Baterije: operacija uređaj, operativni princip i sheme

Autonomni izvori električne energije su među najkorisnijih izuma čovječanstva. Što je telefon ili radio, koje nemaju baterije? Uređaj za mnoge uređaje, kao i njihove uvjete korištenja ne daju uvijek stalni izvor napajanja, tako da ti izvori energije mogu udobno raditi gotovo bilo gdje u svijetu. Nakon kratkog predgovora, neka je sići na članak.

Što je baterija?

U širem smislu, ovaj pojam podrazumijeva se uređaj koji pod određenim uvjetima uporabe može pohraniti bilo kakve energije, a u drugima - provesti kako bi se zadovoljile ljudske potrebe.

Baterije akumulirati električne energije iz vanjskog izvora napajanja, a zatim joj priključenih potrošača, tako da oni mogu raditi svoj posao. Tako, kada se uređaji trajno kemijske reakcije između elektrolita i elektrode ploča. Usput, ovaj dizajn je dostupan u bankama, a od kojih su formirane baterije. Uređaj gradnja podataka osigurava napon, obično 1,2-2 V, što je vrlo malo. Stoga, kako bi se povećala učinkovitost napajanja, i koriste različite vrste veze.

Kako raditi sa odvodnim baterije?

Podaci napajanje uređaj omogućava spajanje na pro i kontra. Oni djeluju na sljedeći način: kada je opterećenje spojen na elektrode (kao primjer možemo uzeti u obzir žarulju), tu je zatvoreni strujni krug. Kao što počinje teći struja pražnjenja. To nastaje kretanjem elektrona, aniona i kationa. Detaljnije informacije o tome kako i što se događa, možete reći samo kao primjer.

Pretpostavimo da imamo bateriju gdje je pozitivna elektroda - nikal oksida, koji je dodan grafit za poboljšanje provodljivosti. kadmij spužva se koristi za negativnu ploče. Dakle, kada je iscjedak, čestice aktivnog kisika oslobađa i pasti u elektrolit. Tako su odvojeni od dijelova koji su kao struja (poput elektrona). Čestice aktivnog kisika su usmjerene prema negativnih ploča, gdje ih se oksidira kadmij.

Funkcioniranje baterija na naplatu

Morate odvojiti teret na krajevima ploče. Također su hranjeni, obično istosmjerni napon (ali mogu biti pulsirajuće, ovisno o slučaju) koja je veća od vrijednosti baterije koja se puni. Štoviše, polaritet mora biti isti. To je minus i plus terminal potrošača i izvor mora odgovarati. Imajte na umu da je punjač nužno mora imati više snage nego što je u bateriji, kako bi se uklonile ostatke energije u njemu i stvaraju električnu struju čija je smjer suprotan isprazniti. Kao rezultat toga, promjene i kemijske procese koji se odvijaju u akumulator.

Pogledajmo primjer iz prethodnog stavka ovog članka. Ovdje pozitivna elektroda će biti obogaćena kisikom i negativnim oporaviti čista kadmij. Rezimirajući, možemo reći da je u vrijeme punjenja i pražnjenja samo promijeniti kemijski sastav elektroda. To se ne odnosi na elektrolita. Ali to može ispariti, što će imati negativan utjecaj na vijek trajanja baterije.

Dakle, ispitali smo princip rada akumulatora. Sada ćemo naučiti kako se tijekom rada može poboljšati njihovu izvedbu.

paralelni priključak

Sadašnja vrijednost ovisi o velikom broju faktora. Prije svega pod koji razumiju dizajn, materijale koji se koriste i njihove dimenzije. Velika površina elektroda, više trenutni podaci mogu izdržati. Ovaj princip se koristi za paralelno spajanje iste vrste stanica u baterijama. To je učinjeno, ako želite povećati vrijednost struje koja ide na teret. No, u isto vrijeme potrebno za podizanje snage i energije izvora.

serijsko povezivanje

Ako uzmemo u obzir da banke, od kojih su baterije, potrebno je reći da su, u pravilu, u istom kućištu. Slična vrsta veze koriste kako bi dobili veliku izvedbu s manje gubitka napetosti.

Pogledajte korištenje ovog dizajna mogu, rastavljeni automobilski akumulatori su olovo-kiselina. On je rekao da je ova vrsta uporabe ne samo u uređaju iz akumulatora, to je jednostavno najvjerojatnije način da se, kako se ovaj tip veze. U tom slučaju, vi ćete biti sigurni da ne postoji metalna kontakta, a tu je bio pouzdan galvanski veza kroz elektrolit. No, to je samo treba razumjeti u odnosu na ovu vrstu. U drugim slučajevima, drugačiji set zadatak će se provesti na vezu.

Vrste baterija

Oni se razlikuju zbog svoje namjene, mogućnosti i provedbu materijala. U ovom trenutku, moderna proizvodnja savladali proizvodnju više od tri tipa desetak, koje se razlikuju u sastavu elektroda i elektrolita koristi. Na primjer, Li-ion baterija može pohvaliti obitelj od 12 poznatih modela. Uvjetno se mogu razlikovati sljedeće vrste:

1. Olovni.
2. Litij.
3. Nikal-kadmij baterije.

To je najpopularniji predstavnici. Ali razumjeti mogućnosti smo ponuditi da se upoznaju s popisom materijala koji mogu poslužiti kao elektroda:

• željezo;
• vode;
• titan;
• litij;
• kadmija;
• kobalt;
• nikla;
• cink;
• vanadij;
• srebro;
• aluminij;
• niz drugih elemenata, koji su, međutim, vrlo su rijetki.

