バッテリーは、バッテリーまたは蓄電池とも呼ばれ、内部の化学エネルギーを電気エネルギーに変換できる電気化学セルで構成されるデバイスです。 したがって、バッテリーは直流を生成し、この方法でサイズと電力に応じてさまざまな回路に電力を供給します。 たくさんあります 電池の種類 それらに与えられる用途とそれらが持つ特性に応じて。
この記事では、さまざまな種類のバッテリーとその特徴について知っておくべきことをすべて説明します。
電池とは何ですか
XNUMX 世紀に電池が発明され、XNUMX 世紀に大規模に商品化されて以来、電池は私たちの日常生活に完全に組み込まれています。 電池の開発は電子技術の進歩と密接に関係しています。 リモコン、時計、各種パソコン、携帯電話 また、多くの最新のデバイスは電源としてバッテリーを使用するため、電力レベルが異なります。
バッテリーの充電容量は、その組成の性質によってアンペア時間 (Ah) で決まります。これは、バッテリーが連続時間で 1 アンペアの電流を供給できることを意味します。 充電容量が大きいほど、より多くの電流を蓄えることができます。
最後に、ほとんどの市販バッテリーはライフサイクルが短いため、ライフサイクルが完了すると再充電も再利用もできず廃棄されるため、水と土壌の強力な汚染物質となります。 金属ケースが酸化すると、 バッテリーはその化学組成を環境中に放出し、その組成と pH 値を変化させます。
バッテリーの仕組み
この電池は、正極と負極を備えた化学電池を備えている。 バッテリーの基本原理には、特定の化学物質の酸化還元 (レドックス) 反応が含まれます。一方は電子を失い (酸化)、もう一方は電子を獲得します (還元)。 必要な条件下では、元の構成に復元できます。
電池には、正極 (アノード) と負極 (カソード) を備えた化学電池と、電流を外側に流す電解質が含まれています。 これらのバッテリーは、バッテリーの種類に応じて、可逆または不可逆のプロセスを通じて化学エネルギーを電気エネルギーに変換します。完成すると、エネルギーを受け取る能力が枯渇します。 ここでは、XNUMX 種類の細胞が区別されます。
- 予備選挙: 一度反応したものは元の状態に戻ることができないため、電流を蓄える能力が低下します。 非充電式電池とも呼ばれます。
- 高校: 電気エネルギーの適用を受け入れて元の化学組成を復元でき、完全に使い果たされるまで数回使用できるもの。 充電式電池とも呼ばれます。
バッテリータイプ
リチウム電池はエネルギー密度と放電率が優れています。 バッテリーには、製造時に使用されるコンポーネントに応じて、次のようなさまざまな種類があります。
- アルカリ電池。 通常は 2 回だけです。 電解質として水酸化カリウム (KOH) を使用します。 エネルギーを生成する化学反応は、亜鉛 (Zn、アノード) と二酸化マンガン (MnOXNUMX、カソード) の間で発生します。 非常に安定したバッテリーですが、寿命が短いです。
- 鉛蓄電池。 車やバイクによく見られます。 これらは充電時に 2 つの鉛電極、つまり二酸化鉛 (PbO2) 正極と海綿状鉛 (Pb) 負極を備えた充電式電池です。 使用される電解液は硫酸水溶液 (H4SO4) です。 一方、バッテリーが放電すると、鉛は硫酸鉛(II) (PbSOXNUMX) の形で金属鉛 (Pb) の上に堆積します。
- ニッケル電池。 コストは非常に安いですが、性能は非常に悪く、史上初めて作られたものです。 次に、次のような新しい電池を製造しました。
- ニッケル鉄(Ni-Fe)。 これらは、ニッケルメッキ鋼板から圧延された薄い管で構成されています。 正極板には水酸化ニッケル(III) (Ni(OH)3)、負極板には鉄(Fe)が存在します。 使用される電解液は水酸化カリウム (KOH) です。 寿命は長いものの、性能が悪く、コストが高いため生産中止となりました。
- ニッケルカドミウム (Ni-Cd)。 これらは、カドミウム (Cd) アノード、水酸化ニッケル (III) (Ni(OH) 3) カソード、および水酸化カリウム (KOH) 電解質で構成されています。 これらのバッテリーは完全に充電可能ですが、エネルギー密度は低くなります (わずか 50Wh/kg)。 さらに、その高いメモリー効果（不完全に充電するとバッテリー容量が減少する）とカドミウムによる深刻な汚染のため、その使用はますます少なくなっています。
- ニッケル水素 (Ni-MH)。 オキシ水酸化ニッケル (NiOOH) をアノードとして使用し、金属水素化物合金をカソードとして使用します。 ニッケルカドミウム電池と比べて充電容量が高く、メモリー効果が少なく、カドミウム（非常に汚染が多く危険）を含まないため環境に影響を与えません。 完全に充電可能なため、電気自動車の先駆者です。
- リチウムイオン (Li-ION) バッテリー。 電解質としてリチウム塩を使用しています。 これらは、携帯電話やその他のポータブル機器などの小型電子製品で最も広く使用されているバッテリーです。 それらはその膨大なエネルギー密度で際立っており、さらに非常に軽くて小さく、よく機能しますが、耐用年数は最長で XNUMX 年です。 それらのもう XNUMX つの利点は、メモリ効果が低いことです。 さらに、コンポーネントが可燃性であるため過熱すると爆発する可能性があり、セキュリティ要素を含める必要があるため、製造コストが高くなります。
- リチウムポリマー (LiPo) バッテリー。 通常のリチウム電池の一種で、エネルギー密度と放電率が優れていますが、充電量が30％未満では使用できないという欠点があるため、完全に放電させないことが重要です。 また、過熱して爆発する可能性もあるため、バッテリーを確認するのにあまり時間がかからないようにするか、常に可燃物から離れた安全な場所に保管することが重要です。
バッテリーとバッテリー
スペイン語圏の多くの国では、バッテリーという言葉のみが使用されます。 この場合、 バッテリーとセルという用語は同義です。 そしてそれらは人類が電気を操作した初期の時代から来ています。 最初のバッテリー パックは、最初に供給される電流を増やすためのバッテリー パックまたは金属プレートで構成されており、XNUMX つの方法で配置できます。一方を他方の上に重ねてセルを形成するか、一方を他方を横に並べてセルを形成します。バッテリーです。
ただし、スペイン語圏の多くの国ではバッテリーという用語のみが使用され、コンデンサなどの他の電気機器については蓄電池という用語が好まれることを明確にする必要があります。
この情報により、存在する電池の種類とその特性についてさらに詳しく知ることができれば幸いです。