Wyjaśniamy, czym jest bateria i jak działa to urządzenie. Również rodzaje baterii, które istnieją i co to jest bateria.
Co to jest bateria?
Bateria elektryczna, zwana również baterią lub akumulatorem elektrycznym, to urządzenie składające się z ogniw elektrochemicznych zdolnych do konwersji energia chemiczna wewnątrz w energia elektryczna. Baterie wytwarzają więc prąd stały iw ten sposób służą do zasilania różnych obwodów elektrycznych, w zależności od ich wielkości i mocy.
Baterie zostały w pełni włączone do naszego codziennego życia od czasu ich wynalezienia w XIX wieku i ich masowej komercjalizacji w XX wieku. Rozwój akumulatorów idzie w parze z postępem technologicznym elektroniki. Piloty, zegary, komputery Wszelkiego rodzaju telefony komórkowe i ogromna grupa współczesnych gadżetów wykorzystują baterie jako źródło energii elektrycznej, dlatego są produkowane z różnymi mocami.
Baterie mają pojemność ładowania określoną przez charakter ich składu i mierzoną w amperogodzinach (Ah), co oznacza, że bateria może dostarczać jeden amper prądu przez nieprzerwaną godzinę. Im wyższa jest jego pojemność ładowania, tym więcej prądu może zmagazynować w środku.
Wreszcie, krótki cykl życia większości komercyjnych baterii sprawił, że są one silnym zanieczyszczeniem fale Y gleby, biorąc pod uwagę, że po zakończeniu ich cyklu życia nie można ich ponownie naładować ani ponownie wykorzystać i są wyrzucane. Po rdzewieniu ich metalowej osłony akumulatory rozładowują się do środowisko jego skład chemiczny i zmienić jego skład oraz pH.
Jak działa bateria?
Podstawowa zasada działania baterii polega na reakcjach utleniania-redukcji (redoks) niektórych substancje chemiczne, z których jeden przegrywa elektrony (utlenia się), podczas gdy druga zyskuje elektrony (redukuje), będąc w stanie powrócić do swojej początkowej konfiguracji przy spełnieniu koniecznych warunków: zastosowanie Elektryczność (ładowanie) lub zamknięcie obwodu (rozładowanie).
Baterie zawierają ogniwa chemiczne, które mają biegun dodatni (anodę) i biegun ujemny (katodę), a także elektrolity, które umożliwiają przepływ prądu na zewnątrz. Ogniwa te przekształcają energię chemiczną w energię elektryczną w procesie odwracalnym lub nieodwracalnym, w zależności od typu baterii, która po ukończeniu wyczerpuje swoją zdolność do odbioru Energia. W tym rozróżnia się dwa rodzaje komórek:
- Podstawowy. Te, które po wystąpieniu reakcji nie mogą powrócić do swojego pierwotnego stanu, co umniejsza ich zdolność do przechowywania prąd elektryczny. Nazywa się je również bateriami jednorazowymi.
- Licea. Te, które mogą otrzymać zastosowanie energii elektrycznej w celu przywrócenia ich pierwotnego składu chemicznego i mogą być używane wielokrotnie, zanim zostaną całkowicie wyczerpane. Nazywa się je również bateriami wielokrotnego ładowania.
Rodzaje baterii
Istnieje wiele rodzajów baterii, w zależności od użytych do ich produkcji elementów, takich jak:
- Baterie alkaliczne. Powszechnie jednorazowe. Używają wodorotlenku potasu (KOH) jako elektrolitu. ten Reakcja chemiczna wytwarzający energię występuje między cynkiem (Zn, anoda) a dwutlenkiem manganu (MnO2, katoda). Są to niezwykle stabilne akumulatory, ale krótkotrwałe.
- Akumulatory kwasowo-ołowiowe. Powszechne w pojazdach i motocyklach. Są to akumulatory, które po naładowaniu mają dwie elektrody o Ołów: katoda z dwutlenku ołowiu (PbO2) i gąbczasta anoda ołowiowa (Pb). Zastosowany elektrolit to Kwas Siarkowy (H2SO4) w roztworze wodnym. Z drugiej strony, gdy akumulator jest rozładowany, ołów występuje w postaci siarczanu ołowiu (II) (PbSO4) osadzonego na metalicznym ołowiu (Pb). Następnie, podczas ładowania początkowego, PbSO4 jest redukowany do Pb na płytach ujemnych, a PbO2 powstaje na płytach dodatnich. W tym procesie ołów jest jednocześnie utleniany i redukowany. Z drugiej strony, podczas rozładowania, PbO2 jest redukowany do PbSO4 i Pb jest utleniany, aby również wytworzyć PbSO4. Te dwa procesy można powtarzać cyklicznie, aż kryształy PbSO4 staną się zbyt duże, aby utracić reaktywność chemiczną. Tak jest w przypadku, gdy potocznie mówi się, że bateria została zasiarczona i trzeba ją wymienić na nową.
