Baterie, také nazývaná článek nebo akumulátor, je zařízení složené z elektrochemických článků, které dokážou přeměnit chemickou energii v nich na energii elektrickou. Baterie proto generují stejnosměrný proud a napájejí tak různé obvody v závislosti na jejich velikosti a výkonu. Je jich mnoho typy baterií v závislosti na použití, které budou poskytnuty, a na vlastnostech, které mají.
V tomto článku vám řekneme vše, co potřebujete vědět o různých typech baterií a o jejich vlastnostech.
Co je baterie
Od vynálezu baterie v XNUMX. století a její rozsáhlé komercializace ve XNUMX. století byla baterie plně integrována do našeho každodenního života. Vývoj baterií jde ruku v ruce s pokrokem elektronických technologií. Dálkové ovladače, hodinky, různé počítače, mobily A spousta moderních zařízení používá jako zdroje energie baterie, takže mají různé úrovně výkonu.
Kapacita nabití baterie je určena povahou jejího složení, v ampérhodinách (Ah), což znamená, že baterie může poskytnout 1 ampér proudu v po sobě jdoucích hodinách. Čím vyšší je jeho nabíjecí kapacita, tím více proudu dokáže uložit.
A konečně, krátký životní cyklus většiny komerčních baterií z nich dělá silné znečišťující látky vody a půdy, protože jakmile jejich životní cyklus skončí, nelze je znovu nabít nebo znovu použít a jsou zlikvidovány. Jakmile je kovový kryt zrezivělý, baterie uvolní své chemické složení do životního prostředí a změní své složení a hodnotu pH.
Jak funguje baterie
Baterie má chemickou baterii s kladnou a zápornou elektrodou. Základní princip baterie zahrnuje oxidačně-redukční (redoxní) reakci určitých chemikálií, z nichž jedna ztrácí elektrony (oxidace) a druhá elektrony získává (redukce), která za nezbytných podmínek je lze obnovit do původní konfigurace.
Baterie obsahuje chemickou baterii s kladnou elektrodou (anodou) a zápornou elektrodou (katodou) a elektrolytem, který umožňuje proudění proudu směrem ven. Tyto baterie přeměňují chemickou energii na elektrickou energii prostřednictvím reverzibilního nebo nevratného procesu, v závislosti na typu baterie, po dokončení vyčerpají svou schopnost přijímat energii. Zde se rozlišují dva typy buněk:
- Hlavní: ty, které jednou zareagovaly, se nemohou vrátit do původního stavu, čímž se snižuje jejich schopnost akumulovat proud. Říká se jim také nedobíjecí baterie.
- střední školy: takové, které mohou přijmout použití elektrické energie k obnovení svého původního chemického složení a lze je použít několikrát, než se zcela vyčerpají. Říká se jim také dobíjecí baterie.
Typy baterií
Lithiové baterie mají lepší hustotu energie a lepší rychlost vybíjení. Existuje mnoho typů baterií v závislosti na součástech použitých při výrobě, jako jsou:
- Alkalické baterie. Obvykle jen jednou. Jako elektrolyt používají hydroxid draselný (KOH). Chemická reakce, která vytváří energii, probíhá mezi zinkem (Zn, anoda) a oxidem manganičitým (MnO2, katoda). Jsou to extrémně stabilní baterie, ale mají krátkou životnost.
- Olověné baterie. Běžně se vyskytuje v automobilech a motocyklech. Jsou to dobíjecí baterie se dvěma olověnými elektrodami při nabíjení: katodou s oxidem olovnatým (PbO2) a houbovou olověnou (Pb) anodou. Použitým elektrolytem je vodný roztok kyseliny sírové (H2SO4). Na druhou stranu, když se baterie vybije, olovo se usadí na kovovém olovu (Pb) ve formě síranu olovnatého (PbSO4).
- Niklové baterie. Náklady jsou velmi nízké, ale výkon je velmi slabý, jsou první vyrobené v historii. Na druhé straně vyrobili nové baterie, jako jsou:
- Nikl-železo (Ni-Fe). Skládají se z tenkých trubek navinutých z poniklovaných ocelových plechů. Na kladné desce je hydroxid nikelnatý (Ni (OH) 3) a na záporné desce železo (Fe). Použitým elektrolytem je hydroxid draselný (KOH). Přestože mají dlouhou životnost, jejich výroba byla ukončena kvůli nízkému výkonu a vysoké ceně.
- Nikl-kadmium (Ni-Cd). Skládají se z kadmiové (Cd) anody a katody hydroxidu nikelnatého (Ni (OH) 3) a hydroxidu draselného (KOH) jako elektrolytu. Tyto baterie jsou plně dobíjecí, ale mají nízkou hustotu energie (pouze 50 Wh / kg). Navíc díky vysokému paměťovému efektu (kapacita baterie klesá, když provedeme neúplné nabití) a vážnému znečištění kadmiem je jeho využití stále menší.
- Nikl-hydrid (Ni-MH). Používají oxyhydroxid niklu (NiOOH) jako anodu a slitinu hydridu kovu jako katodu. Oproti nikl-kadmiovým bateriím mají vyšší kapacitu nabíjení a nižší paměťový efekt a nezatěžují životní prostředí, protože neobsahují Cd (vysoce znečišťující a nebezpečné). Jsou průkopníky v oblasti elektrických vozidel, protože jsou plně dobíjecí.
- Lithium-iontová (Li-ION) baterie. Jako elektrolyt používají lithnou sůl. Jsou to nejpoužívanější baterie v malých elektronických produktech, jako jsou mobilní telefony a jiná přenosná zařízení. Vynikají obrovskou energetickou hustotou, navíc jsou velmi lehké, malé a dobře se s nimi pracuje, ale nejdelší životnost je tři roky. Jejich další výhodou je nízký paměťový efekt. Navíc mohou při přehřátí explodovat, protože jejich součásti jsou hořlavé, takže jejich výrobní náklady jsou vysoké, protože musí obsahovat bezpečnostní prvky.
- Lithium-polymerová baterie (LiPo). Jsou variantou běžných lithiových baterií, s lepší hustotou energie a lepší rychlostí vybíjení, ale jejich nevýhodou je, že je nelze použít při nabití nižším než 30%, takže je nutné je nenechat úplně vybít. Mohou se také přehřát a explodovat, proto je důležité nečekat příliš dlouho s kontrolou baterie nebo ji neustále uchovávat na bezpečném místě mimo hořlavé materiály.
Baterie a baterie
V mnoha španělsky mluvících zemích se používá pouze slovo baterie. V tomto případě, pojmy baterie a baterie jsou synonyma A pocházejí z raných dob, kdy lidé manipulovali s elektřinou. První bateriová sada se skládá z bateriových sad nebo kovových desek pro zvýšení počátečního dodávaného proudu a může být uspořádána dvěma způsoby: jedna na druhé, aby vytvořila článek, nebo vedle sebe ve formě baterie. .
Je však třeba upřesnit, že v mnoha španělsky mluvících zemích se používá pouze termín baterie, zatímco pro ostatní elektrická zařízení, jako jsou kondenzátory, je preferován termín akumulátory.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o typech baterií, které existují, a jejich vlastnostech.