Popieriaus baterijos konstrukcija ir darbas

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Elektroniniams prietaisams ir įtaisams reikalingas a maitinimo šaltinis (tiek kintamosios, tiek nuolatinės srovės), šį maitinimo šaltinį galima paimti tiesiai iš maitinimo šaltinio arba iš elektros baterijų. Baterija gali būti apibrėžta kaip elektroninis prietaisas, susidedantis iš (vieno ar daugiau) elektrocheminių elementų. Elektrocheminių elementų cheminė energija gali būti paversta elektros energija. Remiantis skirtingais kriterijais, akumuliatoriai yra klasifikuojami į įvairius tipus, kurie pagal įkraunamą būklę yra klasifikuojami įkraunamos baterijos ir nepakartojamų baterijų. Tobulėjant technologijoms atsirado ekologiškos ir lankstesnės baterijos, tokios kaip popierinės baterijos. Šiame straipsnyje aptarkime popieriaus baterijų konstrukciją ir darbą. Tačiau pirmiausia turime žinoti, kas yra popierinė baterija.

Popieriaus baterija

Popieriaus baterija

Popieriaus baterija



Lankstus ir plonas energijos kaupimo įtaisas, kurį galima naudoti kaip bateriją, vadinamas popierine baterija. Ši popierinė baterija taip pat gali būti naudojama kaip kondensatorius. Ši baterija gali būti pagaminta sujungiant nanovamzdelius (pagamintus naudojant anglį) ir nano-kompozitinį popierių (pagamintą naudojant celiuliozę). Popierinė baterija susideda iš akumuliatoriaus savybės - didelės energijos kaupimo talpos ir savybės super kondensatorius - didelis energijos tankis ir todėl sukuria ypatingą galią.


Popieriaus baterijos konstrukcija

Pagrindiniai popieriaus akumuliatorių gamybai naudojami komponentai yra šie:



  • Anglies nanovamzdelis (CNT), naudojamas katodo gnybtui
  • Ličio metalas (Li +), naudojamas anodo gnybtui
  • Skirtingi elektrolitų tipai, įskaitant kraują, šlapimą ir prakaitą (kurie vadinami bioelektrolitais)
  • Popierius (celiuliozės separatorius)

7 paprasti popieriaus akumuliatoriaus konstrukcijos žingsniai

1 žingsnis: Paimkite celiuliozės pagrindo popierių ir ant jo tepkite juodą anglies rašalą
2 žingsnis: Paskleiskite šį rašalą ant popieriaus
3 žingsnis: Paskleidę rašalą, ant celiuliozės paviršiaus laminuokite ploną plėvelę
4 žingsnis: Celiuliozinį popierių kaitinkite 5 min. 80 laipsnių C temperatūroje
5 žingsnis: Tada nuimkite plėvelę nuo pagrindo
6 žingsnis: Popieriaus baterijos elektrodai formuojami plėvele. Elektrolitai LTO ir LCO yra prijungti prie skirtingų plėvelių
7 žingsnis: Popieriaus akumuliatoriaus veikimą galima patikrinti prijungus akumuliatoriaus gnybtus prie šviesos diodo

Popieriaus baterijos struktūra

Popieriaus baterijos struktūra

Popieriaus baterija veikia

Įprastos įkraunamos baterijos, kurias naudojame kasdieniame gyvenime, susideda iš įvairių skiriamųjų komponentų, kurie naudojami gaminant elektronus, chemiškai reaguojant metalui ir elektrolitui. Jei akumuliatoriaus popierius panardinamas į jonų pagrindo skystį, tada akumuliatorius pradeda veikti, t. gaminama elektra elektronų judėjimu iš katodo gnybto į anodo gnybtą. Taip yra dėl cheminės reakcijos tarp popieriaus baterijos ir skysčio elektrodų. Dėl greito jonų srauto per kelias sekundes (10sek) įkrovimo metu popieriaus elektrode bus kaupiama energija. Kraunant įvairias popieriaus baterijas vienas ant kito, galima padidinti popieriaus baterijos išėjimą.

