Az akkumulátor, más néven cella vagy akkumulátor, egy elektrokémiai cellákból álló eszköz, amely a bennük lévő kémiai energiát elektromos energiává tudja alakítani. Ezért az akkumulátorok egyenáramot generálnak, és ily módon különböző áramköröket látnak el, méretüktől és teljesítményüktől függően. Számos típusú akkumulátorok attól függően, hogy milyen használatot fognak adni nekik, és milyen jellemzőkkel rendelkeznek.
Ebben a cikkben mindent elmondunk, amit tudnia kell a különböző típusú akkumulátorokról és azok jellemzőiről.
Mi az akkumulátor
Az akkumulátor XNUMX. századi feltalálása és a XNUMX. századi nagyszabású kereskedelmi forgalomba hozatala óta az akkumulátor teljes mértékben beépült mindennapi életünkbe. Az akkumulátorok fejlődése együtt jár az elektronikai technológia fejlődésével. Távirányítók, órák, különféle számítógépek, mobiltelefonok És nagyon sok modern eszköz akkumulátort használ áramforrásként, ezért eltérő teljesítményszinttel rendelkeznek.
Az akkumulátor töltési kapacitását az összetétel jellege határozza meg, amperórában (Ah), ami azt jelenti, hogy az akkumulátor 1 amper áramot tud biztosítani egymást követő órákban. Minél nagyobb a töltési kapacitása, annál több áramot tud tárolni.
Végül, a legtöbb kereskedelmi forgalomban kapható akkumulátor rövid életciklusa miatt a víz és a talaj erőteljes szennyezőjévé válik, mivel az életciklusuk lejárta után nem tölthetők fel vagy újra felhasználhatók, és ártalmatlanításra kerülnek. Ha a fém burkolat rozsdásodott, az akkumulátor kémiai összetételét a környezetbe bocsátja, és megváltoztatja összetételét és pH-értékét.
Hogyan működik az akkumulátor
Az akkumulátor egy pozitív elektródával és egy negatív elektródával ellátott vegyi akkumulátorral rendelkezik. Az akkumulátor alapelve bizonyos vegyi anyagok oxidációs-redukciós (redox) reakcióját tartalmazza, amelyek közül az egyik elektronokat veszít (oxidáció), a másik pedig elektronokat nyer (redukció), ami a szükséges feltételek mellett visszaállíthatók eredeti konfigurációjukba.
Az akkumulátor tartalmaz egy vegyi akkumulátort pozitív elektródával (anóddal) és negatív elektródával (katóddal), valamint egy elektrolitot, amely lehetővé teszi az áram kifelé áramlását. Ezek az akkumulátorok a kémiai energiát reverzibilis vagy irreverzibilis folyamatok révén alakítják át elektromos energiává, az akkumulátor típusától függően, miután elkészültek, kimerítik az energiafelvételi képességét. Itt kétféle cellát különböztetünk meg:
- Elsődleges: azok, amelyek egyszer reagáltak, nem térhetnek vissza eredeti állapotukba, így csökken az áramtárolási képességük. Nem újratölthető akkumulátoroknak is nevezik őket.
- középiskolák: azok, amelyek el tudják fogadni az elektromos energia alkalmazását az eredeti kémiai összetétel helyreállítására, és többször használhatók, mielőtt teljesen kimerülnének. Újratölthető akkumulátoroknak is nevezik őket.
Akkumulátor típusok
A lítium akkumulátorok energiasűrűsége és kisülési sebessége jobb. A gyártás során használt alkatrészektől függően sokféle akkumulátor létezik, például:
- Alkáli elemek. Általában csak egyszer. Elektrolitként kálium-hidroxidot (KOH) használnak. Az energiát előállító kémiai reakció a cink (Zn, anód) és a mangán-dioxid (MnO2, katód) között megy végbe. Rendkívül stabil akkumulátorok, de rövid élettartamúak.
