Baterija, imenovana tudi celica ali akumulator, je naprava, sestavljena iz elektrokemičnih celic, ki lahko pretvorijo kemično energijo v njih v električno energijo. Zato baterije proizvajajo enosmerni tok in tako napajajo različna vezja, odvisno od njihove velikosti in moči. Obstajajo številni vrste baterij odvisno od uporabe, ki jo bodo prejeli, in lastnosti, ki jih imajo.
V tem članku vam bomo povedali vse, kar morate vedeti o različnih vrstah baterij in njihovih značilnostih.
Kaj je baterija
Od izuma baterije v XNUMX. stoletju in njene obsežne komercializacije v XNUMX. stoletju je bila baterija v celoti vključena v naše vsakdanje življenje. Razvoj baterij gre z roko v roki z napredkom elektronske tehnologije. Daljinci, ure, različni računalniki, mobilni telefoni In veliko sodobnih naprav uporablja baterije kot vire energije, zato imajo različne stopnje moči.
Zmogljivost baterije je določena z naravo njene sestave, v amperskih urah (Ah), kar pomeni, da lahko baterija v zaporednih urah zagotovi 1 amper toka. Večja kot je njegova zmogljivost polnjenja, več toka lahko shrani.
Končno, zaradi kratkega življenjskega cikla večine komercialnih baterij postanejo močan onesnaževalec vode in tal, saj jih po koncu življenjskega cikla ni mogoče ponovno napolniti ali ponovno uporabiti in jih odstraniti. Ko kovinska lupina zarjavi, baterija bo sprostila svojo kemično sestavo v okolje in spremenila svojo sestavo in pH vrednost.
Kako deluje baterija
Baterija ima kemično baterijo s pozitivno in negativno elektrodo. Osnovno načelo baterije vključuje oksidacijsko-redukcijsko (redox) reakcijo nekaterih kemikalij, od katerih ena izgubi elektrone (oksidacija), druga pa pridobi elektrone (redukcija), ki pod potrebnimi pogoji jih je mogoče obnoviti v prvotno konfiguracijo.
Baterija vključuje kemično baterijo s pozitivno elektrodo (anodo) in negativno elektrodo (katodo) ter elektrolit, ki omogoča, da tok teče navzven. Te baterije pretvarjajo kemično energijo v električno energijo z reverzibilnim ali ireverzibilnim procesom, odvisno od vrste baterije, ko bodo dokončane, bo izčrpala svojo sposobnost sprejemanja energije. Tu se razlikujeta dve vrsti celic:
- primarno: tisti, ki so se enkrat odzvali, se ne morejo vrniti v prvotno stanje, s čimer se zmanjša njihova sposobnost shranjevanja toka. Imenujejo jih tudi nepolnilne baterije.
- srednje šole: tisti, ki lahko sprejmejo uporabo električne energije za obnovitev svoje prvotne kemične sestave in se lahko uporabijo večkrat, preden se popolnoma izčrpajo. Imenujejo jih tudi baterije za ponovno polnjenje.
Vrste baterij
Litijeve baterije imajo boljšo energijsko gostoto in boljšo stopnjo praznjenja. Obstaja veliko vrst baterij, odvisno od komponent, ki se uporabljajo v proizvodnji, kot so:
- Alkalne baterije. Ponavadi le enkrat. Kot elektrolit uporabljajo kalijev hidroksid (KOH). Kemična reakcija, ki ustvarja energijo, poteka med cinkom (Zn, anoda) in manganovim dioksidom (MnO2, katoda). So izjemno stabilne baterije, vendar imajo kratko življenjsko dobo.
- Svinčeno-kislinske baterije. Pogosto ga najdemo v avtomobilih in motorjih. So baterije za ponovno polnjenje z dvema svinčenima elektrodama, ko so napolnjene: katodo iz svinčevega dioksida (PbO2) in gobasto svinčeno (Pb) anodo. Uporabljeni elektrolit je vodna raztopina žveplove kisline (H2SO4). Po drugi strani, ko se baterija izprazni, se svinec odloži na kovinski svinec (Pb) v obliki svinčevega (II) sulfata (PbSO4).
