Hücre veya akümülatör olarak da adlandırılan pil, içindeki kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çevirebilen elektrokimyasal hücrelerden oluşan bir cihazdır. Bu nedenle piller doğru akım üretir ve böylece boyutlarına ve güçlerine bağlı olarak farklı devrelere güç sağlar. çok sayıda var pil türleri Verilecekleri kullanıma ve sahip oldukları özelliklere bağlı olarak.
Bu yazıda size farklı pil türleri ve özellikleri hakkında bilmeniz gereken her şeyi anlatacağız.
pil nedir
XNUMX. yüzyılda pilin icadından ve XNUMX. yüzyılda büyük ölçekli ticarileşmesinden bu yana pil, günlük hayatımıza tamamen entegre olmuştur. Pillerin gelişimi, elektronik teknolojisinin ilerlemesi ile el ele gider. Uzaktan kumandalar, saatler, çeşitli bilgisayarlar, cep telefonları Ve birçok modern cihaz, pilleri güç kaynağı olarak kullanır, bu nedenle farklı güç seviyelerine sahiptirler.
Bir pilin şarj kapasitesi, amper saat (Ah) cinsinden bileşiminin doğasına göre belirlenir; bu, pilin ardışık saatlerde 1 amper akım sağlayabileceği anlamına gelir. Şarj kapasitesi ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla akım depolayabilir.
Son olarak, çoğu ticari pilin kısa yaşam döngüsü, onları su ve toprak için güçlü bir kirletici yapar, çünkü yaşam döngüleri sona erdiğinde, yeniden şarj edilemezler veya yeniden kullanılamazlar ve atılmazlar. Metal kasa paslandığında, pil, kimyasal bileşimini çevreye salacak ve bileşimini ve pH değerini değiştirecektir.
Pil nasıl çalışır?
Pil, pozitif elektrotlu ve negatif elektrotlu kimyasal bir pile sahiptir. Pilin temel prensibi, biri elektron kaybeden (oksidasyon) ve diğeri elektron kazanan (redüksiyon) belirli kimyasalların oksidasyon-redüksiyon (redoks) reaksiyonunu içerir. Gerekli koşullar altında orijinal konfigürasyonlarına geri yüklenebilirler.
Pil, pozitif elektrotlu (anot) ve negatif elektrotlu (katot) kimyasal bir pil ve akımın dışa doğru akmasına izin veren bir elektrolit içerir. Bu piller, pilin tipine bağlı olarak tersinir veya geri dönüşü olmayan bir süreçle kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür, bir kez tamamlandığında enerji alma kabiliyetini kaybeder. Burada iki tip hücre ayırt edilir:
- Öncelik: bir kez tepki verenler orijinal durumlarına geri dönemezler, bu nedenle akımı depolama yeteneklerini azaltırlar. Ayrıca şarj edilemeyen piller olarak da adlandırılırlar.
- liseler: orijinal kimyasal bileşimini eski haline getirmek için elektrik enerjisi uygulamasını kabul edebilen ve tamamen tükenmeden önce birkaç kez kullanılabilenler. Şarj edilebilir piller olarak da adlandırılırlar.
Pil türleri
Lityum piller daha iyi enerji yoğunluğuna ve daha iyi deşarj oranına sahiptir. Üretimde kullanılan bileşenlere bağlı olarak birçok pil türü vardır, örneğin:
- Alkalin piller. Genellikle sadece bir kez. Elektrolit olarak potasyum hidroksit (KOH) kullanırlar. Enerji üreten kimyasal reaksiyon çinko (Zn, anot) ve manganez dioksit (MnO2, katot) arasında gerçekleşir. Son derece kararlı pillerdir, ancak kısa ömürlüdürler.
- Kurşun asit piller. Genellikle arabalarda ve motosikletlerde bulunur. Şarj edildiklerinde iki kurşun elektrotlu şarj edilebilir pillerdir: bir kurşun dioksit (PbO2) katot ve bir süngerimsi kurşun (Pb) anot. Kullanılan elektrolit sulu bir sülfürik asit (H2SO4) çözeltisidir. Öte yandan, pil boşaldığında kurşun, kurşun (II) sülfat (PbSO4) şeklinde metalik kurşun (Pb) üzerinde birikmektedir.
