O baterie, numită și celulă sau acumulator, este un dispozitiv format din celule electrochimice care pot transforma energia chimică din interiorul lor în energie electrică. Prin urmare, bateriile generează curent continuu și în acest fel alimentează diferite circuite, în funcție de dimensiunea și puterea lor. Sunt numeroase tipuri de baterii în funcţie de întrebuinţarea pe care urmează să le dea şi de caracteristicile pe care le au.
În acest articol vă vom spune tot ce trebuie să știți despre diferitele tipuri de baterii și care sunt caracteristicile acestora.
Ce este o baterie
De la inventarea bateriei în secolul al XIX-lea și comercializarea sa pe scară largă în secolul al XX-lea, bateria a fost pe deplin integrată în viața noastră de zi cu zi. Dezvoltarea bateriilor merge mână în mână cu progresul tehnologiei electronice. Telecomenzi, ceasuri, diverse computere, telefoane mobile Și o mulțime de dispozitive moderne folosesc bateriile ca surse de alimentare, astfel încât au niveluri de putere diferite.
Capacitatea de încărcare a unei baterii este determinată de natura compoziției sale, în amperi oră (Ah), ceea ce înseamnă că bateria poate furniza 1 amperi de curent în ore consecutive. Cu cât capacitatea sa de încărcare este mai mare, cu atât mai mult curent poate stoca.
În cele din urmă, ciclul scurt de viață al majorității bateriilor comerciale le face un contaminant puternic al apei și al solului, deoarece odată ce ciclul lor de viață este încheiat, nu pot fi reîncărcate sau reutilizate și sunt eliminate. Odată ce carcasa metalică ruginește, bateria își va elibera compoziția chimică în mediu și își va modifica compoziția și valoarea pH-ului.
Cum funcționează o baterie
Bateria are o baterie chimică cu un electrod pozitiv și un electrod negativ. Principiul de bază al bateriei include reacția de oxidare-reducere (redox) a anumitor substanțe chimice, dintre care unul pierde electroni (oxidare), iar celălalt câștigă electroni (reducere), care pot fi restaurate la configurația inițială în condițiile necesare.
Bateria include o baterie chimică cu un electrod pozitiv (anod) și un electrod negativ (catod) și un electrolit care permite curentului să curgă spre exterior. Aceste baterii convertesc energia chimică în energie electrică printr-un proces reversibil sau ireversibil, în funcție de tipul bateriei, odată finalizată, aceasta își va epuiza capacitatea de a primi energie. Aici se disting două tipuri de celule:
- Primar: cei care odată au reacționat nu pot reveni la starea inițială, reducându-și astfel capacitatea de a stoca curent. Se mai numesc și baterii nereîncărcabile.
- licee: cele care pot accepta aplicarea energiei electrice pentru a-si reface compozitia chimica initiala, si pot fi folosite de mai multe ori inainte de a fi complet epuizate. Se mai numesc și baterii reîncărcabile.
Tipuri de baterii
Bateriile cu litiu au o densitate de energie mai bună și o rată de descărcare mai bună. Există mai multe tipuri de baterii, în funcție de componentele utilizate în fabricație, cum ar fi:
- Baterii alcaline. De obicei o singură dată. Ei folosesc hidroxid de potasiu (KOH) ca electrolit. Reacția chimică care generează energie are loc între zinc (Zn, anod) și dioxid de mangan (MnO2, catod). Sunt baterii extrem de stabile, dar au o durată de viață scurtă.
- Baterii plumb-acid. Se găsește frecvent în mașini și motociclete. Sunt baterii reîncărcabile cu doi electrozi de plumb când sunt încărcate: un catod cu dioxid de plumb (PbO2) și un anod cu plumb spongios (Pb). Electrolitul folosit este o soluție apoasă de acid sulfuric (H2SO4). Pe de altă parte, atunci când bateria se descarcă, plumbul se depune pe plumbul metalic (Pb) sub formă de sulfat de plumb (II) (PbSO4).
- Baterii de nichel. Costul este foarte mic, dar performanța este foarte slabă, sunt primele făcute din istorie. La rândul lor, au produs baterii noi, cum ar fi:
- Nichel-fier (Ni-Fe). Acestea constau din tuburi subțiri laminate din foi de oțel placate cu nichel. Există hidroxid de nichel (III) (Ni (OH) 3) pe placa pozitivă și fier (Fe) pe placa negativă. Electrolitul folosit este hidroxidul de potasiu (KOH). Deși au o durată de viață lungă, au fost întrerupte din cauza performanței reduse și a costului ridicat.
- Nichel-cadmiu (Ni-Cd). Ele constau dintr-un anod de cadmiu (Cd) și un hidroxid de nichel (III) (Ni (OH) 3) catod și hidroxid de potasiu (KOH) ca electrolit. Aceste baterii sunt complet reîncărcabile, dar au o densitate energetică scăzută (doar 50Wh/kg). In plus, datorita efectului sau mare de memorie (capacitatea bateriei scade atunci cand efectuam o incarcare incompleta) si a contaminarii grave cu cadmiu, utilizarea acestuia este din ce in ce mai redusa.
- Hidrură de nichel (Ni-MH). Ei folosesc oxihidroxid de nichel (NiOOH) ca anod și aliaj de hidrură de metal ca catod. Fata de bateriile nichel-cadmiu, acestea au o capacitate de incarcare mai mare si un efect de memorie mai mic, si nu afecteaza mediul inconjurator deoarece nu contin Cd (foarte poluant si periculos). Sunt pionierii vehiculelor electrice pentru că sunt complet reîncărcabile.
- Baterie litiu-ion (Li-ION).. Ei folosesc sare de litiu ca electrolit. Sunt bateriile cele mai utilizate pe scară largă în produsele electronice mici, cum ar fi telefoanele mobile și alte dispozitive portabile. Se remarcă prin densitatea lor energetică enormă, în plus, sunt foarte ușoare, mici și funcționează bine, dar cea mai lungă durată de viață este de trei ani. Un alt avantaj al acestora este efectul de memorie scăzută. În plus, pot exploda la supraîncălzire deoarece componentele lor sunt inflamabile, deci costurile lor de producție sunt mari deoarece trebuie să conțină elemente de siguranță.
- Baterie cu litiu polimer (LiPo). Sunt o variantă a bateriilor obișnuite cu litiu, cu o densitate energetică mai bună și o rată de descărcare mai bună, dar dezavantajul lor este că nu pot fi folosite dacă încărcarea este mai mică de 30%, așa că este esențial să nu le lăsați să se descarce complet. De asemenea, se pot supraîncălzi și exploda, așa că este important să nu așteptați prea mult timp pentru a verifica bateria sau a o păstra într-un loc sigur departe de materialele inflamabile în orice moment.
Baterii și baterii
În multe țări vorbitoare de spaniolă, este folosit doar cuvântul baterie. În acest caz, termenii baterie și baterie sunt sinonimi Și vin din primele zile când oamenii manipulau electricitatea. Primul pachet de baterii este alcătuit din pachete de baterii sau plăci metalice pentru a crește curentul furnizat inițial și poate fi aranjat în două moduri: unul peste celălalt pentru a forma o celulă, sau una lângă alta, sub forma unei baterii. .
Cu toate acestea, trebuie clarificat faptul că în multe țări de limbă spaniolă se folosește doar termenul de baterie, în timp ce pentru alte echipamente electrice, cum ar fi condensatoarele, se preferă termenul de acumulatori.
Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre tipurile de baterii care există și despre caracteristicile acestora.