Κατασκευή Και Λειτουργία Αλκαλινών Μπαταριών
Μπαταρίες έχουν γίνει ένα από τα πιο σημαντικά και πιο χρησιμοποιούμενα εξοπλισμό αυτές τις μέρες. Οι μπαταρίες χρησιμοποιούνται όπου η παροχή ενέργειας δεν είναι σταθερή, όπου απαιτείται χαμηλή τάση (δηλαδή χαμηλότερη από την τάση παροχής). Ρολόγια, κινητά τηλέφωνα και πολλά άλλα μικρά είδη εξοπλισμού που απαιτούν χαμηλότερη τάση, λειτουργούν κυρίως με μπαταρίες. Το κύριο πλεονέκτημα των μπαταριών είναι ότι μπορούν να φορτίζονται και να χρησιμοποιούνται αν η ικανότητα παροχής ενέργειας μειωθεί. Τα κύτταρα είναι το μοναδικό μέρος της μπαταρίας, πολλά κύτταρα συμπληρώνουν μια μπαταρία. Υπάρχουν κυρίως δύο τύποι μπαταριών, μολυβδοξηική μπαταρία και αλκαλινή μπαταρία.
Η πρώτη αλκαλινή μπαταρία ήρθε στην αγορά από την Eveready Battery, Toronto. Αναπτύχθηκε από τον Lew Urry, ο οποίος ήταν συνδεδεμένος με αυτή την εταιρεία ως χημικός μηχανικός.
Lew Urry ανέπτυξε τη μικρή αλκαλινή μπαταρία το 1949. Ο εφευρέτης εργαζόταν για την Eveready Battery Co. στο εργαστήριο έρευνας της στο Parma, Ohio. Η αλκαλινή μπαταρία διαρκεί πέντε έως οκτώ φορές τόσο όσο οι ζινκ-άνθρακες κύτταροι, οι προκατόχοι της.
Αλκαλινές Μπαταρίες
Αυτές οι μπαταρίες παρουσιάστηκαν για να ξεπεράσουν το βάρος και τη μηχανική αδύναμη των πλακών μολύβδου. Το κύριο λειτουργικό πρίγκιπο της αλκαλινής μπαταρίας βασίζεται στην αντίδραση μεταξύ του ζινκ (Zn) και του διοξειδίου μαγγανίου (MnO2). Η αλκαλινή μπαταρία ονομάζεται έτσι επειδή το ηλεκτρολύτη που χρησιμοποιείται είναι το υδροξίδιο καλίου, ένα απολύτως αλκαλικό υλικό.
Πλεονεκτήματα της Αλκαλινής Μπαταρίας
Αυτή έχει υψηλή πυκνότητα ενέργειας.
Αυτή η μπαταρία επιδεικνύει ίση απόδοση σε συνεχείς και διακοπτόμενες εφαρμογές.
Επιδεικνύει ίση απόδοση σε χαμηλά και υψηλά ποσοστά αποστροφής.
Επιδεικνύει ίση απόδοση σε περιβαλλοντική θερμοκρασία και σε χαμηλή θερμοκρασία.
Η αλκαλινή μπαταρία έχει επίσης χαμηλή εσωτερική αντίσταση.
Έχει αρκετή μεγάλη διάρκεια ζωής.
Η διαρροή είναι χαμηλή σε αυτή τη μπαταρία.
Έχει καλύτερη διαστατική σταθερότητα.
Μειονέκτημα της Αλκαλινής Μπαταρίας
Πρακτικά, αυτός ο τύπος μπαταρίας δεν έχει κανένα μειονέκτημα εκτός από το υψηλό κόστος του.
Κατασκευή της Αλκαλινής Μπαταρίας
Το σώμα της μπαταρίας φτιάχνεται από ένα κενό χάλυβα δοχείο. Αυτό το δοχείο περιέχει όλα τα υλικά της μπαταρίας και λειτουργεί επίσης ως κάθοδος της μπαταρίας. Το θετικό σύνδεσμα της μπαταρίας εκτείνεται από την κορυφή αυτού του δοχείου. Μια μείγνυση από χαλκούνιο διοξειδίου (MnO2) και άνθρακα πυροδαφνίδων πλάστωνεται στην εσωτερική περιφερειακή επιφάνεια του κενού κυλινδρικού δοχείου. Αυτή η πλαστική μείγνυση λειτουργεί ως κάθοδος μείγνυση της αλκαλινής μπαταρίας. Η εσωτερική επιφάνεια του διαστατικού στρώματος της κάθοδος κάλυπτεται με ένα χαρτί αποχωριστή. Το κεντρικό χώρο, μέσα από αυτό το χαρτί αποχωριστή, γεμίζεται με ζινκ πούδρα με υδροξίδιο καλίου ως ηλεκτρολύτη. Το ζινκ λειτουργεί ως ανόδος, και η πούδρα του αυξάνει την επιφάνεια επαφής. Το χαρτί αποχωριστή, βρεγμένο με υδροξίδιο καλίου, κρατά τον ηλεκτρολύτη μεταξύ της κάθοδος (MnO2) και της ανόδου (Zn). Ένα μεταλλικό κομμάτι (προτιμητικά από χαλκό) εισάγεται κατά μήκος του κεντρικού άξονα της αλκαλινής μπαταρίας για τη συλλογή της αρνητικής φορτίδας. Αυτό το κομμάτι ονομάζεται αρνητικό συλλέκτης. Αυτό το κομμάτι είναι σε επαφή με ένα μεταλλικό κάλυμμα σφραγίδας. Υπάρχει ένα πλαστικό κάλυμμα ακριβώς μέσα στο μεταλλικό κάλυμμα σφραγίδας, και αυτό το πλαστικό κάλυμμα ηλεκτρικά χωρίζει το θετικό χάλυβα δοχείο και το αρνητικό κάλυμμα σφραγίδας της αλκαλινής μπαταρίας.
Σε ένα κύτταρο αλκαλινής μπαταρίας, η ζινκ πούδρα λειτουργεί ως ανόδος, το διοξείδιο μαγγανίου ως κάθοδος και το υδροξίδιο καλίου ως ηλεκτρολύτη.
Η πρώτη μισή αντίδραση είναι,
Η δεύτερη μισή αντίδραση είναι,
Η συνολική αντίδραση,
Ένα κύτταρο αλκαλινής μπαταρίας έχει κατατάξει 1,5 V. Ένα νέο κύτταρο αλκαλινής μπαταρίας που δεν έχει αποστραφεί έχει τάση 1,50 έως 1,65 V. Η μέση τάση υπό φορτίο μπορεί να είναι 1,1 έως 1,3 V. Ένα κύτταρο AA αλκαλινής μπαταρίας είναι συνήθως κατατεθειμένο για 700 mA.
Υπάρχουν διάφορα
