– Batterier

Typer batterier

Batterier kommer i alle forskjellige former, størrelser, spenning, andcapacities (beløp av lagret kostnad eller energi). Selv om de kan bemade med alle slags forskjellige kjemiske elektrolytter andelectrodes, det er egentlig bare to hovedtyper: primær andsecondary. Primærbatterier er vanlige, disponibel onesthat ikke kan vanligvis lades opp; sekundære batterier kan lades opp igjen,noen ganger hundrevis av ganger., Du kan lade sekundære batterier bare ved å sende en strøm throughthem i motsatt retning som den normalt ville strømme(når det er utlading); du kan vanligvis ikke gjør dette med primær-batterier.Når du lader din telefon, du er egentlig bare kjører på batteri(og kjemiske reaksjoner inne i den) i omvendt.

Foto: Et utvalg av disponibel (primær) og oppladbare (sekundær) batterier jeg’vejust samlet opp fra mitt hjem. Sink-karbon, alkaline, og lithium-kamera-batterier er primærvalgene.,Nikkel-kadmium-og litium-ion-batterier er secondaries.

primærbatterier

Du kanskje tror single-bruk, disponibel batterier er rathernasty og gamle-lue, siden vi har å kaste dem bort, de jobber ut dyre touse og de er alt annet enn miljøvennlig. Selv så, de har en stor fordel: de generallystore mye mer energi og varer betydelig lenger thanrechargeables samme størrelse. Har du lagt merke til thisstraight unna hvis du har byttet fra bruk av disponibel torechargeable batterier i noe som en lommelykt., Ja, du savea mye penger (oppladbare koster nesten ingenting å lade opp), og du er å hjelpe planeten, men du trenger for å rechargeyour batterier mye oftere enn du hadde behov for å erstatte tilbehør. Noen ganger som ikke saken i det hele tatt (det er lett enoughto har to sett med oppladbare og holde ett sett alltid ladet);andre ganger, det er avgjørende viktig: pacemakere, for eksempel,har kirurgisk implantert, disponibel litium batterier. Det’ssimply ikke er praktisk å holde kutte åpne noens brystet bare så du canrecharge pacemakeren batterier!, Kort sagt, mens det er bestto bruke oppladbare batterier hvis du muligens kan, det er tider da disposablebatteries er bedre.

De tre viktigste typer primær-batterier er sink-karbon,alkaline, og litium. Siden det ikke er noe væske i dem, de er oftenreferred som tørr celler.

Sink-karbon

De billigste, ordinære, dagligdagse batterier får du forthings som lommelykter er sink-karbon seg. Disponibel sink-karbon-batterier daterer seg tilbake til ca 1865, da de wereinvented av franske ingeniøren Georges Leclanché; det er derfor de’resometimes referert til som Leclanché-celler., Selv om de’reinexpensive, de vil ikke lagre så mye energi orlast så lenge. «Karbon-sink» er i hovedsak en beskrivelse av howthe batteriet er laget: den positive elektroden er laget froma karbon stang omgitt av pulverisert karbon-mangan (IV) oksid;den negative elektroden (den ytre tilfelle) er en sink legering; og theelectrolyte er et lim av ammoniumklorid. Når en sink-karbon batteryis koblet inn i en krets, ulike reaksjoner skje ved de to elektrodene.På den negative elektroden, sink, som er omgjort til sink-ioner og elektroner,som gir strøm til kretsen., Ved den positive elektroden, mangan (IV) oksid blir til mangan (III) oksid og ammoniakk.

Foto: den laveste batterier er vanligvis laget av sink og karbon.

Alkaliske

Alkaliske batterier se mye av det samme som sink-karbon seg, men pack mer punch: de lagrer mer energi og varer lenger, noe som er grunnen til at de koster mer. De er ladet i flere år,noe som gjør dem til en svært pålitelig kilde til makt.Selv om de ser akkurat det samme som sink-karbon seg, theyuse ulike kjemikalier og ulike reaksjoner finner sted inne i dem.,Den positive elektroden er basert på mangan(IV) oksid og den negative elektroden er laget av sink, men theelectrolyte er en konsentrert alkalisk løsning (potassiumhydroxide). Strøm er produsert gjennom to kjemiske reaksjoner. På thepositive elektrode, mangan (IV) oksid er omgjort til mangan (III) oxideand hydroksyl-ioner. På den negative elektroden, zincreacts med hydroksyl-ioner for å frigjøre elektroner som powerthe krets.,

– Knappen batterier

Mange knappen-celle batterier (mye brukt i ting som kvarts klokker andhearing aids) fungerer på samme måte som ordinære alkalines, med similarelectrode materialer og alkaliske elektrolytter, mens andre bruker et litium andorganic elektrolytter og arbeid gjennom ulike kjemiske reaksjoner.Se nøye på en knapp celle, og du vil se at toppen centralsection former den negative elektroden, som er laget av enten zincor litium. Den ytre saken og bunnen form den positive elektroden,vanligvis laget av mangan-oksid, silver oxide, eller kobber oksid.,En gang, knappcellebatterier brukte kvikksølv oksid og grafitt asthe positive elektroden, men kvikksølv er giftig, så det er nå i stor grad vært withdrawnfrom batterier.

