Popularni tipovi baterija

Uređaj (u nekoliko riječi), prednosti i nedostaci. Olovne, kiseline, nikl-kadmij, nikl-metal hidrid i litij-ionske baterije.

Tehnologija baterija tiho i čvrsto je ušla u naše živote. Bežični telefoni, mobiteli, bežični električni alati, fotoaparati, razne igračke ... Da je sve to dobivalo struju samo iz običnih kiselinskih ili alkalnih baterija, tada bi značajan udio u proračunu svake ruske obitelji trošio na baterije. Stoga se često uhvatite za razmišljanje: kako smo uopće živjeli bez kućanske baterije?

baterije - To su elektrokemijski uređaji koji mogu skladištiti i ispuštati električnu energiju. Međutim, stoji iza tako jednostavne definicije veliki izbor dizajna i načela rada raznih baterija, Evolucija i tehnološki napredak u potpunosti su ih utjecali i danas ih u industriji ima punjive baterijesposobni raditi s maksimalnom snagom doslovno godinama bez ponovnog punjenja.

Međutim, prosječni laik je upoznat samo s tim nekoliko vrsta baterija, Obratimo se njima detaljnije.

U ugrađenim sustavima napajanja naših automobila koriste se starter olovne kiseline. Moderne baterije Ova grupa ne zahtijeva održavanje. Elektrolit u njima je otopina sumporne kiseline, a aktivni reagensi su olovni oksid i sam olovo. Tijekom pražnjenja, reagensi se smanjuju na anodi i katodi kako bi doveli sulfat, a kroz elektrolit prolazi električna struja. Pri punjenju dolazi do obrnute kemijske reakcije, a struja teče u suprotnom smjeru.

Automobilske baterije se nazivaju starter baterije jer se od njih traži da daju veliku početnu struju čak i u najekstremnijim uvjetima, na primjer, pri sobnoj temperaturi od -30 Celzijevih stupnjeva ili nižim.

Starter baterije i olovne kiseline u pravilu u potpunosti nedostaju "Učinak memorije", To znači da ih apsolutno ne zanima s kojom učestalošću i u kojoj mjeri se pune, njihov kapacitet zbog neravnomjernog i nepotpunog punjenja se ne smanjuje.

Osim toga, olovne kiseline se samopražnjeju u minimalnom stupnju, imaju relativno nizak trošak i mogu izdržati do tisuću ciklusa punjenja.

Ali istovremeno, startarske baterije imaju i nedostatke. Na primjer, kapacitet vodeće baterije, koji se odnosi na jedinicu njegovog volumena i mase, je mali. Stoga se olovna baterija ne može nazvati kompaktnom i laganom. Drugi nedostatak ove vrste baterija je strah od dubokog pražnjenja. Optimalno za početnu bateriju bit će pražnjenje ne više od polovine kapaciteta.

U domaćinstvima i općenito industrijskim kompaktnim uređajima sve donedavno održavano je apsolutno vodstvo u prevalenciji nikl-kadmijeve baterije (Ni-Cd), To su alkalne baterije, koriste kalijev hidroksid kao elektrolit. A aktivne tvari u njima su kadmij i nikl hidroksid (odatle i naziv).

Nikal-kadmijeve baterije jedinstvene su u svom stavu prema dubokom pražnjenju. Oni im se "sviđaju" i blagotvorno utječu na kapacitet i broj mogućih ciklusa punjenja. Općenito, nikal-kadmijeva baterija je dobra jer može raditi sa konstantnom snagom tijekom cijelog ciklusa pražnjenja, proizvodeći istu struju.

Kao i olovne baterije, nikl i kadmij baterije mogu podnijeti promjene temperature i spremne su za veliki broj ciklusa ponovnog punjenja.

Troškovi nikal-kadmijevih baterija su nešto viši od troškova olovnih baterija, ali ne može se reći da su prve posebno skupe.

Glavni nedostatak nikal-kadmijevih baterija je naglašeni "efekt pamćenja". Stoga su takve baterije vrlo štetne da se stalno "napune" i ne potpuno isprazne. Ne treba zaboraviti da je kadmij otrov, zbog čega može doći do poteškoća pri odlaganju nikal-kadmijevih baterija.

Da bi se riješio problem toksičnosti kadmija i postigla veća operativna svojstva, krajem 80-ih godina prošlog stoljeća razvijeni su punjive nikl metal hidridne baterije (Ni-Mh), Razlika između ovih nikl-kadmijevih baterija je u tome što njihova katoda sadrži apsorbirani vodik (intermetalni). Nikal-metal-hidridne baterije manje su osjetljive na "efekt pamćenja", imaju veći specifični kapacitet.

Ali istovremeno, ove baterije imaju veće troškove od kadmijumskih baterija, sposobne su izdržati manje ciklusa pražnjenja i dugo vremena ne mogu dati velike struje. Zbog ovih nedostataka metal-hidridne baterije nisu uspjele konkurirati kadmijumskim baterijama.

Jedna od najnaprednijih i ujedno popularnih vrsta baterija su litij-ionske baterije, Na njihovoj su strani i mala težina, i veliki resurs, te odsutnost "efekta pamćenja" i samopražnjenje.

Uređaj za litij-ionsku bateriju prilično složen: katoda je izrađena od grafita, a anoda je izrađena od kobalta ili mangana. Tijekom rada baterije, litij-oksid se naizmjenično nalazi na pozitivnoj ili negativnoj elektrodi.

K nedostaci litij-ionskih baterija mogu se pripisati, prije svega, njihovi visoki troškovi. Ovome možete dodati mali raspon radnih temperatura. Međutim, ovi se nedostaci ne mogu smatrati značajnim, a proizvodnja litij-ionskih baterija kontinuirano dobiva na značaju. Štoviše, modernije vrste baterija, poput litij-polimernih, još uvijek nisu postale široko rasprostranjene.

Pročitajte više o najmodernijim vrstama baterija ovdje:

Litij-ionske baterije

Gel baterije

Obećavajuće tehnologije:

Aluminijske baterije

Ugljične baterije

Graphene baterije

Aleksandar Molokov