Vă explicăm ce este o baterie și cum funcționează acest dispozitiv. De asemenea, tipurile de baterii care există și ce este o baterie.
Ce este o baterie?
O baterie electrică, numită și baterie electrică sau acumulator, este un dispozitiv format din celule electrochimice capabile să transforme energie chimica înăuntru înăuntru energie electrică. Astfel, bateriile generează curent continuu și, în acest fel, servesc la alimentarea diferitelor circuite electrice, în funcție de mărimea și puterea acestora.
Bateriile au fost pe deplin încorporate în viața noastră de zi cu zi de la inventarea lor în secolul al XIX-lea și comercializarea lor în masă în secolul al XX-lea. Dezvoltarea bateriilor merge mână în mână cu progresul tehnologic al electronicii. Telecomenzi, ceasuri, calculatoare De toate felurile, telefoanele mobile și un grup uriaș de gadgeturi contemporane folosesc bateriile ca sursă de energie electrică, așa că sunt fabricate cu diverse puteri.
Bateriile au o capacitate de încărcare determinată de natura compoziției lor și care se măsoară în amperi-ore (Ah), ceea ce înseamnă că bateria poate furniza un amper de curent pe o oră continuă. Cu cât capacitatea sa de încărcare este mai mare, cu atât mai mult curent poate stoca în interior.
În cele din urmă, ciclul scurt de viață al majorității bateriilor comerciale le-a făcut un poluant puternic ape Y soluri, dat fiind că odată ce ciclul lor de viață este încheiat, acestea nu pot fi reîncărcate sau refolosite și sunt aruncate. După ce au ruginit capacul metalic, bateriile se descarcă în mediu inconjurator conţinutul său chimic şi să-i modifice compoziţia şi pH.
Cum funcționează o baterie?
Principiul fundamental al unei baterii constă în reacții de oxidare-reducere (redox) de anumite substanțe chimice, dintre care unul pierde electroni (oxidează) în timp ce celălalt câștigă electroni (reduce), putând reveni la configurația inițială în condițiile necesare: aplicarea electricitate (încărcare) sau închiderea circuitului (descărcare).
Bateriile conțin celule chimice care au un pol pozitiv (anod) și un pol negativ (catod), precum și electroliți care permit fluxul electric spre exterior. Aceste celule transformă energia chimică în energie electrică, printr-un proces reversibil sau ireversibil, în funcție de tipul bateriei, care, odată terminată, își epuizează capacitatea de a primi Energie. În aceasta, se disting două tipuri de celule:
- Primar. Cele care, odată ce reacția a avut loc, nu se pot întoarce la starea inițială, epuizându-și astfel capacitatea de a stoca curent electric. Se mai numesc și baterii nereîncărcabile.
- Licee. Cele care pot primi o aplicare de energie electrică pentru a-și restabili compoziția chimică inițială și pot fi folosite de mai multe ori înainte de a fi complet epuizate. Se mai numesc și baterii reîncărcabile.
Tipuri de baterii
Există mai multe tipuri de baterii, în funcție de elementele folosite la fabricarea lor, precum:
- Baterii alcaline. De obicei de unică folosință. Ei folosesc hidroxid de potasiu (KOH) ca electrolit. The reactie chimica care produce energie apare între zinc (Zn, anod) și dioxid de mangan (MnO2, catod). Sunt baterii extrem de stabile, dar de scurtă durată.
- Baterii cu plumb acid. Frecvent la vehicule și motociclete. Sunt baterii reîncărcabile care la încărcare au doi electrozi conduce: un catod de dioxid de plumb (PbO2) și un anod de plumb spongios (Pb). Electrolitul folosit este acid sulfuric (H2SO4) în soluție apoasă. Pe de altă parte, atunci când bateria este descărcată, plumbul este sub formă de sulfat de plumb (II) (PbSO4) depus pe plumbul metalic (Pb). Apoi, în timpul încărcării inițiale, PbSO4 este redus la Pb pe plăcile negative, iar PbO2 se formează pe cele pozitive. În acest proces, plumbul este oxidat și redus în același timp. Pe de altă parte, în timpul descărcării, PbO2 este redus la PbSO4 și Pb este oxidat pentru a produce și PbSO4. Aceste două procese pot fi repetate ciclic până când cristalele de PbSO4 devin prea mari pentru a pierde reactivitatea chimică. Este cazul in care se spune colocvial ca bateria a fost sulfatata si trebuie inlocuita cu una noua.
