O baterie este un dispozitiv care transformă energia chimică în energie electrică. Este un mod practic de stocare a energiei, deoarece nu pierde energie în timp, motiv pentru care este utilizat pe scară largă, în special în aparatele de uz casnic..
O baterie este un dispozitiv care transformă energia chimică în energie electrică, dar va pierde energie în timp dacă nu este reîncărcată. Ele pot avea uz casnic și industrial.
| Baterie | Tobe | |
|---|---|---|
| Definiție | Dispozitiv de generare și stocare a energiei cu celulă electrolitică. | Dispozitiv de generare a energiei electrice cu una sau mai multe celule electrolitice. |
| Drăguț | Primar. | Secundar. |
| Stocare a energiei | da. | Nu. |
| Cantitatea de energie | Limitată de dimensiunea dispozitivului. | Limitat de numărul de taxe din viața sa utilă. |
| Voltaj | De la 1,5v la 9v. | De la 2v la 14,8v. |
| Tipuri |
|
|
| Aplicații | Baterii pentru lanterne, jucării, stimulatoare cardiace, calculatoare. | Baterii pentru mașini, telefoane mobile, mașini electrice. |
O baterie este un generator primar de energie electrică (generează singură energie), compusă dintr-o celulă electrolitică, doi electrozi metalici (unul pozitiv, numit catod și unul negativ, numit anod) și un mediu lichid sau pastos numit electrolitul..
Energia stocată în baterie nu se pierde în timp; de aceea pot fi păstrate câțiva ani și vor funcționa în continuare. Cu toate acestea, componentele sale interne se degradează în timp, provocând deteriorarea bateriei și nu pot fi utilizate..
Prima grămadă a fost creată de Alessandro Volta în 1800 și a fost numită grămadă voltaică. Deși prezentarea sa a fost departe de actualele baterii industrializate, crearea sa a permis nu numai descoperirea unei forme de stocare a energiei, ci și verificarea faptului că, dacă mai multe baterii au fost conectate în serie, a fost posibilă creșterea tensiunii după bunul plac, ceea ce a fost un descoperire.
Ca urmare a creării Volta, au apărut numeroase experimente, în special în Europa, pentru a îmbunătăți această invenție. Cu toate acestea, cea care a dat naștere grămezii pe care o cunoaștem astăzi este grămada Leclaché, rezultatul cercetării lui Georges Leclanché, om de știință și inginer francez.
Această baterie, inventată în 1868, consta din doi electrozi de zinc și carbon, cufundați într-o soluție de clorură de amoniu. O pastă de dioxid de mangan a înconjurat electrodul de carbon, în timp ce pulberea de carbon a acționat ca un depolarizator..
Cu bateria Leclanché s-a descoperit un mod mai eficient de stocare a energiei: bateriile uscate. Acestea constau dintr-un cilindru de zinc, care este polul negativ, o tijă de carbon în centru, care acționează ca polul pozitiv și un umplutură electrolitică. Cilindrul este etanș, prevenind scurgerea compușilor toxici.
Astăzi, celulele uscate sunt produse industrial și sunt esențiale pentru funcționarea mai multor dispozitive de zi cu zi..
Electrozii bateriei reacționează la pasta sau gelul de electroliți, care generează un proces de oxidare la anod (electrod negativ) care activează producția de electroni. La rândul său, în catod (electrod pozitiv), se generează un proces de reducere care determină un deficit de electroni.
Când excesul de electroni din electrodul negativ trece către electrodul pozitiv printr-un conductor extern, se generează un curent electric.
Bateriile au o serie de caracteristici care influențează generarea de energie și durata acesteia.
În funcție de caracteristicile lor electrochimice, bateriile pot fi obișnuite, alcaline sau alcaline.
Sunt celule uscate formate dintr-un cilindru de zinc (pol negativ), o pastă de electrolit de clorură de amoniu și o bară de carbon în centru (pol pozitiv).
Sunt cele mai ieftine baterii de pe piață, deci sunt de obicei incluse în multe dispozitive noi.
Sunt similare cu bateriile obișnuite, cu excepția pastei de electroliți care conține clorură de potasiu sau sodiu, interiorul cilindrului de zinc, care este dur. Aceasta servește la crearea unei suprafețe de contact mai mari.
