Batterie: un funzionamento del dispositivo, il principio di funzionamento e del regime

fonti autonome di energia elettrica sono tra le invenzioni più utili di umanità. Che cosa è un telefono o una radio, che non hanno le batterie? Il dispositivo di molti dispositivi, così come le loro condizioni di impiego non sempre forniscono un'alimentazione permanente, in modo da queste fonti di energia possono comodamente operare praticamente ovunque nel mondo. Dopo una breve prefazione, andiamo verso il basso per l'articolo.

Che cosa è una batteria?

In senso lato, questo termine si intende un dispositivo che in alcune condizioni di utilizzo in grado di memorizzare qualsiasi tipo di energia, e in altri – a spendere per soddisfare i bisogni umani.

Le batterie accumulano energia elettrica da una fonte di alimentazione esterna, e poi darle le utenze collegate in modo che possano fare il loro lavoro. Così, quando i dispositivi sono reazioni chimiche in modo permanente tra l'elettrolita e le piastre di elettrodo. Per inciso, questo disegno è disponibile presso le banche, e di cui si formano le batterie. dispositivo costruzione prevede tensione, generalmente 1.2-2 V, che è molto piccolo. Pertanto, per aumentare le prestazioni di alimentatori, e utilizzare diversi tipi di connessione.

Come lavorare con lo scarico batterie?

dispositivo di alimentazione di dati fornisce un collegamento con i vantaggi e svantaggi. Essi operano come segue: quando il carico è collegato agli elettrodi (ad esempio si può considerare una lampadina), v'è un circuito elettrico chiuso. Come si comincia a fluire corrente di scarica. Esso è formato dal movimento di elettroni, anioni e cationi. Informazioni più dettagliate su come e che cosa avviene, si può dire solo a titolo di esempio.

Supponiamo che abbiamo una batteria in cui l'elettrodo positivo – è ossido di nichel, che è stato aggiunto grafite per migliorare la conducibilità. cadmio spugna è stato utilizzato per la piastra negativa. Così, quando si verifica una scarica, le particelle di ossigeno attivo viene rilasciato e cadono nell'elettrolita. Così sono separate dalle parti che sono come elettricità (come gli elettroni). Le particelle di ossigeno attivo sono diretti verso le piastre negative, dove vengono ossidati cadmio.

funzionamento della batteria a pagamento

È necessario scollegare il carico ai capi delle piastre. Hanno anche alimentati, tipicamente una tensione continua (ma può essere pulsata, a seconda del caso) che è maggiore del valore della batteria è in carica. Inoltre, la polarità deve essere lo stesso. Questo è meno e più terminale del consumatore e la fonte devono corrispondere. Si noti che il caricabatteria deve necessariamente possedere più energia di c'è nella batteria, al fine di sopprimere i resti di energia in esso e creare una corrente elettrica la cui direzione è opposta a scaricarsi. Come risultato, il cambiamento e chimiche processi che avvengono nella batteria.

Diamo un'occhiata a un esempio del paragrafo precedente di questo articolo. Qui l'elettrodo positivo sarà arricchito con ossigeno, e il negativo recuperare cadmio puro. Riassumendo, possiamo dire che, al momento della carica e scarica cambiare solo la composizione chimica degli elettrodi. Questo non vale per l'elettrolita. Ma può evaporare, che avrà un impatto negativo sulla durata della batteria.

Così, abbiamo esaminato il principio di funzionamento di tutta la batteria. Ora impariamo durante il funzionamento in grado di migliorare le loro prestazioni.

collegamento in parallelo

Il valore corrente dipende da un gran numero di fattori. In primo luogo sotto quella comprendere la progettazione, i materiali utilizzati e le loro dimensioni. La grande area degli elettrodi sono, i dati più attuali possono sopportare. Questo principio è usato per il collegamento in parallelo dello stesso tipo di cellule in batterie. Questo viene fatto, se si vuole aumentare il valore della corrente che va al carico. Ma allo stesso tempo necessario per aumentare la fonte di alimentazione e di energia.

collegamento in serie

Se consideriamo le banche di cui le batterie, è necessario dire che sono, di regola, in uno stesso involucro. Un simile tipo di connessione utilizzata per ottenere grandi prestazioni con minore perdita della tensione.

Vedere l'uso di questo disegno può, batterie per autoveicoli smontati sono piombo-acido. Si dice che questo tipo di utilizzo non solo nel dispositivo della batteria dell'auto, è semplicemente il modo più probabile per fare fuori, come fa questo tipo di connessione. In questo caso, si farà in modo che non v'è alcun contatto metallico, e c'era un collegamento galvanico affidabile attraverso l'elettrolita. Ma questo è solo per essere compreso in relazione a questo tipo. In altri casi, un compito diverso insieme sarà effettuata la connessione.

