Batterier: en anordning operation, drifts-princippet og ordningen

Autonome kilder til elektricitet er blandt de mest nyttige opfindelser af menneskeheden. Hvad er en telefon eller radio, der ikke har batterier? Enheden af mange enheder, samt betingelserne for deres anvendelse ikke altid giver en permanent strømforsyning, så disse energikilder kan mageligt operere stort set overalt i verden. Efter en kort indledning, lad os komme ned til artiklen.

Hvad er et batteri?

I bred forstand, er dette udtryk menes en enhed, der under visse betingelser for brug kan gemme enhver form for energi, og i andre - til at bruge til at opfylde menneskelige behov.

Batterier akkumulere elektricitet fra en ekstern strømkilde, og derefter give hende de tilsluttede forbrugere, så de kan udføre deres arbejde. Således, når enhederne er permanent kemiske reaktioner mellem elektrolytten og elektrodepladerne. I øvrigt er dette design er tilgængelig på bankerne, og som er dannet batterier. data konstruktion enhed giver for spænding, sædvanligvis 1,2-2 V, hvilket er meget lidt. Derfor, for at øge effektiviteten af strømforsyninger, og bruge forskellige typer af forbindelse.

Sådan arbejder med udledning batterier?

Data, strømforsyning enhed giver en forbindelse til de fordele og ulemper. De opererer som følger: når belastningen forbundet med elektroderne (som eksempel kan vi overveje en pære), der er et lukket elektrisk kredsløb. Som det begynder at flyde afladningsstrøm. Det er dannet ved bevægelsen af elektroner, anioner og kationer. Mere detaljerede oplysninger om, hvordan og hvad der sker, kan du fortælle blot som eksempel.

Lad os antage, at vi har et batteri, hvor den positive elektrode - er nikkel oxid, som er blevet tilføjet grafit for at forbedre ledningsevne. cadmium svamp blev anvendt til den negative plade. Så når der er en udledning, partiklerne af det aktive oxygen frigives og falder i elektrolytten. de er således adskilt fra dele, som er som el (f.eks elektroner). Partiklerne af aktivt oxygen er rettet mod de negative plader, hvor de oxiderede cadmium.

batteri fungerer på en afgift

Du skal frakoble belastning på terminalerne af pladerne. De også tilføres, typisk en DC-spænding (men kan være pulseret, alt efter tilfældet), der er større end værdien af det batteri, der oplades. Desuden skal polariteten være den samme. Det er minus og plus terminal for forbrugeren og kilden skal matche. Bemærk, at opladeren nødvendigvis må besidde mere strøm end der er i batteriet, for at undertrykke resterne af energi i det og skabe en elektrisk strøm, hvis retning er modsat at aflade. Som et resultat, ændre og kemiske processer, der finder sted i batteriet.

Lad os se på et eksempel fra det foregående afsnit af artiklen. Her den positive elektrode vil blive beriget med ilt, og den negative genvinde ren cadmium. Sammenfattende kan man sige, at på tidspunktet for oplade og aflade kun ændre den kemiske sammensætning af elektroderne. Dette gælder ikke for elektrolytten. Men det kan fordampe, hvilket vil have en negativ indvirkning på batteriets levetid.

Således har vi undersøgt princippet om driften af et batteri. Lad os nu lære, hvordan under drift kan forbedre deres præstationer.

parallelforbindelse

Den aktuelle værdi afhænger af en lang række faktorer. Først og fremmest under det forstår konstruktion, de anvendte materialer og deres dimensioner. Det store område af elektroderne er, desto flere aktuelle tal de kan modstå. Dette princip anvendes til parallelkobling af den samme type celler i batterier. Dette sker, hvis du ønsker at øge værdien af den strøm, der går til belastningen. Men på samme tid nødvendigt at hæve magt og energikilde.

serieforbindelse

Hvis vi betragter de banker, som batterierne, er det nødvendigt at sige, at de er som regel, i samme kabinet. En tilsvarende type forbindelse bruges til at få stor ydeevne med mindre spænding tab.

Se brugen af dette motiv kan, adskilte bilbatterier er bly-syre. Det siges, at denne type af anvendelse ikke kun i anordning af bilens batteri, det er simpelthen den mest sandsynlige måde at gøre ud, hvordan gør denne type forbindelse. I dette tilfælde vil du sørge for, at der ikke er metal kontakt, og der var en pålidelig galvanisk forbindelse gennem elektrolytten. Men dette er kun skal forstås i forhold til denne type. I andre tilfælde vil et andet sæt opgave udføres forbindelsen.

Typer af batterier

De adskiller sig på grund af deres formål, muligheder og implementering af materiale. I øjeblikket moderne produktion behersker produktion af mere end tre dusin typer, der adskiller sig i sammensætningen af elektroderne og elektrolytten anvendes. For eksempel kan li-ion batterier prale af en familie af 12 kendte modeller. Betinget kan skelne mellem følgende typer:

1. Bly-syre.
2. Lithium.
3. Nikkel-cadmium-batterier.

Dette er de mest populære repræsentanter. Men for at forstå de muligheder vi tilbyder at stifte bekendtskab med den liste over materialer, der kan tjene som elektroder:

• jern;
• bly;
• titan;
• lithium;
• cadmium;
• kobolt;
• nikkel;
• zink;
• vanadium;
• sølv;
• aluminium;
• en række andre elementer, som imidlertid er meget sjældne.

Brug af forskellige materialer påvirker udgangsegenskaberne opnået og dermed på anvendelsesområdet. Så for eksempel, er li-ion-batterier, der anvendes i computere og mobile enheder. Mens nikkel-cadmium anvendes som erstatning for konventionelle elektrokemiske celler. Teoretisk set kan alle typer batterier operere med nogen belastning. Det eneste spørgsmål er, hvor berettiget en sådan ansøgning.

Nøglefunktioner

Vi har allerede set, at sådanne batterier, enheden af de strukturer, hvorfra de er lavet. Lad os nu fokusere på hvad der påvirker deres drift. Vigtigt for os kendetegn er:

1. Densitet kaldet karakteristisk mængde energi forholdet til volumen eller vægt af batteriet.
2. Det refererer til den maksimale kapacitet af batteriet værdi, som det kan give under dechargeproceduren, indtil en laveste spænding. Dette tal er udtrykt i amperetimer eller coulomb. Det kan også indikere energi kapacitet. Den måles i watt-timer eller Joule. Problemet med en sådan beholder - at rapportere den mængde energi, der er givet under afladning indtil den mindst acceptabel spænding.
3. Temperatur tilstand påvirker de elektriske egenskaber af batteriet. Når der er en alvorlig afvigelse fra den anbefalede driftsområde fabrikanten, er der en høj sandsynlighed for strømsvigt. Dette skyldes, at kulde og varme påvirke hastigheden af kemiske reaktioner, såvel som indre tryk.
4. Det refererer til selvafladning kapacitet tab, der opstår efter at batteriet når der ikke er belastning på terminalerne. På mange måder er dette tal afhænger af den version og kan øges, hvis dårlig isolering.

Det er de særlige kendetegn ved batterierne, og giver den største interesse for os. Selvfølgelig, hvis du skal gøre noget nyt og eksklusivt, tidligere uset, og du kan have brug for noget mere. Men det er højst usandsynligt.

Enheden elektroder

Som et eksempel, vi tager føringen i plader. Selv dem, de engang var. Moderne plade lavet af bly-calcium-legering. Derved opnås et lavt selvafladning batteri (50% kapacitet er tabt for 18 måneder). Det giver også mulighed for at bruge vand sparsomt (af 1 gram pr amperetimer).

Du kan møde og hybrid konstruktion, hvor, bortset fra bly, sættes til den positive elektrode af antimon, og benægtende - calcium. Men i sådanne tilfælde, er der en øget vandforbrug. At forøge modstanden mod korrosion processer, tilsættes tin eller sølv.

Elektroder fremstillet med gitterstruktur den aktive sammensætning overtrukne lag. Princippet om driften af batteriet i høj grad afhænger af, hvad materiale anvendes til pladerne. Vi anser det bly, som er nemme at lære, men at fokusere på dem er altid ikke anbefale.

elektrolyt

Vi anser alle de samme bly-syre-batterier. Som elektrolyt, hvori de anbringes, virker ofte svovlsyre. Den har en specifik densitet, som kan variere afhængigt af batteriniveauet. I dette tilfælde er princippet: jo større, jo højere. Over tid, elektrolytten fordamper, og nedsætter kapaciteten af batteriet. Levetid påvirke særlige operation (overholdelse af sikkerhedsregler). Batteriet elektrolyt kan være af to typer:

• væske;
• i form af imprægnerede specielle materialer.

I øjeblikket er den mest udbredte form først.

Operation batterier

Ved hjælp af genopladelige batterier kan ses næsten overalt. Tænk over din mobiltelefon eller Uninterruptible strømforsyninger til computere. I en almindelig lommelygte kan gives som et eksempel (moderne design i stigende grad fremstillet med indbygget genopladeligt batteri og er ikke beregnet til galvaniske celler). Og biler? Systemer af "stop-start" og regenerativ bremsning ved at betjene batterierne, og de stiller høje krav til den startstrøm, dyb afladning og holdbarhed. Som du kan se, uden disse strømforsyninger er svært at gøre i det moderne liv til nogen.

Arrangement med opførelsen af batteriet

Vi gennemgik grundlæggende oplysninger om disse enheder. Lad os endda være opmærksom på sådan et koncept som batterikredsløbet. Ja, i forbindelse med artikler om ham den sidste, kun i forbifarten. Batteri nuværende ordning, i henhold til historien, blev først etableret af den franske fysiker Gaston Plante. Det område af hans kreationer end 10 kvadratmeter! Moderne batterier, i virkeligheden, er bare stærkt reduceret og små færdige kopier af hans batteri. Synlig for det menneskelige element er det eneste tilfælde. Det giver ensartethed og strukturel integritet.