Розповідаємо, що таке акумулятор і як працює цей пристрій. Крім того, які існують типи батарейок і що таке акумулятор.
Що таке акумулятор?
Електричний акумулятор, також званий електричним акумулятором або акумулятором, являє собою пристрій, що складається з електрохімічних елементів, здатних перетворювати хімічна енергія всередині в електрична енергія. Таким чином, батареї генерують постійний струм і, таким чином, служать для живлення різних електричних ланцюгів залежно від їх розміру та потужності.
Акумулятори були повністю включені в наше повсякденне життя з моменту їх винаходу в 19 столітті і їх масової комерціалізації в 20-му. Розвиток акумуляторів йде рука об руку з технологічним прогресом електроніки. Пульти дистанційного керування, годинник, комп'ютери З усіх видів мобільні телефони та величезна група сучасних гаджетів використовують батарейки як джерело електроенергії, тому їх виготовляють різної потужності.
Батареї мають зарядну ємність, яка визначається характером їх складу і вимірюється в ампер-годинах (Аг), що означає, що акумулятор може видавати один ампер струму протягом години безперервного часу. Чим вище його зарядна здатність, тим більше струму він може зберігати всередині.
Нарешті, короткий життєвий цикл більшості комерційних батарей зробив їх потужним забруднювачем води Ю ґрунти, враховуючи, що після завершення життєвого циклу вони не можуть бути перезаряджені або використані повторно, і вони викидаються. Після іржавіння металевої кришки батареї розряджаються навколишнє середовище його хімічний вміст і змінюють його склад і рН.
Як працює акумулятор?
Основний принцип батареї складається з окисно-відновних реакцій (окислювально-відновний) певних хімічні речовини, один з яких програє електрони (окислюється), тоді як інший набирає електрони (відновлює), маючи можливість повернутися до початкової конфігурації за необхідних умов: застосування електрика (зарядка) або замикання ланцюга (розряд).
Батареї містять хімічні елементи, які мають позитивний полюс (анод) і негативний полюс (катод), а також електроліти, які пропускають електричний потік назовні. Ці елементи перетворюють хімічну енергію в електричну за допомогою оборотного або необоротного процесу, залежно від типу батареї, яка після завершення вичерпує свою здатність приймати Енергія. При цьому розрізняють два типи клітин:
- Первинний. Ті, які після того, як реакція відбулася, не можуть повернутися до свого початкового стану, таким чином виснажуючи їх здатність до зберігання електричний струм. Їх ще називають неперезаряджувальними батареями.
- Середні школи. Ті, які можуть отримати електричну енергію для відновлення свого первісного хімічного складу, і можуть використовуватися багато разів, перш ніж повністю вичерпатися. Їх ще називають акумуляторними батареями.
Типи акумуляторів
Існує багато типів батарей, в залежності від елементів, використовуваних при їх виготовленні, таких як:
- Лужні батареї. Зазвичай одноразові. В якості електроліту вони використовують гідроксид калію (KOH). The хімічна реакція що виробляє енергію, відбувається між цинком (Zn, анод) і діоксидом марганцю (MnO2, катод). Це надзвичайно стабільні батареї, але недовговічні.
- Свинцево-кислотні акумулятори. Поширений в транспортних засобах і мотоциклах. Це акумуляторні батареї, які при зарядженні мають два електроди вести: катод із діоксиду свинцю (PbO2) і губчастий свинцевий анод (Pb). Використовується електроліт сірчана кислота (H2SO4) у водному розчині. З іншого боку, коли батарея розряджена, свинець у вигляді сульфату свинцю (II) (PbSO4) осідає на металевий свинець (Pb). Потім під час початкового заряду на негативних пластинах PbSO4 відновлюється до Pb, а на позитивних утворюється PbO2. У цьому процесі свинець окислюється і відновлюється одночасно. З іншого боку, під час розряду PbO2 відновлюється до PbSO4, а Pb окислюється з утворенням PbSO4. Ці два процеси можуть повторюватися циклічно, поки кристали PbSO4 не стануть занадто великими, щоб втратити хімічну реакційну здатність. Це той випадок, коли в розмовній мові кажуть, що батарея була сульфатована і її потрібно замінити на нову.
- батареї нікель. Дуже низька вартість, але жахлива продуктивність, вони одні з перших, які були виготовлені в історії. У свою чергу вони дали початок новим акумуляторам, таким як:
- Нікель-залізний (Ni-Fe). Вони складалися з тонких трубок, намотаних листами нікельованої сталі. На позитивних пластинах у них був гідроксид нікелю (III) (Ni (OH) 3), а на негативних пластинах залізо (Fe). В якості електроліту використовується гідроксид калію (KOH). Хоча термін їх служби був дуже довгим, вони були припинені через низьку продуктивність і високу вартість.
- Нікель-кадмієвий (Ni-Cd). Вони складаються з анода кадмію (Cd) і катода гідроксиду нікелю (III) (Ni (OH) 3), а також гідроксиду калію (KOH) як електроліт. Ці акумулятори ідеально перезаряджаються, але мають низьку щільність енергії (ледь 50 Вт·год / кг). Крім того, вони використовуються все рідше через їх високий ефект пам’яті (зменшення ємності батарей при неповній зарядці) і через те, що кадмій дуже забруднює навколишнє середовище.
- Нікельгідрид (Ni-MH). Вони використовують оксигідроксид нікелю (NiOOH) для анода та а сплав гідрид металу як катод. Вони мають більшу навантажувальну здатність і менший ефект пам'яті в порівнянні з Ni-Cd акумуляторами, і вони також не впливають на навколишнє середовище оскільки в них немає Cd (дуже забруднює і небезпечно). Вони були піонерами у використанні для електромобілів, оскільки вони ідеально перезаряджаються.
- Літій-іонні (Li-ION) акумулятори. В якості електроліту вони використовують сіль літію. Вони є найбільш використовуваними батареями в електроніка невеликі за розміром, наприклад мобільні телефони та інші портативні пристрої. Вони виділяються своєю величезною щільністю енергії, до того ж вони дуже легкі, мають невеликий розмір і хорошу продуктивність, але мають максимальний термін служби до трьох років. Ще одна їхня перевага - низький ефект пам'яті. Крім того, при перегріванні вони можуть вибухнути, оскільки їх елементи є легкозаймистими, тому вартість їх виробництва висока через те, що необхідні елементи безпеки.
- Літій-полімерні (LiPo) батареї. Вони є різновидом звичайних батарейок літій, мають кращу щільність енергії та кращу швидкість розряду, але мають недолік у тому, що вони непридатні для використання, якщо вони втрачають заряд нижче 30%, тому важливо не дозволяти їм повністю розрядитися. Вони також можуть перегріватися і вибухати, тому дуже важливо ніколи не чекати занадто довго, щоб подивитися на акумулятор, або завжди зберігати його в безпечному місці подалі від легкозаймистих речовин.
Акумулятор і акумулятор
У багатьох іспаномовних країнах лише термінакумулятор.
Умови акумулятор Ю акумулятор в цьому контексті вони є синонімами і походять з перших днів людського маніпулювання електрикою. Перші акумулятори складалися з груп елементів або металевих дисків для збільшення початкового струму, які можна було розташувати двома способами: один над одним, утворюючи акумулятор, або поруч один з одним, у вигляді акумулятор.
Слід, однак, уточнити, що в багатьох іспаномовних країнах лише термін акумулятор, і це перевага акумулятор для інших електроприладів, наприклад, конденсаторів тощо.