鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年04月21日
創(chuàng)客制用途的電池,你選對(duì)了嗎?
問題一:創(chuàng)客制作中的電是什么電?
我們了解,電可以分為直流電和交流電。直流電(Directcurrent,DC)是指電荷只朝一個(gè)方向流動(dòng)的電流,交流電(AlternatingCurrent,AC)是指大小和方向都發(fā)生周期性改變的電流。交流電被廣泛應(yīng)用于電力傳輸之中,我們最長接觸的是家用插座上220V,60Hz的交流電;而我們所用的電器大多數(shù)是直流電,創(chuàng)客作品也幾乎都是直流電的天下。
問題二:如何獲取直流電?
方法有兩種:使用直流電源,或者將交流電轉(zhuǎn)化為直流電;除了這些方法,有些創(chuàng)客作品還會(huì)使用太陽能電板供應(yīng)電源、或者利用機(jī)械裝置,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能等方法。
創(chuàng)客教育中最廣泛應(yīng)用的直流電源是干電池。所謂干是指電池使用糊狀的電解液出現(xiàn)穩(wěn)定直流電的電池,與之相對(duì)的是用液態(tài)電解液的濕電池。干電池易于攜帶、儲(chǔ)存和使用,在創(chuàng)客制作中廣泛應(yīng)用。干電池又可以分為一次電池和可充電電池兩大類,也可以按照電池的化學(xué)材料劃分,劃分為鋅錳電池、堿性電池、鎳鎘電池、鋰離子電池等類型。
問題三:干電池有什么類型?怎么樣選擇?
提到干電池,我們常常會(huì)想到5號(hào)電池、7號(hào)電池等,我們常說的幾號(hào)電池,是我國根據(jù)GB/T8897.2電池國標(biāo)劃分的型號(hào),它們有1號(hào)電池、2號(hào)電池、5號(hào)電池、7號(hào)電池、8號(hào)電池、9號(hào)電池。這些型號(hào)的電池都是圓柱體、電壓都是1.5V,最大的差別在于體積和電量的不同,這些差異可以讓我們用于不同的場合。最大的1號(hào)電池直徑達(dá)到34.2mm,電量達(dá)到20500mAh,很適合用于對(duì)體積要求不高,持續(xù)使用時(shí)間不長的場合,許多燃?xì)鉄崴骰蛉細(xì)庠畹拇蚧鹌骶蜁?huì)用到1號(hào)電池;最小的9號(hào)電池直徑僅有8.3mm,電量也只有625mAh,適合于對(duì)電量有一定要求,又對(duì)體積要求較高的場合,某些遙控器會(huì)用到9號(hào)電池。
左起:2號(hào)電池、5號(hào)電池、7號(hào)電池、8號(hào)電池、9V電池(來源:維基百科)
創(chuàng)客教育中最常用的干電池有5號(hào)電池和7號(hào)電池,5號(hào)電池直徑為14.5mm,電量為2850mAh;7號(hào)電池直徑為10.5mm,電量為1250mAh,你可以根據(jù)自己的作品的實(shí)際需求選用電池。5號(hào)電池和7號(hào)電池通常配合電池盒使用,將多顆電池串聯(lián)在一起,以增強(qiáng)它的電壓和電量。例如創(chuàng)客教育中常見的EV3機(jī)器人就安裝了6顆1.5V的5號(hào)電池,讓它的電壓能夠達(dá)到9V,電量達(dá)到7500mAh。
另一種創(chuàng)客教育常用的電池是PP3電池,通常也叫9伏電池(不要跟9號(hào)電池混淆),它的外觀呈圓角長方體,頂端并列著一圓一方兩個(gè)接口,PP3電池只需扣上電池帽就可以使用。它最大的特點(diǎn)是電壓高達(dá)9V,而體積和重量僅相當(dāng)于兩顆5號(hào)電池。PP3電池很適合便攜式的Arduino作品的制作,你可以使用帶5.5mmDC電源插頭的電池帽為Arduino供電,也可以用杜邦線連接vin接口和GND接口供電。但PP3電池的電量僅為625mAh,即使是高容量PP3電池也僅有1000mAh,價(jià)格也比普通的電池高出一截,所以PP3電池不適合用于要長時(shí)間開機(jī)的創(chuàng)客作品。
問題四:怎么選擇紐扣電池?
假如你的創(chuàng)客作品關(guān)于體積的要求較為苛刻,你可以選擇紐扣電池,它僅有幾毫米厚,重量僅1到5克,很適合微型創(chuàng)客作品的制作。與普通的電池相同,紐扣電池也有很多不同的型號(hào),你可以在電池正極上找到它的型號(hào),就能判斷出電池的屬性。紐扣電池的型號(hào)由兩位大寫的英文字母和四位數(shù)字組成。前兩位英文字母表示電池的類型:LR是堿性電池、SR是氧化銀電池(也叫銀鋅電池)、CR是鋰錳電池、ZA是鋅空氣電池;后四位數(shù)字中,前兩位表示電池的直徑,單位是mm、后兩位表示電池的厚度,單位是0.1mm。例如,紅外遙控設(shè)備常用的紐扣電池的型號(hào)是CR2032,意味著它是一種鋰錳電池,直徑是20mm,厚度是3.2mm。
問題五:鋰離子電池有什么值得注意?
有時(shí)候,創(chuàng)客制作還會(huì)用到鋰離子電池。鋰離子電池可以說是我們現(xiàn)在生活中接觸最多的電池了,小到手機(jī)、智能手環(huán),大到純電力汽車都會(huì)用到這種電池。鋰離子電池可多次反復(fù)充電,能量密度高,電壓穩(wěn)定,適合設(shè)計(jì)多種類型的創(chuàng)客作品。但創(chuàng)客教育中使用鋰離子電池一定要注意潛在的危險(xiǎn),錯(cuò)誤的使用可能會(huì)造成電池過熱、膨脹、甚至發(fā)生爆炸。
問題六:我要長時(shí)間供電,怎么辦?
假如你的創(chuàng)客作品要長時(shí)間供電,并且對(duì)便攜性要求不高的話,你可以考慮用插座供電。家用電源的是220V的交流電,我們要用整流器將它變成直流電,再用變壓器轉(zhuǎn)換成我們所需的電壓,才能用于創(chuàng)客作品中。我們只需用一個(gè)手機(jī)充電器,就可以完成這兩個(gè)過程,你可以用USB線將Arduino和手機(jī)充電器連接起來,就能為設(shè)備供應(yīng)穩(wěn)定的5V電壓了,或者你也可以用杜邦線連接到5V接口上,效果也是相同的(但不能連接到DC接口或vin接口,工作電壓會(huì)不足)。
除了用電池供電和電源供電之外,少數(shù)的創(chuàng)客作品還會(huì)將光能、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。創(chuàng)客教育通常采用能出現(xiàn)2-5V直流電源的太陽能板,為設(shè)備供電。但和光伏發(fā)電的痛點(diǎn)相同,這種方法受外界影響較大,容易發(fā)生電流不穩(wěn),在設(shè)計(jì)創(chuàng)客作品時(shí)須考慮這個(gè)問題。