Vi förklarar vad ett batteri är och hur den här enheten fungerar. Även vilka typer av batterier som finns och vad som är ett batteri.
Vad är ett batteri?
Ett elektriskt batteri, även kallat ett elektriskt batteri eller ackumulator, är en enhet som består av elektrokemiska celler som kan omvandla kemisk energi inne i elkraft. Batterier genererar således likström och tjänar på detta sätt till att driva olika elektriska kretsar, beroende på deras storlek och effekt.
Batterier har integrerats helt i vårt dagliga liv sedan de uppfanns på 1800-talet och masskommersialiseringen på 1900-talet. Utvecklingen av batterier går hand i hand med elektronikens tekniska framsteg. Fjärrkontroller, klockor, datorer Av alla slag använder mobiltelefoner och en stor grupp moderna prylar batterier som en källa till elektrisk kraft, så de tillverkas med olika krafter.
Batterier har en laddningskapacitet som bestäms av deras sammansättning och som mäts i amperetimmar (Ah), vilket innebär att batteriet kan leverera en ampere ström under en sammanhängande timmes tid. Ju högre laddningskapacitet den har, desto mer ström kan den lagra inuti.
Slutligen har den korta livscykeln för de flesta kommersiella batterier gjort dem till en kraftig förorening av vattnen Y jordar, med tanke på att när deras livscykel väl är avslutad kan de inte laddas eller återanvändas, och kasseras. Efter att ha rostat metallhöljet laddas batterierna ur till miljö dess kemiska innehåll och ändra dess sammansättning och pH.
Hur fungerar ett batteri?
Grundprincipen för ett batteri består av oxidations-reduktionsreaktioner (redox) av vissa kemiska substanser, varav en förlorar elektroner (oxiderar) medan den andra får elektroner (reducerar), för att kunna återgå till sin ursprungliga konfiguration under de nödvändiga förutsättningarna: tillämpningen av elektricitet (laddning) eller stänga kretsen (urladdning).
Batterier innehåller kemiska celler som har en positiv pol (anod) och en negativ pol (katod), samt elektrolyter som tillåter elektriskt flöde till utsidan. Dessa celler omvandlar kemisk energi till elektrisk energi, genom en reversibel eller irreversibel process, beroende på typen av batteri, som, när den är färdig, förbrukar sin kapacitet att ta emot Energi. I detta särskiljs två typer av celler:
- Primär. De som, när reaktionen väl har inträffat, inte kan återgå till sitt ursprungliga tillstånd, vilket utarmar deras förmåga att lagra elektrisk ström. De kallas även icke-uppladdningsbara batterier.
- Gymnasium. De som kan ta emot en applicering av elektrisk energi för att återställa sin ursprungliga kemiska sammansättning och kan användas flera gånger innan de är helt uttömda. De kallas även uppladdningsbara batterier.
Batterityper
Det finns många typer av batterier, beroende på de element som används vid tillverkningen, såsom:
- Alkaliska batterier. Vanligtvis för engångsbruk. De använder kaliumhydroxid (KOH) som elektrolyt. De kemisk reaktion som producerar energi uppstår mellan zink (Zn, anod) och mangandioxid (MnO2, katod). De är extremt stabila batterier, men kortlivade.
- Blybatterier. Vanligt i fordon och motorcyklar. De är uppladdningsbara batterier som när de laddas har två elektroder av leda: en blydioxidkatod (PbO2) och en svampaktig blyanod (Pb). Elektrolyten som används är svavelsyra (H2SO4) i vattenlösning. Å andra sidan, när batteriet är urladdat, är bly i form av bly (II) sulfat (PbSO4) avsatt på metalliskt bly (Pb). Sedan, under den initiala laddningen, reduceras PbSO4 till Pb på negativa plattor och PbO2 bildas på positiva. I denna process oxideras bly och reduceras samtidigt. Å andra sidan, under urladdning reduceras PbO2 till PbSO4 och Pb oxideras för att även producera PbSO4. Dessa två processer kan upprepas cykliskt tills PbSO4-kristallerna blir för stora för att förlora kemisk reaktivitet. Detta är fallet där det i folkmun sägs att batteriet har sulfaterats och måste bytas ut mot ett nytt.
- Batterier nickel. Mycket låg kostnad men fruktansvärd prestanda, de är några av de första som tillverkats i historien. I sin tur gav de upphov till nya batterier som:
- Nickel-järn (Ni-Fe). De bestod av tunna rör lindade av plåtar av nickelpläterat stål. På de positiva plattorna hade de nickel (III) hydroxid (Ni (OH) 3) och på de negativa plattorna järn (Fe). Elektrolyten som används är kaliumhydroxid (KOH). Även om deras livslängd var mycket lång, avbröts de på grund av deras låga prestanda och höga kostnader.
- Nickel-kadmium (Ni-Cd). De är sammansatta av en kadmium (Cd) anod och en nickel (III) hydroxid (Ni (OH) 3) katod och kaliumhydroxid (KOH) som elektrolyt. Dessa ackumulatorer är perfekt uppladdningsbara, men har låg energitäthet (knappt 50Wh / kg). Dessutom används de allt mindre på grund av deras höga minneseffekt (minskning av batteriernas kapacitet när vi utför ofullständiga laddningar) och för att kadmium är mycket förorenande.
- Nickelhydrid (Ni-MH). De använder nickeloxihydroxid (NiOOH) för anoden och en legering metallhydrid som katod. De har en högre belastningskapacitet och mindre minneseffekt jämfört med Ni-Cd-batterier, och de påverkar inte heller miljö eftersom de inte har Cd (mycket förorenande och farligt). De var pionjärerna i att användas för elfordon, eftersom de är perfekt uppladdningsbara.
- Litiumjonbatterier (Li-ION). De använder ett litiumsalt som elektrolyt. De är de mest använda batterierna i elektronik liten i storleken, såsom mobiltelefoner och andra bärbara enheter. De utmärker sig för sin enorma energitäthet, till det faktum att de är väldigt lätta, har liten storlek och bra prestanda, men har en maximal livslängd på tre år. En annan fördel de har är deras låga minneseffekt. Vid överhettning kan de dessutom explodera, eftersom deras element är brandfarliga, så deras produktionskostnad är hög på grund av det faktum att säkerhetselement måste ingå.
- Litiumpolymer (LiPo) batterier. De är en variant av de vanliga batterierna litium, har en bättre energitäthet och en bättre urladdningshastighet, men har nackdelen att vara oanvändbara om de tappar sin laddning under 30 %, så det är viktigt att inte låta dem laddas ur helt. De kan också överhettas och explodera, så det är mycket viktigt att aldrig vänta för länge med att titta på batteriet, eller alltid förvara det på en säker plats borta från brandfarliga ämnen.
Batteri och batteri
I många spansktalande länder endast termenbatteri.
Villkoren batteri Y batteri i detta sammanhang är de synonyma och kommer från de första dagarna av mänsklig manipulation av elektricitet. De första ackumulatorerna bestod av grupper av celler eller metallskivor för att öka den initiala strömmen, och som kunde arrangeras på två sätt: den ena ovanför den andra och bildar en batteri, eller bredvid varandra, i form av batteri.
Det bör dock förtydligas att i många spansktalande länder endast termen batteri, och det är att föredra ackumulator för andra elektriska apparater, såsom kondensatorer etc.