Аккумуляторning ishlash printsipi: Akkumulyator qanday ishlaydi?

Batareya ishlayish printsipi

Batareya elektrliyot va metallar orasidagi oksidatsiya va reduksiya reaksiyasi asosida ishlaydi. Har xil turdagi ikki metall (elektrod deb ataladigan) suyuq elektrolitga joylashtirilsa, elektrodlarda metallarning elektron qushimchasi asosida oksidatsiya va reduksiya reaksiyalar oʻtkaziladi. Oksidatsiya reaksiyasi natijasida bitta elektrod salbiy tomondan zaryadlanib (katod deb ataladi), reduksiya reaksiyasi natijasida boshqa elektrod musbat tomondan zaryadlanadi (anod deb ataladi).

Katod batareyaning salbiy terminalini, anod esa musbat terminalini tashkil etadi. Batareya asosiy ish printsipini toʻgʻri tushunish uchun, avvalo, bizda elektrolitlar va elektron qushimchalari haqida ba'zi asosiy tushunchalar bo'lishi kerak. Ijtimoli, har xil turdagi ikki metall elektrolitga joylashtirilsa, bu metallar orasida potentsial farq paydo bo'ladi.

Ayniqsa, ba'zi sovutlarni suzganda, ular ajralib, salbiy va musbat ionlarni yaratadi. Bu turdagi sovutlar elektrolit deb ataladi. Elektrolitning mashhur misollari hamma turdagi shorlar, kislotalar va asoslar bo'lib, ko'rsatiladi. Noyon atom elektronni qabul qilishda chiqarilayotgan energiya elektron qushimcha deb ataladi. Har xil materiallar uchun atom tuzilishi farqli bo'lgani uchun, har xil materiallar uchun elektron qushimchasi farqlanadi.

Agar ikkita turdagi metall bir xil elektrolit yechimiga joylashtirilsa, biri elektronlarni oladi, boshqasi esa elektronlarni beradi. Qaysi metall (yoki metallik kompleks) elektronlarni oladi va qaysi metall elektronlarni beradi, metallarning elektron qushimchasiga bog'liq. Past elektron qushimchali metall elektrolit yechimining salbiy ionlardan elektronlarni oladi.

Boshqacha qilib aytganda, yuqori elektron qushimchali metall elektronlarni beradi va bu elektronlar elektrolit yechimga chiqib, yechimning musbat ionlariga qo'shiladi. Shunday qilib, bu metallardan biri elektronlarni oladi, boshqasi esa elektronlarni beradi. Natijada, bu ikki metall orasida elektron kontsentratsiyasi farqi paydo bo'ladi.

Bu elektron kontsentratsiyasi farqi metallar orasida elektr potentsial farqini yaratadi. Bu elektr potentsial farqi yoki EMF elektronika yoki elektr tarmogida foydalanilishi mumkin. Bu umumiy va asosiy batareya ish printsipi va bu batareya qanday ishlaydi.

Barcha batareya qismi faqat bu asosiy printsipga asoslanadi. Har birini alohida tushunib chiqaylik. Oldindan aytib otilganidek, Alessandro Volta birinchi batareyani ishlab chiqqan, va bu qism keng ma'lum voltaik qism deb ataladi. Bu turdagi oddiy qism juda oson yaratilishi mumkin. Bir sovuqni oling va unga suyuqlik sifatida sur'atlangan sirka to'ldiring. Endi biz zink va mosh rodni shirgacha solamiz va ularni tashqi elektr energiyasi orqali ulaymiz. Endi sizning oddiy voltaik qisingiz tayyor bo'ldi. Elektr jarayon tashqi yuk orqali boshlaydi.

