Batteriji: operazzjoni mezz, il-prinċipju ta 'tħaddim u l-iskema

Sorsi awtonomi ta 'l-elettriku huma fost l-invenzjonijiet aktar utli ta' l-umanità. X'inhu telefon jew radju, li ma jkollhomx batteriji? Il-mezz ta 'mezzi ħafna, kif ukoll kundizzjonijiet ta' użu tagħhom mhux dejjem jipprovdu provvista ta 'enerġija permanenti, sabiex dawn is-sorsi ta' enerġija tista 'konfort joperaw kważi kullimkien fid-dinja. Wara prefazju qasir, ejja nikseb l isfel għall-artikolu.

X'inhu batterija?

F'sens wiesa ', dan it-terminu kien ifisser mezz li taħt ċerti kondizzjonijiet ta' użu jista 'jaħżen kull tip ta' enerġija, u f'oħrajn - biex jonfqu biex jilħqu l-bżonnijiet tal-bniedem.

Batteriji jakkumulaw elettriċità minn sors ta 'enerġija estern, u mbagħad tagħti l-konsumaturi konnessi tagħha sabiex ikunu jistgħu jagħmlu xogħolhom. Għalhekk, meta l-mezzi huma reazzjonijiet b'mod permanenti kimiċi bejn l-elettrolit u l-pjanċi elettrodu. Inċidentalment, dan id-disinn huwa disponibbli fil-banek, u li minnhom batteriji huma ffurmati. apparat tad-data tal-kostruzzjoni jipprovdi għal vultaġġ, normalment 1.2-2 V, li huwa ftit li xejn. Għalhekk, biex tiżdied il-prestazzjoni ta 'provvisti ta' enerġija, u użu ta 'tipi differenti ta' konnessjoni.

Kif taħdem mal-kwittanza batteriji?

apparat provvista ta 'enerġija tad-data jipprovdi konnessjoni mal-vantaġġi u liżvantaġġi. Huma joperaw kif ġej: meta t-tagħbija huwa konness mal-elettrodi (bħala eżempju nistgħu nikkunsidraw bozza tad-dawl), hemm ċirkwit elettriku magħluq. Kif jibda fluss kwittanza attwali. Huwa ffurmat mill-moviment ta 'elettroni, anjoni u katjoni. Informazzjoni aktar dettaljata dwar kif u dak li jseħħ, inti tista 'tgħid biss bħala eżempju.

Ejja nassumu li għandna batterija fejn l-elettrodu pożittiv - huwa ossidu tan-nikil, li jkun ġie miżjud grafita biex itejbu konduttività. sponża kadmju kien użat għall-pjanċa negattiv. Allura, meta jkun hemm rilaxx, il-partiċelli tal-ossiġnu attiv huwa rilaxxat u jaqgħu fil-elettrolit. Għalhekk huma mifruda minn partijiet li huma kif l-elettriku (bħal elettroni). Il-partiċelli ta 'ossiġenu attiv huma diretti lejn il-pjanċi negattivi, fejn huma ossidizzat kadmju.

funzjonament batterija bi ħlas

Int trid skonnettja t-tagħbija fit-terminali tal-pjanċi. Huma mitmugħa wkoll, tipikament vultaġġ DC (iżda jista 'jkun pulsazzjonijiet, skond il-każ) li huwa ikbar mill-valur tal-batterija li jiġi ċċarġjat. Barra minn hekk, il-polarità għandha tkun l-istess. Dan huwa nieqes u plus terminali tal-konsumatur u s-sors għandhom jaqblu. Innota li l-charger għandha neċessarjament jippossjedu aktar qawwa minn dik hemm fil-batterija, sabiex jissopprimi l-fdalijiet ta 'enerġija fiha u toħloq kurrent elettriku li direzzjoni huwa oppost għal kwittanza. Bħala riżultat, it-tibdil u kimiċi proċessi li jseħħu fil-batterija.

Ejja nħarsu lejn eżempju mill-punt preċedenti ta 'l-artikolu. Hawnhekk l-elettrodu pożittiv se jkun imsaħħaħ bl-ossiġnu, u l negattiva tirkupra kadmju pur. Sommarju, nistgħu ngħidu li fil-ħin tal-ħlas u kwittanza biss jibdlu l-kompożizzjoni kimika tal-elettrodi. Dan ma japplikax għall-elettrolit. Iżda tista jevapora, li se jkollhom impatt negattiv fuq il-ħajja tal-batteriji.

