Akku, jota kutsutaan myös kennoksi tai akuksi, on sähkökemiallisista kennoista koostuva laite, joka voi muuntaa niiden sisällä olevan kemiallisen energian sähköenergiaksi. Siksi akut tuottavat tasavirtaa ja syöttävät tällä tavalla erilaisia piirejä niiden koosta ja tehosta riippuen. Niitä on lukuisia akkutyyppejä riippuen niiden käyttötarkoituksesta ja niiden ominaisuuksista.
Tässä artikkelissa kerromme sinulle kaiken, mitä sinun tulee tietää erityyppisistä akuista ja niiden ominaisuuksista.
Mikä on akku
Akun keksimisestä XNUMX-luvulla ja sen laajamittaisesta kaupallistamisesta XNUMX-luvulla lähtien akku on integroitu täysin jokapäiväiseen elämäämme. Akkujen kehitys kulkee käsi kädessä elektroniikkatekniikan kehityksen kanssa. Kaukosäätimet, kellot, erilaiset tietokoneet, matkapuhelimet Ja monet nykyaikaiset laitteet käyttävät akkuja virtalähteinä, joten niillä on eri tehotasot.
Akun latauskapasiteetti määräytyy sen koostumuksen luonteen mukaan ampeeritunteina (Ah), mikä tarkoittaa, että akku voi tuottaa 1 ampeerin virtaa peräkkäisinä tunteina. Mitä suurempi sen latauskapasiteetti, sitä enemmän virtaa se pystyy varastoimaan.
Lopuksi useimpien kaupallisten akkujen lyhyt käyttöikä tekee niistä voimakkaan veden ja maaperän saastuttajia, koska niiden elinkaaren päätyttyä niitä ei voi ladata tai käyttää uudelleen ja ne hävitetään. Kun metallikotelo on ruostunut, akku vapauttaa kemiallisen koostumuksensa ympäristöön ja muuttaa sen koostumusta ja pH-arvoa.
Kuinka akku toimii
Akussa on kemiallinen akku, jossa on positiivinen elektrodi ja negatiivinen elektrodi. Akun perusperiaatteeseen kuuluu tiettyjen kemikaalien hapetus-pelkistys (pelkistys) -reaktio, joista yksi menettää elektroneja (hapetus) ja toinen saa elektroneja (pelkistys). ne voidaan palauttaa alkuperäiseen kokoonpanoonsa tarvittavissa olosuhteissa.
Akku sisältää kemiallisen akun, jossa on positiivinen elektrodi (anodi) ja negatiivinen elektrodi (katodi) ja elektrolyytti, joka mahdollistaa virran kulkemisen ulospäin. Nämä akut muuttavat kemiallisen energian sähköenergiaksi palautuvan tai palautumattoman prosessin kautta, akun tyypistä riippuen, kun se on valmis, se kuluttaa kykynsä vastaanottaa energiaa. Tässä erotetaan kaksi solutyyppiä:
- Ensisijainen: ne, jotka kerran reagoivat, eivät voi palata alkuperäiseen tilaansa, mikä heikentää niiden kykyä varastoida virtaa. Niitä kutsutaan myös ei-ladattaviksi akuiksi.
- lukiot: ne, jotka voivat hyväksyä sähköenergian käytön alkuperäisen kemiallisen koostumuksensa palauttamiseksi, ja niitä voidaan käyttää useita kertoja ennen kuin ne ehtyvät kokonaan. Niitä kutsutaan myös ladattaviksi akuiksi.
Akkutyypit
Litiumakuilla on parempi energiatiheys ja parempi purkausnopeus. Akkutyyppejä on monenlaisia valmistuksessa käytetyistä komponenteista riippuen, kuten:
- Alkaliparistot. Yleensä vain kerran. He käyttävät kaliumhydroksidia (KOH) elektrolyyttinä. Kemiallinen reaktio, joka tuottaa energiaa, tapahtuu sinkin (Zn, anodi) ja mangaanidioksidin (MnO2, katodi) välillä. Ne ovat erittäin vakaita akkuja, mutta niillä on lyhyt käyttöikä.
