Costruzione delle batterie alcaline Funzionamento della batteria alcalina
Baterie sono diventate uno degli equipaggiamenti più importanti e utilizzati oggi. Le baterie vengono utilizzate dove l'approvvigionamento di energia non è regolare, dove è richiesta una tensione bassa (cioè inferiore alla tensione di rete); orologi, telefoni cellulari e molte altre piccole attrezzature che richiedono una tensione minore, funzionano principalmente con le batterie. Il principale vantaggio delle batterie è che possono essere ricaricate e utilizzate se la capacità di fornire energia si riduce. Le celle sono l'unità della batteria, molte celle completano una batteria. Esistono principalmente due tipi di batteria, batteria al piombo-acido e batteria alcalina.
La prima batteria alcalina fu introdotta sul mercato da Eveready Battery, Toronto. Fu sviluppata da Lew Urry, che era un ingegnere chimico in questa azienda.
Lew Urry sviluppò la piccola batteria alcalina nel 1949. L'inventore lavorava per la Eveready Battery Co. presso il loro laboratorio di ricerca a Parma, Ohio. La batteria alcalina dura cinque a otto volte più a lungo delle celle a zinco-carbone, i loro predecessori.
Batterie Alcaline
Queste batterie sono state introdotte per superare il peso e la debolezza meccanica delle placche di piombo. Il principale principio di funzionamento della batteria alcalina si basa sulla reazione tra zinco (Zn) e biossido di manganese (MnO2). Una batteria alcalina prende questo nome perché l'elettrolita utilizzato in essa è l'idrossido di potassio, una sostanza puramente alcalina.
Vantaggi della Batteria Alcalina
Questa ha una alta densità energetica.
Questa batteria si comporta ugualmente bene sia in applicazioni continue che intermittenti.
Questa si comporta ugualmente bene sia a basso che ad alto tasso di scarica.
Questa si comporta ugualmente bene sia a temperatura ambiente che a temperature basse.
La batteria alcalina ha anche una bassa resistenza interna resistenza.
Ha una vita utile abbastanza lunga.
Il rischio di perdite è basso in questa batteria.
Ha una migliore stabilità dimensionale.
Svantaggi della Batteria Alcalina
Praticamente, questo tipo di batteria non ha svantaggi, tranne il suo costo elevato.
Costruzione della Batteria Alcalina
Il corpo della batteria è costituito da un tamburo d'acciaio cavo. Questo tamburo contiene tutti i materiali della batteria e serve anche come catodo della batteria. Il terminale positivo della batteria è proiettato dal lato superiore di questo tamburo. Un polverino di biossido di manganese (MnO2) mescolato con polvere di carbone è fuso sulla superficie periferica interna del tamburo cilindrico vuoto. Questa miscela fusa serve come miscela catodica della batteria alcalina. La superficie interna dello spesso strato di miscela catodica è coperta da un separatore di carta. Lo spazio centrale, all'interno di questo separatore di carta, è riempito con polvere di zinco e elettrolita idrossido di potassio. Lo zinco serve come anodo, e la sua forma polverosa aumenta la superficie di contatto. Il separatore di carta impregnato di idrossido di potassio mantiene l'elettrolita tra catodo (MnO2) e anodo (Zn). Un pin metallico (preferibilmente in ottone) è inserito lungo l'asse centrale della batteria alcalina per raccogliere la carica negativa. Questo pin è chiamato pin di raccolta negativo. Questo pin è in contatto con un coperchio sigillato metallico. C'è un rivestimento in plastica proprio all'interno del coperchio sigillato metallico, e questo rivestimento in plastica separa elettricamente il tamburo d'acciaio positivo e il coperchio finale negativo della batteria alcalina.
In una cella di batteria alcalina, lo zinco in polvere serve come anodo; il biossido di manganese serve come catodo e l'idrossido di potassio serve come elettrolita.
La prima reazione parziale è,
La seconda reazione parziale è,
Reazione complessiva,
Una cella di batteria alcalina è tarata per 1,5 V. Una nuova cella alcalina non scaricata mostra una tensione di 1,50 a 1,65 V. La tensione media tensione sotto carico può essere di 1,1 a 1,3 V. Una cella alcalina AA è generalmente tarata per 700 mA.
Esistono vari tipi di batteria alcalina a seconda di vari parametri.
A seconda della composizione dei materiali attivi delle placche, esistono quattro tipi di batteria. Essi sono i seguenti,
Nichel-ferro (o Edison).
Nichel-cadmio (o Nife).
Argento-zinco.
Batteria alcalina.
A seconda del metodo di assemblaggio, queste batterie sono classificate come celle sigillate e non sigillate.
A seconda del design delle placche, la batteria alcalina è classificata come batteria a tasca chiusa e a tasca aperta.
Utilizzi delle Batterie Alcaline
Esistono vari tipi di questa batteria e diverse batterie vengono utilizzate per diversi scopi. Ad esempio, le batterie nichel-ferro vengono utilizzate per la propulsione di camion industriali e locomotive minerarie. In condizioni climatiche, questo tipo di batteria viene utilizzato. Un altro tipo di batteria alcalina è la batteria nichel-cadmio; vengono utilizzate negli aerei commerciali e militari per avviare il motore principale. Quindi, possiamo dire che la batteria alcalina viene utilizzata principalmente in veicoli in movimento e a fini industriali.
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