Għalhekk, aħna eżaminajna l-prinċipju ta 'operazzjoni ta' kwalunkwe batterija. Issa ejja jitgħallmu kif waqt l-operat jistgħu jtejbu l-prestazzjoni tagħhom.

konnessjoni paralleli

Il-valur attwali jiddependi fuq numru kbir ta 'fatturi. Ewwel u qabel kollox taħt dak jifhmu d-disinn, il-materjali użati u d-dimensjonijiet tagħhom. Iż-żona kbira ta 'l-elettrodi huma, iċ-ċifri aktar attwali jkunu jistgħu jifilħu. Dan il-prinċipju huwa użat għall-konnessjoni parallela tal-istess tip ta 'ċelluli fil-batteriji. Dan isir, jekk inti tixtieq li jiżdied il-valur tal-kurrent li tmur għat-tagħbija. Iżda fl-istess ħin meħtieġ biex jgħollu l-qawwa u l-enerġija sors.

konnessjoni serje

Jekk inqisu li l-banek li l-batteriji, huwa meħtieġ li jgħidu li huma, bħala regola, fl-istess kaxxa. Tip simili ta 'konnessjoni użata biex tikseb prestazzjoni kbira b'inqas telf tensjoni.

Ara l-użu ta 'dan id-disinn tista', batteriji tal-karozzi żarmat huma ċomb-aċidu. Huwa qal li dan it-tip ta 'użu mhux biss fil-mezz tal-batterija tal-karozzi, huwa sempliċement l-aktar mod probabbli li jagħmel, kif ma dan it-tip ta' konnessjoni. F'dan il-każ, inti se tagħmel ċert li ma jkunx hemm kuntatt metall, u kien hemm konnessjoni galvanika affidabbli permezz tal-elettrolit. Iżda dan huwa biss li jinftiehem b'rabta ma 'dan it-tip. F'każijiet oħra, kompitu differenti sett se jitwettqu l-konnessjoni.

Tipi ta 'batteriji

Dawn huma differenti minħabba l-għan tagħhom, opportunitajiet u l-implimentazzjoni ta 'materjal. Fil-mument, il-produzzjoni moderna mhaddma l-produzzjoni ta 'aktar minn tliet tipi tużżana, li jvarjaw fil-kompożizzjoni tal-elettrodi u l-elettrolit użat. Per eżempju, batteriji Li-ion tista 'tiftaħar ta' familja ta '12 mudelli magħrufa sew. Kondizzjonalment jista 'jiddistingwi t-tipi li ġejjin:

1. Aċtu taċ-ċomb.
2. Litju.
3. batteriji tan-nikil-kadmju.

Dan huwa r-rappreżentanti l-aktar popolari. Iżda biex jifhmu l-opportunitajiet li noffru biex jiffamiljarizzaw irwieħhom mal-lista ta 'materjali li jistgħu jservu bħala elettrodi:

• ħadid;
• ċomb;
• titanju;
• litju;
• kadmju;
• kobalt;
• nikil;
• żingu;
• vanadju;
• fidda;
• aluminju;
• numru ta 'elementi oħra, li, madankollu, huma rari ħafna.

Użu ta 'materjali differenti ma taffettwax il-karatteristiċi output miksuba u konsegwentement fuq l-ambitu. Għalhekk, per eżempju, batteriji Li-ion huma użati fil-kompjuter u apparat mobbli. Filwaqt li l-nikil-kadmju huma użati bħala sostitut għall konvenzjonali ċelloli elettrokimiċi. Teoretikament, it-tipi kollha ta 'batteriji jistgħu joperaw bi kwalunkwe tagħbija. L-unika kwistjoni hija, kif ġustifikata hija tali applikazzjoni.

Karatteristiċi ewlenin

Diġà rajna li dawn il-batteriji, l-apparat ta 'l-istrutturi li minnhom huma magħmula. Issa ejja tiffoka fuq dak li taffettwa l-operat tagħhom. Importanti għalina karatteristiċi huma:

1. Densità imsejħa kwantità karattersitika tal-proporzjon ta 'enerġija għall-volum jew il-piż tal-batterija.
2. Hija tirreferi għall-kapaċità massima tal-valur batterija li tista 'tagħti matul il-proċess ta' kwittanza sakemm vultaġġ aktar baxx. Din il-figura hija espressa f'ampere-sigħat jew f'Coulombs. Hija tista 'wkoll jindikaw il-kapaċità tal-enerġija. Huwa mkejla watt-hours jew Joules. Il-problema ta 'tali kontenitur - biex tirrapporta l-ammont ta' enerġija li hija mogħtija matul il-ħatt sakemm vultaġġ minimu aċċettabbli.
3. modalità temperatura jaffettwa l-proprjetajiet elettriċi tal-batterija. Meta jkun hemm devjazzjoni serja mill-firxa operattiva rakkomandat mill-manifattur, hemm probabbiltà għolja ta 'nuqqas provvista ta' enerġija. Dan huwa minħabba l-kesħa u tas-sħana jaffettwaw ir-rata ta 'reazzjonijiet kimiċi, kif ukoll il-pressjoni interna.
4. Hija tirreferi għal telf kapaċità awto-kwittanza li jseħħu wara l-batterija meta ma jkunx hemm tagħbija fuq it-terminals. F'ħafna modi, din il-figura jiddependi fuq il-verżjoni u jista 'jiżdied jekk insulazzjoni foqra.

