Acil durum aydınlatması için pil teknolojisi

Yaygın fikir birliği, çok daha önce bulunmasına rağmen yaklaşık 19. yüzyılın ortalarından beri kullanımda olan elektriğin, dünya nüfusu üzerinde önemli ölçüde olumlu etkisi olan en büyük keşiflerden biri olduğu yönündedir.

Piller, her yerde kullanılmaları ve bilgisayarlar ve cep telefonları gibi küçük cihazlardan taşıtlar ve minibüsler gibi daha büyük cihazlara kadar çok çeşitli cihazlara güç sağlamaları anlamında olağandır.

Herkes iki veya daha fazla hücreli bir kimyasal cihaza "pil" dese de, "pil" kelimesinin askeri çağrışımları olduğu ve birlikte çalışan silahları ifade ettiği için doğru terim aslında "hücre" dir. Bu kimyasal cihaz, doğru akıma dönüştürülen kimyasal enerjiyi depolama yeteneğine sahiptir. Bugün piyasadaki pil çeşitliliği, saatlerde kullanılan küçük birincil pillerden, gerektiğinde kasaba ve şehirlere güç sağlamak için enerji depolamak için kullanılan megavat kapasiteli muazzam ikincil pillere kadar neredeyse sınırsızdır.

Temel olarak iki farklı pil türü vardır ve bunlar ya Birincil Pil olarak kategorize edilebilir, yani şarj edilemez ve "kullan ve çöpe at" (ama elbette geri dönüştürülür) türü olarak kabul edilir. ürün veya İkincil Pil olmak, yani şarj edilebilir ve iki çalışma alanına ayrılır. Bu tip piller saatler, duvar saatleri ve çocuk oyuncakları gibi elektrikli ekipmanlarda kullanılır. Birincisi, cep telefonu veya dizüstü bilgisayar gibi cihazları şarj etmek ve boşaltmak için kullanılabilen piller veya ikincisi, şarj edilebilen ve daha sonra elektrikli arabalarda olduğu gibi ihtiyaç duyulduğunda güç sağlayan piller vardır. Acil durum aydınlatması için kullanılan bu ikinci tip ile batarya sürekli şarjlı durumda olup, binanın ana elektrik sisteminin arızalanması durumunda gerekli miktarda enerjiyi boşaltarak elektrik sağlamaya hazırdır.

Birincil piller için, Alkalin, Çinko/Karbon ve son zamanlarda Lityum gibi çeşitli kimyasallar sıklıkla kullanılır. Bu kimyasallar, akımın akmasına izin vermek için ıslak macun elektrolitine ihtiyaç duymadıkları için "kuru piller" olarak bilinirler. Kurşun asit pil teknolojisi ikincil piller için ilk geliştirildiğinde, diğer tüm piller birincil türdendi. SLI Piller (Çalıştırma/Işıklar/Ateşleme) Pilleri olarak da bilinen Kurşun Asit piller, sıvı elektrolit içerdikleri için "ıslak piller" olarak adlandırılır. En küçük 1Ah'dan 12,000Ah'ye kadar çeşitli boyutlarda gelirler. Bu teknoloji, acil durum ışıkları için gerekli olan Merkezi Batarya Sistemlerini çalıştırmak için güç sağlayarak çeşitli voltajlarda binalarda merkezi olarak enerji depolamak için kullanılmıştır.

Pil teknolojisi geliştikçe nikel-kadmiyum piller piyasaya sürüldü, ardından nikel metal hidrit piller ve daha da yakın zamanda artık standart hale gelen lityum iyon piller geldi. Batarya hücrelerinin ürettiği voltaj tipik olarak çok düşük voltajdan yaklaşık 3-4 Volt'a kadar değişir; daha büyük voltajlar ve daha fazla akım beslemesi ek hücrelerin kurulumuyla elde edilir. Paralel devreye konan hücrelerin ürettiği kollektif hücreler daha fazla akım sağlarken, seri devrede bulunan hücrelerin ürettiği kollektif hücreler daha fazla voltaj üreterek hem daha yüksek akıma hem de artan voltaja çözüm sunar.

NI-Cd (Ni-Cad)=NİKEL KADMİUM Bu, en eski pil teknolojilerinden biridir ve bu pil türlerinin avantajları arasında mükemmel güvenilirliği, çeşitli sıcaklıklarda yüksek deşarj oranlarına dayanma yeteneği ve uzun raf ömrü ve kullanım ömrü. Bu piller, bir nikel oksit (NiOOH) katodu ve bir metal kadmiyum (Cd) anodu kullanarak yaklaşık 1,2 voltluk bir voltaj üretir. Kısmi deşarjın ardından şarj etmenin ana dezavantajı, pilin "hafızasını" kaybederek maksimum şarj kapasitesini zaman içinde azaltmasıdır. Ek olarak, aşırı şarj nedeniyle hasar görebilirler. Bu Ni-Cd pillerin avantajı, yüksek oranda şarj ve deşarj yapabilmelerinin yanı sıra geniş bir sıcaklık aralığında çalışabilmeleridir.

Ni-MH veya nikel metal hidrit, nikel oksit (NiOOH) ve bir metal alaşımı kullanan nispeten yeni bir teknolojidir. Şarj işlemi sırasında, metal hidrit üretmek için hidrojen depolanır ve bu daha sonra deşarj sırasında salınır. Bu teknolojinin 3000 döngü ömrü vardır. Bununla birlikte, aynı boyuttaki bir lityum-iyon pilin kapasitesinin yalnızca yaklaşık yüzde 60'ına sahiptir. Bir nikel metal hidrit hücresi, eşdeğer boyutta bir nikel-kadmiyum pilin iki ila üç katı kapasiteye sahip olabilir. Daha eski pil teknolojilerinden bazılarının aksine, kadmiyum, cıva veya kurşun içermedikleri için ekolojik olarak zararsız oldukları söyleniyor.

LI-ION - lityum iyon Unutulmaması gereken ilk şey, iki tür pil olduğudur: lityum ve lityum iyon. İlki, bir defalık kullanım için ana pil, ikincisi ise yeniden şarj edilebilen ikincil bir pildir. Son yıllarda, 1970'lerde Lityum-İyon teknolojisinin ortaya çıkması sayesinde endüstri bir devrim gördü ve bu teknoloji artık cep telefonlarından ve dizüstü bilgisayarlardan her türlü ulaşım biçimine kadar geniş bir cihaz yelpazesinde kullanılıyor. Bir lityum-iyon pilin kapasitesini tanımlayan katot, akımın akmasını sağlayan anot, tuzlar, çözücüler ve katkı maddelerinden oluşan elektrolit ve son olarak temasları tutmak için bir bariyer işlevi gören ayırıcı ayrı. Deşarj işlemi sırasında lityum iyonları, pil şarj edilirken negatiften pozitife, ardından tekrar geri akar. 500–1,000 devirlik bir ömre sahiptir, çünkü daha yüksek sıcaklıklarda çalışmak, işlemin kararsız hale gelmesine neden olabilir.