- Nikel piller. Maliyeti çok düşük ama performansı çok kötü, tarihte ilk yapılanlar. Buna karşılık, yeni piller ürettiler, örneğin:
- Nikel-demir (Ni-Fe). Nikel kaplı çelik saclardan haddelenmiş ince borulardan oluşurlar. Pozitif plaka üzerinde nikel (III) hidroksit (Ni (OH) 3) ve negatif plaka üzerinde demir (Fe) bulunmaktadır. Kullanılan elektrolit potasyum hidroksittir (KOH). Uzun bir hizmet ömrüne sahip olmalarına rağmen, düşük performansları ve yüksek maliyetleri nedeniyle üretimi durdurulmuştur.
- Nikel-kadmiyum (Ni-Cd). Bir kadmiyum (Cd) anot ve bir nikel (III) hidroksit (Ni (OH) 3) katot ve elektrolit olarak potasyum hidroksit (KOH) içerirler. Bu piller tamamen şarj edilebilir ancak düşük enerji yoğunluğuna sahiptir (sadece 50Wh/kg). Ayrıca yüksek hafıza etkisi (eksik şarj yaptığımızda pil kapasitesi azalır) ve ciddi kadmiyum kirliliği nedeniyle kullanımı giderek azalmaktadır.
- Nikel-hidrit (Ni-MH). Anot olarak nikel oksihidroksit (NiOOH) ve katot olarak metal hidrit alaşımı kullanırlar. Nikel-kadmiyum pillere göre daha yüksek şarj kapasitesine ve daha düşük hafıza etkisine sahiptirler ve Cd (çok kirletici ve tehlikeli) içermedikleri için çevreyi etkilemezler. Tamamen şarj edilebilir oldukları için elektrikli araçlarda öncüdürler.
- Lityum-iyon (Li-ION) pil. Elektrolit olarak lityum tuzu kullanırlar. Cep telefonları ve diğer taşınabilir cihazlar gibi küçük elektronik ürünlerde en çok kullanılan pillerdir. Muazzam enerji yoğunlukları ile öne çıkıyorlar, ayrıca çok hafif, küçük ve iyi çalışıyorlar, ancak en uzun kullanım ömrü üç yıldır. Bunların bir başka avantajı da düşük hafıza etkisidir. Ayrıca bileşenleri yanıcı olduğu için aşırı ısındığında patlayabilirler, bu nedenle güvenlik elemanları içermeleri gerektiğinden üretim maliyetleri yüksektir.
- Lityum polimer pil (LiPo). Daha iyi enerji yoğunluğu ve daha iyi deşarj oranı ile sıradan lityum pillerin bir çeşididir, ancak dezavantajları, şarj %30'dan az olduğunda kullanılamamasıdır, bu nedenle tamamen boşalmalarına izin verilmemesi önemlidir. Ayrıca aşırı ısınabilir ve patlayabilirler, bu nedenle pili kontrol etmek için fazla beklememek veya her zaman yanıcı maddelerden uzak güvenli bir yerde saklamak önemlidir.
Piller ve piller
İspanyolca konuşulan birçok ülkede sadece pil kelimesi kullanılmaktadır. Bu durumda, pil ve pil terimleri eş anlamlıdır Ve insanların elektriği manipüle ettiği ilk günlerden geliyorlar. İlk pil takımı, başlangıçta sağlanan akımı artırmak için pil takımlarından veya metal plakalardan oluşur ve iki şekilde düzenlenebilir: bir hücre oluşturacak şekilde üst üste veya pil şeklinde yan yana .
Ancak, İspanyolca konuşulan birçok ülkede yalnızca pil teriminin kullanıldığı, kapasitörler gibi diğer elektrikli ekipmanlar için ise akümülatör teriminin tercih edildiği açıklığa kavuşturulmalıdır.
Umarım bu bilgilerle mevcut pil türleri ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.