Dawn huma l-karatteristiċi tal-batteriji u jipprovdu l-akbar interess lilna. Of course, jekk għandek tagħmel xi ħaġa ġdida u esklussivi, qabel ma tidhirx, u jista 'jkollok bżonn xi ħaġa aktar. Iżda dan huwa improbabbli ħafna.

L-elettrodi apparat

Bħala eżempju, nieħdu l-pjanċi taċ-ċomb. Għalkemm dawn darba kienu. pjanċa Moderna magħmula minn liga taċ-ċomb-kalċju. Dan jilħaq livell baxx ta 'awto-kwittanza-batterija (jesa' 50% tintilef għal 18-il xahar). Hija tippermetti wkoll li tuża l-ilma kemxejn (mill-1 gramma kull ampere siegħa).

Tista 'tissodisfa u kostruzzjoni hybrid fejn, apparti mill ċomb, hija miżjuda mal-elettrodu pożittiv ta' antimonju, u fin-negattiv - kalċju. Madankollu, f'każijiet bħal dawn, hemm żieda fil-konsum tal-ilma. Biex tiżdied ir-reżistenza għall-proċessi korrużjoni, żid landa jew fidda.

Elettrodi magħmula ma 'l-istruttura kannizzata tal-kompożizzjoni saff miksija attiva. Il-prinċipju ta 'operazzjoni tal-batterija jiddependi ħafna fuq liema materjal huwa użat għall-pjanċi. Aħna nqisu l-vantaġġ li huma faċli biex jitgħallmu, iżda li tiffoka fuqhom huwa dejjem ma jirrakkomandaw.

elettrolit

Aħna nqisu l-istess batteriji taċ-ċomb-aċidu. Bħala l-elettrolit li jkunu tqiegħdu, spiss jaġixxi aċidu sulfuriku. Hija għandha densità speċifiku li tista 'tvarja skond il-livell batterija. F'dan il-każ, il-prinċipju: l-akbar, l-ogħla. Maż-żmien, l-elettrolit jevapora, u l-kapaċità tal-batterija jonqos. Ħajja jaffettwaw operazzjoni partikolari (konformità ma 'regolamenti tas-sigurtà). L-elettrolit batterija jistgħu jkunu ta 'żewġ tipi:

• likwidu;
• fil-forma ta 'materjali speċjali mimlijin.

Fil-mument, l-aktar tip prevalenti ewwel.

batteriji operazzjoni

Bil-batteriji rikarikabbli tista 'tidher kważi kullimkien. Aħseb dwar tiegħek cell jew mobbli provvisti ta 'enerġija mingħajr interruzzjoni għall-kompjuters. Fi flashlight ordinarju jista 'jingħata bħala eżempju (disinji moderni huma dejjem manifatturati ma built-in rechargeable battery u mhumiex iddisinjati għaċ-ċelloli galvaniku). U l-karozzi? Sistemi ta ' "stop-start" u l-ibbrejkjar reġenerattiv billi joperaw il-batteriji, u li huma jqiegħdu pressjoni kbira fuq il-bidu attwali, kwittanza fond u d-durabbiltà. Kif tistgħu taraw, mingħajr dawn provvisti ta 'enerġija huwa diffiċli li tagħmel fil-ħajja moderna lil xi ħadd.

Skema ta 'kostruzzjoni tal-batterija

Aħna riveduti l-informazzjoni bażika dwar dawn il-mezzi. Ejja saħansitra jħallsu attenzjoni għal tali kunċett bħala l-ċirkwit batterija. Tabilħaqq, fil-qafas ta 'artikli dwar lilu l-aħħar, biss fil-mogħdija. Battery iskema preżenti, skond l-istorja,-ewwel ġie stabbilit mill fiżiċista Franċiż Gaston Plante. Iż-żona tal-kreazzjonijiet tiegħu milli hemm 10 metri kwadri! batteriji Moderna, fil-fatt, huma biss mnaqqsa ħafna u ftit kopji lesti ta 'batterija tiegħu. Viżibbli għall-element uman huwa l-uniku każ. Hija tipprovdi komunalità u l-integrità strutturali.