo’n situatie waarin je de batterij dus wel helemaal leeg mag halen), vervolgens weer helemaal oplaadt, en dat dan nog een of twee keer.
Hoe trek je een batterij leeg als Windows dat niet toestaat? Ga niet met Windows-instellingen modderen, want je weet niet zeker of die wel de juiste waarden lezen en de kans is aanwezig dat Windows je niet eens toestaat zo ver te gaan (tenslotte crasht Windows als je de batterij helemaal leeg trekt).
Trek in plaats daarvan de stekker uit het stopcontact en laat je laptop draaien totdat hij automatisch in de sluimerstand valt. Vervolgens start je de pc weer op en zorg je dat je, voordat Windows opstart, het Setup-scherm opent. Hoe dat werkt, verschilt per merk pc – meestal krijg je kort een melding te zien met iets als “Press X for Setup”. Druk dan direct die toets in.
Laat nu je notebook aanstaan totdat hij zichzelf afsluit. Dat kan even duren (45 minuten op mijn laptop) want setup gebruikt een stuk minder energie dan Windows.
Als de pc eenmaal uit is, steek je de stekker weer in het stopcontact, en wacht je een paar uur totdat de batterij weer helemaal geladen is.
Dit proces herhaal je een of twee kee
カレンダー
カテゴリー
フリーエリア
最新コメント
最新記事
プロフィール
バーコード
ブログ内検索
アーカイブ
最古記事
P R