батерија

2022

Шта је батерија?
Како батерија ради?
Типови батерија
Батерија и батерија

Објашњавамо шта је батерија и како овај уређај функционише. Такође, врсте батерија које постоје и шта је батерија.

Батерије претварају хемијску енергију у електричну енергију.

Шта је батерија?

Електрична батерија, такође названа електрична батерија или акумулатор, је уређај састављен од електрохемијских ћелија способних да претварају хемијска енергија унутра унутра електрична енергија. Дакле, батерије генеришу једносмерну струју и на тај начин служе за напајање различитих електричних кола, у зависности од њихове величине и снаге.

Батерије су у потпуности уграђене у наш свакодневни живот од њиховог проналаска у 19. веку и њихове масовне комерцијализације у 20. веку. Развој батерија иде руку под руку са технолошким напретком електронике. Даљински управљачи, сатови, компјутери Од свих врста, мобилни телефони и огромна група савремених геџета користе батерије као извор електричне енергије, па се производе са различитим снагама.

Батерије имају капацитет пуњења одређен природом њиховог састава и који се мери у ампер-часовима (Ах), што значи да батерија може да испоручи један ампер струје током непрекидног сата. Што је већи капацитет пуњења, више струје може да складишти унутра.

Најзад, кратак животни циклус већине комерцијалних батерија их је учинио снажним загађивачем водама И тла, с обзиром на то да када се њихов животни циклус заврши, не могу се поново напунити или поново користити и одбацују се. Након рђе њиховог металног поклопца, батерије се испразне до Животна средина његов хемијски садржај и мењају његов састав и пХ.

Како батерија ради?

Батерије имају хемијске ћелије са позитивним и негативним полом.

Основни принцип батерије састоји се од оксидационо-редукционих реакција (редокс) одређених хемијске супстанце, од којих један губи електрона (оксидира) док други добија електроне (смањује), могући да се врати у своју почетну конфигурацију под неопходним условима: применом електрична енергија (пуњење) или затварање кола (пражњење).

Батерије садрже хемијске ћелије које имају позитиван пол (анода) и негативан пол (катоду), као и електролите који омогућавају електрични ток ка споља. Ове ћелије претварају хемијску енергију у електричну, путем реверзибилног или неповратног процеса, у зависности од типа батерије, која, када се заврши, исцрпљује свој капацитет да прими Енергија. При томе се разликују две врсте ћелија:

Примарни. Они који, након што дође до реакције, не могу да се врате у првобитно стање, чиме се исцрпљује њихова способност складиштења електрична струја. Називају се и непуњиве батерије.
Средње школе. Они који могу примити примену електричне енергије за обнављање свог првобитног хемијског састава и могу се користити више пута пре него што се потпуно исцрпе. Називају се и пуњиве батерије.

Типови батерија

Литијумске батерије имају бољу густину енергије и бољу брзину пражњења.

Постоји много врста батерија, у зависности од елемената који се користе у њиховој производњи, као што су:

Алкалне батерије. Обично за једнократну употребу. Они користе калијум хидроксид (КОХ) као електролит. Тхе хемијска реакција која производи енергију јавља се између цинка (Зн, анода) и манган диоксида (МнО2, катода). То су изузетно стабилне батерије, али кратког века.
Оловне батерије. Уобичајено у возилима и мотоциклима. То су пуњиве батерије које када се пуне имају две електроде довести: катода од оловног диоксида (ПбО2) и сунђераста оловна анода (Пб). Електролит који се користи је сумпорна киселина (Х2СО4) у воденом раствору. С друге стране, када се батерија испразни, олово је у облику оловног (ИИ) сулфата (ПбСО4) нанесено на метално олово (Пб). Затим се током почетног наелектрисања ПбСО4 редукује у Пб на негативним плочама, а на позитивним се формира ПбО2. У овом процесу, олово се истовремено оксидира и редукује. С друге стране, током пражњења, ПбО2 се редукује у ПбСО4, а Пб се оксидира да би такође произвео ПбСО4. Ова два процеса се могу понављати циклично све док кристали ПбСО4 не постану превелики да изгубе хемијску реактивност. То је случај када се колоквијално каже да је батерија сулфатисана и да се мора заменити новом.
Батерије никла. Веома ниске цене, али ужасне перформансе, они су једни од првих који су произведени у историји. Заузврат, они су довели до нових батерија као што су:
- Никл-гвожђе (Ни-Фе). Састојале су се од танких цеви намотаних лимовима од никлованог челика. На позитивним плочама су имали никл (ИИИ) хидроксид (Ни (ОХ) 3), а на негативним плочама гвожђе (Фе). Електролит који се користи је калијум хидроксид (КОХ). Иако је њихов животни век био веома дуг, прекинути су са производњом због ниских перформанси и високе цене.
- Никл-кадмијум (Ни-Цд). Састоје се од кадмијум (Цд) аноде и катоде никл (ИИИ) хидроксида (Ни (ОХ) 3) и калијум хидроксида (КОХ) као електролита. Ови акумулатори су савршено пуњиви, али имају малу густину енергије (једва 50Вх/кг). Осим тога, све ређе се користе због високог меморијског ефекта (смањење капацитета батерија када вршимо непотпуно пуњење) и због тога што кадмијум веома загађује.
- Никл-хидрид (Ни-МХ). Они користе никл оксихидроксид (НиООХ) за аноду и а легура метал хидрид као катода. Имају већи капацитет оптерећења и мањи меморијски ефекат у поређењу са Ни-Цд батеријама, а такође не утичу на Животна средина пошто немају Цд (веома загађују и опасни). Они су били пионири у коришћењу за електрична возила, јер се савршено могу пунити.
Литијум-јонске (Ли-ИОН) батерије. Они користе литијумову со као електролит. То су најчешће коришћене батерије у електроника мале величине, као што су мобилни телефони и други преносиви уређаји. Истичу се својом огромном густином енергије, уз чињеницу да су веома лагани, мале величине и добрих перформанси, али имају максимални век трајања од три године. Још једна предност коју имају је њихов мали ефекат меморије. Осим тога, када се прегреју могу експлодирати, јер су њихови елементи запаљиви, па је њихова цена производње висока због чињенице да се морају уградити сигурносни елементи.
Литијум-полимерске (ЛиПо) батерије. Они су варијација обичних батерија литијум, имају бољу густину енергије и бољу стопу пражњења, али имају недостатак што су неупотребљиви ако изгубе напуњеност испод 30%, тако да је од суштинског значаја да их не дозволите да се потпуно испразне. Такође могу да се прегреју и експлодирају, тако да је веома важно да никада не чекате предуго да погледате батерију, или да је увек држите на безбедном месту даље од запаљивих материја.