Batterijen: een werking van het apparaat, het werkingsprincipe en de regeling

Autonome bronnen van elektriciteit behoren tot de meest nuttige uitvindingen van de mensheid. Wat is een telefoon of radio, die geen batterijen? Het apparaat van veel apparaten, evenals de voorwaarden voor het gebruik niet altijd een vaste voeding, zodat deze energiebronnen kan comfortabel werken vrijwel overal in de wereld. Na een korte inleiding, laten we aan de slag om het artikel.

Wat is een batterij?

In de brede zin, wordt deze term betekende een apparaat dat onder bepaalde voorwaarden voor het gebruik van elke vorm van energie kan opslaan, en in anderen - te besteden aan de menselijke behoeften te voldoen.

Batterijen accumuleren elektriciteit van een externe voedingsbron, en geef haar de aangesloten verbruikers, zodat zij hun werk kunnen doen. Wanneer de inrichtingen permanent chemische reacties tussen de elektrolyt en de elektrodeplaten. Overigens is dit ontwerp is beschikbaar bij banken en waarvan batterijen zijn gevormd. constructiegegevens inrichting voorziet spanning, meestal 1,2-2 V, die zeer weinig. Daarom, om de prestaties van de voedingen te vergroten, en maken gebruik van verschillende soorten verbindingen.

Hoe om te werken met het ontladen accu's?

Gegevens Voeding apparaat biedt een verbinding naar de voors en tegens. Zij als volgt: wanneer de belasting is verbonden met de elektroden (als voorbeeld kunnen we een gloeilamp overwegen), is er een gesloten elektrisch circuit. Als het begint te vloeien ontladingsstroom. Het wordt gevormd door de beweging van elektronen, anionen en kationen. Meer gedetailleerde informatie over hoe en wat er gebeurt, kun je vertellen enkel bij wijze van voorbeeld.

Stel dat we een batterij waarin de positieve elektrode - nikkel oxide, dat is toegevoegd grafiet geleidbaarheid te verbeteren. cadmiumspons werd gebruikt voor de negatieve plaat. Dus, wanneer er een ontlading, de deeltjes van de actieve zuurstof vrijkomt en vallen in het elektrolyt. Dus ze gescheiden zijn van onderdelen die elektriciteit (zoals elektronen). De deeltjes van actieve zuurstof wordt gericht naar de negatieve platen, waar ze worden geoxideerd cadmium.

batterij functioneren tegen een vergoeding

U moet de belasting op de klemmen van de platen los te koppelen. Zij ook gevoed, typisch een gelijkspanning (maar kan worden gepulseerd, naargelang het geval) die groter is dan de waarde van de batterij die wordt opgeladen. Bovendien moet de polariteit hetzelfde zijn. Dat is min en plus terminal consumenten en de bron moeten overeenkomen. Merk op dat de lader noodzakelijkerwijs meer vermogen moet hebben dan er in de batterij, om de restanten van energie te onderdrukken en maak een elektrische stroom waarvan de richting tegengesteld is aan ontlading. Als gevolg hiervan, verandering en chemische processen die plaatsvinden in de batterij.

Laten we eens kijken naar een voorbeeld uit de vorige paragraaf van het artikel. Hier is de positieve elektrode zal worden verrijkt met zuurstof, en de negatieve herstellen pure cadmium. Samenvattend kunnen we zeggen dat op het moment van laden en ontladen alleen de chemische samenstelling van de elektroden te veranderen. Dit geldt niet voor het elektrolyt. Maar het kan verdampen, wat een negatieve invloed op de levensduur van de batterij te hebben.

Derhalve onderzochten we het werkingsprincipe van een batterij. Laten we nu eens leren hoe tijdens het gebruik van hun prestaties kunnen verbeteren.

parallelschakeling

De huidige waarde is afhankelijk van een groot aantal factoren. Eerst en vooral onder die begrijpen het ontwerp, de gebruikte materialen en de afmetingen. Het grote oppervlak van de elektroden, de meer recente cijfers kunnen weerstaan. Dit principe wordt gebruikt voor parallelschakeling van hetzelfde type cellen in batterijen. Dit wordt gedaan, als je wilt naar de waarde van de stroom die gaat naar de belasting te verhogen. Maar op hetzelfde moment nodig is om de kracht en de energiebron te verhogen.

serieschakeling

Als we kijken naar de oevers waarvan de accu's, is het noodzakelijk om te zeggen dat ze zijn, in de regel in dezelfde behuizing. Een vergelijkbaar type verbinding wordt gebruikt om grote prestaties met minder spanning verlies te krijgen.

Zie het gebruik van dit ontwerp kan, gedemonteerde auto-accu's zijn lood-zuur. Er wordt gezegd dat dit soort gebruik niet alleen in de inrichting van de accu van de auto, het is gewoon de meest waarschijnlijke manier om uit te maken, hoe werkt dit type verbinding. In dit geval zal u ervoor zorgen dat er geen metaal contact, en er was een betrouwbare galvanische verbinding door de elektrolyt. Maar dit is alleen te begrijpen met betrekking tot dit type. In andere gevallen wordt een andere set de taak van de verbinding worden uitgevoerd.

Soorten batterijen

Ze verschillen als gevolg van hun doel, de mogelijkheden en de implementatie van het materiaal. Thans moderne productie beheerst de productie van meer dan drie dozijn soorten, die verschillen in de samenstelling van de elektroden en de elektrolyt gebruikt. Zo kan bijvoorbeeld li-ion-accu's bogen op een familie van 12 bekende modellen. Voorwaardelijk kan onderscheiden de volgende types:

1. Lood-zuur.
2. Lithium.
3. Nikkel-cadmium-batterijen.

Dit is de meest populaire vertegenwoordigers. Maar om de mogelijkheden die wij bieden om kennis te maken met de lijst van materialen die als elektroden kunnen dienen te begrijpen:

• ijzer;
• leiden;
• titanium;
• lithium;
• cadmium;
• kobalt;
• nikkel;
• zink;
• vanadium;
• zilver;
• aluminum;
• een aantal andere elementen, die echter zeer zeldzaam.

