Mes paaiškiname, kas yra baterija ir kaip veikia šis įrenginys. Be to, esamų baterijų tipai ir kas yra baterija.
Kas yra baterija?
Elektrinė baterija, dar vadinama elektros baterija arba akumuliatoriumi, yra prietaisas, sudarytas iš elektrocheminių elementų, galinčių paversti cheminė energija viduje viduje elektros energija. Taigi baterijos generuoja nuolatinę srovę ir tokiu būdu maitina įvairias elektros grandines, priklausomai nuo jų dydžio ir galios.
Baterijos buvo visiškai įtrauktos į mūsų kasdienį gyvenimą nuo jų išradimo XIX amžiuje ir masinės komercializavimo XX amžiuje. Akumuliatorių kūrimas žengia koja kojon su elektronikos technologine pažanga. Nuotolinio valdymo pultai, laikrodžiai, kompiuteriai Visų rūšių mobilieji telefonai ir didžiulė šiuolaikinių prietaisų grupė naudoja baterijas kaip elektros energijos šaltinį, todėl jie gaminami su įvairiomis galiomis.
Akumuliatorių įkrovimo talpa priklauso nuo jų sudėties ir matuojama ampervalandomis (Ah), o tai reiškia, kad baterija gali tiekti vieno ampero srovę per nepertraukiamą valandą. Kuo didesnis jo įkrovimo pajėgumas, tuo daugiau srovės jis gali sukaupti viduje.
Galiausiai dėl trumpo daugumos komercinių baterijų gyvavimo ciklo jie tapo galingu teršalu vandenyse Y dirvožemiai, atsižvelgiant į tai, kad pasibaigus jų gyvavimo ciklui jų negalima įkrauti ar pakartotinai naudoti, todėl jie išmetami. Surūdijęs metalinis dangtelis, baterijos išsikrauna į aplinką pakeisti jo cheminę sudėtį ir sudėtį pH.
Kaip veikia baterija?
Pagrindinis akumuliatoriaus veikimo principas susideda iš oksidacijos-redukcijos reakcijų (redokso) tam tikrų cheminių medžiagų, iš kurių vienas pralaimi elektronų (oksiduojasi), o kitas įgyja elektronų (sumažina), galėdamas grįžti į pradinę konfigūraciją esant būtinoms sąlygoms: elektros (įkrovimas) arba grandinės uždarymas (iškrovimas).
Baterijose yra cheminių elementų, turinčių teigiamą polių (anodą) ir neigiamą polių (katodą), taip pat elektrolitų, leidžiančių elektrai tekėti į išorę. Šios ląstelės paverčia cheminę energiją į elektros energiją grįžtamuoju arba negrįžtamu procesu, priklausomai nuo baterijos tipo, kuri, kai baigta, išeikvoja savo gebėjimą priimti Energija. Šiuo atveju išskiriami du ląstelių tipai:
- Pirminis. Tokių, kurios, įvykus reakcijai, negali grįžti į pradinę būseną, todėl išeikvojamos jų talpos elektros srovė. Jie taip pat vadinami neįkraunamomis baterijomis.
- Aukštosios mokyklos. Tie, kurie gali gauti elektros energijos panaudojimą, kad atkurtų savo pradinę cheminę sudėtį, ir gali būti naudojami daug kartų, kol visiškai išsenka. Jie taip pat vadinami įkraunamomis baterijomis.
Baterijų tipai
Yra daugybė akumuliatorių tipų, priklausomai nuo jų gamyboje naudojamų elementų, tokių kaip:
- Šarminės baterijos. Paprastai vienkartinis. Jie naudoja kalio hidroksidą (KOH) kaip elektrolitą. The cheminė reakcija kuri gamina energiją, yra tarp cinko (Zn, anodas) ir mangano dioksido (MnO2, katodas). Tai itin stabilios baterijos, bet trumpalaikės.
- Švino rūgšties akumuliatoriai. Dažnas transporto priemonėse ir motocikluose. Tai yra įkraunamos baterijos, kurios įkraunamos turi du elektrodus vadovauti: švino dioksido katodas (PbO2) ir kempinė švino anodas (Pb). Naudojamas elektrolitas yra sieros rūgšties (H2SO4) vandeniniame tirpale. Kita vertus, kai baterija išsikrauna, švinas yra švino (II) sulfato (PbSO4) pavidalu, nusėdęs ant metalinio švino (Pb). Tada pradinio įkrovimo metu neigiamose plokštelėse PbSO4 redukuojamas į Pb, o teigiamose susidaro PbO2. Šiame procese švinas oksiduojamas ir tuo pačiu metu redukuojamas. Kita vertus, išleidimo metu PbO2 redukuojamas iki PbSO4, o Pb oksiduojamas, kad susidarytų PbSO4. Šie du procesai gali būti kartojami cikliškai, kol PbSO4 kristalai tampa per dideli, kad prarastų cheminį reaktyvumą. Taip yra tada, kai šnekamojoje kalboje sakoma, kad baterija buvo sulfatuota ir ją reikia pakeisti nauja.
