Vi forklarer hva et batteri er og hvordan denne enheten fungerer. Også hvilke typer batterier som finnes og hva som er et batteri.
Hva er et batteri?
Et elektrisk batteri, også kalt et elektrisk batteri eller akkumulator, er en enhet som består av elektrokjemiske celler som er i stand til å konvertere kjemisk energi inne i elektrisk energi. Dermed genererer batterier likestrøm og tjener på denne måten til å drive forskjellige elektriske kretser, avhengig av størrelse og effekt.
Batterier har vært fullt integrert i vårt daglige liv siden de ble oppfunnet på 1800-tallet og massekommersialiseringen på 1900-tallet. Utviklingen av batterier går hånd i hånd med den teknologiske utviklingen innen elektronikk. Fjernkontroller, klokker, datamaskiner Av alle slag bruker mobiltelefoner og en stor gruppe moderne gadgets batterier som en kilde til elektrisk kraft, så de er produsert med forskjellige krefter.
Batterier har en ladekapasitet som bestemmes av arten av deres sammensetning og som måles i amperetimer (Ah), noe som betyr at batteriet kan levere én ampere strøm over en sammenhengende time. Jo høyere ladekapasitet, jo mer strøm kan den lagre inne.
Til slutt har den korte livssyklusen til de fleste kommersielle batterier gjort dem til en kraftig forurensning av vann Y jordsmonn, gitt at når livssyklusen deres er fullført, kan de ikke lades opp eller brukes på nytt, og blir kastet. Etter å ha rustet metalldekselet, utlades batteriene til miljø dets kjemiske innhold og endre sammensetningen og pH.
Hvordan fungerer et batteri?
Det grunnleggende prinsippet for et batteri består av oksidasjons-reduksjonsreaksjoner (redoks) av visse kjemiske substanser, hvorav en taper elektroner (oksiderer) mens den andre mottar elektroner (reduserer), og kan gå tilbake til sin opprinnelige konfigurasjon gitt de nødvendige forholdene: bruk av elektrisitet (lading) eller lukking av kretsen (utladning).
Batterier inneholder kjemiske celler som har en positiv pol (anode) og en negativ pol (katode), samt elektrolytter som tillater elektrisk strøm til utsiden. Disse cellene konverterer kjemisk energi til elektrisk energi, gjennom en reversibel eller irreversibel prosess, avhengig av typen batteri, som når den er fullført, bruker opp kapasiteten til å motta Energi. I dette skilles to typer celler:
- Hoved. De som, når reaksjonen først har skjedd, ikke kan gå tilbake til sin opprinnelige tilstand, og dermed tømmer deres evne til å lagre elektrisk strøm. De kalles også ikke-oppladbare batterier.
- Videregående skoler. De som kan motta en påføring av elektrisk energi for å gjenopprette sin opprinnelige kjemiske sammensetning, og kan brukes flere ganger før de blir helt utmattet. De kalles også oppladbare batterier.
Batterityper
Det finnes mange typer batterier, avhengig av elementene som brukes i produksjonen, for eksempel:
- Alkaliske batterier. Vanligvis engangsbruk. De bruker kaliumhydroksid (KOH) som elektrolytt. De kjemisk reaksjon som produserer energi oppstår mellom sink (Zn, anode) og mangandioksid (MnO2, katode). De er ekstremt stabile batterier, men kort levetid.
- Blybatterier. Vanlig i kjøretøy og motorsykler. De er oppladbare batterier som når de er ladet har to elektroder av lede: en blydioksidkatode (PbO2) og en svampaktig blyanode (Pb). Elektrolytten som brukes er svovelsyre (H2SO4) i vandig løsning. På den annen side, når batteriet er utladet, er bly i form av bly (II) sulfat (PbSO4) avsatt på metallisk bly (Pb). Deretter, under den første ladningen, reduseres PbSO4 til Pb på negative plater, og PbO2 dannes på positive. I denne prosessen blir bly oksidert og redusert samtidig. På den annen side, under utslipp, reduseres PbO2 til PbSO4 og Pb oksideres for også å produsere PbSO4. Disse to prosessene kan gjentas syklisk inntil PbSO4-krystallene blir for store til å miste kjemisk reaktivitet. Dette er tilfellet hvor det i daglig tale sies at batteriet er sulfatert og må byttes ut med et nytt.
- Batterier nikkel. Svært lave kostnader, men forferdelig ytelse, de er noen av de første som ble produsert i historien. På sin side ga de opphav til nye batterier som:
- Nikkeljern (Ni-Fe). De besto av tynne rør viklet av plater av nikkelbelagt stål. På de positive platene hadde de nikkel (III) hydroksyd (Ni (OH) 3) og på de negative platene jern (Fe). Elektrolytten som brukes er kaliumhydroksid (KOH). Selv om levetiden deres var veldig lang, ble de avviklet på grunn av lav ytelse og høye kostnader.
- Nikkel-kadmium (Ni-Cd). De er sammensatt av en kadmium (Cd) anode og en nikkel (III) hydroksyd (Ni (OH) 3) katode, og kaliumhydroksyd (KOH) som elektrolytt. Disse akkumulatorene er perfekt oppladbare, men har lav energitetthet (knapt 50Wh / kg). I tillegg brukes de mindre og mindre på grunn av deres høye minneeffekt (reduksjon i batterikapasiteten når vi utfører ufullstendige ladninger) og fordi kadmium er svært forurensende.
- Nikkelhydrid (Ni-MH). De bruker nikkeloksyhydroksid (NiOOH) for anoden og en legering metallhydrid som katode. De har høyere lastekapasitet og mindre minneeffekt sammenlignet med Ni-Cd-batterier, og de påvirker heller ikke miljø siden de ikke har Cd (veldig forurensende og farlig). De var pionerene i å bli brukt til elektriske kjøretøy, siden de er perfekt oppladbare.
- Litium-ion (Li-ION) batterier. De bruker et litiumsalt som elektrolytt. De er de mest brukte batteriene i elektronikk liten i størrelse, for eksempel mobiltelefoner og andre bærbare enheter. De skiller seg ut for sin enorme energitetthet, i tillegg til at de er veldig lette, har liten størrelse og god ytelse, men har en maksimal levetid på tre år. En annen fordel de har er deres lave minneeffekt. I tillegg, når de overopphetes, kan de eksplodere, siden elementene deres er brennbare, så produksjonskostnadene deres er høye på grunn av det faktum at sikkerhetselementer må innlemmes.
- Lithium polymer (LiPo) batterier. De er en variant av de vanlige batteriene til litium, har en bedre energitetthet og en bedre utladningshastighet, men har den ulempen at de er ubrukelige hvis de mister ladningen under 30 %, så det er viktig å ikke la dem utlades helt. De kan også overopphetes og eksplodere, så det er veldig viktig å aldri vente for lenge med å se på batteriet, eller alltid oppbevare det på et trygt sted unna brennbare stoffer.
Batteri og batteri
I mange spansktalende land bare begrepetbatteri.
Vilkårene batteri Y batteri i denne sammenhengen er de synonyme, og kommer fra de tidlige dagene av menneskelig manipulasjon av elektrisitet. De første akkumulatorene besto av grupper av celler eller metalliske skiver for å øke strømmen som ble tilført i utgangspunktet, og som kunne ordnes på to måter: den ene over den andre, og danner en batteri, eller ved siden av hverandre, i form av batteri.
Det bør imidlertid presiseres at i mange spansktalende land bare begrepet batteri, og det er foretrukket akkumulator for andre elektriske apparater, som kondensatorer osv.