Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » تأثير الذاكرة (البطاريات)

تأثير الذاكرة (البطاريات)

1960
تقني يقيس جهد بطارية NiCd في مختبر الكيمياء الكهربائية في الستينيات.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

يُعد تأثير الذاكرة ظاهرة، تبرز بشكل خاص في نيكل-كادميوم في البطاريات التي يُعاد شحنها بشكل متكرر بعد تفريغ جزئي فقط، "تحتفظ" البطارية بمستوى السعة الجزئية هذا. عند محاولات التفريغ الكامل اللاحقة، ينخفض ​​جهد البطارية بشكل حاد عند تلك النقطة "المحتفظ بها"، مما يجعل السعة المتبقية غير قابلة للاستخدام. ويعود ذلك إلى تغيرات في البنية البلورية للأقطاب الكهربائية، وتحديدًا نمو بلورات الكادميوم الكبيرة.

The term ‘memory effect’ originated from aerospace applications in the 1960s, where satellites with NiCd batteries would undergo very precise and repeatable charge/discharge cycles dictated by their orbits. This consistent, shallow cycling led to a noticeable and predictable voltage drop at the point where the discharge typically ended, rendering the rest of the battery’s capacity inaccessible for systems requiring a specific voltage threshold.

يرجع السبب الفيزيائي الكامن وراء ظاهرة "الذاكرة" في خلايا النيكل-كادميوم إلى إعادة تبلور قطب الكادميوم السالب. فخلال عمليات التفريغ السطحي المتكررة، تميل بلورات الكادميوم الصغيرة إلى النمو لتصبح أكبر حجمًا، ما يصعب إذابتها كهروكيميائيًا. ويؤدي هذا التغير في الشكل إلى تغيير منحنى جهد التفريغ. ورغم أن مصطلح "الذاكرة" يُستخدم غالبًا بشكل خاطئ لوصف انخفاض الجهد البسيط في بطاريات النيكل-معدن الهيدريد أو فقدان السعة في بطاريات الليثيوم أيون (والذي يعود إلى آليات تدهور مختلفة)، فإن تأثير الذاكرة الحقيقي خاص بهذا التغير البلوري. وكان الحل هو تطبيق دورات تفريغ عميقة دورية (إعادة تهيئة) لتفكيك البلورات الكبيرة واستعادة السعة الكاملة للبطارية. وقد حفزت صعوبة هذه الصيانة، إلى جانب سمية الكادميوم، البحث في كيمياء بديلة مثل بطاريات النيكل-معدن الهيدريد وبطاريات الليثيوم أيون، والتي لا تُظهر هذا التأثير المحدد.

UNESCO Nomenclature: 2204
- الكيمياء الكهربائية

يكتب

العملية الكيميائية

الاضطراب

تزايدي

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • اختراع بطارية النيكل والكادميوم (NiCd)
  • استخدام البطاريات في التطبيقات ذات دورات الشحن المنتظمة للغاية (على سبيل المثال، الأقمار الصناعية)
  • التقدم في علم المواد وعلم البلورات لمراقبة تغيرات الأقطاب الكهربائية

التطبيقات

  • تطوير شواحن "ذكية" مزودة بوظائف إعادة التكييف/التفريغ
  • اعتبارات تصميم الأقمار الصناعية التي تعمل بالبطاريات في ستينيات القرن العشرين
  • التحول في نصيحة المستهلك نحو تفريغ الأجهزة بشكل دوري بالكامل
  • القوة الدافعة لاعتماد كيمياء النيكل والهيدروجين والليثيوم أيون، والتي تتأثر بشكل أقل

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: تأثير الذاكرة، نيكل-كادميوم، انخفاض الجهد، تهيئة البطارية، إعادة التبلور، ذاكرة الدورة، تدهور البطارية، نيكل-معدن هيدريد، الكيمياء الكهربائية.

السياق التاريخي

تأثير الذاكرة (البطاريات)

1960
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1960-05-16

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.