Bateriile alcaline durează mai mult decât o baterie obișnuită, iar curentul este mai stabil. În plus, acestea funcționează la un interval de temperatură mai mare decât o baterie obișnuită.
Sunt baterii alcaline al căror pol pozitiv este format din zinc sau litiu, în timp ce polul negativ este format din dioxid de mangan sau oxid de argint. Sunt utilizate pe scară largă în dispozitive de precizie, cum ar fi ceasuri, stimulatoare cardiace sau calculatoare.
O baterie este un generator secundar de energie, alcătuit din una sau mai multe celule electrochimice. Fiecare dintre aceste celule are electrozii săi pozitivi și negativi și un electrolit.
Este un generator secundar, deoarece necesită un dispozitiv primar pentru a transforma energia.
Bateriile sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de acumulatori.
După ce Alessandro Volta a inventat grămada voltaică în 1800, a fost urmat de alți cercetători și oameni de știință care au încercat să îmbunătățească ceea ce arătase..
Unul dintre ei a fost Gastón Planté, un om de știință francez care a creat o baterie plumb-acid în 1860, care, deși nu a fost bine primit la început, a avut o mare relevanță odată cu creșterea electricității la sfârșitul secolului al XIX-lea..
Tocmai în acest moment, omul de știință suedez Waldermar Jungner a inventat o baterie cu electrozi de nichel-cadmiu și electrolit de hidroxid de potasiu. Modelul său a avut un succes atât de mare încât a început să fie produs și comercializat în Statele Unite la sfârșitul anilor 1940..
Inventatorul american Thomas Alva Edison, creatorul becului cu incandescență, a luat ideea lui Jungner și și-a creat propria baterie, care este încă produsă și comercializată astăzi..
În anii șaptezeci, când au început să fie vândute primele baterii cu litiu, care astăzi sunt foarte populare deoarece sunt folosite pentru funcționarea mașinilor electrice.
Bateriile au caracteristici în ceea ce privește procesul lor de pierdere, reîncărcare și acumulare de energie.
Bateriile funcționează cu un proces de reducere și oxidare, similar cu cel al unei baterii. În acest sens, unul dintre electrozi pierde electroni cu oxidare, în timp ce celălalt electrod este redus și câștigă electroni..
În cazul bateriilor, acest proces poate fi inversat prin aplicarea curentului electric pentru a readuce dispozitivul la starea sa inițială, inițierea unui nou ciclu de încărcare..
Pe baza componentelor lor chimice, bateriile pot fi clasificate în patru tipuri:
Electrodul pozitiv este hidroxidul de nichel, iar cel negativ este cadmiul, în timp ce electrolitul este hidroxidul de potasiu. Aceștia acceptă tensiuni și suprasarcini ridicate, dar densitatea lor de energie este foarte mică, împreună cu faptul că cadmiul este un element extrem de toxic. Au uz casnic și industrial.
Electrodul său negativ este nichelul, iar electrodul pozitiv este un aliaj de hidrură metalică. Densitatea lor de energie este mai mare, dar nu funcționează corect la temperaturi scăzute. Sunt bateriile utilizate în vehiculele cu propulsie electrică.
Au un electrod negativ de grafit și un electrod pozitiv de oxid de cobalt sau oxid de mangan. Dezvoltarea lor este recentă, au densități energetice ridicate și pot fi reîncărcate fără a fi nevoie ca acestea să fie descărcate complet. Cu toate acestea, ele nu permit schimbări de temperatură.
Sunt tipul de baterie folosit de cititoarele de cărți electronice și de telefoanele mobile.
Sunt similare cu bateriile litiu-ion, dar cu o densitate de energie mai mare. Sunt scumpe și riscă să explodeze din cauza supraîncălzirii.
Acestea sunt utilizate în telefoane mobile și echipamente fotografice.
Este compus din doi electrozi de plumb și un electrolit de dizolvare a acidului sulfuric. Fiind făcute din plumb, sunt foarte grele și, prin urmare, impracticabile. Viața lor utilă este limitată, deoarece nu suportă descărcări profunde sau suprasarcini, sunt foarte poluante și potențialul lor energetic este foarte scăzut; prin urmare, acestea sunt cele mai ieftine de pe piață.
Vezi si
Nimeni nu a comentat acest articol încă.