- Nikljeve baterije. Stroški so zelo nizki, vendar je zmogljivost zelo slaba, so prvi izdelani v zgodovini. Po drugi strani so izdelali nove baterije, kot so:
- Nikelj-železo (Ni-Fe). Sestavljeni so iz tankih cevi, valjanih iz ponikljane jeklene pločevine. Na pozitivni plošči je nikljev (III) hidroksid (Ni (OH) 3), na negativni plošči pa železo (Fe). Uporabljeni elektrolit je kalijev hidroksid (KOH). Čeprav imajo dolgo življenjsko dobo, so jih ukinili zaradi nizke zmogljivosti in visokih stroškov.
- nikelj-kadmij (Ni-Cd). Sestavljeni so iz kadmijeve (Cd) anode in nikljeve (III) hidroksidne (Ni (OH) 3) katode in kalijevega hidroksida (KOH) kot elektrolita. Te baterije so popolnoma polnilne, vendar imajo nizko energijsko gostoto (samo 50Wh/kg). Poleg tega je zaradi visokega pomnilniškega učinka (zmogljivost baterije se pri nepopolnem polnjenju zmanjša) in resne kontaminacije s kadmijem njegova uporaba vse manjša.
- Nikelj-hidrid (Ni-MH). Kot anodo uporabljajo nikljev oksihidroksid (NiOOH), kot katodo pa zlitino kovinskega hidrida. V primerjavi z nikelj-kadmijevimi baterijami imajo višjo kapaciteto polnjenja in manjši spominski učinek ter ne vplivajo na okolje, ker ne vsebujejo Cd (zelo onesnažujoče in nevarne). So pionirji električnih vozil, ker so popolnoma polnilna.
- Litij-ionska (Li-ION) baterija. Kot elektrolit uporabljajo litijevo sol. So najpogosteje uporabljene baterije v majhnih elektronskih izdelkih, kot so mobilni telefoni in druge prenosne naprave. Izstopajo po ogromni energijski gostoti, poleg tega so zelo lahki, majhni in dobro delujejo, vendar je najdaljša življenjska doba tri leta. Druga njihova prednost je nizek spominski učinek. Poleg tega lahko ob pregrevanju eksplodirajo, ker so njihove komponente vnetljive, zato so njihovi proizvodni stroški visoki, ker morajo vsebovati varnostne elemente.
- Litij polimerna baterija (LiPo). So različica navadnih litijevih baterij z boljšo energijsko gostoto in boljšo hitrostjo praznjenja, njihova pomanjkljivost pa je, da jih ni mogoče uporabiti, če je napolnjenost manjša od 30 %, zato je bistveno, da se ne pustijo, da se popolnoma izpraznijo. Lahko se tudi pregrejejo in eksplodirajo, zato je pomembno, da ne čakate predolgo, da preverite baterijo ali jo vedno hranite na varnem mestu, stran od vnetljivih materialov.
Baterije in baterije
V mnogih špansko govorečih državah se uporablja samo beseda baterija. V tem primeru, Izraza baterija in baterija sta sinonima In izvirajo iz prvih dni, ko so ljudje manipulirali z električno energijo. Prvi baterijski sklop je sestavljen iz baterijskih sklopov ali kovinskih plošč za povečanje prvotnega dobavljenega toka in je lahko razporejen na dva načina: enega na drugega, da tvori celico, ali drug ob drugem v obliki baterije .
Vendar je treba pojasniti, da se v številnih špansko govorečih državah uporablja samo izraz baterija, medtem ko je za drugo električno opremo, kot so kondenzatorji, prednostni izraz akumulatorji.
Upam, da boste s temi informacijami lahko izvedeli več o vrstah baterij, ki obstajajo, in njihovih značilnostih.