Baterías: a operación do dispositivo, o principio de funcionamento eo esquema

fontes autónomas de enerxía eléctrica están entre as invencións máis útiles de humanidade. ¿Que é un teléfono ou radio, que non teñen baterías? O dispositivo de moitos dispositivos, así como as súas condicións de uso non sempre ofrecen unha fonte de enerxía permanente, polo tanto, estas fontes de enerxía poden operar comodamente en calquera lugar do mundo. Despois dun breve prefacio, imos comezar co artigo.

¿Que é unha batería?

Nun sentido amplo, este termo significa un dispositivo que baixo certas condicións de uso pode almacenar calquera tipo de enerxía, e noutros - que gastar para satisfacer as necesidades humanas.

Baterías acumular electricidade a partir dunha fonte externa, e, a continuación, dar-lle os consumidores conectados para que poidan facer o seu traballo. Así, cando os dispositivos están permanentemente reaccións químicas entre o electrólito e os sinais de electrodos. De feito, este proxecto está dispoñible en bancos, e de que as pilas están formadas. datos dispositivo construción prevé a tensión, xeralmente 1,2-2 V, o que é moi pouco. Polo tanto, para aumentar o rendemento de fontes de alimentación, e utilizar diferentes tipos de conexión.

Como traballar coa descarga baterías?

dispositivo de alimentación de datos proporciona unha conexión para as vantaxes e inconvenientes. Eles operan como segue: cando a carga é ligada aos electrodos (como exemplo, podemos considerar unha lámpada de luz), hai un circuíto eléctrico pechado. Como comeza a fluír corrente de descarga. El é formado polo movemento dos electróns, aniões e catiões. Información detallada sobre como eo que acontece, pode dicir só a modo de exemplo.

Supoñamos que temos unha batería onde o eléctrodo positivo - é o óxido de níquel, que se engadiu grafito para mellorar a condutividade. esponxa de cadmio foi utilizado para a tarxeta negativa. Así, cando hai unha descarga, as partículas do osíxeno activo é liberada e cae ao electrólito. Así, son separados dos compoñentes que son como electricidade (como electróns). As partículas de osíxeno activo son dirixidos para as placas negativas, onde son oxidados cadmio.

funcionamento da batería a un custo

Debe desconectar a carga nos terminais das placas. Eles alimentado, tipicamente unha tensión de CC (pero pode ser pulsada, dependendo do caso) que é maior que o valor da batería que está a ser cargada. Ademais, a polaridade ten que ser o mesmo. Iso é menos e máis terminal do consumidor ea letra deben coincidir. Nótese que o cargador debe necesariamente ter máis poder que existe na batería, a fin de eliminar os restos de enerxía nel e crear unha corrente eléctrica cuxa dirección é oposta á vertedura. Como resultado, cambios químicos e procesos que teñen lugar na batería.

Vexamos un exemplo do parágrafo anterior do artigo. Aquí electrodo positivo será enriquecido con osíxeno, eo negativo recuperar o cadmio puro. En resumo, podemos dicir que, no momento da carga e descarga só cambian a composición química dos electrodos. Isto non se aplica ao eletrólitos. Pero pode evaporarse, o que terá un impacto negativo sobre a vida da batería.

Así, examinamos o principio de funcionamento de calquera batería. Agora imos aprender durante a operación pode mellorar o seu rendemento.

conexión paralela

O valor actual depende dun gran número de factores. En primeiro lugar, baixo que entender o deseño, os materiais utilizados e as súas dimensións. A gran área dos eléctrodos son as cifras máis actuais que poden soportar. Este principio é utilizado para a conexión en paralelo do mesmo tipo de células en baterías. Isto faise, se quere aumentar o valor da corrente que vai á carga. Pero, ao mesmo tempo necesario para levantar a fonte de alimentación e enerxía.

conexión en serie

Se consideramos os bancos de que as baterías, é necesario dicir que son, como norma xeral, o mesmo corpo. Un tipo similar de conexión utilizado para obter gran rendemento con menos perda de tensión.

Mira o uso deste deseño pode, baterías automotivas desmontados son de chumbo-ácido. Dise que este tipo de uso non só no dispositivo da batería do coche, é simplemente a forma máis probable de facer para fóra, como é que este tipo de conexión. Neste caso, vai estar seguro de que non hai contacto metal, e había unha conexión galvánica fiable a través do eletrólitos. Pero iso é só para ser entendida en relación a este tipo. Noutros casos, unha tarefa conxunto realizarase a conexión.

