Baterioa Karbon-zink | Karbon-zinken bateriako motak | Alaben eta arazoak
Zinkarbaterea
Zinkarbaterea garrantzitsuan erabiltzen da azkeneko 100 urteetan. Ondoren, bi mota daude zinkarbatereen artean – Leclanche baterea eta Zink klorido baterea. Biak baterei nagusiak dira. Baterea hau Goerge Lionel Leclanche-ek sortu zuen 1866an. Hau izan zen lehena amoniak klorko elektrolito nahastura korrosiboa askoz txikiagoa erabilitako baterea. Horretaz aurretik, batere sistemek mineral arrunt azidoen bidezko elektrolito bakarrik erabili zituzten.
Batere-zelula honetan, guraso jarraietako bat erabili zen kontenagailu nagusitzat. Kontenagailua amoniak klorko soluzioarekin bete zen elektrolito gisa. Zenbaki-zink bat jartzean bueltan elektrolito hori kanpo positiboko anodotzat hartu zen. Leclanche batere-zelula honetan, porosa portza bat bete zen manganes dioxiodearen eta karbono polvoaren nahaste batean. Karbono barra bat txertatu zen nahaste horretan.
Porosa portza nahastearekin eta karbono barrarekin bat, positiboko katodotzat edo katodotzat hartu zen eta jarraitasunean amoniak klorko soluzioan kokatu zen guraso jarraitik. 1876an, Leclanche berak hobetu zuen bere diseinu prototipoa zinkarbaterean. Hemen, resina gum bat nahaste batekin batu zuen manganes dioxiodearekin eta karbono polvoarekin bloke solidu bat sortzeko hidrauliko presio batez. Katodoko nahastearen egitura solida honek, Leclanche batere-zelulan porosa portzarik garrantzitsu ez zegoela frogatu zuen. 1888an, Dr. Carl Gassnerrek, Leclanche zelularen eraikuntza gehiago garatu zuen. Hemen, amoniak klorko likidoaren ordez, Paris yesoaren eta amoniak klorko pasta bat erabili zuen elektrolito gisa. Zenbaki-zink barra bat guraso jarraitik kanpo sartzearen ordez, zenbaki-zinkak kontenagailua egin zuen. Beraz, kontenagailu hau baterearen anodotzat ere funtzionatu zen. Baterean oinarriko ekintza kimikoa txikitu zuen zenbaki klorido – amoniak klorko saturatutako odolari buruztunak katodoko nahaste blokeraino estalizunak eginez.
Ondoren, Paris yesoaren ordez ogia erabili zuen elektrolito nahasturan. Hau izan zen lehena zinkarbaterearen diseinu komertziala. Honek ez zuen ibiltarako amaiera. Leclanche baterea gehiago garatu zen merkatuko eskaintza nahi duen moduan XX. mendean. Ondoren, katodoko indarrerako kolektore gisa acetylene beltza karbono erabili zen. Hau grafite baino konduziboa da gehiago. Eraikuntzan zehaztu egin da sekzio-separatzailearen eta venting seal sisteman.
1960ren ondoren, zink klorido batere-zelularen garapenera esforzu gehiago eraman ziren. Hau zinkarbatere mota popularragoa da. Hemen, zink kloridok elektrolito gisa erabiltzen dira, amoniak klorko ordez. Hau garatu zen prestazio hobea emateko aplikazio handiengo irteera dituen batereentzat. Beste hitzetan esanda, zink klorido baterea Leclanche baterea aplikazio handiengo irteera dituentzat ordezkaritza hobea da.
Zinkarbaterearen Erreakzio Kimikoa
Leclanche batere-zelulan, zinkak erabiltzen da anodotzat, manganes dioxiodeak katodotzat eta amoniak klorko elektrolito nagusitzat, baina elektrolitoaren % bat da zink klorido. Zink klorido batere-zelulan, zinkak erabiltzen da anodotzat, manganes dioxiodeak katodotzat eta zink klorido elektrolito gisa.
Zinkarbatereen bi kasuetan, inaktibatzean, zink anodoak erreakzio oxidoa egin du eta zink atomo bakoitzak erreakzio honetan elektron bi eman ditu.
Elektron hauek kanpoan datorren karga zirkuitu bidez katodora heltzen dira.
Leclanche batere-zelulan, amoniak klorko (NH4Cl) elektrolito nahasturan existitzen da NH4+ eta Cl – gisa. Katodotan, MnO2 ammoniak ionarekin (NH4+) reductio prozesuan Mn2O3 bihurtuko da. Gehienez, Mn2O3 erreakzioak amoniak (NH
