Iš ko susideda baterija ir kaip ji veikia?

Baterijos plačiai naudojamos kasdieniame gyvenime. Jie šiek tiek palengvina. Pavyzdžiui, jums nereikia dėti daug pastangų, kad įjungtumėte televizorių nuotolinio valdymo pulteliu ar skaičiuotuvu. Jų dėka jūs visada žinote laiką arba galite naudoti belaidę kompiuterio pelę. Tačiau ne visi žino, kokių tipų baterijos yra, o svarbiausia – kas jų viduje.

Kaip veikia skirtingų tipų baterijos ir kas jose yra

Pirmieji baterijų prototipai atsirado daugiau nei prieš 2 tūkstančius metų Mesopotamijoje. Taip, tai ne pokštas. Tokią bateriją sudarė molinė vaza ir varinis strypas, kuris buvo užpildytas specialia kompozicija, primenančia bitumą. Šią kompoziciją taip pat galima pakeisti vyno actu. Dėl to buvo galima gauti apie 0,5-1 V įtampą. Toks prietaisas buvo vadinamas „Bagdado baterija“ (dėl vietos, kur jis buvo rastas). Šiandien šis artefaktas saugomas Nacionaliniame Irako muziejuje.

Tačiau tai buvo pačios pirmosios baterijos, kurių dizainą galima pavadinti primityviu. Šiandien jų gamyba ir sudėtis labai pasikeitė, palyginti su jų „protėviais“.

Šiuolaikinių laikymo elementų dizainas yra paprastas. Skirtumai tarp kiekvieno tipo yra minimalūs. Bet kokio dizaino centre yra teigiamas polius (anodas) ir neigiamas polius (katodas). Jame taip pat yra elektrolito.Nuo jo priklauso pagrindinės akumuliatoriaus charakteristikos ir parametrai:

• energijos intensyvumas;
• Įtampa;
• gyvenimas;
• veikimas esant minusinei temperatūrai.

Be pagrindinių elementų, bet kokia baterija turi įdėklą, kuris veikia kaip tarpiklis, diafragma, korpusas ir anglies strypas.

Apskritai pats „įdaras“ gali būti ličio, šarminio ir druskos. Paskutinis variantas, galima sakyti, jau seniai nebegalioja. Faktas yra tas, kad druskos baterijos turi daugiau trūkumų nei privalumų (lyginant su kitomis baterijomis). Bet kaip atrodo elektrolitas?

Korpuso viduje yra keletas cheminių medžiagų. Druskos baterijose tai yra cinkas, magnio dioksidas, kalio hidroksidas ir pasyvioji anglis.

Nuoroda. Kai akumuliatoriai nenaudojami, jie gali atkurti įkrovą arba, kitaip tariant, išlyginti vietinius nelygumus, atsirandančius dėl elementų išsikrovimo. Šis procesas leidžia šiek tiek pratęsti gaminio tarnavimo laiką.

Be pirmiau minėtų elementų, akumuliatoriuje gali būti ir kitų:

• nikelis;
• ličio;
• vadovauti;
• gyvsidabris - šiandien jis praktiškai nenaudojamas;
• geležies;
• aliuminio;
• vadovauti;
• mangano.

Šarminėse baterijose šarmas veikia kaip elektrolitas. Dėl savo savybių šis gaminys veikia stabiliai per visą tarnavimo laiką, lėčiau išsikrauna, veikia net esant minusinei temperatūrai ir ilgesnis tarnavimo laikas.

Nepatyrę vartotojai gali manyti, kad cheminės reakcijos išsiskiria savo sudėtingumu. Tiesą sakant, taip nėra – čia viskas gana paprasta. Cheminė reakcija perkelia neigiamai įkrautas daleles (elektronus), o tai galiausiai sukuria elektros srovę.

Ličio baterijose yra (kaip rodo pavadinimas) ličio. Jis veikia kaip katodas ir turi didžiausią neigiamą potencialą. Verta paminėti, kad šis cheminis elementas yra organinis, dėl kurio pagerėjo akumuliatoriaus charakteristikos.

Jei žiūrėsime į tipus, tai kiekviena baterija gali turėti savo elementus. Pavyzdžiui, „tabletėje“ yra gyvsidabrio oksido ir cinko miltelių. Karūna turi sudėtingesnę sudėtį:

• po du teigiamus ir neigiamus kontaktus;
• plastikinės plokštės, esančios gaminio viršuje ir apačioje;
• šešios atskiros baterijos, sujungtos viena su kita;
• anglies strypas;
• izoliacinė plokštė;
• vyniojamasis popierius.

Šiam gaminiui taip pat yra korpusas, tačiau apie tai pakalbėsime atskirai.

Iš ko pagamintas akumuliatoriaus korpusas?

Bet kuri baterija turi patvarų dėklą, kuris apsaugo elementą ir atlieka daugybę svarbių funkcijų. Į jį dedami įvairūs būsimos baterijos komponentai: mangano dioksidas, tirštikliai, bario sulfatas, katalizatorius, cinkas ir kt.

Tačiau ne visi žino, kad jis pagamintas iš įvairių metalų. Daugeliui tai tiesiog metalas. Tiesą sakant, ne – viskas daug sudėtingiau.

Visų pirma, jis gali būti pagamintas iš cinko. Dažniau jie aprūpinti druskos baterijomis. Pastaruoju metu atsirado dėklai iš geležies arba specialaus nerūdijančio plieno. Šis atvejis pasižymi padidintu stiprumu ir apsaugos lygiu.

Jį sudaro viršutinė ir apatinė plokštelės, ant kurių pažymėta, kur yra „minusas“, o kur „pliusas“. Korpuse taip pat yra šoninė plokštė. Tai yra pagrindinė jo dalis. Tiesą sakant, pati gamyba prasideda nuo tokių plokščių pjaustymo mašinoje.Po to jie susukami į vamzdelį, kuris vadinamas kūnu.

Nuoroda. Korpusas gali būti pagamintas ne vamzdžio, o kvadrato formos. Šios konstrukcijos baterijos turi aukščiausią įtampą – iki 9 voltų.

Nepaisant aukštos įtampos, šio tipo baterijos nėra populiarios ir nėra ypač paklausios tarp buitinių vartotojų. Priežastys slypi paviršiuje ir tiesiogine to žodžio prasme. Pirma, toks gaminys išsiskiria storu apvalkalu, kuris apsaugo cheminius elementus nuo išorinių neigiamų poveikių ir kritimų. Antra, tik nedidelė dalis įrenginių yra skirti tokiai baterijai, tai yra, baterijos tiesiog netilps į juos ir netilps į jungtį.