- Ólom-savas akkumulátorok. Gyakran előfordul autókban és motorkerékpárokban. Ezek újratölthető akkumulátorok, két ólomelektródával, amikor fel vannak töltve: egy ólom-dioxid (PbO2) katóddal és egy szivacsos ólom (Pb) anóddal. Az elektrolitként kénsav (H2SO4) vizes oldatát használják. Másrészt, amikor az akkumulátor lemerül, az ólom ólom (II)-szulfát (PbSO4) formájában rakódik le a fém ólomra (Pb).
- Nikkel akkumulátorok. Az ára nagyon alacsony, de a teljesítmény nagyon gyenge, ezek az elsők a történelemben. Viszont új akkumulátorokat gyártottak, mint például:
- Nikkel-vas (Ni-Fe). Nikkelezett acéllemezekből tekercselt vékony csövekből állnak. A pozitív lemezen nikkel (III)-hidroxid (Ni (OH) 3), a negatív lemezen vas (Fe) található. Az alkalmazott elektrolit a kálium-hidroxid (KOH). Bár hosszú élettartamúak, alacsony teljesítményük és magas költségük miatt leállították őket.
- Nikkel-kadmium (Ni-Cd). Ezek egy kadmium (Cd) anódból és egy nikkel (III)-hidroxid (Ni (OH) 3) katódból és elektrolitként kálium-hidroxidból (KOH) állnak. Ezek az akkumulátorok teljesen újratölthetők, de alacsony az energiasűrűségük (csak 50 Wh / kg). Ráadásul a nagy memóriaeffektusa (az akkumulátor kapacitása csökken, ha hiányos töltést végzünk) és a súlyos kadmiumszennyezettség miatt egyre kevesebb a használata.
- Nikkel-hidrid (Ni-MH). Anódként nikkel-oxi-hidroxidot (NiOOH), katódként fém-hidridötvözetet használnak. A nikkel-kadmium akkumulátorokhoz képest nagyobb töltési kapacitással és kisebb memóriaeffektussal rendelkeznek, és nem károsítják a környezetet, mert nem tartalmaznak Cd-t (erősen szennyező és veszélyes). Úttörők az elektromos járművek terén, mivel teljesen újratölthetők.
- Lítium-ion (Li-ION) akkumulátor. Elektrolitként lítium sót használnak. Ezek a legszélesebb körben használt akkumulátorok kis elektronikai termékekben, például mobiltelefonokban és más hordozható eszközökben. Hatalmas energiasűrűségükkel tűnnek ki, ráadásul nagyon könnyűek, kicsik és jól működnek, de a leghosszabb hasznos élettartamuk három év. Egy másik előnyük az alacsony memóriahatás. Ráadásul túlhevüléskor felrobbanhatnak, mert alkatrészeik gyúlékonyak, ezért magasak az előállítási költségük, mert biztonsági elemeket kell tartalmazniuk.
- Lítium-polimer akkumulátor (LiPo). A közönséges lítium akkumulátorok változata, jobb energiasűrűséggel és jobb kisütéssel, de hátrányuk, hogy 30% alatti töltöttség esetén nem használhatók, ezért fontos, hogy ne hagyjuk teljesen lemerülni. Ezenkívül túlmelegedhetnek és felrobbanhatnak, ezért fontos, hogy ne várjon túl sokáig az akkumulátor ellenőrzésével, vagy tartsa mindig biztonságos helyen, távol gyúlékony anyagoktól.
Elemek és elemek
Sok spanyol nyelvű országban csak az akkumulátor szót használják. Ebben az esetben, az akkumulátor és az akkumulátor kifejezések szinonimák És a korai időkből származnak, amikor az emberek manipulálták az elektromosságot. Az első akkumulátorcsomag akkumulátorcsomagokból vagy fémlemezekből áll, hogy növelje a kezdetben betáplált áramerősséget, és kétféleképpen helyezhető el: egyik a másik tetejére, hogy cellát képezzen, vagy egymás mellett, akkumulátor formájában. .
Tisztázni kell azonban, hogy sok spanyol nyelvű országban csak az akkumulátor kifejezést használják, míg más elektromos berendezéseknél, például kondenzátoroknál, az akkumulátorok kifejezést részesítik előnyben.
Remélem, hogy ezen információk birtokában többet megtudhat a létező akkumulátortípusokról és azok jellemzőiről.