Baterija, koja se naziva i ćelija ili akumulator, je uređaj sastavljen od elektrohemijskih ćelija koje mogu pretvoriti hemijsku energiju unutar njih u električnu energiju. Dakle, baterije generiraju jednosmjernu struju i na taj način napajaju različita kola, ovisno o njihovoj veličini i snazi. Postoje brojni vrste baterija ovisno o namjeni koju će im se dati i karakteristikama koje imaju.
U ovom članku ćemo vam reći sve što trebate znati o različitim vrstama baterija i koje su njihove karakteristike.
Šta je baterija
Od izuma baterije u XNUMX. veku i njene velike komercijalizacije u XNUMX. veku, baterija je u potpunosti integrisana u naš svakodnevni život. Razvoj baterija ide ruku pod ruku s napretkom elektronske tehnologije. Daljinski upravljači, satovi, razni kompjuteri, mobilni telefoni I mnogi moderni uređaji koriste baterije kao izvore napajanja, tako da imaju različite nivoe snage.
Kapacitet punjenja baterije određen je prirodom njenog sastava, u amper satima (Ah), što znači da baterija može dati 1 amper struje u uzastopnim satima. Što je veći kapacitet punjenja, to više struje može pohraniti.
Konačno, kratak životni ciklus većine komercijalnih baterija čini ih snažnim zagađivačem vode i tla, jer kada se njihov životni ciklus završi, ne mogu se ponovo napuniti ili ponovo koristiti i zbrinuti. Kada metalno kućište zarđa, baterija će otpustiti svoj hemijski sastav u okolinu i promeniti svoj sastav i pH vrednost.
Kako baterija radi
Baterija ima hemijsku bateriju sa pozitivnom i negativnom elektrodom. Osnovni princip baterije uključuje oksidaciono-redukcionu (redox) reakciju određenih hemikalija, od kojih jedna gubi elektrone (oksidacija), a druga dobija elektrone (redukcija), koja mogu se vratiti u prvobitnu konfiguraciju pod potrebnim uslovima.
Baterija uključuje kemijsku bateriju s pozitivnom elektrodom (anodom) i negativnom elektrodom (katodom) i elektrolitom koji omogućava struji da teče prema van. Ove baterije pretvaraju hemijsku energiju u električnu kroz reverzibilan ili ireverzibilan proces, ovisno o vrsti baterije, kada se jednom dovrše, ona će iscrpiti svoju sposobnost primanja energije. Ovdje se razlikuju dvije vrste ćelija:
- primarni: oni koji su jednom reagovali ne mogu se vratiti u prvobitno stanje, smanjujući tako njihovu sposobnost skladištenja struje. Nazivaju se i nepunjivim baterijama.
- srednje škole: oni koji mogu prihvatiti primjenu električne energije kako bi obnovili svoj izvorni kemijski sastav, a mogu se koristiti nekoliko puta prije nego što se potpuno iscrpe. Nazivaju se i punjive baterije.
Tipovi baterija
Litijumske baterije imaju bolju gustinu energije i bolju brzinu pražnjenja. Postoji mnogo vrsta baterija, ovisno o komponentama koje se koriste u proizvodnji, kao što su:
- Alkalne baterije. Obično samo jednom. Kao elektrolit koriste kalijum hidroksid (KOH). Hemijska reakcija koja stvara energiju odvija se između cinka (Zn, anoda) i mangan dioksida (MnO2, katoda). To su izuzetno stabilne baterije, ali imaju kratak vijek trajanja.
- Olovne baterije. Često se nalazi u automobilima i motociklima. To su punjive baterije s dvije olovne elektrode kada su napunjene: katodom od olovnog dioksida (PbO2) i spužvastom olovnom (Pb) anodom. Korišteni elektrolit je vodeni rastvor sumporne kiseline (H2SO4). S druge strane, kada se baterija isprazni, olovo se taloži na metalnom olovu (Pb) u obliku olovnog (II) sulfata (PbSO4).
- Nikl baterije. Trošak je veoma nizak, ali performanse su jako loše, prvi su napravljeni u istoriji. Zauzvrat su proizveli nove baterije, kao što su:
- nikl-gvožđe (Ni-Fe). Sastoje se od tankih cijevi namotanih od niklovanih čeličnih limova. Na pozitivnoj ploči nalazi se nikl (III) hidroksid (Ni (OH) 3), a na negativnoj ploči željezo (Fe). Korišteni elektrolit je kalijum hidroksid (KOH). Iako imaju dug vek trajanja, prekinuti su sa proizvodnjom zbog niskih performansi i visoke cene.
- nikl-kadmijum (Ni-Cd). Sastoje se od kadmijum (Cd) anode i nikl (III) hidroksida (Ni (OH) 3) katode i kalijum hidroksida (KOH) kao elektrolita. Ove baterije su potpuno punjive, ali imaju nisku gustoću energije (samo 50Wh/kg). Osim toga, zbog visokog memorijskog efekta (kapacitet baterije se smanjuje kada izvršimo nepotpuno punjenje) i ozbiljne kontaminacije kadmijem, njegova upotreba je sve manja.
- Nikl-hidrid (Ni-MH). Oni koriste nikl oksihidroksid (NiOOH) kao anodu i leguru metalnog hidrida kao katodu. U poređenju sa nikl-kadmijum baterijama, imaju veći kapacitet punjenja i manji memorijski efekat, a ne utiču na životnu sredinu jer ne sadrže Cd (jako zagađujući i opasni). Oni su pioniri u električnim vozilima jer su potpuno punjivi.
- Litijum-jonska (Li-ION) baterija. Kao elektrolit koriste litijumsku so. To su baterije koje se najčešće koriste u malim elektroničkim proizvodima kao što su mobilni telefoni i drugi prijenosni uređaji. Ističu se po ogromnoj gustoći energije, osim toga, vrlo su lagani, mali i dobro rade, ali najduži vijek trajanja je tri godine. Još jedna njihova prednost je efekat niske memorije. Osim toga, mogu eksplodirati prilikom pregrijavanja jer su njihove komponente zapaljive, pa su im troškovi proizvodnje visoki jer moraju sadržavati sigurnosne elemente.
- Litijum polimer baterija (LiPo). One su varijanta običnih litijumskih baterija, sa boljom gustoćom energije i boljom brzinom pražnjenja, ali im je nedostatak što se ne mogu koristiti ako je napunjenost manja od 30%, pa je bitno ne pustiti da se potpuno isprazne. Također se mogu pregrijati i eksplodirati, pa je važno da ne čekate predugo da provjerite bateriju ili da je uvijek držite na sigurnom mjestu dalje od zapaljivih materijala.
Baterije i baterije
U mnogim zemljama španskog govornog područja koristi se samo riječ baterija. U ovom slučaju, pojmovi baterija i baterija su sinonimi I potiču iz ranih dana kada su ljudi manipulisali strujom. Prvi paket baterija se sastoji od paketa baterija ili metalnih ploča kako bi se povećala početna struja, a može se postaviti na dva načina: jedan na drugi da formira ćeliju, ili jedan pored drugog, u obliku baterije .
Međutim, treba pojasniti da se u mnogim zemljama španjolskog govornog područja koristi samo izraz baterija, dok se za drugu električnu opremu, kao što su kondenzatori, preferira termin akumulatori.
Nadam se da uz ove informacije možete saznati više o vrstama baterija koje postoje i njihovim karakteristikama.