Обясняваме какво представлява батерията и как работи това устройство. Също така, видовете батерии, които съществуват и какво е батерия.
Какво е батерия?
Електрическа батерия, наричана още електрическа батерия или акумулатор, е устройство, съставено от електрохимични клетки, способни да преобразуват химична енергия вътре вътре електрическа енергия. По този начин батериите генерират постоянен ток и по този начин служат за захранване на различни електрически вериги в зависимост от техния размер и мощност.
Батериите са напълно включени в ежедневието ни след изобретяването им през 19-ти век и масовата им комерсиализация през 20-ти. Развитието на батериите върви ръка за ръка с технологичния напредък на електрониката. Дистанционни управления, часовници, компютри От всички видове, мобилните телефони и огромна група съвременни джаджи използват батерии като източник на електрическа енергия, така че се произвеждат с различни мощности.
Батериите имат капацитет на зареждане, определен от естеството на техния състав и който се измерва в ампер-часове (Ah), което означава, че батерията може да доставя един ампер ток за непрекъснат час. Колкото по-висок е капацитетът му за зареждане, толкова повече ток може да съхранява вътре.
И накрая, краткият жизнен цикъл на повечето търговски батерии ги е превърнал в мощен замърсител води Й почви, като се има предвид, че след като жизненият им цикъл приключи, те не могат да бъдат презаредени или използвани повторно и се изхвърлят. След ръждясване на металния им капак, батериите се разреждат към заобикаляща среда химичното му съдържание и променя състава му и рН.
Как работи батерията?
Основният принцип на батерията се състои от окислително-редукционни реакции (редокс) от определени химични вещества, единият от които губи електрони (окислява), докато другият печели електрони (намалява), като е в състояние да се върне в първоначалната си конфигурация при необходимите условия: прилагането на електричество (зареждане) или затваряне на веригата (разряд).
Батериите съдържат химически клетки, които имат положителен полюс (анод) и отрицателен полюс (катод), както и електролити, които позволяват електрически поток навън. Тези клетки преобразуват химическата енергия в електрическа чрез обратим или необратим процес, в зависимост от вида на батерията, която след завършване изчерпва капацитета си да приема Енергия. При това се разграничават два вида клетки:
- Основен. Тези, които след като реакцията е настъпила, не могат да се върнат в първоначалното си състояние, като по този начин изчерпват способността им да съхраняват електрически ток. Наричат се още непрезареждащи се батерии.
- Гимназии. Тези, които могат да получат приложение на електрическа енергия за възстановяване на първоначалния си химичен състав и могат да бъдат използвани многократно, преди да бъдат напълно изчерпани. Наричат се още акумулаторни батерии.
Видове батерии
Има много видове батерии, в зависимост от елементите, използвани при производството им, като:
- Алкални батерии. Обикновено за еднократна употреба. Те използват калиев хидроксид (KOH) като електролит. В химическа реакция който произвежда енергия се случва между цинк (Zn, анод) и манганов диоксид (MnO2, катод). Те са изключително стабилни батерии, но краткотрайни.
- Оловно-киселинни батерии. Често срещан в превозни средства и мотоциклети. Те са акумулаторни батерии, които при зареждане имат два електрода водя: катод от оловен диоксид (PbO2) и гъбест оловен анод (Pb). Използваният електролит е сярна киселина (H2SO4) във воден разтвор. От друга страна, когато батерията е разредена, оловото е под формата на оловен (II) сулфат (PbSO4), отложен върху метално олово (Pb). След това, по време на първоначалния заряд, PbSO4 се редуцира до Pb върху отрицателните плочи, а PbO2 се образува върху положителните. В този процес оловото се окислява и намалява едновременно. От друга страна, по време на разреждането, PbO2 се редуцира до PbSO4 и Pb се окислява, за да произведе също PbSO4. Тези два процеса могат да се повтарят циклично, докато кристалите PbSO4 станат твърде големи, за да загубят химическа реактивност. Такъв е случаят, когато разговорно се казва, че батерията е сулфатирана и трябва да бъде заменена с нова.
- Батерии никел. Много ниска цена, но ужасна производителност, те са едни от първите, произведени в историята. От своя страна те доведоха до нови батерии като:
- Никел-желязо (Ni-Fe). Те се състоят от тънки тръби, навити с листове от никелирана стомана. На положителните плочи имаха никелов (III) хидроксид (Ni (OH) 3), а на отрицателните плочи желязо (Fe). Използваният електролит е калиев хидроксид (KOH). Въпреки че животът им беше много дълъг, те бяха прекратени поради ниската им производителност и високата цена.
- Никел-кадмий (Ni-Cd). Те са съставени от кадмиев (Cd) анод и никелов (III) хидроксид (Ni (OH) 3) катод и калиев хидроксид (KOH) като електролит. Тези акумулатори са идеално презареждащи се, но имат ниска енергийна плътност (едва 50Wh/kg). Освен това те се използват все по-малко поради високия си ефект на паметта (намаляване на капацитета на батериите при непълни зареждания) и защото кадмият е много замърсяващ.
- Никел-хидрид (Ni-MH). Те използват никелов оксихидроксид (NiOOH) за анода и а сплав метален хидрид като катод. Те имат по-висок капацитет на натоварване и по-малък ефект на паметта в сравнение с Ni-Cd батериите, а също така не влияят на заобикаляща среда тъй като нямат Cd (много замърсяващ и опасен). Те бяха пионерите в използването им за електрически превозни средства, тъй като те са напълно презареждаеми.
- Литиево-йонни (Li-ION) батерии. Те използват литиева сол като електролит. Те са най-използваните батерии в електроника малки по размер, като мобилни телефони и други преносими устройства. Те се отличават с огромната си енергийна плътност, добавена към факта, че са много леки, имат малък размер и добра производителност, но имат максимален живот от три години. Друго предимство, което имат, е слабият ефект на паметта. В допълнение, при прегряване те могат да експлодират, тъй като техните елементи са запалими, така че производствената им цена е висока поради факта, че трябва да бъдат вградени предпазни елементи.
- Литиево-полимерни (LiPo) батерии. Те са вариация на обикновените батерии на литий, имат по-добра енергийна плътност и по-добра скорост на разреждане, но имат недостатъка да бъдат неизползваеми, ако загубят заряда си под 30%, така че е важно да не ги оставяте да се разредят напълно. Те също могат да се прегреят и експлодират, така че е много важно никога да не чакате твърде дълго, за да погледнете батерията, или винаги да я съхранявате на безопасно място, далеч от запалими вещества.
Батерия и батерия
В много испаноговорящи страни само терминътбатерия.
Условията батерия Й батерия в този контекст те са синоними и идват от първите дни на човешката манипулация на електричеството. Първите акумулатори се състоят от групи клетки или метални дискове за увеличаване на тока, подаван първоначално, и те могат да бъдат подредени по два начина: един над друг, образувайки батерия, или един до друг, под формата на батерия.
Трябва да се уточни обаче, че в много испаноговорящи страни само терминът батерия, и е за предпочитане акумулатор за други електрически уреди, като кондензатори и др.