Батерията, наричана още клетка или акумулатор, е устройство, съставено от електрохимични клетки, които могат да преобразуват химическата енергия вътре в тях в електрическа енергия. Следователно батериите генерират постоянен ток и по този начин захранват различни вериги, в зависимост от техния размер и мощност. Има многобройни видове батерии в зависимост от употребата, която ще бъдат дадени, и характеристиките, които имат.
В тази статия ще ви разкажем всичко, което трябва да знаете за различните видове батерии и какви са техните характеристики.
Какво е батерия
От изобретяването на батерията през XNUMX-ти век и нейната широкомащабна комерсиализация през XNUMX-ти век, батерията е напълно интегрирана в нашето ежедневие. Развитието на батериите върви ръка за ръка с напредъка на електронните технологии. Дистанционни, часовници, различни компютри, мобилни телефони И много съвременни устройства използват батерии като източници на захранване, така че имат различни нива на мощност.
Капацитетът на зареждане на батерията се определя от естеството на нейния състав, в ампер часове (Ah), което означава, че батерията може да осигури 1 ампер ток в последователни часове. Колкото по-висок е капацитетът му за зареждане, толкова повече ток може да съхранява.
И накрая, краткият жизнен цикъл на повечето търговски батерии ги прави мощен замърсител на водата и почвата, тъй като след като жизненият им цикъл приключи, те не могат да бъдат презаредени или използвани повторно и се изхвърлят. След като металният корпус е ръждясал, батерията ще освободи химическия си състав в околната среда и ще промени своя състав и стойността на pH.
Как работи батерията
Батерията има химическа батерия с положителен електрод и отрицателен електрод. Основният принцип на батерията включва окислително-редукционната (редокс) реакция на определени химикали, единият от които губи електрони (окисление), а другият печели електрони (редукция), което те могат да бъдат възстановени в първоначалната си конфигурация при необходимите условия.
Батерията включва химическа батерия с положителен електрод (анод) и отрицателен електрод (катод) и електролит, който позволява на тока да тече навън. Тези батерии преобразуват химическата енергия в електрическа чрез обратим или необратим процес, в зависимост от типа батерия, след като бъде завършена, тя ще изчерпи способността си да получава енергия. Тук се разграничават два вида клетки:
- Основен: тези, които веднъж са реагирали, не могат да се върнат в първоначалното си състояние, като по този начин намаляват способността им да съхраняват ток. Наричат се още непрезареждащи се батерии.
- гимназии: тези, които могат да приемат прилагането на електрическа енергия за възстановяване на първоначалния си химичен състав и могат да се използват няколко пъти, преди да бъдат напълно изчерпани. Наричат се още акумулаторни батерии.
Видове батерии
Литиевите батерии имат по-добра енергийна плътност и по-добра скорост на разреждане. Има много видове батерии, в зависимост от компонентите, използвани в производството, като:
- Алкални батерии. Обикновено само веднъж. Те използват калиев хидроксид (KOH) като електролит. Химическата реакция, която генерира енергия, протича между цинк (Zn, анод) и манганов диоксид (MnO2, катод). Те са изключително стабилни батерии, но имат кратък живот.
- Оловно-киселинни батерии. Често се среща в автомобили и мотоциклети. Те са акумулаторни батерии с два оловни електрода при зареждане: катод от оловен диоксид (PbO2) и гъбест оловен (Pb) анод. Използваният електролит е воден разтвор на сярна киселина (H2SO4). От друга страна, когато батерията се разреди, оловото се отлага върху металното олово (Pb) под формата на оловен (II) сулфат (PbSO4).
- Никелови батерии. Цената е много ниска, но производителността е много слаба, те са първите произведени в историята. От своя страна те произвеждат нови батерии, като:
- Никел-желязо (Ni-Fe). Те се състоят от тънки тръби, навити от никелирани стоманени листове. На положителната плоча има никелов (III) хидроксид (Ni (OH) 3) и желязо (Fe) на отрицателната плоча. Използваният електролит е калиев хидроксид (KOH). Въпреки че имат дълъг експлоатационен живот, те бяха спрени от производство поради ниската им производителност и високата цена.
- Никел-кадмий (Ni-Cd). Те се състоят от кадмиев (Cd) анод и никелов (III) хидроксид (Ni (OH) 3) катод и калиев хидроксид (KOH) като електролит. Тези батерии са напълно презареждащи се, но имат ниска енергийна плътност (само 50Wh/kg). Освен това, поради високия ефект на паметта (капацитетът на батерията намалява, когато извършваме непълно зареждане) и сериозното замърсяване с кадмий, използването му е все по-малко.
- Никел-хидрид (Ni-MH). Те използват никелов оксихидроксид (NiOOH) като анод и сплав на метален хидрид като катод. В сравнение с никел-кадмиевите батерии, те имат по-висок капацитет на зареждане и по-нисък ефект на паметта и не влияят на околната среда, тъй като не съдържат Cd (силно замърсяващ и опасен). Те са пионери в електрическите превозни средства, защото са напълно презареждаеми.
- Литиево-йонна (Li-ION) батерия. Те използват литиева сол като електролит. Те са най-широко използваните батерии в малки електронни продукти като мобилни телефони и други преносими устройства. Те се открояват с огромната си енергийна плътност, освен това са много леки, малки и работят добре, но най-дългият полезен живот е три години. Друго предимство при тях е ефектът на ниската памет. Освен това те могат да експлодират при прегряване, тъй като компонентите им са запалими, така че производствените им разходи са високи, защото трябва да съдържат предпазни елементи.
- Литиево-полимерна батерия (LiPo). Те са вариант на обикновени литиеви батерии, с по-добра енергийна плътност и по-добра скорост на разреждане, но недостатъкът им е, че не могат да се използват, ако зарядът е по-малък от 30%, така че е важно да не ги оставяте да се разредят напълно. Те също могат да се прегреят и експлодират, така че е важно да не чакате твърде дълго, за да проверите батерията или да я съхранявате на безопасно място далеч от запалими материали през цялото време.
Батерии и батерии
В много испаноговорящи страни се използва само думата батерия. В такъв случай, термините батерия и батерия са синоними И идват от първите дни, когато хората манипулираха електричеството. Първият акумулаторен пакет е съставен от батерии или метални пластини за увеличаване на тока, подаван първоначално, и може да бъде подреден по два начина: един върху друг, за да образува клетка, или един до друг, под формата на батерия .
Трябва обаче да се уточни, че в много испаноговорящи страни се използва само терминът батерия, докато за друго електрическо оборудване, като кондензатори, се предпочита терминът акумулатори.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за видовете батерии, които съществуват и техните характеристики.