Elektrotechnika
Baterie
Obsah článku:
Baterie
- Bateria jest wtórnym (daje napięcie tylko wtedy, gdy jest naładowana), odwracalnym elektrochemicznym źródłem napięcia (ładuje się i rozładowuje).
- W mowie potocznej często nie wyróżnia się baterii, tzn. j. zespół kilku akumulatorów, począwszy od akumulatora, czyli pojedynczej pary elektrod.
- W praktyce technicznej najczęściej stosowane są dwa rodzaje akumulatorów:
-
- akumulatory kwasowe (kwaśne),
- baterie alkaliczne (alkaliczne, ługowe).
Akumulatory kwasowe
- W akumulatorze kwasowym jako elektrolit stosowany jest wodny roztwór kwasu siarkowego H2S04.
- Elektrodami są płyty ołowiane zanurzone w elektrolicie, dlatego akumulatory te nazywane są również akumulatorami kwasowo-ołowiowymi.
- Gdy akumulator jest podłączony do napięcia stałego – ładowanie, następuje chemiczny rozkład kwasu siarkowego. Jeśli po pewnym czasie ładowanie zostanie przerwane, między elektrodami wytwarza się napięcie, a akumulator służy jako źródło napięcia stałego.
- Gęstość elektrolitu wzrasta podczas ładowania i maleje podczas rozładowywania.
- Przemysłowo produkowane akumulatory kwasowo-ołowiowe mają elektrody w kształcie siatki wykonane ze stopu antymonowo-ołowiowego i są umieszczone w plastikowym pojemniku.
- Całkowite rozładowanie spowoduje uszkodzenie akumulatora kwasowo-ołowiowego. Maksymalny prąd rozładowania powinien wynosić około jednej dziesiątej wartości liczbowej pojemności akumulatora.
- monety wartościowe
- Podczas pracy z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi musimy zachować środki ostrożności, ponieważ kwas siarkowy jest substancją żrącą. Dlatego konieczne jest stosowanie fartucha ochronnego, rękawic i osłony twarzy. Podczas ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych powstaje mieszanka wybuchowa. Dlatego w miejscach, gdzie ładowane są akumulatory kwasowo-ołowiowe, zabronione jest posługiwanie się otwartym płomieniem. Otwarty ogień może spowodować wybuch. Jeśli akumulatory są ładowane w pomieszczeniu, musi być ono dobrze wentylowane.
Baterie alkaliczne
- W bateriach alkalicznych elektrolitem jest wodny roztwór wodorotlenku potasu KOH.
- Istnieje kilka rodzajów baterii alkalicznych. Najbardziej rozpowszechnione są akumulatory niklowo-stalowe NiFe, w których elektrodą dodatnią jest uwodniony tlenek niklu Ni203, a elektrodą ujemną drobno zdyspergowane żelazo. Jeśli zamiast żelaza zastosuje się elektrodę cynkową lub kadmową, powstają baterie alkaliczne niklowo-cynkowe NiZn lub niklowo-kadmowe NiCd. W praktyce technicznej stosuje się również baterię alkaliczną srebrowo-cynkową AgZn.
- Ładowanie baterii alkalicznych nie powoduje powstawania wybuchowej mieszaniny gazów, dlatego nie ma ryzyka wybuchu.
- można rozładować prądem o natężeniu równym jednej czwartej pojemności akumulatora.
- są znacznie lżejsze i trwalsze od akumulatorów kwasowo-ołowiowych, ale droższe.
- Musimy również zachować ścisłe środki ostrożności przy obchodzeniu się z bateriami alkalicznymi, ponieważ wodorotlenek potasu (ług) jest również substancją żrącą.
- Obecnie coraz częściej stosuje się akumulatory niklowo-metalowo-wodorotlenkowe Ni – MH, których elektroda dodatnia składa się z niklu i ujemna ze stopu metali, które podczas ładowania wiążą ze sobą wodór. Elektrolitem jest wodorotlenek potasu. Baterie te są stosowane zamiast ogniw galwanicznych, jako tzw. „ogniwa doładowujące” o napięciu nominalnym 1,2 V.