Tipos de baterías

Eles difiren por mor da súa finalidade, oportunidades e implantación de material. Neste momento, a produción moderna domina a produción de máis de tres ducia de tipos, que difiren na composición dos electrodos eo electrólito usado. Por exemplo, as baterías de litio pode gabar-se de unha familia de 12 modelos ben coñecidos. Condicional pode distinguir os seguintes tipos:

1. Chumbo-ácido.
2. Litio.
3. baterías de níquel-cadmio.

Este é os representantes máis populares. Pero para entender as oportunidades que ofrece para familiarizado coa lista de materiais que poden servir como electrodos:

• ferro;
• chumbo;
• titanio;
• de litio;
• cadmio;
• cobalto;
• níquel;
• cinco;
• vanadio;
• prata;
• aluminio;
• unha serie de outros elementos, que, con todo, son moi raros.

Usando materiais diferentes afecta as características de saída obtido e, en consecuencia, no ámbito. Así, por exemplo, as baterías de ións de litio son usadas en computadores e dispositivos móbiles. Aínda que o níquel-cadmio son utilizadas como un substituto para convencionais células electroquímicas. Teoricamente, todo tipo de baterías poden operar con calquera carga. A única cuestión é, como xustificado é un tal solicitude.

Características

Xa vimos que tales baterías, o dispositivo das estruturas a partir das cales son feitos. Agora imos concentrar no que afecta a súa operación. Importante para nós características son:

1. Densidade chamado cantidade característica da relación de enerxía para o volume ou peso da batería.
2. El refírese á capacidade máxima do valor da batería pode dar durante o proceso de descarga ata unha tensión máis baixa. Este valor é expresado en ampere-hora ou coulombs. Tamén pode indicar a capacidade de enerxía. Mídese en vatios-hora ou Joules. O problema de tal recipiente - para comunicar a cantidade de enerxía que é dada durante a descarga ata que unha voltaxe mínima aceptable.
3. Modo de temperatura afecta as propiedades eléctricas do acumulador. Cando hai un desvío serio da gama de funcionamento recomendada do fabricante, hai unha alta probabilidade de que un fallo de alimentación. Isto é porque o frío e calor afectar o tipo de reaccións químicas, así como a presión interna.
4. Refírese a perda de capacidade de auto-descarga que se producen tras a batería cando non hai carga nos terminais. De moitas maneiras, este valor depende da versión e pode ser aumentado se o illamento pobres.

Estas son as características das baterías e facilitar o maior interese para nós. Por suposto, se ten que facer algo novo e exclusivo, inédito, e pode ter algo máis. Pero iso é altamente improbable.

Os electrodos do dispositivo

Como un exemplo, podemos tomar as placas de chumbo. Aínda os que xa foron. Modern tarxeta feita de aliaxe de chumbo-calcio. Isto alcanza un baixo nivel de auto-descarga da batería (50% de capacidade é perdida durante os 18 meses). Tamén permite o uso de auga moderadamente (de 1 gramo por ampere-horas).

Pode atopar e construción híbrida onde, ademais de chumbo, se engade á electrodo positivo de antimonio, e no negativo - calcio. Con todo, en tales casos, hai un aumento do consumo de auga. Para aumentar a resistencia a procesos de corrosión, engade estaño ou prata.

Electrodos coa estrutura de rede de capa de revestimento a composición activa. O principio de funcionamento da batería depende en gran medida o material utilizado para as placas. Consideramos que o chumbo, que son fáciles de aprender, pero concentrarse neles sempre non recomendo.

eletrólitos

Consideramos todas as mesmas baterías de chumbo-ácido. A medida que o electrólito en que están situados, moitas veces actúa ácido sulfúrico. Ten unha densidade específica que pode variar en función do nivel de batería. Neste caso, o principio: canto máis, máis grande. Co tempo, o eletrólitos evapora, ea capacidade da batería diminúe. Tempo de vida afectan en particular operación (conformidade cos regulamentos de seguridade). O eletrólitos da batería pode ser de dous tipos:

• líquido;
• baixo a forma de materiais especiais impregnados.

Polo momento, o tipo máis prevalente en primeiro lugar.

baterías de operación

O uso de baterías recargables pode ser visto en case todas partes. Pense no seu teléfono ou móbil de alimentación ininterrompida materiais para ordenadores. Nunha lanterna común pode ser dado como exemplo (proxectos modernos están cada vez máis fabricados con built-in batería recargable e non están deseñados para células galvânicas). E os coches? Sistemas de "stop-start" e freada regenerativa, que operan as baterías, e son moi esixentes sobre a cadea de partida, descarga profunda e durabilidade. Como verás, sen esas fontes de alimentación é difícil de facer na vida moderna a ninguén.

Esquema de construción da batería

Revisamos a información básica sobre estes dispositivos. Imos aínda prestar atención a un concepto como circuíto na batería. De feito, no ámbito de artigos sobre o pasado, só de paso. esquema de corrente da batería, segundo a historia, foi establecido por primeira vez polo físico francés Gaston Plante. A área das súas creacións de 10 metros cadrados! baterías modernas, en realidade, son só moi reducida e pouco exemplares acabados de batería. Visible para o elemento humano é o único caso. Ofrece comunalidade e integridade estrutural.