創(chuàng)客制作用的電池，你選對了嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-04 16:22
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問題一：創(chuàng)客制作中的電是什么電？
我們知道，電可以分為直流電和交流電。直流電（Direct current，DC）是指電荷只朝一個(gè)方向流動的電流，交流電（Alternating Current，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)客作品還會使用太陽能電板提供電源、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產(chǎn)生穩(wěn)定直流電的電池，與之相對的是用液態(tài)電解液的“濕電池”。干電池易于攜帶、儲存和使用，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、鋰電池等類型。
問題三：干電池有哪些類型？怎樣選擇？
提到干電池，我們常常會想到5號電池、7號電池等，我們常說的幾號電池，是中國根據(jù)GB/T 8897.2電池國標(biāo)劃分的型號，它們有1號電池、2號電池、5號電池、7號電池、8號電池、9號電池。這些型號的電池都是圓柱體、電壓都是1.5V，最大的區(qū)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號電池直徑達(dá)到34.2 mm，電量達(dá)到20500 mAh，很適合用于對體積要求不高，連續(xù)使用時(shí)間不長的場合，許多燃?xì)鉄崴骰蛉細(xì)庠畹拇蚧鹌骶蜁玫?號電池；最小的9號電池直徑僅有8.3 mm，電量也只有625 mAh，適合于對電量有一定要求，又對體積要求較高的場合，某些遙控器會用到9號電池。
左起：2號電池、5號電池、7號電池、8號電池、9V電池（來源：維基百科）
創(chuàng)客教育中最常用的干電池有5號電池和7號電池，5號電池直徑為14.5 mm，電量為2850 mAh；7號電池直徑為10.5 mm，電量為1250 mAh，你可以根據(jù)自己的作品的實(shí)際需求選用電池。5號電池和7號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號電池，讓它的電壓能夠達(dá)到9V，電量達(dá)到7500 mAh。
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5.5mm DC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625 mAh，即使是高容量PP3電池也僅有1000 mAh，價(jià)格也比普通的電池高出一截，所以PP3電池不適合用于需要長時(shí)間開機(jī)的創(chuàng)客作品。
問題四：怎么選擇紐扣電池？
如果你的創(chuàng)客作品對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。與普通的電池一樣，紐扣電池也有很多不同的型號，你可以在電池正極上找到它的型號，就能判斷出電池的屬性。紐扣電池的型號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)誤的使用可能會造成電池過熱、膨脹、甚至發(fā)生爆炸。
問題六：我需要長時(shí)間供電，怎么辦？
如果你的創(chuàng)客作品需要長時(shí)間供電，并且對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，我們需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)備提供穩(wěn)定的5V電壓了，或者你也可以用杜邦線連接到5V接口上，效果也是一樣的（但不能連接到DC接口或vin接口，工作電壓會不足）。
除了用電池供電和電源供電之外，少數(shù)的創(chuàng)客作品還會將光能、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。創(chuàng)客教育通常采用能產(chǎn)生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)一樣，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。
