аккумулятор

2022

Что такое аккумулятор?
Как работает аккумулятор?
Типы батарей
Аккумулятор и аккумулятор

Объясняем, что такое аккумулятор и как работает это устройство. А также типы существующих аккумуляторов и что такое аккумулятор.

Батареи преобразуют химическую энергию в электрическую.

Что такое аккумулятор?

Электрическая батарея, также называемая электрической батареей или аккумулятором, представляет собой устройство, состоящее из электрохимических ячеек, способных преобразовывать химическая энергия внутри в электроэнергия. Таким образом, батареи генерируют постоянный ток и, таким образом, служат для питания различных электрических цепей в зависимости от их размера и мощности.

Батареи полностью вошли в нашу повседневную жизнь с момента их изобретения в 19 веке и их массовой коммерциализации в 20-м. Разработка аккумуляторов идет рука об руку с технологическим прогрессом электроники. Пульт дистанционного управления, часы, компьютеры Все виды сотовых телефонов и огромная группа современных гаджетов используют батареи в качестве источника электроэнергии, поэтому они производятся с различной мощностью.

Батареи имеют зарядную емкость, определяемую их составом и измеряемую в ампер-часах (Ач), что означает, что батарея может обеспечивать один ампер тока в течение непрерывного часа времени. Чем выше его зарядная емкость, тем больше тока он может хранить внутри.

Наконец, короткий жизненный цикл большинства коммерческих аккумуляторов сделал их сильным загрязнителем воды Y почвы, учитывая, что после завершения их жизненного цикла они не могут быть перезаряжены или повторно использованы и выбрасываются. После коррозии металлической крышки батареи разряжаются до окружающая обстановка его химический состав и изменить его состав и pH.

Как работает аккумулятор?

Батареи имеют химические элементы с положительным и отрицательным полюсами.

Основной принцип батареи - окислительно-восстановительные реакции (окислительно-восстановительный потенциал) определенных химические субстанции, один из которых проигрывает электроны (окисляет), в то время как другой набирает электроны (восстанавливает), имея возможность вернуться к своей исходной конфигурации при необходимых условиях: применение электричество (зарядка) или замыкание цепи (разрядка).

Батареи содержат химические элементы, которые имеют положительный полюс (анод) и отрицательный полюс (катод), а также электролиты, которые пропускают электрический ток наружу. Эти элементы преобразуют химическую энергию в электрическую посредством обратимого или необратимого процесса, в зависимости от типа батареи, которая после завершения работы исчерпывает свою способность принимать. Энергия. При этом различают два типа ячеек:

Начальный. Те, которые после того, как произошла реакция, не могут вернуться в исходное состояние, тем самым истощая их способность хранить электрический ток. Их еще называют неперезаряжаемыми батареями.
Вузы. Те, которые могут получать электрическую энергию для восстановления своего первоначального химического состава, и могут использоваться многократно, прежде чем полностью истощатся. Их еще называют аккумуляторными.

Типы батарей

Литиевые батареи имеют лучшую плотность энергии и лучшую скорость разряда.

В зависимости от элементов, используемых при их изготовлении, существует множество типов батарей, таких как:

Щелочные батарейки. Обычно одноразовые. В качестве электролита они используют гидроксид калия (КОН). В химическая реакция которая производит энергию, происходит между цинком (Zn, анод) и диоксидом марганца (MnO2, катод). Это чрезвычайно стабильные батареи, но недолговечные.
Свинцово-кислотные батареи. Часто встречается в транспортных средствах и мотоциклах. Это аккумуляторные батареи, которые при зарядке имеют два электрода Свинец: катод из диоксида свинца (PbO2) и губчатый свинцовый анод (Pb). Используемый электролит серная кислота (H2SO4) в водном растворе. С другой стороны, когда батарея разряжена, свинец находится в форме сульфата свинца (II) (PbSO4), осажденного на металлическом свинце (Pb). Затем во время первоначального заряда PbSO4 восстанавливается до Pb на отрицательных пластинах, а PbO2 образуется на положительных. В этом процессе свинец одновременно окисляется и восстанавливается. С другой стороны, во время разряда PbO2 восстанавливается до PbSO4, а Pb окисляется с образованием также PbSO4. Эти два процесса можно повторять циклически, пока кристаллы PbSO4 не станут слишком большими, чтобы потерять химическую активность. Это тот случай, когда в просторечии говорится, что аккумулятор сульфатирован и должен быть заменен новым.
Аккумуляторы никель. Очень низкая стоимость, но ужасные характеристики, они являются одними из первых, произведенных в истории. В свою очередь, они дали начало новым батареям, таким как:
- Никель-железо (Ni-Fe). Они состояли из тонких трубок, намотанных листами из никелированной стали. На положительных пластинах был гидроксид никеля (III) (Ni (OH) 3), а на отрицательных пластинах - железо (Fe). В качестве электролита используется гидроксид калия (КОН). Хотя их срок службы был очень большим, они были сняты с производства из-за их низкой производительности и высокой стоимости.
- Никель-кадмиевые (Ni-Cd). Они состоят из анода кадмия (Cd) и катода из гидроксида никеля (III) (Ni (OH) 3) и гидроксида калия (KOH) в качестве электролита. Эти аккумуляторы отлично заряжаются, но имеют низкую удельную энергию (всего 50 Втч / кг). Кроме того, они используются все реже и реже из-за высокого эффекта памяти (уменьшение емкости батарей при неполной зарядке) и из-за того, что кадмий очень загрязняет окружающую среду.
- Никель-гидридный (Ni-MH). Они используют оксигидроксид никеля (NiOOH) для анода и сплав металлогидрид в качестве катода. Они имеют более высокую нагрузочную способность и меньший эффект памяти по сравнению с никель-кадмиевыми батареями, а также не влияют на окружающая обстановка так как в них нет Cd (очень загрязняющий и опасный). Они были пионерами в использовании электромобилей, так как они идеально заряжаются.
Литий-ионные (Li-ION) аккумуляторы. В качестве электролита они используют соль лития. Это наиболее часто используемые батареи в электроника небольшие по размеру, например сотовые телефоны и другие портативные устройства. Они выделяются своей огромной плотностью энергии, а также тем фактом, что они очень легкие, имеют небольшой размер и хорошие характеристики, но имеют максимальный срок службы три года. Еще одно их преимущество - низкий эффект памяти. Кроме того, при перегреве они могут взорваться, поскольку их элементы легковоспламеняющиеся, поэтому стоимость их производства высока из-за того, что в них должны быть встроены элементы безопасности.
Литий-полимерные (LiPo) батареи. Они представляют собой разновидность обычных батареек литий, имеют лучшую плотность энергии и лучшую скорость разряда, но имеют недостаток, заключающийся в том, что они непригодны для использования, если они теряют заряд ниже 30%, поэтому важно не позволять им полностью разряжаться. Они также могут перегреться и взорваться, поэтому очень важно никогда не ждать слишком долго, чтобы посмотреть на батарею, или всегда храните ее в безопасном месте вдали от легковоспламеняющихся веществ.