Baterie na bází alkalických látek Konstrukce a funkce alkalické baterie

Baterie se staly jednou z nejdůležitějších a nejčastěji používaných výbav dnes. Baterie se používají tam, kde je dodávka elektrické energie neregulérní, kde je potřeba nízké napětí (tj. nižší než dodávkové napětí); hodinky, mobilní telefony a mnoho jiných malých zařízení, která vyžadují nižší napětí, běžně fungují na baterii. Hlavní výhodou baterií je, že se dají nabíjet a používat, pokud se sníží schopnost dodávky energie. Články jsou jednotkami baterií, mnoho článků tvoří baterii. Existuje především dvě hlavní typy baterií, olověnokyslíková baterie a alkalická baterie.
První alkalická baterie byla uvedena na trh společností Eveready Battery, Toronto. Byla vyvinuta Lewem Urrym, který byl spojen s touto firmou jako chemický inženýr.

Lew Urry vyvinul malou alkalickou baterii v roce 1949. Vynálezce pracoval pro společnost Eveready Battery Co. ve výzkumné laboratoři v Parmě, Ohio. Alkalická baterie vydrží pětkrát až osmkrát déle než zinkové uhlíkové články, jejich předchůdci.

Alkalické baterie

Tyto baterie byly zavedeny, aby překonaly hmotnost a mechanickou slabost olověných desek. Hlavní princip fungování alkalické baterie je založen na reakci mezi cínem (Zn) a oxidem manganu (MnO2). Alkalická baterie má své jméno podle toho, že elektrolytem použitým v ní je hydroxid draselný, čistě alkalická látka.

Výhody alkalické baterie

1. Tato baterie má vysokou hustotu energie.

2. Tato baterie stejně dobře funguje jak v kontinuálních, tak i v intermitentních aplikacích.

3. Funguje stejně dobře při nízké i vysoké rychlosti vybíjení.

4. Funguje stejně dobře při okolní teplotě i při nízké teplotě.

5. Alkalická baterie má také nízkou vnitřní odpor.

6. Má dostatečně dlouhou životnost.

7. Úniky jsou v této baterii nízké.

8. Má lepší rozměrovou stabilitu.

Nevýhody alkalické baterie

Prakticky tento typ baterie nemá žádné nevýhody, kromě své vysoké ceny.

Konstrukce alkalické baterie

Tělo baterie je vyrobeno z duté ocelové bubliny. Tato bublina obsahuje všechny materiály baterie a slouží také jako katoda baterie. Kladné terminálové spojení baterie je vedeno z horní části této bubliny. Jemně zrnité práškové manganové dioxydu (MnO2) smíchané s uhlíkovým prachem jsou taveny na vnitřní periferní povrch prázdné válcové bubliny. Tento tavený směs slouží jako katodový směs alkalické baterie. Vnitřní povrch silné vrstvy katodové směsi je pokryt papírovým separátorem. Centrální prostor uvnitř tohoto papírového separátoru je vyplněn cínovým prachem s elektrolytem hydroxidem draselným. Cín slouží jako anoda a jeho prášková forma zvyšuje plochu kontaktu. Papírový separátor nasáklý hydroxidem draselným drží elektrolyt mezi katodou (MnO2) a anodou (Zn). Kovy pin (preferovaně z mosazi) je vložen podél centrální osy alkalické baterie, aby shromažďoval záporný náboj. Tento pin se nazývá záporný sběrač. Tento pin je v kontaktu s kovovým uzavřeným krytkou. Je zde plastová krytka hned uvnitř kovové uzavřené krytky, a tato plastová krytka elektricky odděluje kladnou ocelovou bublinu a zápornou koncepcí alkalické baterie.

V alkalické bateriové buňce slouží práškový cín jako anoda; manganový dioxyd jako katoda a hydroxid draselný jako elektrolyt.
První poloreakce je,

Druhá poloreakce je,

Celková reakce,

Alkalická bateriová buňka je vyhodnocena na 1,5 V. Nová nevybíjená alkalická buňka ukazuje napětí 1,50 až 1,65 V. Průměrné napětí za zatěžovacích podmínek může být 1,1 až 1,3 V. AA alkalická buňka je obecně vyhodnocena na 700 mA.
Existuje mnoho typů alkalických baterií v závislosti na různých parametrech.
V závislosti na složení aktivních materiálů desek existují čtyři typy baterií. Jsou následující,

1. Nickel železo (nebo Edison).

2. Nikel-kadmium (nebo Nife).

3. Stříbrný cín.

4. Alkum baterie.

V závislosti na metodě montáže jsou tyto baterie klasifikovány jako uzavřené a neuzavřené články nebo baterie.
V závislosti na konstrukci desek jsou alkalické baterie klasifikovány jako uzavřené kapsy a otevřené kapsy.

Použití alkalických baterií

Existuje mnoho typů těchto baterií a různé baterie se používají pro různé účely. Například, nikl-železné baterie se používají pro pohon průmyslových vozíků a důlních lokomotiv. V klimatizačních systémech se také používají. Další typ alkalické baterie je nikl-kadmiová baterie; ty se používají v komerčních leteckých dopravcích, vojenských letadlech pro spouštění hlavního motoru. Můžeme tedy říci, že alkalické baterie se především používají v pohyblivých vozidlech a pro průmyslové účely.

Prohlášení: Respektujte původ, dobré články jsou hodné sdílení, pokud dojde k porušení autorských práv, prosím, kontaktujte nás pro jejich odebrání.