Tipi di batterie

Essi differiscono a causa delle loro scopo, opportunità e realizzazione di materiale. Al momento, la produzione moderna padronanza della produzione di più di tre tipi dozzine, che differiscono per la composizione degli elettrodi e l'elettrolita utilizzato. Ad esempio, batterie al litio possono vantare una famiglia di 12 modelli noti. Condizionale in grado di distinguere i seguenti tipi:

1. Al piombo.
2. Litio.
3. batterie al nichel-cadmio.

Si tratta di rappresentanti più popolari. Ma per capire le opportunità che offriamo per conoscere l'elenco dei materiali che possono servire come elettrodi:

• ferro;
• condurre;
• titanio;
• litio;
• cadmio;
• cobalto;
• nichel;
• zinco;
• vanadio;
• d'argento;
• alluminio;
• una serie di altri elementi, che, tuttavia, sono molto rare.

Utilizzando materiali diversi influenza le caratteristiche di uscita ottenuti e quindi sulla portata. Così, per esempio, le batterie agli ioni di litio sono utilizzati in computer e dispositivi mobili. Mentre il nichel-cadmio sono utilizzati in sostituzione convenzionali celle elettrochimiche. Teoricamente, tutti i tipi di batterie può funzionare con qualsiasi carico. L'unica domanda è: come è giustificata una tale applicazione.

Caratteristiche principali

Abbiamo già visto che tali batterie, il dispositivo delle strutture da cui sono fatti. Ora concentriamoci su ciò che colpisce il loro funzionamento. Importante per noi caratteristiche sono:

1. Densità chiamato caratteristica quantità di energia rapporto al volume o peso della batteria.
2. Si riferisce alla capacità massima del valore batteria che può dare durante il processo di scarica fino ad una tensione più bassa. Questa figura è espressa in amperora o coulomb. Può anche indicare capacità di energia. Si misura in watt-ora o Joule. Il problema di un tale contenitore – a riferire la quantità di energia che viene somministrato durante la scarica finché una tensione minima accettabile.
3. Modalità temperatura influisce sulle proprietà elettriche della batteria. Quando v'è una grave deviazione dalla gamma operativa raccomandata del fabbricante, c'è un'alta probabilità di un guasto di alimentazione. Questo perché il freddo e caldo influenzano la velocità delle reazioni chimiche, così come la pressione interna.
4. Si riferisce alla perdita di capacità di auto-scarica che si verificano dopo la batteria quando non v'è carico sui terminali. In molti modi, questa cifra dipende dalla versione e può essere aumentato se scarso isolamento.

Queste sono le caratteristiche delle batterie e di fornire il maggior interesse per noi. Naturalmente, se si deve fare qualcosa di nuovo ed esclusivo, inedito, e potrebbe essere necessario qualcosa di più. Ma questo è altamente improbabile.

Gli elettrodi del dispositivo

Come esempio, prendiamo le lastre di piombo. Anche quelli che erano una volta. piatto moderno in lega di piombo-calcio. Questo raggiunge un livello basso di autoscarica della batteria (capacità 50% viene perso per 18 mesi). Consente inoltre sprecarla (di 1 grammo per ampere-ora).

Si possono incontrare e costruzione ibrida in cui, oltre a piombo, viene aggiunto l'elettrodo positivo di antimonio, e in senso negativo – calcio. Tuttavia, in tali casi, v'è un aumento del consumo di acqua. Per aumentare la resistenza a processi di corrosione, aggiungere stagno o argento.

Elettrodi realizzati con la struttura reticolare dello strato rivestito composizione attiva. Il principio di funzionamento della batteria dipende in gran parte quale materiale viene utilizzato per le piastre. Riteniamo che il piombo, che sono facili da imparare, ma di concentrarsi su di essi è sempre non raccomandare.

elettrolito

Consideriamo tutte le stesse batterie al piombo. Come elettrolita in cui sono posti, agisce spesso acido solforico. Ha una densità specifica che può variare a seconda del livello della batteria. In questo caso, il principio: il più grande, il più alto. Nel corso del tempo, l'elettrolito evapora, e la capacità della batteria diminuisce. Durata della vita influenzare particolare operazione (rispetto delle norme di sicurezza). L'elettrolita della batteria può essere di due tipi:

• liquido;
• sotto forma di materiali speciali impregnati.

Al momento, il tipo più diffuso prima.

batterie di funzionamento

L'uso di batterie ricaricabili può essere visto quasi ovunque. Pensate al vostro telefono o mobili gruppi di continuità forniture per computer. In una torcia elettrica comune può essere dato come un esempio (disegni moderni sono sempre più realizzati con batteria integrata ricaricabile e non sono progettati per celle galvaniche). E le auto? Sistemi di "stop-start" e frenata rigenerativa azionando le batterie, e pongono elevate esigenze di corrente di avviamento, scarica profonda e durevolezza. Come si può vedere, senza questi alimentatori è difficile da fare nella vita moderna a chiunque.

Schema di costruzione della batteria

Abbiamo esaminato le informazioni di base su questi dispositivi. Facciamo anche prestare attenzione a tale concetto come il circuito della batteria. In effetti, nel quadro di articoli su di lui il passato, solo di passaggio. Batteria schema attuale, secondo la storia, è stata fondata dal fisico francese Gaston Plante. L'area delle sue creazioni di 10 metri quadrati! moderne batterie, infatti, sono solo notevolmente ridotti e piccoli copie finite della sua batteria. Visibile all'elemento umano è l'unico caso. Esso fornisce uniformità e di integrità strutturale.