- Baterijos nikelio. Labai maža kaina, bet siaubingas našumas, jie yra vieni pirmųjų, kurie buvo pagaminti istorijoje. Savo ruožtu jie sukūrė naujas baterijas, tokias kaip:
- Nikelis-geležis (Ni-Fe). Jas sudarė ploni vamzdeliai, apvynioti nikeliuoto plieno lakštais. Teigiamose plokštelėse jie turėjo nikelio (III) hidroksido (Ni (OH) 3), o neigiamose - geležies (Fe). Naudojamas elektrolitas yra kalio hidroksidas (KOH). Nors jų tarnavimo laikas buvo labai ilgas, jie buvo nutraukti dėl mažo našumo ir didelių sąnaudų.
- Nikelis-kadmis (Ni-Cd). Jie sudaryti iš kadmio (Cd) anodo ir nikelio (III) hidroksido (Ni (OH) 3) katodo ir kalio hidroksido (KOH) kaip elektrolito. Šie akumuliatoriai puikiai įkraunami, tačiau turi mažą energijos tankį (vos 50Wh/kg). Be to, jie naudojami vis rečiau dėl didelio atminties efekto (baterijų talpos sumažėjimas, kai atliekame nepilnus įkrovimus) ir dėl to, kad kadmis labai teršia aplinką.
- Nikelio hidridas (Ni-MH). Jie naudoja nikelio oksihidroksidą (NiOOH) anodui ir a lydinio metalo hidridas kaip katodas. Jie turi didesnę apkrovą ir mažesnį atminties efektą, palyginti su Ni-Cd baterijomis, ir jie taip pat neturi įtakos aplinką nes jie neturi Cd (labai teršia ir pavojinga). Jie buvo pradininkai, naudojami elektrinėse transporto priemonėse, nes jie puikiai įkraunami.
- Ličio jonų (Li-ION) akumuliatoriai. Jie naudoja ličio druską kaip elektrolitą. Tai yra dažniausiai naudojamos baterijos elektronika mažo dydžio, pavyzdžiui, mobilieji telefonai ir kiti nešiojamieji įrenginiai. Jie išsiskiria didžiuliu energijos tankiu, be to, yra labai lengvi, mažo dydžio ir geros eksploatacinės savybės, tačiau maksimalus tarnavimo laikas yra treji metai. Kitas jų pranašumas yra mažos atminties efektas. Be to, perkaitę jie gali sprogti, kadangi jų elementai yra degūs, todėl jų gamybos savikaina yra didelė dėl to, kad turi būti įmontuoti saugos elementai.
- Ličio polimero (LiPo) baterijos. Jie yra įprastų baterijų variantas ličio, turi didesnį energijos tankį ir geresnį iškrovimo greitį, tačiau turi trūkumą, kad yra netinkami naudoti, jei praranda įkrovą žemiau 30 %, todėl labai svarbu neleisti jiems visiškai išsikrauti. Jie taip pat gali perkaisti ir sprogti, todėl labai svarbu niekada per ilgai nelaukti, kol pažiūrėsite į akumuliatorių, arba visada laikyti jį saugioje vietoje, atokiau nuo degių medžiagų.
Baterija ir baterija
Daugelyje ispaniškai kalbančių šalių tik terminasbaterija.
Sąlygos baterija Y baterija Šiame kontekste jie yra sinonimai ir kilę iš pirmųjų žmogaus manipuliavimo elektra dienų. Pirmieji akumuliatoriai susideda iš elementų grupių arba metalinių diskų, kad padidintų iš pradžių tiekiamą srovę, ir jie galėjo būti išdėstyti dviem būdais: vienas virš kito, sudarydamas baterija, arba vienas šalia kito, forma baterija.
Tačiau reikėtų patikslinti, kad daugelyje ispaniškai kalbančių šalių vartojamas tik terminas baterija, ir pageidautina akumuliatorius kitiems elektros prietaisams, pvz., kondensatoriams ir kt.