- Lyijyakut. Sitä esiintyy yleisesti autoissa ja moottoripyörissä. Ne ovat ladattavia akkuja, joissa on kaksi lyijyelektrodia ladattuna: lyijydioksidikatodi (PbO2) ja sienimäinen lyijyanodi (Pb). Käytetty elektrolyytti on rikkihapon (H2SO4) vesiliuosta. Toisaalta, kun akku purkautuu, lyijy kerrostuu metallisen lyijyn (Pb) päälle lyijy(II)sulfaatin (PbSO4) muodossa.
- Nikkeli akut. Kustannukset ovat erittäin alhaiset, mutta suorituskyky on erittäin huono, ne ovat historian ensimmäisiä. He puolestaan tuottivat uusia akkuja, kuten:
- Nikkeli-rauta (Ni-Fe). Ne koostuvat ohuista putkista, jotka on kierretty nikkelipinnoitetuista teräslevyistä. Positiivisella levyllä on nikkeli(III)hydroksidia (Ni (OH) 3) ja negatiivisella levyllä rautaa (Fe). Käytetty elektrolyytti on kaliumhydroksidi (KOH). Vaikka niillä on pitkä käyttöikä, ne lopetettiin niiden alhaisen suorituskyvyn ja korkeiden kustannusten vuoksi.
- Nikkeli-kadmium (Ni-Cd). Ne koostuvat kadmium (Cd) anodista ja nikkeli (III) hydroksidi (Ni (OH) 3) katodista ja kaliumhydroksidista (KOH) elektrolyyttinä. Nämä akut ovat täysin ladattavia, mutta niiden energiatiheys on alhainen (vain 50 Wh / kg). Lisäksi sen korkean muistiefektin (akun kapasiteetti laskee, kun suoritamme epätäydellisen latauksen) ja vakavan kadmiumkontaminaation vuoksi sen käyttö vähenee.
- Nikkelihydridi (Ni-MH). He käyttävät nikkelioksihydroksidia (NiOOH) anodina ja metallihydridiseosta katodina. Nikkelikadmium-akkuihin verrattuna niillä on suurempi latauskapasiteetti ja pienempi muistivaikutus, eivätkä ne vaikuta ympäristöön, koska ne eivät sisällä Cd:tä (erittäin saastuttava ja vaarallinen). Ne ovat sähköajoneuvojen pioneereja, koska ne ovat täysin ladattavia.
- Litium-ion (Li-ION) akku. He käyttävät litiumsuolaa elektrolyyttinä. Ne ovat yleisimmin käytettyjä akkuja pienissä elektronisissa tuotteissa, kuten matkapuhelimissa ja muissa kannettavissa laitteissa. Ne erottuvat valtavasta energiatiheydestä, lisäksi ne ovat erittäin kevyitä, pieniä ja toimivat hyvin, mutta pisin käyttöikä on kolme vuotta. Toinen niiden etu on alhainen muistiefekti. Lisäksi ne voivat räjähtää ylikuumeneessaan, koska niiden komponentit ovat syttyviä, joten niiden valmistuskustannukset ovat korkeat, koska niissä on oltava turvaelementtejä.
- Litiumpolymeeriakku (LiPo). Ne ovat muunnelmia tavallisista litiumakuista, joilla on parempi energiatiheys ja parempi purkausnopeus, mutta niiden haittana on, että niitä ei voida käyttää, jos lataus on alle 30%, joten on tärkeää, että niitä ei saa antaa tyhjentyä kokonaan. Ne voivat myös ylikuumentua ja räjähtää, joten on tärkeää olla odottamatta liian kauan akun tarkistamista tai säilyttää se aina turvallisessa paikassa poissa syttyvistä materiaaleista.
Paristot ja paristot
Monissa espanjankielisissä maissa käytetään vain sanaa akku. Tässä tapauksessa, termit akku ja akku ovat synonyymejä Ja ne ovat peräisin varhaisista ajoista, jolloin ihmiset manipuloivat sähköä. Ensimmäinen akkupaketti koostuu akuista tai metallilevyistä alun perin syötetyn virran lisäämiseksi, ja se voidaan järjestää kahdella tavalla: yksi päällekkäin muodostamaan solun tai vierekkäin akun muodossa .
On kuitenkin syytä selventää, että monissa espanjankielisissä maissa käytetään vain termiä paristo, kun taas muissa sähkölaitteissa, kuten kondensaattoreissa, käytetään termiä akut.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää olemassa olevista akkutyypeistä ja niiden ominaisuuksista.