การสร้างแบตเตอรี่อัลคาไลน์ การทำงานของแบตเตอรี่อัลคาไลน์

แบตเตอรี่ ได้กลายเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญและใช้งานมากที่สุดในปัจจุบัน แบตเตอรี่ถูกใช้ในสถานที่ที่ไม่มีการจ่ายไฟอย่างสม่ำเสมอ หรือเมื่อจำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำ (น้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย) เช่น นาฬิกา โทรศัพท์มือถือ และอุปกรณ์ขนาดเล็กอื่น ๆ ที่ต้องการแรงดันไฟฟ้าน้อย ข้อดีหลักของแบตเตอรี่คือสามารถชาร์จไฟแล้วใช้งานได้หากความสามารถในการจ่ายไฟลดลง เซลล์เป็นหน่วยของแบตเตอรี่ หลายเซลล์รวมกันเป็นแบตเตอรี่ มีสองประเภทหลักของแบตเตอรี่ คือ แบตเตอรี่กรดตะกั่ว และแบตเตอรี่อัลคาไลน์
แบตเตอรี่ อัลคาไลน์ รุ่นแรกถูกนำเข้าสู่ตลาดโดย Eveready Battery, Toronto โดย Lew Urry ผู้เป็นวิศวกรเคมีของบริษัทดังกล่าว.

Lew Urry พัฒนาแบตเตอรี่ อัลคาไลน์ ขนาดเล็กในปี 1949 ผู้ประดิษฐ์ทำงานให้กับ Eveready Battery Co. ที่ห้องทดลองวิจัยใน Parma, Ohio แบตเตอรี่อัลคาไลน์มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบตเตอรี่เซลล์คาร์บอนสังกะสี 5-8 เท่า.

แบตเตอรี่อัลคาไลน์

แบตเตอรี่เหล่านี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหาเรื่องน้ำหนักและการทนทานทางกลของแผ่นตะกั่ว หลักการทำงาน ของแบตเตอรี่อัลคาไลน์ ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาระหว่างสังกะสี (Zn) และไดออกไซด์แมงกานีส (MnO2) แบตเตอรี่อัลคาไลน์มีชื่อนี้เนื่องจากสารละลายที่ใช้เป็นไฮดรอกไซด์โพแทสเซียม ซึ่งเป็นสารอัลคาไลน์บริสุทธิ์.

