Construción e funcionamento da batería alcalina

As pilas converteron un dos equipos máis importantes e máis utilizados hoxe en día. As pilas úsanse onde o suministro de enerxía non é regular, onde se require baixa tensión (é dicir, inferior á tensión de suministro); reloxos, móviles e moitos outros tipos pequenos de equipos que requiren menor tensión, principalmente funcionan con pila. A principal vantaxe da pila é que poden cargarse e usarse se a capacidade de suministrar enerxía diminúe. As células son a unidade da pila, moitas células completan unha pila. Hai principalmente dous tipos de pila, pila de chumbo-ácido e pila alcalina.
A primeira pila alcalina foi lanzada ao mercado por Eveready Battery, Toronto. Foi desenvolvida por Lew Urry, químico engadido a esta empresa.

Lew Urry desenvolveu a pequena pila alcalina en 1949. O inventor traballaba para a Eveready Battery Co. no seu laboratorio de investigación en Parma, Ohio. A pila alcalina dura entre cinco e oito veces máis que as celdas de zinco-carbono, as súas predecesoras.

Pilas alcalinas

Estas pilas foron introducidas para superar o peso e a debilidade mecánica das placas de chumbo. O principio de funcionamento da pila alcalina basease na reacción entre o zinco (Zn) e o dióxido de manganeso (MnO2). A pila alcalina denomínase así porque o electrólito utilizado nela é hidróxido de potasio, unha substancia puramente alcalina.

Vantaxes da pila alcalina

1. Esta ten alta densidade de enerxía.

2. Esta pila funciona igualmente ben tanto en aplicacions continuas como intermitentes.

3. Esta funciona igualmente ben en descargas de baixo e alto ritmo.

4. Esta tamén funciona igualmente ben a temperatura ambiente e a baixas temperaturas.

5. A pila alcalina tamén ten baixa resistencia eléctrica interna.

6. Ten suficiente durabilidade propia.

7. A fuga é baixa nesta pila.

8. Ten mellor estabilidade dimensional.

Desvantaxe da pila alcalina

Practicamente, este tipo de pila non ten ningunha desvantaxe excepto o seu alto custo.

Construción da pila alcalina

O corpo da pila está feito dun tambor de acero oco. Este tambor contén todos os materiais da pila, e tamén serve como catodo da pila. O terminal positivo da pila proxecciónase desde a parte superior deste tambor. Pó de dióxido de manganeso (MnO2) finamente granulado mezclado con polvo de carón é fundido na superficie periférica interior do tambor cilíndrico baleiro. Esta mezcla moldada serve como a mezcla de catodo da pila alcalina. A superficie interior da capa espesa de mezcla de catodo está cuberta cun separador de papel. O espazo central, dentro deste separador de papel, está cheo de pó de zinco con electrólito de hidróxido de potasio. O zinco serve como ánodo, e a súa forma en pó aumenta a superficie de contacto. O separador de papel empapado con hidróxido de potasio mantiñe o electrólito entre o catodo (MnO2) e o ánodo (Zn). Un pino metálico (preferiblemente de latón) insértase ao longo do eixe central da pila alcalina para recoller a carga negativa. Este pino chámase pino colector negativo. Este pino toca unha tapa selada metálica. Hai unha cuberta de plástico xusto dentro da tapa selada metálica, e esta cuberta de plástico separa electricamente o tambor de acero positivo e a tapa final negativa da pila alcalina.

Nunha célula de pila alcalina, o pó de zinco serve como ánodo; o dióxido de manganeso serve como catodo e o hidróxido de potasio serve como electrólito.
A primeira reacción parcial é,

A segunda reacción parcial é,

Reacción global,

Unha célula de pila alcalina está clasificada para 1.5 V. Unha nova célula alcalina non descargada amosa unha tensión de 1.50 a 1.65 V. A tensión media baixo condición de carga pode ser de 1.1 a 1.3 V. Unha célula alcalina AA xeralmente está clasificada para 700 mA.
Hai varios tipos de pila alcalina dependendo de varios parámetros.
Dependendo da composición dos materiais activos das placas, hai catro tipos de batería. Son os seguintes,

1. Níquel ferro (ou Edison).

2. Níquel-cadmio (ou Nife).

3. Prata-zinco.

4. Bateria Alkum.

Dependendo do método de montaxe, estas pilas clasificanse como células ou pilas seladas e non seladas.
Dependendo do deseño das placas, a pila alcalina clasifícase como batería de bolsillo cerrado e aberto.

Usos das pilas alcalinas

Hai varios tipos desta pila e diferentes pilas úsanse para diferentes propósitos. Como, as baterías de níquel-ferro úsanse para a propulsión de camións industriais e locomotoras de minas. Nas condicións de aire tamén, este tipo de batería úsase. Outro tipo de pila alcalina é a batería de níquel-cadmio; úsanse en liñas aéreas comerciais, avións militares para iniciar o motor principal. Polo tanto, podemos dicir que a pila alcalina usa principalmente en vehículos en movemento e propósitos industriais.

Declaración: Respeitar o orixinal, artigos bons merecen compartirse, se hai algún incumprimento, por favor contacte para eliminar.