Разлика между батерията и батерията

Батерията е устройство, което преобразува химическата енергия в електрическа. Това е практичен начин за съхраняване на енергия, тъй като не губи енергия с течение на времето, поради което се използва широко, особено в домакинските уреди.

Батерията е устройство, което преобразува химическата енергия в електрическа, но ще загуби енергия с течение на времето, ако не бъде презаредена. Те могат да имат битова и промишлена употреба.

Батерия	Барабани
Определение	Устройство за генериране и съхранение на енергия с електролитна клетка.	Устройство за генериране на енергия с една или повече електролитни клетки.
Мил	Основна.	Втори.
Енергиен запас	Да.	Не.
Количество енергия	Ограничено от размера на устройството.	Ограничен от броя на зарежданията в полезния си живот.
Волтаж	От 1.5v до 9v.	От 2v до 14.8v.
Видове	често срещани Алкална Алкален манган.	Никел-кадмиеви батерии. Никел-метални хидридни батерии. Литиево-йонни батерии. Полимер-литиеви батерии. Оловно-киселинни батерии.
Приложения	Батерии за фенерчета, играчки, пейсмейкъри, калкулатори.	Батерии за автомобили, мобилни, електрически автомобили.

Какво е стек?

Батерията е първичен генератор на електрическа енергия (генерира енергия сама), съставена от две електролитни клетки метални електроди (положителен, наречен катод, и отрицателен, наречен анод) и течна или пастообразна среда, наречена електролит.

Енергията, съхранявана в батерията, не се губи с времето; затова те могат да се пазят няколко години и пак ще работят. Вътрешните му компоненти обаче се разграждат с течение на времето, което води до влошаване на батерията и не може да се използва.

Произход на батериите

Първата купчина е създадена от Алесандро Волта през 1800 г. и е наречена волтовата купчина. Въпреки че представянето му беше далеч от сегашните индустриализирани батерии, създаването му позволи не само да открие форма на съхранение на енергия, но също така да се провери, че ако няколко батерии, групирани последователно, са свързани, е възможно да се увеличи напрежението по желание, което представлява откритие.

В резултат на създаването на Волта възникват много експерименти, особено в Европа, за подобряване на това изобретение. Обаче тази, която е породила купчината, която познаваме днес, е купчината Леклаше, резултат от изследването на Жорж Лекланче, френски учен и инженер.

Тази батерия, изобретена през 1868 г., се състои от два цинкови и въглеродни електроди, потопени в разтвор на амониев хлорид. Паста от манганов диоксид обгражда въглеродния електрод, докато въглеродният прах действа като деполяризатор.

С батерията Leclanché беше открит по-ефективен начин за съхранение на енергия: сухи батерии. Те се състоят от цинков цилиндър, който е отрицателният полюс, въглероден прът в центъра, който действа като положителен полюс, и електролитен пълнител. Цилиндърът е запечатан, предотвратявайки изтичането на токсични съединения.

Днес сухите клетки се произвеждат индустриално и са от съществено значение за работата на множество ежедневни устройства.

Работа на батерия

Електродите на батерията реагират на електролитната паста или гел, който генерира процес на окисляване на анода (отрицателен електрод), който активира производството на електрони. От своя страна в катода (положителен електрод) се генерира процес на редукция, който причинява дефицит на електрони.

Когато излишните електрони от отрицателния електрод преминат към положителния електрод през външен проводник, се генерира електрически ток.

Характеристики на батерията

Батериите имат редица характеристики, които влияят върху генерирането на енергия и нейната продължителност.

• Последователното свързване на комплект батерии дава възможност да се умножи електрическото напрежение по желание.
• Енергията на батерията не е безкрайна, тя е ограничена от размера на електроните и разстоянието между тях.
• Батериите са изградени от перфектен източник на напрежение, което означава, че тяхното вътрешно съпротивление е нула. Тъй като батерията се износва или влошава, съпротивлението започва да се увеличава и колкото по-голямо е съпротивлението, толкова по-ниско е напрежението. Следователно енергията ще бъде все по-недостатъчна.
• Компонентите на батерията са чувствителни към промени в температурата, поради което много високи или много ниски температури могат да повлияят на работата на устройството.
• Текущото напрежение на батерията варира от 1,5 волта (за типична батерия на ниска цена) до 9 волта.

Видове батерии

В зависимост от техните електрохимични характеристики, батериите могат да бъдат обикновени, алкални или алкални манган.

Общи батерии

Те представляват сухи клетки, изградени от цинков цилиндър (отрицателен полюс), електролитна паста от амониев хлорид и въглероден бар в центъра (положителен полюс).

Те са най-евтините батерии на пазара, така че обикновено се включват в много нови устройства.