Zink sur'atlangan sirka ichida quyidagicha elektron beradi:

Bu Zn + + ionlari elektrolitga o'tadi, har bir Zn + + ion rodga ikki elektron qoldiradi. Yuqorida ko'rsatilgan oksidatsiya reaksiyasi natijasida, zink elektroda salbiy zaryad bilan qoldiq va shunday qilib katod sifatida ishlaydi. Natijada, katodning yaqinidagi Zn + + ionlar nisbatan oshadi.

Elektrolitning xususiyati bo'yicha, sur'atlangan sirka va suv allaqachon musbat gidroniyum ionlar va salbiy sulfat ionlarga ajratilgan:

Katodning yaqinidagi Zn+ + ionlar nisbatan yuqori bo'lganligi sababli, H3O+ ionlari moshtaq elektrogadan repel qilinadi va moshtaq roddan elektronlarni olib, qutiladi. Quyidagi reaksiya anodda sodir bo'ladi:

Moshtaq elektrodada sodir bo'lgan reduksiya reaksiyasi natijasida, moshtaq rod musbat zaryad bilan qoldiq va shunday qilib anod sifatida ishlaydi.

Daniell qismi

Daniell qismi Daniell qismi moshtaq saroychasi moshtaq sulfat eritmasini o'z ichiga oladi. Moshtaq saroycha o'zining musbat elektroda sifatida ishlaydi. Sur'atlangan sirka bilan to'ldirilgan poralash pot moshtaq saroychaga joylashtiriladi. Amalgamiyalangan zink roddi, sirka ichiga tushirilgan, salbiy elektroda sifatida ishlaydi.

Poroz oʻidada yuborilgan suyuq sifirli aralashvith zinc bilan reaksiyada qatnashadi va natijada vodorod ishlab chiqariladi. Reaksiya quyidagicha sodir bo'ladi:

Poroz oʻidada ZnSO4 tuzilishi jarayonni ta'sir qilmaydi, chunki ZnSO4 kristallari joylashguncha. Vodorod gaz poroz oʻidan oʻtib CuSO4 eritmasi bilan quyidagicha reaksiyada qatnashadi:

Shunday qilib hosil bo'lgan misk tartibga solinadigan misk vositasida joylashadi.

Batareya tarixi

1936-yilda yazning o'rta paytida, Iroqdagi Bagdad shahri yaqinidagi yangi temir yo'l chizi qurilishida kichik turko'ron aniqlandi. Bu turko'rdan topilgan qadimiy nusxalar 2000 yoshlikka ega edi. Bu nusxalardan biri qoplangan sarg'li qutilar edi. Bu qutilar ustida zanjir bilan yopilgan bo'lib, ichiga qo'yilgan demir stip, qovushlangan misk tartibga solinadigan misk to'g'risida joylashgan.

Tadqiqotchilar bu qutilarni kislota likvidi bilan to'ldirganda, demir va misk orasida 2 voltlik potentsial farqini aniqlashdi. Ushbu sarg'li qutilar 2000 yoshlik batareya elementlari deb hisoblandi. Ular ushbu qutilarni Partiya batareyasi deb atashdi.

1786-yilda, italyan anatomist va fiziolog Luigi Galvani, o'lik quyon og'izlarini ikkita turli metallar bilan tegishda, og'izlardagi mussullar qisqarishini ko'rib hayrat qildi.

U haqiqiy sababni tushunmayotganligi uchun, aks holda u batareya elementining birinchi izobretateli sifatida tan olinardi. U reaksiyaning tissularning xususiyati sababli bo'lishi mumkin deb o'ylagan.

Keyin, Alessandro Volta ushbu jarayonni qorallangan tortilla joyi o'rniga tuz suyi bilan sig'langan kartondagi bir xil hodisani aniqladi. U miqdordagi moliya va zink disklarini tuz suyi bilan sig'langan karta bilan orasiga qo'yib, moliya va zink orasida potentsial farq ni topdi.

E'lon: Asl matnga hurmat qiling, yaxshi maqolalar ulashishga layiq, agar huquq buzilsa, iltimos, o'chirish uchun bog'laning.