ข้อดีของแบตเตอรี่อัลคาไลน์

1. มีความหนาแน่นพลังงานสูง

2. แบตเตอรี่ทำงานได้ดีทั้งในแอปพลิเคชันที่ต่อเนื่องและแบบหยุดๆ เริ่มๆ

3. ทำงานได้ดีทั้งในการปล่อยประจุไฟฟ้าที่ต่ำและสูง

4. ทำงานได้ดีทั้งที่อุณหภูมิแวดล้อมปกติและอุณหภูมิต่ำ

5. แบตเตอรี่อัลคาไลน์มีความต้านทานภายในต่ำ

6. มีอายุการเก็บรักษาที่ยาวนาน

7. การรั่วไหลต่ำ

8. มีความเสถียรทางมิติดี

ข้อเสียของแบตเตอรี่อัลคาไลน์

ในทางปฏิบัติ แบตเตอรี่ชนิดนี้ไม่มีข้อเสียใด ๆ นอกจากราคาสูง

โครงสร้างของแบตเตอรี่อัลคาไลน์

ตัวแบตเตอรี่ทำจากกระบอกเหล็กกลวง กระบอกนี้บรรจุวัสดุทั้งหมดของแบตเตอรี่และยังเป็นขั้วบวกของแบตเตอรี่ ขั้วบวกของแบตเตอรี่จะยื่นออกมาจากด้านบนของกระบอก ผงไดออกไซด์แมงกานีส (MnO2) ผสมกับฝุ่นถ่านถูกหลอมลงบนผิวภายในของกระบอกทรงกระบอก ผสมผงนี้เป็นส่วนผสมขั้วบวกของ แบตเตอรี่อัลคาไลน์ ผิวภายในของชั้นส่วนผสมขั้วบวกถูกปกคลุมด้วยกระดาษแยก ภายในกระดาษแยกนี้ถูกเติมด้วยผงสังกะสีและสารละลายอิเล็กโทรไลต์ไฮโดรไซด์โพแทสเซียม สังกะสีเป็นขั้วลบ รูปแบบผงทำให้พื้นที่ติดต่อเพิ่มขึ้น กระดาษแยกที่แช่ในไฮโดรไซด์โพแทสเซียมทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ระหว่างขั้วบวก (MnO2) และขั้วลบ (Zn) หมุดโลหะ (โดยทั่วไปทำจากทองเหลือง) ถูกใส่ตามแกนกลางของแบตเตอรี่อัลคาไลน์เพื่อรับประจุลบ หมุดนี้เรียกว่าหมุดสะสมประจุลบ หมุดนี้สัมผัสกับฝาปิดปลายที่เชื่อมต่อ เมื่อมีฝาปิดปลายที่ทำจากพลาสติกอยู่ภายใน ฝาปิดปลายพลาสติกนี้ทำหน้าที่แยกขั้วบวกของกระบอกเหล็กและฝาปิดปลายขั้วลบของ แบตเตอรี่อัลคาไลน์.

ในเซลล์แบตเตอรี่อัลคาไลน์ ผงสังกะสีทำหน้าที่เป็นขั้วลบ ไดออกไซด์แมงกานีสทำหน้าที่เป็นขั้วบวก และไฮโดรไซด์โพแทสเซียมทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์
ปฏิกิริยาครึ่งแรกคือ,

ปฏิกิริยาครึ่งที่สองคือ,

ปฏิกิริยาโดยรวม,

เซลล์แบตเตอรี่อัลคาไลน์มีการกำหนดค่าที่ 1.5 V แบตเตอรี่อัลคาไลน์ใหม่ที่ยังไม่ได้ใช้งานแสดงแรงดัน 1.50 ถึง 1.65 V แรงดัน ไฟฟ้าภายใต้ภาวะโหลดอาจอยู่ที่ 1.1 ถึง 1.3 V แบตเตอรี่ AA ทั่วไปมีการกำหนดค่าที่ 700 mA.
มี ประเภทของแบตเตอรี่อัลคาไลน์ หลากหลายขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ต่าง ๆ
ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของวัสดุที่ใช้งานในแผ่น มีแบตเตอรี่ 4 ประเภท คือ,

1. นิกเกิล-เหล็ก (หรือเอ็ดดิสัน).

2. นิกเกิล-แคดเมียม (หรือ Nife).

3. เงิน-สังกะสี.

4. แบตเตอรี่ Alkum.

ขึ้นอยู่กับวิธีการประกอบ แบตเตอรี่เหล่านี้ถูกจำแนกเป็นเซลล์หรือแบตเตอรี่ที่ปิดสนิทและไม่ปิดสนิท
ขึ้นอยู่กับการออกแบบของแผ่น แบตเตอรี่อัลคาไลน์ถูกจำแนกเป็นแบตเตอรี่แบบกระเป๋าปิดและแบบกระเป๋าเปิด.

การใช้งานของแบตเตอรี่อัลคาไลน์

มีประเภทของแบตเตอรี่นี้หลากหลายและแบตเตอรี่แต่ละประเภทใช้งานแตกต่างกัน เช่น แบตเตอรี่นิกเกิล-เหล็กใช้สำหรับการขับเคลื่อนรถบรรทุกในอุตสาหกรรมและรถไฟใต้ดิน แบตเตอรี่ประเภทนี้ยังใช้ในระบบปรับอากาศ ประเภทอื่น ๆ ของ แบตเตอรี่อัลคาไลน์ คือ แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม ใช้ในเครื่องบินพาณิชย์และเครื่องบินทหารเพื่อเริ่มต้นเครื่องยนต์หลัก ดังนั้น สามารถกล่าวได้ว่า แบตเตอรี่อัลคาไลน์ใช้ในยานพาหนะเคลื่อนที่และวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม.

คำชี้แจง: เคารพ ต้นฉบับ, บทความ ที่ดี ควร แบ่งปัน, หาก มีการละเมิด โปรด ติดต่อ ลบ.