Sekundære batterier (oppladbare)

Vi ikke refererer ofte til «sekundær» batterier; det er mye morecommon å snakke om oppladbare., Til bærbare gadgets likecellphones (mobiltelefoner) ble populære i 1980-og 1990-tallet, rechargeablebatteries var relativt uvanlig i ting som lommelykter andtoys, fordi de ikke siste noe som helst, så lenge disponibel de; de fleste wereeither nikkel-kadmium (eller, noen ganger, nikkel-metall-hydrid). I de dager, av farthe mest vanlige oppladbare batterier var bly-syre «akkumulatorer» som brukes i biler.Dette er en rask oversikt over oppladbare. Du kan lese mer i vår viktigste artikkel onhow batteriladere arbeid.,

Bly-syre

Prøvd, testet og pålitelige, bly-syre batterier har vært med ussince midten av det 19. århundre. Med en total vurdering av 12volts, de har seks separate celler, som hver produserer 2 volt. Crudelyreduced til sine grunnleggende komponenter, hver celle har en «svampete» føre metalelectrode (negativ), en ledende karbondioksid elektrode (positiv), og asulfuric syre elektrolytt. Som batteriet utslipp, både electrodesbecome overtrukket med bly sulfat og svovelsyre er largelyconverted i vann, mens elektronene strømmer ut rundt externalcircuit for å gi strøm.,

Bly-syre batterier, gjorde det mulig å starte biler uten thehelp av en farlig og skitten hånd sveiv. Normalt, vil du aldri har torecharge dem—fordi bilen ikke at det automatisk.Batteriet utslipp (gir opp litt av sin energi) til å hjelpe en bil med bensinmotor starter opp, og lader (får energien tilbake igjen) når motoren begynner å generere elektrisk energi gjennom adevice kalles en dynamo. Som for ulemper, bly-syre batteriesare relativt store, overraskende tung (prøve å løfte en!,), dyre, og kan ikke være fullt ladet og utladet toomany ganger. Et annet problem er deres bruk av giftig bly metall, whichcan føre til miljøproblemer når de er dumpet i deponier.

Nikkel-kadmium

Nikkel-kadmium (NiCd, uttales «nicad») er mye brukt asreplacements for disponibel 1.5-volts batterier i ting som leker,lommelykter, og elektroverktøy. De er relativt billige, kan være chargedand utlades hundrevis av ganger, og riktig behandlet, vil vare i omtrent et tiår.,

Selv om det er meget pålitelig, det er ofte sagt at NiCd-batterier trenger å slippes helt før youcharge dem opp eller mengde energi vil de store (og deres effektiv levetid) canbe sterkt redusert. Meninger variere på om dette er sant, og, hvis så, hvorfor det skjer, men asa tommelfingerregel, regelmessig lade ut batteriene fullstendig, og deretter lade dem er en god praksis.Et annet problem med NiCd-batterier er giftig kadmium metall theycontain., Hvis de er gravlagt i et deponi, i stedet for riktig resirkulert, thecadmium kan flykte inn i jord-og potensielt kan forurense vassdrag i nærheten.

Foto: ikke kast batterier i søpla! Noen batterier inneholder giftige metaller som kadmium, kvikksølv og bly, men alle batterier som er laget av nyttige materialer som kan resirkuleres inn i nye ting. I stedet for å kaste batterier unna, prøve å samle dem opp og ta dem til en resirkulering punkt.,

Nikkel-metall-hydrid (NiMH)

Nikkel metall hydrid batterier fungerer på lignende måte, men lider mindre av theso-kalt «memory-effekt.»De ble et populært alternativ til NiCd-batterier i 1990-årene,delvis på grunn av miljøhensyn om kadmium. NiMHbatteries arbeide mer effektivt i gadgets som mobiltelefoner, som areoften «fylles opp» med en rask opplading i stedet for en completedischarge og lade opp batteriet (som er mer typisk med noe likepower verktøy).,

Litium-ion –

Litium-ion-batterier er den raskest voksende type ofrechargeables; det er trolig litium-ion-batteriene i din mobiltelefon, MP3-spiller, og en bærbar datamaskin. Hva er så bra med litium?Det er et lett metall som lett danner ioner, så det’sexcellent for å lage batterier. Den nyeste litium-ion-batterier canstore omtrent dobbelt så mye energi som tradisjonelle NiCdrechargeables, arbeid med høyere spenning, og er moreenvironmentally vennlig, men ikke siste aslong., Selv så, de kan lades og utlades hundredsof ganger, og vanligvis siste årene, så de er gode foreveryday bruk i elektroniske gadgets som ikke er ment å vare så lenge.

Hvordan fungerer de? Når du kobler til en mobiltelefon eller bærbar pc til strømforsyningen, thelithium-ion-batteri på innsiden starter summende med kjemisk aktivitet. Thebattery jobb er å lagre så mye strøm som mulig, så fort aspossible. Det gjør dette gjennom en kjemisk reaksjon som shunter lithiumions (litium-atomer som har mistet et elektron til å bli positivelycharged) fra en del av batteriet til et annet., Når du kobler fra thepower og bruker den bærbare datamaskinen eller telefonen, batteriet brytere i revers:ionene bevege seg motsatt vei og batteriet gradvis mister itscharge. Les mer i vår viktigste artikkel om hvordan litium-ion-batterier arbeid.

brenselceller

Dette er faktisk ikke batterier i det hele tatt, selv om de er similarinasmuch som de produserer elektrisk energi throughchemical reaksjoner. Du kan finne ut mer om dem i våre separatearticle på brenselceller.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *