Батареялар: құрылғы операция, жұмыс принципі және схемасы

электр энергиясын автономиялық көздері адамзаттың ең пайдалы өнертабыстары бірі болып табылады. жоқ, телефон немесе радио, қандай батареяларды? Осы энергия көздері жайлы жүзінде әлемнің кез келген жерінде жұмыс істей алады, сондықтан пайдалану көптеген құрылғылардың құрылғысы, сондай-ақ олардың шарттары әрқашан, тұрақты электрмен жабдықтауды қамтамасыз етпейді. Қысқа үндеуімен кейін, мақалада үшін төмен алуға мүмкіндік.

Батарея не?

адам қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жұмсауға - кең мағынада, бұл термин пайдалану кейбір жағдайларда энергия кез келген түрін сақтауға болады құрылғыны, және т.б. білдіреді.

Батареялар сыртқы қуат көзінен электр жинақталады, және олар өз жұмысын істей алады, сондықтан, содан кейін оған қосылған тұтынушыларды береді. Осылайша, құрылғылар электролит және электрод табақшалардың арасына тұрақты химиялық реакциялар кезде. Айтпақшы, бұл жобалық банктердің қол жетімді болып табылады, және оның батареялар қалыптасады. құрылыс деректер құрылғы өте аз болып табылатын, әдетте 1.2-2 V, кернеу көздейді. Сондықтан, қоректендіру көздері өнімділігін арттыру, және байланысты әр түрлі пайдалану.

разряд қалай жұмыс батареяларды?

Деректер электрмен жабдықтау құрылғы және теріс тұстарына байланыс ұсынады. Олар мынадай жұмыс: жүк тиеу (мысал ретінде біз шамды қарастыруға болады) электродтар қосылған кезде, жабық электр тізбегі бар. ол разряд ток ағып бастайды. Бұл электрондар, аниондар және катиондардың қозғалысы қалыптасады. Егер сіз жай ғана мысал арқылы айтып болатынын және қандай орын алады, туралы толық ақпарат.

біз оң электрод батареясы бар делік - өткізгіштігі жақсарту үшін графит қосылды никель оксиді, болып табылады. кадмий жөке теріс пластиналар үшін қолданылған. разрядты болған кезде Сондықтан, белсенді оттегінің бөлшектер шығарды және электролитте түсіп отыр. Осылайша олар (мысалы, электрондар) электр бөліктер бөлінеді. белсенді оттегінің бөлшектер олар кадмий тотығады теріс пластиналардың, бағытталған.

айыптау батарея жұмыс істеуі

Сіз таңбаларының терминалдарында жүктемені ажырату керек. Олар сондай-ақ, әдетте, тұрақты кернеудің тамақтандырды (бірақ жағдайда байланысты, импульстік мүмкін) зарядталып жатыр батарея құнынан көп екенін. Сонымен қатар, полярлық бірдей болуы керек. Яғни тұтынушының минус және плюс терминал болып табылады және көзі сәйкес келуі керек. оған энергия қалдықтары жолын кесу және кімнің бағыты орындау үшін қарама-қарсы болып табылады электр тогы құру мақсатында, батарея бар қарағанда зарядтағыш міндетті қуатты көбірек болуы тиіс екенін ескеріңіз. Нәтижесінде, өзгерту және батарея өтеді химиялық процестер ретінде.

ның баптың алдыңғы параграфтың Мысал қарастырайық. Мұнда оң электрод оттегімен байытылған болады, және теріс таза кадмий қалпына. Қорытындылай келе, алым уақытта айта және тек электродтар химиялық құрамын өзгерте зарядын алады. Бұл электролит қолданылмайды. Бірақ ол батарея өміріне теріс әсерін тигізеді, ауады.

Осылайша, біз кез келген батарея жұмыс принципін танысты. Енді жұмыс кезінде олардың өнімділігін жақсарту болатынын біле берсін.

