Alkaline Batteries Konstruktion ja toiminta alkaalipattereissa

Akut ovat nykyään yksi tärkeimmistä ja eniten käytetyistä laitteista. Akut käytetään paikoissa, joissa sähköntarjonta ei ole säännöllistä, tai kun tarvitaan alhaisempaa jännitettä (eli pienempi kuin tarjottava jännite); kellot, matkapuhelimet ja monet muut pienet laitteet, jotka vaativat vähemmän jännitettä, toimivat pääasiassa akulla. Akujen suurin etu on, että niitä voidaan ladata ja käyttää, jos niiden kyky tarjota energia heikkenee. Solut ovat akuun perusyksikkö, useat solut muodostavat akun. Pääasiassa on olemassa kaksi akuityyppiä, lyijy happo aku ja alakalineaku.
Ensimmäinen alkalineaku tuotiin markkinoille Eveready Battery -yrityksen toimesta Torontoissa. Se kehitettiin Lew Urryn, joka työskenteli yrityksessä kemiallisena insinöörinä, toimesta.

Lew Urry kehitti pieni alkalineaku vuonna 1949. Keksijä työskenteli Eveready Battery Co:n tutkimuslaboratoriossa Parmassa, Ohiossa. Alkalineaku kestää viisi- tai kahdeksankertaisesti pidempään kuin sinki hiilisaaret, sen edeltäjät.

Alkalineakut

Nämä akut on tuotettu ylitsevuotavan lyijylaatan painon ja mekaanisen heikkouden voittamiseksi. Alkalineakun päätö toimintaperiaate perustuu sinkin (Zn) ja manganeen dioksidin (MnO2) väliseen reaktioon. Alkalineaku on nimetty näin, koska siinä käytetään elektroliaattana potasiumihappoa, joka on puhtaasti alkalinen aine.

Alkalineakun edut

1. Tällä on korkea energiatiheyttä.

2. Tämä aku toimii yhtä hyvin sekä jatkuvissa että epäjatkuvissa sovelluksissa.

3. Tämä toimii yhtä hyvin sekä matalassa että korkeassa purkujännitteen tasossa.

4. Tämä toimii yhtä hyvin sekä normaalilla että matalalla lämpötilalla.

5. Alkalineakulla on myös matala sisäinen resistanssi.

6. Sillä on riittävästi pitkä omavalta.

7. Levytys on alhainen tässä akussa.

8. Sillä on parempi ulottuvuudellinen vakaus.

Alkalineakun haitat

Käytännössä tämä aku ei ole poikkeuksellisesti haitallinen, paitsi sen korkeasta hinnasta.

Alkalineakun rakennus

Akuun runko on tehty tyhjästä teräsrummutuksesta. Tämä rummu sisältää kaikki akun materiaalit, ja se toimii myös akun katoodina. Akun positiivinen polttopiste projisoituu tämän rummun huipusta. Hienohiekkainen manganeen dioksidipulssi (MnO2), joka on sekoitettu hiilenpölyyn, on muovattu tyhjän sylinterimäisen rummun sisäiseen reunapintaan. Tämä muovattu seos toimii alkalineakun katoodiseoksena. Katoodiseoksen sisäpinta on peitetty paperierottimella. Tämän paperierottimen sisäinen keskioso on täytetty sinkipölyllä, johon on lisätty potasiumihappoelektroliitti. Sinki toimii anoodina, ja sen pölymuoto kasvattaa yhteyden pinta-alaa. Paperierottin, joka on imbottu potasiumihappoon, pitää elektroliaitan katoodin (MnO2) ja anoodin (Zn) välissä. Metallinen pinne (parhaassa tapauksessa pronssista valmistettu) on asetettu alkaliakun keskiakselille negatiivisen varauksen keräämiseksi. Tätä pintaa kutsutaan negatiiviseksi kerääjäpinnekseksi. Tämä pinne on yhteydessä metalliseen päätöksiin suljetuun kappeen. On olemassa muovikansi, joka on sijoitettu metallisen päätöksiin suljetun kappaleen sisälle, ja tämä muovikansi erottaa sähköisesti positiivisen teräsrumpun ja negatiivisen päätöksiin suljetun kappaleen alkalineakulla.

Alkalineakun solussa sinkipöly toimii anoodina, manganeen diokside katoodina ja potasiumihappo elektroliittina.
Ensimmäinen puolareaktio on,

Toinen puolareaktio on,

Yhteensä reaktio,

Alkalineakun solu on luokiteltu 1,5 V:lle. Uusi, ei purkautunut alkaline solu näyttää jännitettä 1,50-1,65 V. Keskiarvo jännite ladattavana saattaa olla 1,1-1,3 V. AA alkaline solu on yleensä luokiteltu 700 mA:lle.
On olemassa erilaisia alkalineakutyyppejä eri parametreihin perustuen.
Piirteiden aktiivisten materiaalien koostumuksen mukaan on neljä akutyyppiä. Ne ovat seuraavat,

1. Nikkeli rauta (tai Edison).

2. Nikkeli-kadmium (tai Nife).

3. Hopea sinkki.

4. Alkum aku.

Nämä akut on luokiteltu tiiviisti ja avoimiksi soluiksi tai akkuiksi riippuen niiden kokoonpanotavasta.
Ruudun suunnittelun mukaan alkalineaku on luokiteltu suljetuksi ja avoimeksi ruudun typpeksi akkuksi.

Alkalineakujen käyttötarkoitukset

On olemassa erilaisia tyyppiä tällaisia akkuja, ja eri akut käytetään eri tarkoituksiin. Esimerkiksi nikkeli-ruosteakut käytetään teollisuuden ajoneuvojen ja kaivostoimintojen kuljetusajoneuvojen liikuttamiseen. Ilmastoinnissa myös käytetään tällaisia akkuja. Toisessa tyyppiä alkalineakku on nikkeli-kadmiumakku; ne käytetään kaupallisissa lentoyhtiöissä, sotilaslentokoneissa päämoottorin käynnistämiseen. Voimme siis sanoa, että alkalineakkuja käytetään pääasiassa liikkuviin ajoneuvoihin ja teollisuuskäyttöön.

Lausunto: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jaettava, jos on rikkominen niin ota yhteyttä poistamaan.