- Baterie nikiel. Bardzo niskie koszty, ale fatalne osiągi, są jednymi z pierwszych wyprodukowanych w historii. Z kolei dały początek nowym akumulatorom, takim jak:
- Nikiel-żelazo (Ni-Fe). Składały się z cienkich rurek owiniętych blachami niklowanej stali. Na dodatnich płytach mieli wodorotlenek niklu (III) (Ni (OH) 3), a na ujemnych żelazo (Fe). Stosowanym elektrolitem jest wodorotlenek potasu (KOH). Chociaż ich żywotność była bardzo długa, zaprzestano ich produkcji ze względu na ich niską wydajność i wysoki koszt.
- Nikiel-kadm (Ni-Cd). Składają się z anody kadmowej (Cd) i katody z wodorotlenku niklu (III) (Ni (OH) 3) oraz wodorotlenku potasu (KOH) jako elektrolitu. Akumulatory te można doskonale ładować, ale mają niską gęstość energii (zaledwie 50Wh/kg). Ponadto są one coraz rzadziej używane ze względu na wysoki efekt pamięciowy (zmniejszenie pojemności akumulatorów, gdy wykonujemy niepełne ładowanie) oraz ze względu na bardzo zanieczyszczający kadm.
- Wodorek niklu (Ni-MH). Do anody stosuje się oksywodorotlenek niklu (NiOOH) oraz a stop wodorek metalu jako katoda. Mają większą ładowność i mniejszy efekt pamięci w porównaniu do akumulatorów Ni-Cd, a także nie wpływają na środowisko ponieważ nie mają Cd (bardzo zanieczyszczające i niebezpieczne). Byli pionierami w użyciu w pojazdach elektrycznych, ponieważ można je doskonale ładować.
- Akumulatory litowo-jonowe (Li-ION). Używają soli litu jako elektrolitu. Są to najczęściej używane baterie w elektronika małe rozmiary, takie jak telefony komórkowe i inne urządzenia przenośne. Wyróżniają się ogromną gęstością energii, a ponadto są bardzo lekkie, mają niewielkie rozmiary i dobrą wydajność, ale mają maksymalną żywotność wynoszącą trzy lata. Kolejną zaletą, jaką mają, jest ich niski efekt pamięci. Ponadto po przegrzaniu mogą eksplodować, ponieważ ich elementy są łatwopalne, więc ich koszt produkcji jest wysoki ze względu na konieczność włączenia elementów zabezpieczających.
- Akumulatory litowo-polimerowe (LiPo). Są odmianą zwykłych baterii lit, mają lepszą gęstość energii i lepszą szybkość rozładowania, ale mają tę wadę, że nie nadają się do użytku, jeśli stracą ładunek poniżej 30%, dlatego ważne jest, aby nie dopuścić do całkowitego rozładowania. Mogą też się przegrzać i eksplodować, dlatego bardzo ważne jest, aby nigdy nie czekać zbyt długo z oglądaniem baterii lub zawsze trzymać ją w bezpiecznym miejscu z dala od łatwopalnych substancji.
Bateria i bateria
W wielu krajach hiszpańskojęzycznych tylko terminbateria.
Warunki bateria Y bateria w tym kontekście są synonimami i pochodzą z początków ludzkiej manipulacji elektrycznością. Pierwsze akumulatory składały się z grup ogniw lub metalowych dysków w celu zwiększenia początkowo dostarczanego prądu, które można było ustawić na dwa sposoby: jeden nad drugim, tworząc bateria, lub obok siebie, w postaci bateria.
Należy jednak wyjaśnić, że w wielu krajach hiszpańskojęzycznych tylko termin bateriai jest to preferowane akumulator do innych urządzeń elektrycznych, takich jak kondensatory itp.