Koristeći različite materijale utječe na izlaz karakteristike dobivene, a time i na opseg. Tako, na primjer, Li-ionske baterije se koriste u računalima i mobilnim uređajima. Dok je nikal-kadmij se koristiti kao zamjena za konvencionalne elektrokemijskih ćelija. Teoretski, sve vrste baterija može raditi s bilo opterećenja. Pitanje je samo, kako se opravdano je takav zahtjev.

Ključne značajke

Već smo vidjeli da takve baterije, uređaj struktura iz kojih su izrađeni. Sada ćemo se usredotočiti na ono što utječe na njihovo poslovanje. Važno nam karakteristike su:

1. Gustoća zove karakterističan količinu omjer energetske o opsegu ili težini baterije.
2. To se odnosi na maksimalni kapacitet od vrijednosti baterija koja se može dati tijekom pražnjenja do najniže napona. Ova brojka je izražena u amperima-sata ili coulombs. To također može ukazivati energetske kapacitete. Ona se mjeri u vat-satima ili džulima. Problem takvih spremnika - prijavi količinu energije koja se daje tijekom pražnjenja do minimalnog napona prihvatljiv.
3. Način rada Temperatura utječe na električna svojstva baterije. Kada postoji ozbiljan odstupanje od preporučenog raspona proizvođača, postoji velika vjerojatnost nestanka struje. To je zato što je hladno i topline utjecati na brzinu kemijske reakcije, kao i unutarnji tlak.
4. To se odnosi na gubitak kapaciteta samopražnjenja koji se javljaju nakon akumulatora kada nema opterećenja na terminalima. Na mnogo načina, ova brojka ovisi o verziji i mogu se povećati ako loše izolacije.

To su karakteristike baterije i pružiti najveći interes za nas. Naravno, ako imate za napraviti nešto novo i ekskluzivno, prije neviđeno, i možda je potrebno nešto više. Ali to je malo vjerojatno.

Elektrode uređaja

Kao primjer, uzmemo olovnih ploča. Iako oni su nekad bili. Moderna ploča od olova kalcij legure. Time se postiže nisku razinu samopražnjenja baterija (50% kapaciteta je izgubio za 18 mjeseci). Također omogućuje korištenje vode štedljivo (od 1 gram po ampera sata).

Možete ispuniti i hibridni konstrukcija gdje, osim vode, dodaje se u pozitivnom elektroda od antimona, a u negativnom - kalcij. Međutim, u takvim slučajevima, postoji povećana potrošnja vode. Kako bi se povećala otpornost na procese korozije, dodati konzervu ili srebro.

Elektrode napravljene sa rešetkastoj strukturi aktivnog sloja obloženog pripravka. Princip rada baterije uvelike ovisi o tome što je materijal korišten za ploče. Smatramo vodstvo, koje su lako naučiti, ali se usredotočiti na njih se uvijek ne preporučuju.

elektrolita

Smatramo sve iste baterije olovo-kiselina. Kao elektrolit u kojem su postavljeni, često djeluje sumporna kiselina. Ona ima specifičnu gustoću koja može varirati ovisno o razini baterije. U tom slučaju, princip: veća, to je veća. Tijekom vremena, elektrolit isparava, a kapacitet baterije smanjuje. Životni vijek utjecati na određene operacije (usklađenost sa sigurnosnim propisima). Elektrolit baterije može biti od dvije vrste:

• tekućina;
• u obliku impregnirane specijalnim materijalima.

U ovom trenutku, najviše rasprostranjen tip prvi.

Rad baterije

Korištenje punjive baterije mogu se vidjeti gotovo svugdje. Razmislite o svojim mobilnim telefonom ili besprekidnog napajanja za računala. U običan Svjetiljka se može dati kao primjer (modernog dizajna sve su proizvedeni s ugrađenom baterijom s mogućnošću punjenja i nisu namijenjeni galvanski elementi). I automobili? Sustavi „stop-start” i regenerativno kočenje Uporabom baterije, a oni su mjesto visoke zahtjeve početne struje, duboke iscjedak i trajnost. Kao što možete vidjeti, bez ovih napajanja je teško raditi u suvremenom životu nikome.

Shema izgradnje baterije

Pregledali smo osnovne informacije o tim uređajima. Idemo još obratiti pažnju na takav koncept kao krug baterije. Doista, u okviru članaka o njemu u prošlosti, samo u prolazu. Baterija trenutna shema, prema povijesti, prvi je izgradio francuski fizičar Gaston Plante. Područje svojim kreacijama od 10 kvadratnih metara! Moderni baterije, u stvari, samo znatno smanjena i malo gotovih primjeraka njegove baterije. Vidljiv ljudski element je jedini slučaj. Ona pruža zajedništvo i strukturni integritet.