Het gebruik van verschillende materialen beïnvloedt de uitgangskarakteristiek verkregen en daarmee op scope. Dus, bijvoorbeeld, Li-ion batterijen worden gebruikt in de computer en mobiele apparaten. Terwijl het nikkel-cadmium worden gebruikt als vervanging voor conventionele elektrochemische cellen. Theoretisch kan alle typen batterijen werken met een willekeurige belasting. De enige vraag is, hoe terecht is zo'n applicatie.

Belangrijkste kenmerken

We hebben al gezien dat dergelijke batterijen, de inrichting van de structuren waarvan ze zijn gemaakt. Laten we nu eens richten op wat de werking ervan beïnvloedt. Belangrijk voor ons kenmerken zijn:

1. Dichtheid genoemd karakteristieke grootheid energieverhouding het volume of het gewicht van de batterij.
2. Het verwijst naar de capaciteit van de batterij waarde kan geven tijdens het ontladingsproces tot een laagste spanning. Dit getal wordt uitgedrukt in ampère-uren of coulombs. Het kan ook energie-inhoud aan te geven. Het wordt gemeten in watt-uren of Joules. Het probleem van een dergelijke houder - om de hoeveelheid energie die gegeven wordt ontladen totdat een minimaal toelaatbare spanning melden.
3. Temperatuur modus beïnvloedt de elektrische eigenschappen van de batterij. Wanneer er sprake is van een ernstige afwijking van de aanbevolen werkbereik van de fabrikant, is er een grote kans op een stroomstoring. Dit komt omdat de koude en warmte invloed op de snelheid van chemische reacties, en interne druk.
4. Het verwijst naar zelfontlading capaciteitsverlies die na de batterij wanneer er geen belasting op de terminals. In veel opzichten is dit cijfer afhankelijk van de versie en kan worden verhoogd als slechte isolatie.

Dat zijn de kenmerken van de batterijen en zorgen voor het grootste belang voor ons. Natuurlijk, als je iets nieuws en exclusieve, nooit eerder vertoonde doen, en je misschien iets meer nodig hebt. Maar dit is zeer onwaarschijnlijk.

De inrichtingselektroden

Als voorbeeld nemen we de loden platen. Hoewel die ze ooit waren. Moderne plaat van lood-calcium legering. Hierdoor wordt een geringe zelfontlading van de accu (50% capaciteit verloren 18 maanden). Het laat ook spaarzaam water (1 gram per ampère-uur) gebruikt.

U kunt ontmoeten en hybride constructie waarbij, afgezien van lood, wordt toegevoegd aan de positieve elektrode van antimoon en ontkennend - calcium. Echter, in dergelijke gevallen, is er een verhoogd waterverbruik. Om de weerstand tegen corrosie processen te verhogen, toe te voegen tin of zilver.

Elektroden gemaakt met de roosterstructuur van de actieve massa bekledingslaag. Het werkingsprincipe van de batterij hangt grotendeels af van welk materiaal gebruikt voor de platen. Wij beschouwen de leiding, die gemakkelijk te leren, maar om zich te concentreren op hen wordt altijd niet aanbevelen zijn.

elektrolyt

We beschouwen allemaal hetzelfde lood-zuur batterijen. Als elektrolyt waarin zij zijn geplaatst, treedt vaak zwavelzuur. Het heeft een soortelijke dichtheid die kan variëren afhankelijk van het batterijniveau. In dit geval is het principe: hoe groter, hoe hoger. Na verloop van tijd, het elektrolyt verdampt, en de capaciteit van de batterij afneemt. Levensduur van invloed op bepaalde bewerking (naleving van de veiligheidsvoorschriften). De accuzuur kunnen van twee typen:

• vloeistof;
• in de vorm van geïmpregneerde speciale materialen.

Op dit moment is de meest voorkomende soort eerste.

Operation batterijen

Het gebruik van oplaadbare batterijen kan bijna overal te zien. Denk na over uw mobiele telefoon of noodstroomvoorzieningen voor computers. In een gewone zaklamp kan worden gegeven als een voorbeeld (moderne ontwerpen worden steeds vervaardigd met ingebouwde oplaadbare batterij en zijn niet bedoeld voor galvanische cellen). Een auto? Systemen van "stop-start" en regeneratief remmen door bediening van de batterijen, en zij stellen hoge eisen aan de startstroom, diepe ontlading en duurzaamheid. Zoals u kunt zien, zonder deze voedingen is het moeilijk om te doen in het moderne leven voor iedereen.

Schema van constructie van de batterij

Wij, de basisinformatie over deze apparaten beoordeeld. Laten we ook aandacht besteden aan een dergelijk concept als de batterij circuit. Sterker nog, in het kader van de artikelen over hem het verleden, alleen in het voorbijgaan. Batterij huidige schema, volgens de geschiedenis, werd opgericht door de Franse natuurkundige Gaston Plante. Het gebied van zijn creaties dan 10 vierkante meter! Moderne accu's, in feite, zijn gewoon sterk verminderd en weinig afgewerkte exemplaren van zijn batterij. Zichtbaar voor het menselijk element is het enige geval. Het geeft gemeenschappelijkheid en structurele integriteit.