Suha baterija

Suha baterija uporablja voltaične celice s pastomskim elektrolitom

Kaj je suha baterija?

A Suha baterija Gre za baterijo, katere elektrolitski medij je sestavljen iz paste in ne rešitve. Te testenine pa imajo določeno raven vlažnosti in zaradi takšnih razlogov ni strogo suha.

Majhna količina vode je dovolj, da se ioni premikajo in zato pretok elektronov znotraj kupa.

Njegova ogromna prednost pred prvimi mokrimi baterijami je, da ker gre za elektrolitsko pasto, vsebine ni mogoče razliti, kar se je zgodilo z mokrimi baterijami, ki so bile bolj nevarne in občutljive kot njihovi suhi kolegi.

Glede na nemogoče razlitja se suha baterija uporablja v številnih prenosnih in mobilnih napravah.

Te naprave predstavljajo energijsko udobje, saj imajo kemično energijo v žepu, ki jo je mogoče spremeniti v elektriko.

Na ta način ni odvisno od trenutnih ali energijskih posnetkov, ki jih dobavljajo velike električne rastline in njihova obsežna mreža stolpov in kablov.

Suha struktura baterije

Na sliki lahko vidite njegovo platnico, ki ni nič drugega kot polimerni film, jeklo in dva terminala, katerih izolacijske podložke izstopajo od spredaj.

Vendar je to le njegov zunanji videz. V notranjosti so njegovi najpomembnejši deli, ki zagotavljajo njihovo pravilno delovanje.

Vsaka suha baterija bo imela svoje lastnosti, vendar bo upoštevana le baterija cinkovega ogljika, od katerih je mogoče shematizirati splošno strukturo za vse druge baterije.

Z baterijo razumejte združitev dveh ali več baterij, slednje pa so voltaične celice, kot bo razloženo v naslednjem razdelku.

Lahko vam služi: indolaletna kislina: struktura, lastnosti, pridobivanje, uporabe

Elektrode

Notranja struktura cinkovega ogljika. Vir: Wikimedia Commons

Na zgornji sliki je prikazana notranja struktura cinkovega ogljika. Ne glede na voltaično celico morata biti vedno (običajno) dve elektrodi: ena, iz katere se elektroni odlepijo, in drugi, ki jih sprejme.

Elektrode so prevodniki električne energije in tako, da obstajajo tok, oba morata imeti različne elektronegativnosti.

Na primer, cink, bela pločevinka, ki obdaja baterijo, je tam, kjer elektroni pustijo v električni vezje (napravo), kjer se povezuje.

Po drugi strani je v celotnem mediju grafična ogljikova elektroda, potopljena tudi v NH sestavljeno pasto₄Cl, Zncl₂ in Mno₂.

Ta elektroda je tista, ki sprejema elektrone, in ugotavlja, da ima simbol '+', kar pomeni, da je pozitiven terminal baterije.

Terminali

Kot smo opazili nad grafitno palico na sliki, je pozitiven električni terminal in pod notranjo pločevinko cinka, kjer teče elektroni, negativni terminal.

Zato baterije nosijo blagovne znamke '+' ali '-', da označijo pravilen način, da jih povežete z napravo in mu tako dovolijo, da se vklopi.

Pesek in vosek

Tudi če ni prikazana, je pasta zaščitena z dušenjem peska in voščenim tesnilom, ki preprečuje, da se pred blagimi mehanskimi udarci ali vznemirjenjem razlije ali vstopi v stik z jeklom.

Kako deluje suha baterija?

Za začetek gre za voltaično celico, to je, da proizvaja elektriko iz kemijskih reakcij. Zato se v baterijah pojavljajo redoks reakcije, kjer vrste zmagajo ali izgubijo elektrone.

Vam lahko služi: natrijev citrat (C6H5O7NA3): struktura, uporabe, lastnosti

Elektrode služijo kot površina, ki olajša in omogoča razvoj teh reakcij. Odvisno od njihovih obremenitev se lahko pojavi oksidacija ali zmanjšanje vrst.

Da bi to bolje razumeli, bodo razloženi le kemični vidiki, ki jih bo pojasnila baterija cinkovega ogljika.

Oksidacija cinkove elektrode

Takoj, ko se vklopi elektronski artefakt, bo baterija sprostila elektrone z oksidacijo cinkove elektrode. To je mogoče predstaviti z naslednjo kemijsko enačbo:

Zn => Zn²⁺ + 2e^--

Če je veliko Zn²⁺ Obkroži kovino se bo zaradi pozitivne obremenitve pojavila polarizacija, zato ne bo več oksidacije. Zato je Zn²⁺ Skozi testenine se mora širiti do katode, kjer bodo vstopili povratni elektroni.

Elektroni, ko se artefakt aktivira, se vrnejo na drugo elektrodo: grafit, da se srečajo z nekaterimi kemičnimi vrstami, "ki ga čakajo".

Zmanjšanje amonijevega klorida

Kot rečeno prej, v testenini je NH₄Cl in mne₂, snovi, ki obračajo njihov kisli pH. Takoj, ko elektroni vnesejo naslednje reakcije:

2NH₄⁺ + 2e^- => 2nh₃ + H₂

Dva izdelka, amonijak in molekularni vodik, NH₃ in h₂, So plini in zato lahko "nabreknejo" baterijo, če ne trpijo drugih preobrazb, na primer naslednja dva:

Zn²⁺ + 4nh₃ => [Zn (NH₃)₄]²⁺

H₂ + 2mn₂ => 2mn (OH)

Upoštevajte, da je bil amonij zmanjšan (osvojil elektrone), da bi postal NH₃. Nato so te pline nevtralizirali z drugimi sestavnimi deli testenin.

Kompleks [Zn (NH₃)₄]²⁺ olajša razširjanje ionov Zn²⁺ proti katodi in tako prepreči, da bi baterija "ustavila".

Lahko vam služi: ciklopentano (C5H10): struktura, lastnosti in uporabe

Zunanje vezje artefakta deluje kot most za elektrone, sicer pa med cinkovo ​​pločevinko in grafitno elektrodo nikoli ne bi bilo neposredne povezave. Na sliki strukture bi to vezje predstavljalo črni kabel.

Prenesi

Suhe baterije imajo veliko različic, velikosti in delovne napetosti. Nekateri od njih niso polnilni (primarne voltaične celice), druge pa da (sekundarne voltaične celice).

Baterija cinkovega ogljika ima 1,5 V delovno napetost. Njene oblike se spreminjajo glede na njihove elektrode in sestavo njihovih elektrolitov.

Prišel bo točka tam, kjer se je reagiral celoten elektrolit, in ne glede na to, koliko cinka oksidira, ne bo nobenih vrst, ki bi prejemale elektrone in spodbujale njihovo sproščanje.

Poleg tega je lahko tako, če oblikovani plini niso več nevtralizirani in ostanejo pritisk znotraj baterij.

Cinkove ogljikove baterije in druge, ki jih ni mogoče polniti, je treba reciklirati, saj so njihove sestavine, še posebej, če je nikelj-kadmij, škodljive za okolje s kontaminiranjem tal in vode.

Reference

1. Baterija "suhe celice". Okreval od Makahikija.KCC.Havaji.Edu
2. Kaj je baterija suhe celice? Pridobljeno iz upsbatterycentra.com
3. Kako delujejo baterije suhih celic? Okreval od znanstvenika.com
4. Baterije. Pridobljeno iz Expunthatstuff.com.