Съдържание
- Основи на батерията
- Електрохимия на оловни киселини
- Литиево-йонна електрохимия
- Характеристики на оловни киселини
- Литиево-йонни функции
Два от типовете батерии, които сте най-запознати, може би без дори да знаете, са оловно-киселинната батерия и литиево-йонната батерия. Повечето автомобили в Америка носят оловно-киселинна батерия на борда, докато практически всеки Blackberry и лаптоп компютър получават мощността си от литиево-йонна батерия. Единият вид батерия е подходящ за вашата кола, а другият за вашия мобилен телефон произтича от химикалите, използвани във всеки тип батерия.
Основи на батерията
Батерията е електрохимично устройство, което означава, че създава електричество чрез контролирани химически реакции между различни вещества. Повечето батерии, включително батерии с литиеви йони и оловни киселини, включват анод, катод и вещество между тях служи като електролит. Анодът обикновено е положителният терминал и електрически ток се влива в него, когато батерията се използва. Катодът обикновено е отрицателният терминал и когато се използва електрически ток изтича от него. Химията между тях е това, което осигурява електрическия ток с неговия заряд, но те изискват трето вещество под формата на електролит, за да служи като среда. Ако анодът и катодът влязоха в контакт, резултатът би бил късо съединение.
Електрохимия на оловни киселини
Анодът и катодът в типична батерия с оловна киселина са направени от оловен и оловен диоксид и те се мостират от електролит на разтвор, който е приблизително една трета сярна киселина. Докато акумулаторът разрежда електричество, химическата реакция постепенно превръща двата електрода в оловен сулфат. Презареждането на батерията частично отменя тази конверсия.
Литиево-йонна електрохимия
В литиево-йонните батерии се използват различни вещества, като общият елемент е миграцията на литий между електродите по време на реакцията на производство на електричество. Графитът обикновено се използва за направата на анода, докато катодите могат да бъдат направени от литиев кобалтов оксид, литиев железен фосфат или литиев манганов оксид и други вещества на основата на литий. Електролитът обикновено е разтвор на литиева сол в органичен разтворител. Презареждането на литиево-йонна батерия обръща миграцията на литий в химията на batterys.
Характеристики на оловни киселини
Оловните киселинни батерии са един от най-старите практични, акумулаторни батерии, датиращи от средата на 19 век. Те имат един от най-ниските дизайни на батерия с тегло и тегло и обем, което ги прави много големи и тежки за общото количество мощност, която могат да отделят. Това, което им предстои, е, че те имат много високо съотношение на тежест и тегло, което означава, че могат да доставят голям тласък на електроенергията наведнъж. Това ги прави идеални за приложения, които се нуждаят от голям внезапен прилив на енергия, като например автомобилни стартери. Оловни киселинни батерии също са евтини за производство. Те обаче не са много добри в роли, които изискват постоянно, ниско или средно снабдяване с електроенергия за дълъг период от време. Те също имат дълго време за презареждане.
Литиево-йонни функции
Особено в сравнение с оловно-кисела батерия, литиево-йонните конструкции имат високо съотношение мощност / тегло и мощност към обем. Трудно би било да си представим модерни преносими компютри, клетъчни телефони и други електронни устройства, жадни за захранване, без тези батерии, защото да се отговори на тези нужди за захранване с други дизайни на батерии, би означавало по-кратки батерии с по-кратък живот. Има дори литиево-йонни батерии с голяма възможност за пренапрежение, като тази на оловно-кисела батерия. Те обаче имат два големи недостатъка. Първо, те са много скъпи за изработка. Второ, способността им да задържат заряд намалява дори когато батерията не се използва. Акумулаторна батерия може да работи с добър капацитет няколко години. Всеки, който е запазил една и съща батерия за мобилен телефон или лаптоп за година или две, знае същото, не може да се каже за типичната литиево-йонна батерия.