параллель қосылу

ағымдағы құны факторлардың үлкен санына байланысты. Бірінші кезекте, бұл дизайн, пайдаланылатын материалдар мен олардың өлшемдерін түсіну астында. электродтар үлкен алаңы, олар төзетін көп ағымдағы сандар болып табылады. Бұл принцип батареяларды ұяшықтардың түрі бірдей параллель қосылу үшін пайдаланылады. Сіз жүктеме барады токтың мәнін арттыру үшін қажет болса, осы, жүзеге асырылады. Бірақ электр және энергия көзін арттыру қажет, сол уақытта.

сериясы байланыс

біз батарея банктерді қарастыратын болсақ, олар сол тұрғын үй, әдетте, деп айтуға қажет. кем шиеленіс шығынмен үлкен өнімділігін алу үшін пайдаланылатын қосылым ұқсас түрі.

Бұл дизайн пайдалану, автомобиль батареяларды бөлшектелген мүмкін қараңыз қорғасын-қышқылды болып табылады. Ол пайдалану бұл түрі ғана емес, автокөлік батарея құрылғыда, ол байланысты бұл түрі қалай, жай жүзеге жасауға, ең алдымен, жолы деп аталады. Бұл жағдайда, сіз көз жоқ металл байланыс жоқ, және электролит арқылы сенімді гальваникалық байланыс бар екенін жасайды. Бірақ бұл тек осы түріне қатысты түсіну керек. Басқа жағдайларда, басқа орнатылған міндеті қосылымды жүзеге асырылатын болады.

Батареяларды түрлері

Олар, өйткені олардың мақсаты, мүмкіндіктері мен материалды іске асыру ерекшеленеді. Қазіргі уақытта, қазіргі заманғы өндірістік электродтарды құрамы мен қолданылатын электролит ерекшеленеді астам үш ондаған түрлері, өндірісі игерілді. Мысалы, литий-ионды батареялар 12 сондай-ақ белгілі модельдер отбасы мақтана алады. Шартты келесі түрлерін ажыратуға болады:

1. Қорғасын-қышқылды.
2. Литий.
3. Никель-кадмий батареяларды.

Бұл ең танымал өкілдері болып табылады. Бірақ біз электродтар ретінде қызмет ете алады материалдар тізімімен танысуға ұсынамыз мүмкіндіктерін түсіну:

• темір;
• қорғасын;
• титан;
• литий;
• кадмий;
• кобальт;
• никель;
• мырыш;
• ванадий;
• күміс;
• алюминий;
• басқа элементтерінің саны, ол, алайда, өте сирек кездеседі.

түрлі материалдарды пайдалану көлеміне демек алынған және шығыс сипаттамалары әсер етеді. Сондықтан, мысалы, литий-ионды батареялар компьютер мен мобильдік құрылғылар пайдаланылады. Әзірге никель-кадмий дәстүрлі ауыстыру ретінде пайдаланылады электрохимиялық жасушаларының. Теориялық, батареяларды барлық түрлері кез келген жүкпен жұмыс істей алады. Сұрақ ғана мұндай өтініш қаншалықты ақталған болып табылады.

негізгі сипаттамалары

Біз қазірдің өзінде, олар жасалған құрылымдардың құрылғыны, мұндай батареяларды көрдік. Енді олардың жұмысын әсер қандай назар аударайық. Маңызды біз үшін сипаттамалары болып табылады:

1. Тығыздығы батарея көлемі немесе салмағы энергетикалық қатынасы тән саны деп аталады.
2. Ол ең төменгі кернеу дейін разряд процесі кезінде бере алады деп батарея құнының ең үлкен көлемі жатады. Бұл көрсеткіш ампер-сағат немесе кулондағы көрінеді. Ол сондай-ақ энергетикалық әлеуетін көрсетуі мүмкін. Ол ватт-сағат немесе Дж өлшенеді. мұндай контейнер проблема - ең төменгі қолайлы кернеу дейін разряд кезінде беріледі энергиясын сомасын хабарлауға.
3. Температура режимі батарея электр қасиеттерін әсер етеді. өндірушінің ұсынылған операциялық ауқымынан елеулі ауытқу бар кезде, электрмен жабдықтау істен жоғары ықтималдығы бар. суық және жылу химиялық реакцияның жылдамдығына, сондай-ақ ішкі қысымын әсер, өйткені бұл.
4. Ол терминалдар бойынша жүктеме болмаған кезде батареяны кейін пайда өзін-өзі разряд сыйымдылығы шығыны жатады. көптеген жолдармен, бұл көрсеткіш нұсқасына байланысты және кедей оқшаулау, егер ұлғайтылуы мүмкін.

