Презентация на тему: Аккумуляторы мобильных телефонов

Аккумуляторы мобильных телефонов Выполнила ученица 10А класса сош № 9 Ганина Полина

ВведениеПри современном развитии технологий почти каждый из нас не может обойтись без мобильного телефона. За 70-10 лет это устройство прошло долгий путь от уровня «только позвонить» до выхода в интернет, фотографии и т.д. Естественно, что при этом телефон быстро разряжается. Примерно раз в два-три дня мы идем заряжать мобильный телефон. Теоретически мобильный телефон может питаться и от обычной батареи, для телефона необходима аккумуляторная батарея. В переводе с латыни слово «аккумулятор» означает ни что иное, как «собиратель». Благодаря возможности превращать электрическую энергию в химическую реакцию, а затем обратно – «химию» превращать в электроэнергию, мы и получаем на выходе такой элемент питания, как аккумулятор.

Немного об истории развития аккумуляторовПринято считать, что днем рождения первых химических источников тока является конец семнадцатого века, а роль отца-основателя данного класса устройств приписывается итальянскому ученому Луиджи Гальвани.Увы, теоретическое обоснование открытия далось Гальвани не столь хорошо, и он пришел к ошибочному выводу, что электричество вырабатывают мышцы. К счастью, ученый поделился данным занимательным наблюдением со своим другом, другим знаменитым итальянским физиком по имени Алессандро Вольта (именно в его честь названа единица измерения электрического напряжения). Заинтересовавшись необычным явлением и поставив ряд собственных опытов, Вольта понял, что Гальвани был все-таки неправ в своих рассуждениях, и причиной возникновения электрического тока является химическая реакция, в которой принимают участие пластинки металлов. Для подтверждения правильности своих умозаключений Вольта собрал нехитрое устройство, состоящее из двух металлических пластинок (одна из цинка, другая из меди), погруженных в емкость с соляным раствором. Данная конструкция и стала первым в мире химическим источником тока.

Мобильные аккумуляторы Для мобильных телефонов (и других портативных устройств) исторически использовали четыре типа аккумуляторов в зависимости от применяемых в них тандемах из двух химических элементов: никель-кадмиевые (NiCd & NiCad), никель-металлогидридные (NiMH, по ошибке их называют никель-кадмиевые), литий-ионные (LiIon), литий-полимерные (LiPol).

Никель-кадмиевыеНикель-кадмиевые элементы могут похвастаться способностью порождать достаточно большие токи, причем, что весьма ценно, в отличие от аккумуляторов многих других типов, по мере разряда батареи напряжение слабо изменяется по сравнению с изначальным значением, и лишь при приближении уровня заряда к нулю – резко падает. Благодаря такой особенности NiCd-аккумуляторов удается существенно упростить схему устройств на их основе, отказавшись от дополнительных схем, регулирующих напряжение. , при неаккуратном использовании может возникать так называемый «эффект памяти», который приводит к тому, что батарейки со временем теряют часть своей изначальной мощности.

Эффект памяти аккумуляторав настоящий момент под эффектом памяти понимается обратимая потеря ёмкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при нарушении рекомендованного режима зарядки, в частности, при подзарядке не полностью разрядившегося аккумулятора. Название связано с внешним проявлением эффекта: аккумулятор как будто «помнит», что в предыдущие циклы работы его ёмкость не была использована полностью, и при разряде отдаёт ток до "запомненной границы".

Литий-ионныеПри выборе компонентов для будущих батарей выбор пал на литий не случайно, так как он является наиболее химически-активным металлом, и поэтому великолепно справляется с ролью катода в элементах питания. Использование подобных аккумуляторов (пусть и с отменной емкостью) в быту было бы неоправданным риском, поэтому ученым пришлось искать искусственные способы обуздать пыл лития, сохранив его выдающиеся свойства. Спустя некоторое время выход из ситуации был все же найден – оказалось, что литий в ионном состоянии менее опасен и при этом не менее продуктивен. Самый громкий скандал вокруг взрывающихся аккумуляторов произошел как раз в последние месяцы. Несколько современных ноутбуков различных известных фирм взорвалось прямо на выставках.

Раскачка Если оставить в стороне возможность покупки запасной или увеличенной батареи, то возможности повышения емкости батареи ограничиваются так называемой «раскачкой», которая применима только к устаревшим никель-металлгидридным аккумуляторам. Если несклько раз провести цикл полной разрядки с последующей полной зарядкой батареи, ее емкость может возрасти на 10-25%. Рекомендуется повторять эту процедуру хотя бы раз в несколько месяцев. Это не только увеличит емкость батареи, но и продлит срок ее службы.

Солнечная батареяА можно ли в домашних условиях сделать солнечную батарею? Я обратилась за помощью к человеку с техническим образованием Ганину Д.А., который посоветовал мне сделать солнечную батарею из диода.

Получилось:Зачищенный диод, подсоединенный к миллиамперметру работает на свету. В транзисторе находится кристалл, выполняющий роль фотоэлемента.

Микро амперметрТранзистор

Альтернативный способ зарядки телефонаА можно ли зарядить мобильный телефон с помощью солнечной энергии, используя фотоэлемент, содержащийся в транзисторе. Для работы мобильного телефона требуется около 4,5-5 В. Сможет ли самодельная «солнечная батарея» это обеспечить?

Мои рассчеты.Чтобы изготовить зарядное устройство для мобильнлгл телефона необходимо соединить 100 зачищенных диодов так, как показано на схеме.

Около 100 транзисторов

Четыре последовательно соединенных транзистора соединены, обеспечивая необходимую силу тока, параллельное соединение обеспечивает необходимое напряжение.

Подведем итогиСуществует несколько видов аккумуляторов для телефонов никель-кадмиевые, литий-ионные (они применяются постоянно)Не все виды аккумуляторов безопасныСуществует способ экологически зарядить телефон

С точки зрения экологии, в своем исследовании я попробовала представить, каким еще может быть способ зарядки телефона. С использованием солнечного света получается, конечно, сложновато и затратно, но если продумать зарядное устройство более детально, то, возможно, этот способ окажется приемлемым и даже более эффективным, чем электричество.

Актуальность данной проблемы состоит в том, что при развитии современных технологий и экологических проблемах ведутся поиски наиболее эффективных способов получения энергии. Не только в том, что касается освещения домов, но и в малых формах, например, мобильных телефонах. В этой работе я попыталась внести свой небольшой вклад в это непростое исследование. Я попробовала показать, на чем основана работа уже созданных аккумуляторов, в чем их плюсы и минусы, затронула вопрос безопасности использования телефонов, ведь в большинстве случаев именно в процессе зарядки они представляют наибольшую опасность.

Моей целью было найти «среднее арифметическое» между многообразием существующих аккумуляторов, выяснить, применение каких именно видов наиболее приемлемо. В своем исследовании я затронула тему технологий будущего, показала, на чем они основании, какие изменения будут сделаны в них. Также попыталась соединить экологическую и природную точки зрения.Итак, я думаю, что моя работа актуальна и представленные в ней идеи имеют шанс на существование.