Алкални батерии

Те са подобни на обикновените батерии, с изключение на електролитната паста, която съдържа калий или натриев хлорид, вътрешността на цинковия цилиндър, която е грапава. Това служи за създаване на по-голяма контактна повърхност.

Алкалните батерии издържат по-дълго от обикновената батерия и токът е по-стабилен. Освен това те работят при по-висок температурен диапазон от обикновената батерия.

Алкални манганови батерии

Те са алкални батерии, чийто положителен полюс е направен от цинк или литий, докато отрицателният полюс е направен от манганов диоксид или сребърен оксид. Те се използват широко в прецизни устройства, като часовници, пейсмейкъри или калкулатори.

Какво представлява батерията?

Батерията е вторичен генератор на енергия, съставен от една или повече електрохимични клетки. Всяка от тези клетки има своите положителни и отрицателни електроди и електролит.

Това е вторичен генератор, защото изисква основно устройство за трансформиране на енергията.

Батериите са известни още като акумулатори.

Произход на батерията

След като Алесандро Волта изобретява волтаичната купчина през 1800 г., следват други изследователи и учени, които се опитват да подобрят това, което той е показал.

Един от тях беше Gastón Planté, френски учен, който създаде оловно-киселинна батерия през 1860 г., която въпреки че първоначално не беше добре приет, имаше голямо значение за бума на електричеството в края на века XIX.

Точно по това време шведският учен Валдермар Юнгнер изобретил батерия с никел-кадмиеви електроди и калиев хидроксид електролит. Моделът му е толкова успешен, че започва да се произвежда и предлага на пазара в Съединените щати в края на 40-те години.

Американският изобретател Томас Алва Едисон, създател на крушката с нажежаема жичка, възприема идеята на Юнгнер и създава собствена батерия, която и до днес се произвежда и предлага на пазара.

През седемдесетте години, когато започнаха да се продават първите литиеви батерии, които днес са много популярни, защото се използват за работа на електрически автомобили.

Характеристики на батерията

Батериите имат характеристики по отношение на процеса на загуба, презареждане и натрупване на енергия.

• Батерията постепенно ще загуби електрическия си заряд, независимо дали се използва или не.
• Загубата на заряд на батерията е обратим процес, който й дава много по-дълъг полезен живот в сравнение с батериите.
• Батериите акумулират електрически заряд, който преди това е произведен с първичен генератор.
• Напрежението на батерията варира от 2 волта (в оловните батерии) до 14,8 волта в някои литиево-полимерни батерии.

Работа с батерията

Батериите работят с процес на редукция и окисление, подобен на този на батерията. В този смисъл единият от електродите губи електрони с окисление, докато другият електрод се редуцира и печели електрони.

В случай на батерии, този процес може да бъде обърнат чрез прилагане на електрически ток, за да се върне устройството в първоначалното му състояние, инициирайки нов цикъл на зареждане.

Видове батерии

Въз основа на техните химични компоненти батериите могат да бъдат класифицирани в четири типа:

Никел-кадмиеви батерии

Положителният електрод е никелов хидроксид, а отрицателният е кадмий, докато електролитът е калиев хидроксид. Те приемат високо напрежение и претоварване, но енергийната им плътност е много ниска, заедно с факта, че кадмият е силно токсичен елемент. Те имат битова и промишлена употреба.

Никел метални хидридни батерии

Неговият отрицателен електрод е никел, а положителният електрод е метална хидридна сплав. Тяхната енергийна плътност е по-висока, но те не работят правилно при ниски температури. Те са батериите, използвани в превозни средства с електрическо задвижване.

Литиево-йонни батерии

Те имат отрицателен графитен електрод и положителен кобалтов оксид или манганов оксиден електрод. Тяхното развитие е отскоро, те имат висока енергийна плътност и могат да бъдат презареждани, без да е необходимо те да бъдат напълно разредени. Те обаче не позволяват температурни промени.

Те са от типа батерия, използвана от четци на електронни книги и мобилни телефони.

Полимерни литиеви батерии

Те са подобни на литиево-йонните батерии, но с по-висока енергийна плътност. Те са скъпи и рискуват да избухнат от прегряване.

Те се използват в мобилните телефони и фотографското оборудване.

Оловно-киселинни батерии

Състои се от два оловни електрода и електролит за разтваряне на сярна киселина. Изработени от олово, те са много тежки и следователно непрактични. Техният полезен живот е ограничен, тъй като те не поддържат дълбоки зауствания или претоварвания, силно замърсяват и енергийният им потенциал е много нисък; следователно те са най-евтините на пазара.

Вижте също

• Променлив ток и постоянен ток
• Проводници, изолатори и полупроводници
• Разлика между цифрова система и аналогова система.