Бұл батареялардың сипаттамалары болып табылады және біз үшін барынша мүдделілік ұсынады. Егер бұрын көрінбейтін, жаңа және эксклюзивті нәрсе істеу керек, ал егер әрине, сіз көп нәрсе қажет болуы мүмкін. Бірақ бұл екіталай.

құрылғы электродтар

Мысал ретінде, біз қорғасын пластиналар қабылдайды. олар бір рет болған болса да. қорғасын-кальций қоспасынан жасалған қазіргі заманғы пластина. Бұл батарея (50% сыйымдылығы 18 айға жоғалады) өзін-өзі разряд төмен деңгейіне жеткенге. Ол сондай-ақ (ампер-сағат бір 1 грамм) үнемді суды пайдалануға мүмкіндік береді.

кальций - Сіз қайда кездеседі және гибридті құрылыс алады, бір-бірінен қорғасын бастап, және теріс, сурьма оң электрод қосылады. Алайда, мұндай жағдайларда, өсіп су тұтыну бар. коррозияға процестердің төзімділігін арттыруға, қалайы, күміс қосыңыз.

белсенді құрамы жабыны қабатының торлы құрылымы жасалған электродтар. Батареяның жұмыс істеу принципі көбінесе плиталар үшін қолданылады қандай материал байланысты. Біз үйрену оңай қорғасын, қарастыру, бірақ оларға назар әрқашан ұсынамыз емес.

электролит

Біз барлық бірдей қорғасын-қышқылды батареялар қарастыру. олар орналастырылған онда электролит ретінде, жиі күкірт қышқылы әрекет етеді. Ол батарея деңгейіне байланысты әр түрлі болуы мүмкін нақты тығыздығы. Бұл жағдайда, принципі: үлкен, жоғары. Уақыт өте келе, электролит буланып, және батарея сыйымдылығы азаяды. Өмір сүру ұзақтығы, атап айтқанда, операция (қауіпсіздік ережелеріне сәйкестігін) әсер етеді. Электролит екі түрлі болуы мүмкін:

• сұйық;
• сіңдірілген арнайы материалдар түрінде.

Қазіргі уақытта, ең таралған түрі бірінші.

операция батареялар

Қайта зарядталатын батареяларды пайдалану іс жүзінде барлық жерде көруге болады. Егер ұялы телефон немесе туралы ойланып көрші компьютерлер үшін үздіксіз қоректендіру көздері. қарапайым Шам мысалында (қазіргі конструкцияларын барған кіріктірілген зарядталатын батареямен дайындалады және гальваникалық жасушалар үшін арналмаған) ретінде берілуі мүмкін. Ал автомобильдер? батареяларды операциялық және регенеративті тежелуі «-қосу, тоқтату», және олар бойынша жоғары талаптар орналастыру жүйелері бастапқы тоқ, терең разряд және ұзақ. Өздеріңіз көріп отырғандай, бұл электр жабдықтарына жоқ ешкімге заманауи өмірде істеу қиын.

батарея салу схемасы

Біз осы құрылғылардағы негізгі ақпарат қаралды. ның да батарея тізбек сияқты тұжырымдамасына назар аудару болсын. Шынында да, оған мақалалар өткен шеңберінде, тек жолай. Батарея ағымдағы схемасы, тарих бойынша, бірінші француз физигі Гастон Plante құрылды. 10 шаршы метр астам, оның туындысы ауданы! Қазіргі заманғы батареялар, шын мәнінде, тек қатты, оның батарея дайын көшірмелерін азаяды және аз беріледі. адам элементіне Visible ғана іс болып табылады. Ол жалпығы мен құрылымдық тұтастығын қамтамасыз етеді.