Popieriaus baterija veikia

Popieriaus baterija veikia

Kadangi popieriaus baterijos yra labai glaudžiai sujungtos, kad padidėtų jų galia, yra tikimybė, kad tarp jų atsiras trumpas anodo gnybtas ir katodo gnybtas . Jei anodo gnybtas susisieks su katodo gnybtu, išorinėje grandinėje nebus srovės srauto. Taigi, norint išvengti trumpojo jungimo tarp anodo ir katodo, reikalingas barjeras arba separatorius, kurį gali įvykdyti popieriaus separatorius.


Nanovamzdeliai, naudojami popieriaus baterijoms

Nanovamzdeliai, naudojami popieriaus baterijoms

Popieriaus baterija = popierius (celiuliozė) + anglies nanovamzdeliai

Popierinė baterija gali būti naudojama įvairioms reikmėms, nes ji palengvina tokius privalumus, kaip lankstymas, sukimas, liejimas, suglamžymas, formavimas ir pjovimas, nedarant įtakos jo efektyvumui. Kadangi popieriaus baterijos yra celiuliozinio popieriaus ir anglies nanovamzdelių derinys, tai palengvina ilgalaikio naudojimo, pastovios galios ir energijos pliūpsnių pranašumus. Apskaičiuota, kad šios popieriaus baterijos naudojamos naujos kartos transporto priemonėms ir medicinos prietaisams maitinti.

Popieriaus akumuliatoriaus ypatybės

Popieriaus baterijos savybes galima atpažinti iš celiuliozės savybių, tokių kaip puikus poringumas, biologinis skaidumas, netoksiškas, perdirbamumas, didelis atsparumas tempimui, geras sugeriamumas, mažas šlyties stiprumas, taip pat iš anglies nanovamzdelių, tokių kaip: mažas masės tankis, lankstumas, didelis pakavimo tankis, lengvumas, geresnis elektrinis laidumas nei silicio, plonas (maždaug nuo 0,5 iki 0,7 mm) ir mažas atsparumas.

Popieriaus baterijos privalumai

  • Skirtingai nuo įprastos baterijos , popierinė baterija gali būti naudojama sulankstant, pjaunant ir valcuojant.
  • Popieriaus akumuliatorius veikia kaip akumuliatorius ir kondensatorius.
  • Popierinė baterija yra modernus ypač plono dydžio kaupiklis.
  • Jis turi ypatingų savybių, tokių kaip ekonomiškesnis, biologiškai skaidomas ir biologiškai suderinamas.
  • Gali susidaryti popieriaus baterija elektros energija 1,5 V įtampos.
  • Popieriaus baterijos išėjimo įtampa gali būti pritaikyta atsižvelgiant į reikalavimus.

Popieriaus baterijos trūkumai

  • Anglies nanovamzdeliai, naudojami popieriaus baterijose, yra labai brangūs.
  • Popieriaus baterijos švaistymas gali pakenkti plaučiams, jei jis įkvepiamas.
  • El. Atliekas sukuria popierinės baterijos.

Popieriaus baterijos taikymai

Popieriaus baterijų programos

Popieriaus baterijų programos

Įvairiose srityse yra daugybė popierinių baterijų programų. Elektronikoje popierinė baterija paprastai naudojama mobiliesiems telefonams, nešiojamiesiems kompiuteriams, skaičiuotuvams, kameroms, pelėms, klaviatūroms, „Bluetooth“ įrenginiams ir pan. Panašiai ir medicinos moksluose dirbtiniams audiniams, kosmetikai, vaistų tiekimo sistemoms ir pan. Automobiliuose ir orlaiviuose popierinės baterijos naudojamos hibridinės transporto priemonės dėl lengvo svorio.

Ar jus domina projektavimas elektronikos projektai su savo naujoviškomis idėjomis? Tada, norėdami gauti tolesnę techninę pagalbą, žemiau esančiame komentarų skyriuje paskelbkite savo idėjas, pasiūlymus ir komentarus.