סוגי סוללות

סוללה, הנקראת גם תא או מצבר, היא מכשיר המורכב מתאי אלקטרוכימיים שיכולים להמיר את האנרגיה הכימית שבתוכם לאנרגיה חשמלית. לכן, סוללות מייצרות זרם ישר ובדרך זו מספקות מעגלים שונים, בהתאם לגודלן ולהספקן. ישנם רבים סוגי סוללות בהתאם לשימוש שיינתן להם והמאפיינים שיש להם.

במאמר זה אנו הולכים לספר לכם את כל מה שאתם צריכים לדעת על סוגי הסוללות השונים ומהם המאפיינים שלהם.

מהי סוללה

מאז המצאת הסוללה במאה ה-XNUMX ומסחורה בקנה מידה גדול במאה ה-XNUMX, הסוללה השתלבה במלואה בחיי היום-יום שלנו. פיתוח הסוללות הולך יד ביד עם התקדמות הטכנולוגיה האלקטרונית. שלטים, שעונים, מחשבים שונים, טלפונים ניידים והרבה מכשירים מודרניים משתמשים בסוללות כמקורות כוח, ולכן יש להם רמות כוח שונות.

קיבולת הטעינה של סוללה נקבעת על פי אופי הרכבה, באמפר שעות (Ah), מה שאומר שהסוללה יכולה לספק זרם 1 אמפר בשעות רצופות. ככל שכושר הטעינה שלו גבוה יותר, כך הוא יכול לאחסן יותר זרם.

לבסוף, מחזור החיים הקצר של רוב הסוללות המסחריות הופך אותן למזהם רב עוצמה של מים ואדמה, מכיוון שברגע שמחזור החיים שלהן מסתיים, לא ניתן להטעין אותן או לעשות בהן שימוש חוזר והן נפטרות. ברגע שמעטפת המתכת מחלידה, הסוללה תשחרר את ההרכב הכימי שלה לסביבה ותשנה את הרכבה ואת ערך ה-pH שלה.

איך עובדת סוללה

לסוללה יש סוללה כימית עם אלקטרודה חיובית ואלקטרודה שלילית. העיקרון הבסיסי של הסוללה כולל את תגובת החמצון-חיזור (חיזור) של כימיקלים מסוימים, שאחד מהם מאבד אלקטרונים (חמצון) והשני צובר אלקטרונים (הפחתה), אשר ניתן לשחזר אותם לתצורתם המקורית בתנאים הדרושים.

הסוללה כוללת סוללה כימית בעלת אלקטרודה חיובית (אנודה) ואלקטרודה שלילית (קתודה) ואלקטרוליט המאפשר זרימת זרם החוצה. סוללות אלו ממירות אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית בתהליך הפיך או בלתי הפיך, בהתאם לסוג הסוללה, לאחר השלמתה, היא תכלה את יכולתה לקבל אנרגיה. כאן, שני סוגי תאים מובחנים:

• יְסוֹדִי: אלה שהגיבו פעם לא יכולים לחזור למצבם המקורי, ובכך מפחיתים את יכולתם לאגור זרם. הם נקראים גם סוללות לא נטענות.
• בתי ספר תיכוניים: כאלה שיכולים לקבל יישום של אנרגיה חשמלית כדי לשחזר את ההרכב הכימי המקורי שלה, וניתן להשתמש בהם כמה פעמים לפני שהם מותשים לחלוטין. הם נקראים גם סוללות נטענות.

סוגי סוללות

לסוללות ליתיום יש צפיפות אנרגיה טובה יותר וקצב פריקה טוב יותר. ישנם סוגים רבים של סוללות, בהתאם לרכיבים המשמשים בייצור, כגון:

• סוללות אלקליין. בדרך כלל רק פעם אחת. הם משתמשים באשלגן הידרוקסיד (KOH) בתור אלקטרוליט. התגובה הכימית המייצרת אנרגיה מתרחשת בין אבץ (Zn, אנודה) ומנגן דו חמצני (MnO2, קתודה). הן סוללות יציבות במיוחד, אך בעלות אורך חיים קצר.
• סוללות חומצת עופרת. זה נפוץ במכוניות ואופנועים. הן סוללות נטענות עם שתי אלקטרודות עופרת כשהן נטענות: קתודה עופרת דו-חמצנית (PbO2) ואנודת עופרת ספוגית (Pb). האלקטרוליט המשמש הוא תמיסה מימית של חומצה גופרתית (H2SO4). מצד שני, כאשר הסוללה מתרוקנת, העופרת מונחת על העופרת המתכתית (Pb) בצורה של עופרת (II) סולפט (PbSO4).
• סוללות ניקל. העלות נמוכה מאוד, אבל הביצועים גרועים מאוד, הם הראשונים שנעשו בהיסטוריה. בתורם, הם ייצרו סוללות חדשות, כגון:
• ניקל-ברזל (Ni-Fe). הם מורכבים מצינורות דקים מגולגלים מיריעות פלדה בציפוי ניקל. יש ניקל (III) הידרוקסיד (Ni (OH) 3) על הצלחת החיובית וברזל (Fe) על הלוח השלילי. האלקטרוליט המשמש הוא אשלגן הידרוקסיד (KOH). למרות שיש להם חיי שירות ארוכים, הם הופסקו בשל הביצועים הנמוכים שלהם ועלותם הגבוהה.
• ניקל-קדמיום (Ni-Cd). הם מורכבים מאנודת קדמיום (Cd) וקתודה ניקל (III) הידרוקסיד (Ni (OH) 3) ואשלגן הידרוקסיד (KOH) כאלקטרוליט. סוללות אלו נטענות במלואן, אך בעלות צפיפות אנרגיה נמוכה (רק 50Wh / kg). בנוסף, בשל אפקט הזיכרון הגבוה שלו (קיבולת הסוללה יורדת כאשר אנו מבצעים טעינה לא מלאה) וזיהום הקדמיום החמור, השימוש בה פוחת ופחות.
• ניקל הידריד (Ni-MH). הם משתמשים בניקל אוקסיהידרוקסיד (NiOOH) כאנודה וסגסוגת מתכת הידריד כקתודה. בהשוואה לסוללות ניקל קדמיום, יש להן כושר טעינה גבוה יותר ואפקט זיכרון נמוך יותר, והן אינן משפיעות על הסביבה כי הן אינן מכילות Cd (מאד מזהם ומסוכן). הם חלוצים בכלי רכב חשמליים מכיוון שהם נטענים במלואם.
• סוללת ליתיום-יון (Li-ION).. הם משתמשים במלח ליתיום בתור אלקטרוליט. הן הסוללות הנפוצות ביותר במוצרים אלקטרוניים קטנים כגון טלפונים ניידים והתקנים ניידים אחרים. הם בולטים בצפיפות האנרגיה העצומה שלהם, בנוסף, הם קלים מאוד, קטנים ועובדים היטב, אבל החיים השימושיים הארוכים ביותר הם שלוש שנים. יתרון נוסף שלהם הוא אפקט הזיכרון הנמוך. בנוסף, הם עלולים להתפוצץ כאשר הם מתחממים יתר על המידה מכיוון שהרכיבים שלהם דליקים, ולכן עלויות הייצור שלהם גבוהות כי הם חייבים להכיל אלמנטים בטיחותיים.
• סוללת ליתיום פולימר (LiPo). הן גרסה של סוללות ליתיום רגילות, עם צפיפות אנרגיה טובה יותר וקצב פריקה טוב יותר, אבל החיסרון שלהן הוא שלא ניתן להשתמש בהן אם הטעינה היא פחות מ-30%, ולכן חיוני לא לתת להן לפרוק לחלוטין. הם גם עלולים להתחמם ולהתפוצץ, לכן חשוב לא להמתין זמן רב מדי לבדיקת המצבר או לשמור אותה במקום בטוח הרחק מחומרים דליקים בכל עת.

סוללות וסוללות

במדינות רבות דוברות ספרדית, משתמשים רק במילה סוללה. במקרה הזה, המונחים סוללה וסוללה הם שם נרדף והם באים מהימים הראשונים שבהם בני אדם עשו מניפולציות בחשמל. ערכת הסוללות הראשונה מורכבת מחבילות סוללות או לוחות מתכת להגדלת הזרם המסופק בתחילה, וניתן לסדר אותה בשתי דרכים: אחת על גבי השנייה ליצירת תא, או זו לצד זו, בצורה של סוללה. .

עם זאת, יש להבהיר כי במדינות רבות דוברות ספרדית משתמשים רק במונח סוללה, בעוד שלציוד חשמלי אחר, כמו קבלים, עדיף המונח מצברים.

אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על סוגי הסוללות הקיימות והמאפיינים שלהן.