Baterioj: mekanismo operacio, la mastruma principo kaj la skemo

Aŭtonoma fontoj de elektro estas inter la plej utilaj inventoj de la homaro. Kio estas telefono aŭ radio, kiuj ne havas pilojn? La aparato de multaj aparatoj, tiel kiel liaj kondiĉoj de uzo ne ĉiam provizas konstantan fonton de nutrado, do tiuj energifontoj povas komforte funkciigi preskaŭ ie ajn en la mondo. Post mallonga antaŭparolo, ni akiras malsupren al la artikolo.

Kio estas baterio?

En ampleksa senso, ĉi tiu termino estas intencita mekanismo kiu sub iuj kondiĉoj de uzo povas stoki ajna tipo de energio, kaj en aliaj - elspezi renkonti homaj bezonoj.

Baterioj amasigi elektron de ekstera potenco fonto, kaj tiam donu al ŝi la koneksa konsumantoj por ke ili povas fari ilian laboron. Tiel, kiam la aparatoj estas konstante kemiaj reagoj inter la electrolito kaj la elektrodo telerojn. Por iu, ĉi tiu dezajno estas disponebla en bankoj, kaj de kiuj pilojn formiĝas. konstruo datumoj aparato provizas por tensio, kutime 1.2-2 V, kiu estas tre malmulta. Tial, por pliigi la rendimenton de fontoj de nutrado, kaj uzi malsamajn tipojn de ligo.

Kiel funkcios la elfluulo pilojn?

Datumoj nutrado aparato provizas ligon al la por kaj kontraŭ. Ili funkcias jene: Kiam la ŝarĝo estas konektita al la elektrodoj (kiel ekzemplon oni povas konsideri ampolo), estas fermita elektra cirkvito. Kiel komencas flui elfluon aktuala. Estas formita de la movado de elektronoj, anjonoj kaj katjonoj. Pli detala informo pri kiel kaj kion okazas, Vi povas diri nur kiel ekzemploj.

Ni supozu, ke ni havas baterio kie la pozitiva elektrodo - estas nikelo rusto, kiu estis aldonita grafito plibonigi konduktiveco. kadmio spongon estis uzata por la negativaj telero. Do, kiam estas alta, la eroj de la aktiva oksigeno estas liberigita kaj falos en la elektroliton. Tiel ili estas disigita de partoj kiuj estas kiel elektro (kiel elektronoj). La eroj de aktiva oksigeno estas direktitaj al la negativaj platoj, kie ili estas oxidado kadmio.

baterio funkciado je akuzo

Vi devas malkonekti la ŝarĝon en la fina stacioj de la platoj. Ili ankaŭ nutris, tipe PK tensio (sed povas esti premita, depende de la kazo) kiu estas pli granda ol la valoro de la kuirilaro kiu estas ŝargita. Cetere, la polaridad devas esti la sama. Jen minus kaj plus fina stacio de la konsumanto kaj la fonto devas kongrui. Notu, ke la plado devas nepre posedi pli da potenco ol ekzistas en la kuirilaro, por subpremi la restaĵoj de energio en ĝi kaj krei elektran kurenton, kies direkto estas kontraŭa eligi. Rezulte, ŝanĝo kaj kemiaj procezoj kiuj okazas en la kuirilaro.

Ni rigardu ekzemplon de la antaŭa alineo de la artikolo. Tie la pozitiva elektrodo estos riĉigita kun oksigeno, kaj la negativa reakiri pura kadmio. Resumante, ni povas diri ke en la tempo de ŝarĝo kaj malŝarĝo nur ŝanĝi la kemia komponado de la elektrodoj. Tio ĉi ne aplikiĝas al la electrolito. Sed ĝi povas evaporar, kiu havos negativan efikon sur baterio vivo.

Tiel, ni ekzamenis la principo de operacio de ajna baterio. Nun ni lernos kiel dum operacio povas plibonigi lia okupas.

paralelaj ligo

La aktuala valoro dependas de granda kvanto de faktoroj. Unuavice sub tiu komprenas la dezajno, la materialoj uzitaj kaj iliaj dimensioj. La granda areo de la elektrodoj estas, des pli aktualaj ciferoj oni povas rezisti. Tiu principo estas uzata por paralelaj ligo de la sama tipo de ĉeloj en piloj. Ĉi tiu estas farita, se vi volas pliigi la valoron de la fluo kiu iras al la ŝarĝon. Sed samtempe necesas levi la potencon kaj energifonto.

serio ligo

Se ni konsideras la bankoj de kiuj la pilojn, ĝi devas diri ke ili estas, ĝenerale, en la sama loĝejo. Simila tipo de konekto uzita akiri grandan rendimenton kun malpli streĉiteco perdo.

Vidu la uzo de ĉi tiu dezajno povas, malmuntitaj automotriz piloj estas plumbo-acida. Oni diras ke ĉi tiu tipo de uzo ne nur en la aparato de la aŭto baterio, ĝi estas simple la plej verŝajna maniero distingi, kiel faras ĉi tiu tipo de rilato. En ĉi tiu kazo, vi certigi ke ne ekzistas metalo kontakton, kaj estis fidinda galvana ligo tra la electrolito. Sed tio estas nur esti komprenata en rilato al ĉi tiu tipo. En aliaj kazoj, malsama aro tasko estos efektivigita la konekton.

Tipoj de piloj

Ili diferencas pro sia celo, ŝancoj kaj efektivigo de materialo. Nuntempe, modernaj produktado majstris la produktado de pli ol tri dekduo tipoj, kiuj diferencas en la komponado de la elektrodoj kaj la elektrolito uzita. Ekzemple, li-jono piloj povas fanfaroni de familio de 12 konataj modeloj. Kondiĉe povas distingi la sekvajn tipojn:

1. Plumbo-acido.
2. Litio.
3. Nikelo-kadmio.

Tiu estas la plej populara reprezentantoj. Sed por kompreni la ŝancoj ni proponas konatiĝi kun la listo de materialoj kiu povas servi kiel elektrodoj:

• fero;
• konduki;
• titanio;
• litio;
• kadmio;
• kobalto;
• nikelo;
• zinko;
• vanado;
• arĝento;
• aluminio;
• kelkaj aliaj elementoj, kiu, tamen, estas tre maloftaj.

Uzante malsamajn materialojn influas la produktadon karakterizaĵoj akiris kaj do sur medio. Do, ekzemple, li-jono piloj estas uzataj en komputilo kaj porteblaj aparatoj. Dum la nikelo-kadmio estas uzataj kiel anstataŭaĵo por konvencia elektrokemia ĉeloj. Teorie, ĉiuj specoj de piloj povas funkcii kun ajna ŝarĝo. La sola demando estas, kiel pravigita estas tia apliko.

Ŝlosilo Trajtoj

Ni jam vidis ke tiaj pilojn, la aparato de la strukturoj de kiu ili estas faritaj. Nun ni koncentras sur kio influas ilian operacion. Gravaj por ni karakterizaĵoj estas:

1. Denseco nomita karakteriza kvanto de energio rilatumo al la volumeno aŭ pezo de la baterio.
2. Ĝi rilatas al la maksimuma kapablo de la pilo valoron, ke ĝi povas doni dum la procezo de malŝarĝo ĝis plej malalta tensio. Tiu figuro estas esprimita en amperoj-horoj aŭ kulomboj. Eble ankaŭ indiki energio kapacito. Ĝi estas mezurita en vatoj-horoj aŭ Joules. La problemo de tia ujo - raporti la kvanton de energio kiu estas donita dum malŝarĝo ĝis minimumo akceptebla tensio.
3. Temperaturo modon influas la elektra propraĵoj de la baterio. Kiam estas serioza devio de la rekomenditaj mastruma gamo de la fabrikanto, estas alta probablo de kontaktilo malsukceso. Tiu estas ĉar la malvarmo kaj varmo influas la indico de kemiaj reakcioj, kaj ankaŭ interna premo.
4. Ĝi rilatas al mem-altan kapablon perdo kiuj okazas post la baterio, kiam ne ekzistas ŝarĝo sur la fina stacioj. En multaj manieroj, tiu figuro dependas de la versio kaj povas esti pliigita se malriĉa izolaĵo.

Ĉi tiuj estas la karakterizaĵoj de la kuirilaroj kaj doni la plej grandan intereson por ni. Kompreneble, se vi devas fari ion novan kaj ekskluzivan, antaŭe nevidita, kaj vi eble bezonas ion pli. Sed tio estas tre neverŝajna.

La aparato elektrodoj

Kiel ekzemplo, ni prenu la plumbo platoj. Kvankam tiuj ili iam estis. Moderna telero farita el plumbo-kalcio alojo. Ĉi atingas malaltan nivelon de mem-malŝarĝo la baterio (50% kapacito estas perdita por 18 monatoj). Ĝi ankaŭ permesas uzi akvon ŝpareme (de 1 gramo po amperoj-horo).

Vi povas renkonti kaj hibrida konstruo kie, krom plumbo, aldonas al la pozitiva elektrodo de antimono, kaj en la negativa - kalcio. Tamen, en tiaj kazoj, ekzistas pliigita akvokonsumo. Pliigi la rezisto al korodo procezoj, aldonu stano aŭ arĝento.

Elektrodoj farita per la krado strukturo de la aktiva komponaĵo kovritaj tavolo. La komenco de funkciado de la baterio grandparte dependas de kio materialo estas uzata por la telerojn. Ni konsideras la plumbo, kiuj estas facile lernebla, sed koncentriĝi pri ili ĉiam ne rekomendas.

elektroliton

Ni konsideras la tutan saman plumbo-acidaj baterioj. Kiel la electrolito, en kiu ili estas metitaj, ofte agas sulfata acido. Ĝi havas specifan densecon kiu povas varii depende de la baterio nivelo. En ĉi tiu kazo, la principo: la pli granda, la pli alta. Kun la tempo, la electrolito evapora, kaj la baterio kapablo malgrandiĝas. Vivodaŭro influas aparta operacio (plenumo de sekureco reguloj). La baterio electrolito eblas de du tipoj:

• likva;
• en la formo de trempitaj specialaj materialoj.

Nuntempe, la plej ofta tipo unue.

operacio piloj

Uzante reŝargeblaj piloj povas vidi preskaŭ ĉie. Pensu pri via poŝtelefono aŭ Uninterruptible nutrado por komputiloj. En ordinara poŝlampo povas esti donita kiel ekzemplo (modernaj dezajnoj estas ĉiam pli fabrikita kun integrita akumulatoro kaj ne desegnita por Galvana pilo). Kaj aŭtoj? Sistemoj de "halto-komenco" kaj regenera bremsita de operacii la pilojn kaj metis gxin altaj postuloj sur la startanta fluo, profunda elfluon kaj fortikeco. Kiel vi povas vidi, sen ĉi tiuj fontoj de nutrado estas malfacile fari en moderna vivo al iu ajn.

Skemo de konstruo de la baterio

Ni reviziis la baza informo en ĉi tiuj aparatoj. Ni eĉ atentu tia koncepto kiel la baterio cirkviton. Efektive, en la kadro de artikoloj sur lin la pasinteco, nur preterpase. Baterio aktuala skemo, laŭ historio, estis unue establita de franca fizikisto Gaston Plante. La areo de sia kreaĵoj ol 10 kvadrataj metroj! Moderna pilojn, fakte, estas nur ege reduktita kaj iom finitaj kopioj de sia baterio. Videbla al la homa elemento estas la nura kazo. Ĝi provizas komuneco kaj strukturan integrecon.