Акумулятор, також званий елементом або акумулятором, - це пристрій, що складається з електрохімічних елементів, які можуть перетворювати хімічну енергію всередині них в електричну. Тому батареї генерують постійний струм і таким чином живлять різні схеми в залежності від їх розміру та потужності. Є численні типи акумуляторів залежно від використання, яке їм буде надано, та характеристик, які вони мають.
У цій статті ми збираємося розповісти вам все, що вам потрібно знати про різні типи батарейок і які їх характеристики.
Що таке акумулятор
З моменту винаходу акумулятора в XNUMX столітті та його широкомасштабної комерціалізації в XNUMX столітті батарея була повністю інтегрована в наше повсякденне життя. Розвиток акумуляторів йде рука об руку з розвитком електронних технологій. Пульти дистанційного керування, годинник, різні комп’ютери, мобільні телефони І багато сучасних пристроїв використовують як джерела живлення батарейки, тому вони мають різний рівень потужності.
Зарядна ємність батареї визначається характером її складу, в ампер-годинах (Ah), що означає, що батарея може видавати 1 ампер струму протягом послідовних годин. Чим вище його зарядна ємність, тим більше струму він може зберігати.
Нарешті, короткий життєвий цикл більшості комерційних батарей робить їх потужним забруднювачем води та ґрунту, оскільки після завершення життєвого циклу їх не можна перезарядити чи використовувати повторно та утилізувати. Після того, як металевий корпус заіржавіє, батарея виділить свій хімічний склад в навколишнє середовище і змінить свій склад і значення pH.
Як працює акумулятор
Акумулятор має хімічну батарею з позитивним електродом і негативним електродом. Основний принцип батареї включає окислювально-відновну (окисно-відновну) реакцію певних хімічних речовин, одна з яких втрачає електрони (окислення), а інша отримує електрони (відновлення), яка їх можна відновити до початкової конфігурації за необхідних умов.
Батарея містить хімічну батарею з позитивним електродом (анодом) і негативним електродом (катодом) і електролітом, який дозволяє струму текти назовні. Ці батареї перетворюють хімічну енергію в електричну за допомогою оборотного або необоротного процесу, залежно від типу батареї, після завершення роботи вона втратить свою здатність отримувати енергію. Тут виділяють два типи клітин:
- Основний: ті, що одного разу прореагували, не можуть повернутися до свого початкового стану, таким чином зменшуючи їх здатність зберігати струм. Їх ще називають неперезаряджувальними батареями.
- середні школи: ті, які можуть прийняти застосування електричної енергії для відновлення свого первісного хімічного складу, і можуть бути використані кілька разів, перш ніж повністю виснажені. Їх ще називають акумуляторними батареями.
Типи акумуляторів
Літієві батареї мають кращу щільність енергії та кращу швидкість розряду. Існує багато типів батарей, в залежності від компонентів, які використовуються у виробництві, таких як:
- Лужні батареї. Зазвичай лише один раз. В якості електроліту вони використовують гідроксид калію (KOH). Хімічна реакція, яка генерує енергію, відбувається між цинком (Zn, анод) і діоксидом марганцю (MnO2, катод). Це надзвичайно стабільні батареї, але мають короткий термін служби.
- Свинцево-кислотні акумулятори. Він часто зустрічається в автомобілях і мотоциклах. Це акумуляторні батареї з двома свинцевими електродами при заряді: катодом із двоокису свинцю (PbO2) і губчастим свинцевим (Pb) анодом. В якості електроліту використовується водний розчин сірчаної кислоти (H2SO4). З іншого боку, коли акумулятор розряджається, свинець осідає на металевому свинцю (Pb) у вигляді сульфату свинцю (II) (PbSO4).
- Нікелеві батареї. Вартість дуже низька, але продуктивність дуже погана, вони перші в історії. У свою чергу, вони виробляли нові акумулятори, такі як:
- Нікель-залізо (Ni-Fe). Вони складаються з тонких трубок, намотаних із нікельованих сталевих листів. На позитивній пластині є гідроксид нікелю (III) (Ni (OH) 3), а на негативній — залізо (Fe). В якості електроліту використовується гідроксид калію (KOH). Хоча вони мають тривалий термін служби, вони були зняті з виробництва через низьку продуктивність і високу вартість.
- Нікель-кадмій (Ni-Cd). Вони складаються з анода кадмію (Cd) і катода гідроксиду нікелю (III) (Ni (OH) 3) і гідроксиду калію (KOH) як електроліту. Ці батареї повністю перезаряджаються, але мають низьку щільність енергії (всього 50 Вт·год/кг). Крім того, завдяки високому ефекту пам’яті (ємність акумулятора зменшується при неповній зарядці) і серйозному забрудненні кадмієм його використання стає все менше.
- Нікельгідрид (Ni-MH). Вони використовують оксигідроксид нікелю (NiOOH) як анод і металогідридний сплав як катод. У порівнянні з нікель-кадмієвими батареями вони мають більшу зарядну ємність і менший ефект пам’яті, а також не впливають на навколишнє середовище, оскільки не містять Cd (сильно забруднюють і небезпечні). Вони є піонерами електромобілів, оскільки вони повністю перезаряджаються.
- Літій-іонний (Li-ION) акумулятор. В якості електроліту вони використовують сіль літію. Вони є найбільш широко використовуваними акумуляторами в невеликих електронних виробах, таких як мобільні телефони та інші портативні пристрої. Вони виділяються своєю величезною щільністю енергії, крім того, вони дуже легкі, маленькі і добре працюють, але найдовший термін експлуатації – три роки. Ще однією їх перевагою є низький ефект пам'яті. Крім того, вони можуть вибухнути при перегріві, оскільки їх компоненти легкозаймисті, тому їх виробничі витрати високі, оскільки вони повинні містити елементи безпеки.
- Літій-полімерний акумулятор (LiPo). Вони є варіантом звичайних літієвих батарей, з кращою щільністю енергії та кращою швидкістю розряду, але їх недоліком є те, що їх не можна використовувати, якщо заряд менше 30%, тому важливо не дозволяти їм повністю розрядитися. Вони також можуть перегрітися та вибухнути, тому важливо не чекати занадто довго, щоб перевірити батарею або постійно тримати її в безпечному місці подалі від легкозаймистих матеріалів.
Батареї та батареї
У багатьох іспаномовних країнах використовується лише слово акумулятор. В цьому випадку, терміни акумулятор і акумулятор є синонімами І вони походять із перших днів, коли люди маніпулювали електрикою. Перший акумуляторний блок складається з акумуляторних батарей або металевих пластин для збільшення початкового струму, і його можна розташувати двома способами: один над одним, щоб утворити клітинку, або поруч, у вигляді батареї. .
Однак слід уточнити, що в багатьох іспаномовних країнах використовується лише термін акумулятор, тоді як для іншого електрообладнання, наприклад, конденсаторів, перевага надається терміну акумулятори.
Сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете дізнатися більше про існуючі типи батарейок та їх характеристики.