- baterii nichel. Costuri foarte mici, dar performante groaznice, sunt unele dintre primele care au fost fabricate din istorie. La rândul lor, au dat naștere la noi baterii precum:
- Nichel-fier (Ni-Fe). Ele constau din tuburi subțiri înfășurate de foi de oțel nichelat. Pe plăcile pozitive aveau hidroxid de nichel (III) (Ni (OH) 3) iar pe plăcile negative fier (Fe). Electrolitul folosit este hidroxidul de potasiu (KOH). Deși durata lor de viață a fost foarte lungă, au fost întrerupte din cauza performanței scăzute și a costului ridicat.
- Nichel-cadmiu (Ni-Cd). Ele sunt compuse dintr-un anod de cadmiu (Cd) și un catod de hidroxid de nichel (III) (Ni (OH) 3) și hidroxid de potasiu (KOH) ca electrolit. Acești acumulatori sunt perfect reîncărcabile, dar au o densitate energetică scăzută (abia 50Wh/kg). In plus, sunt folosite din ce in ce mai putin datorita efectului lor mare de memorie (reducerea capacitatii bateriilor atunci cand efectuam incarcari incomplete) si pentru ca cadmiul este foarte poluant.
- Hidrură de nichel (Ni-MH). Ei folosesc oxihidroxid de nichel (NiOOH) pentru anod și a aliaj hidrură de metal ca catod. Au o capacitate de încărcare mai mare și un efect de memorie mai mic în comparație cu bateriile Ni-Cd și, de asemenea, nu afectează mediu inconjurator din moment ce nu au Cd (foarte poluante si periculoase). Ei au fost pionierii în a fi utilizate pentru vehiculele electrice, deoarece sunt perfect reîncărcabile.
- Baterii litiu-ion (Li-ION). Ei folosesc o sare de litiu ca electrolit. Sunt cele mai folosite baterii din Electronică dimensiuni mici, cum ar fi telefoanele mobile și alte dispozitive portabile. Se remarca prin enorma densitate energetica, adaugata la faptul ca sunt foarte usoare, au dimensiuni reduse si performante bune, dar au o durata de viata de maxim trei ani. Un alt avantaj pe care îl au este efectul lor de memorie scăzută. In plus, atunci cand sunt supraincalzite pot exploda, deoarece elementele lor sunt inflamabile, deci costul lor de productie este mare datorita faptului ca trebuie incorporate elemente de siguranta.
- Baterii cu litiu polimer (LiPo). Sunt o variantă a bateriilor obișnuite ale litiu, au o densitate energetică mai bună și o rată de descărcare mai bună, dar au dezavantajul de a fi inutilizabile dacă își pierd încărcarea sub 30%, așa că este esențial să nu le lași să se descarce complet. De asemenea, se pot supraîncălzi și exploda, așa că este foarte important să nu așteptați niciodată prea mult pentru a vă uita la baterie sau să o păstrați întotdeauna într-un loc sigur, departe de substanțele inflamabile.
Baterie și baterie
În multe țări de limbă spaniolă doar termenulbaterie.
Termenii baterie Y baterie în acest context, ele sunt sinonime și provin din primele zile ale manipulării umane a electricității. Primii acumulatori constau din grupuri de celule sau discuri metalice pentru a crește curentul furnizat inițial, și care puteau fi dispuse în două moduri: unul deasupra celuilalt, formând un baterie, sau unul lângă altul, sub formă de baterie.
Ar trebui clarificat, totuși, că în multe țări de limbă spaniolă doar termenul baterie, și este de preferat acumulator pentru alte aparate electrice, cum ar fi condensatoare etc.