Как работают батареи - принцип работы, хранение и старение

- Aug 30, 2020-

Батарея - это устройство, которое накапливает энергию в форме химического вещества и при необходимости преобразует ее в электрическую энергию. А это обычные батарейки - те, что имеют хорошо знакомую цилиндрическую форму. Нет батареи, которая хранит электрическую энергию, и каждая батарея хранит энергию в какой-либо другой форме. Чтобы узнать больше о том, как работают батареи, мы рекомендуем вам продолжить чтение, чтобы узнать об этом и узнать все, что вам нужно знать о работе батареи.

Каков принцип работы аккумулятора?

+ Когда два разных металла, называемых электродами, помещаются в разбавленный электролит, в электродах происходят реакции окисления и восстановления, в зависимости от электронного контакта металла электродов. Из-за реакции окисления один электрод получает отрицательный заряд, называемый катодом. Другой электрод получает положительный заряд, называемый анодом, из-за реакции восстановления. Катод образует отрицательную клемму, а анод - положительную клемму элемента или батареи.

Чтобы понять фундаментальный принцип батареи, вам необходимо понять основную концепцию сродства электронов. Когда два, в отличие от металлов, помещаются в электролит, между этими металлами возникает разность потенциалов.

Обнаружено, что при добавлении в воду определенных соединений они растворяются и генерируют положительные и отрицательные ионы. Этот вид соединения известен как электролит. Энергия, возникающая при принятии электрона нейтральным атомом, называется сродством к электрону. Если два разных типа металлов поместить в один и тот же раствор электролита, то один будет получать электроны, а другой - высвободить электроны. И какой металл получит электроны, а какой потеряет, зависит от сродства к электрону. Металл с более низким сродством будет приобретать электроны от -ve ионов раствора электролита.

С другой стороны, металл с высоким сродством к электрону в конечном итоге будет высвобождать электроны. Следовательно, между этими двумя металлами будет ключевое различие в концентрации электронов. Эта разница приводит к образованию разности электрических потенциалов между металлами. Эту разность или ЭДС можно использовать как источник напряжения в любой электрической цепи. Это общий принцип работы аккумулятора.

77.jpg

Как аккумулятор накапливает энергию?

Есть два основных типа химических веществ.аккумуляторные батареи: перезаряжаемый или вторичный элемент, основной элемент или неперезаряжаемый. Что касается хранения энергии или разряда электричества, они идентичны. Это просто вопрос, допускают ли задействованные химические процедуры многократную зарядку, а также разрядку.

Все электрохимические ячейки имеют два электрода. Пространство между электродами заполнено электролитом - ионной жидкостью, проводящей электричество. Электрод - анод - позволяет электронам выходить из него. Другой - катод - принимает их. Энергия хранится в специальных соединениях, составляющих анод, катод и электролит, например, цинке, меди и SO4.

Анод подвергается реакции окисления: во время разряда два или более иона соединяются с анодом, образуя соединение, а также высвобождают 1 или более электронов. Катод претерпевает реакцию восстановления, в которой материал, из которого изготовлен катод, образует соединения с ионами и свободными электронами.

Как умирает аккумулятор?

Когда активное вещество в пластинах не может выдерживать разрядный ток, батарея&умирает." Как правило, автомобильный (или ранний) аккумулятор" возраст" поскольку активный материал положительной пластины отслаивается (или чешется) из-за нормального расширения и сжатия, которое происходит во время циклов разряда и заряда. Это приводит к потере емкости пластины и образованию коричневого осадка, называемого шламом или" грязью" накапливается в нижней части корпуса, а также укорачивает пластину ячейки. Это как можно быстрее повредит аккумулятор.

В жаркую погоду дополнительными причинами отказа являются положительный рост сетки, положительное повреждение металла сетки, отрицательная усадка сетки, коробление пластин или потеря воды. Глубокие разряды, вибрация, тепло, быстрая зарядка и чрезмерная зарядка - все это стимулирует" старение" процесс. Около 50% преждевременных отказов автомобильных аккумуляторов вызваны недостаточным обслуживанием, испарением из-за высокой геотермальной жары или потерей воды для нормальной подзарядки из-за чрезмерной зарядки. Положительный рост сети и недозаряд, вызванный сульфатированием, могут привести к преждевременным сбоям.

Срок службы батареи зависит от ее химического возраста, который превышает время после сборки батареи. Химический возраст аккумулятора&# 39 определяется сложным сочетанием нескольких факторов, включая температурный режим и характер зарядки. Все аккумуляторные батареи годны к использованию и с возрастом теряют химическую эффективность. Каклитий-ионные батареихимически стареет, количество удерживаемого заряда уменьшается, срок службы батареи уменьшается, а максимальная производительность снижается.

Вывод

Вот и все. Здесь мы рассмотрели основную идею работы батарей. Энергия хранится в специальных соединениях, из которых состоят анод, катод и электролит. Аккумулятор становится заряженным во время зарядки или сборки устройства. Во время разряда химическое вещество на аноде высвобождает электроны, а ионы в электролите подвергаются реакции окисления. Многие электрохимические и тепловые процессы происходят одновременно, и даже самые практичные комбинации элементов, упакованные в виде батарей, не могут полностью отобразить все процессы. Таким образом, приближение основных реакций - это только краткое описание того, что происходит на самом деле, но оно также помогает объяснить основной принцип работы батареи.


Предыдущая статья:Новая энергия, независимый бренд, импульс политики, направленный на удвоение давления Следующая статья:Какой размер у батареи Model 3?