电池

化学

2022

我们将解释什么是电池以及该设备的工作原理。此外,存在的电池类型以及什么是电池。

电池将化学能转化为电能。

什么是电池?

电池,也称为电池或蓄电池,是一种由电化学电池组成的装置,能够将 化学能源 里面在 电力.因此,电池产生直流电,并以此方式为不同的电路供电,具体取决于它们的大小和功率。

电池自 19 世纪发明并在 20 世纪大规模商业化以来,已完全融入我们的日常生活。电池的发展与电子技术的进步齐头并进。遥控器、时钟、 电脑 在所有种类中,手机和大量现代小工具都使用电池作为电源,因此它们具有各种功率。

电池的充电容量由其组成的性质决定,以安培小时 (Ah) 为单位,这意味着电池可以在连续的小时内提供 1 安培的电流。它的充电容量越高,它可以储存的电流就越多。

最后,大多数商用电池的短生命周期使它们成为一种强大的污染物 水域土壤,因为一旦它们的生命周期结束,它们就不能再充电或重复使用,并被丢弃。金属外壳生锈后,电池放电至 环境 其化学成分并改变其成分和 酸碱度.

电池是如何工作的?

电池具有带有正极和负极的化学电池。

电池的基本原理包括氧化还原反应(氧化还原) 的某些 化学物质,其中之一失去 电子 (氧化)而另一个获得电子(减少),在必要条件下能够返回其初始配置:应用 (充电)或关闭电路(放电)。

电池包含具有正极(阳极)和负极(阴极)的化学电池,以及允许电流流向外部的电解质。这些电池通过可逆或不可逆过程将化学能转化为电能,具体取决于电池的类型,一旦完成,电池将耗尽其接收能量的能力。 活力.在此,区分两种类型的细胞:

  • 基本的。那些一旦发生反应就无法恢复原状,从而耗尽其储存能力的那些 电流.它们也称为不可充电电池。
  • 高中。那些可以接受电能应用以恢复其原始化学成分的那些,并且可以在完全耗尽之前多次使用。它们也被称为可充电电池。

电池类型

锂电池具有更好的能量密度和更好的放电率。

电池有多种类型,具体取决于制造中使用的元件,例如:

  • 碱性电池。一般一次性的。他们使用氢氧化钾 (KOH) 作为电解质。这 化学反应 产生能量的物质发生在锌(Zn,阳极)和二氧化锰(MnO2,阴极)之间。它们是极其稳定的电池,但寿命很短。
  • 铅酸电池。常见于汽车和摩托车。它们是可充电电池,充电时有两个电极 带领:二氧化铅阴极(PbO2)和海绵状铅阳极(Pb)。使用的电解液是 硫酸 (H2SO4) 水溶液。另一方面,当电池放电时,铅以硫酸铅 (II) (PbSO4) 的形式沉积在金属铅 (Pb) 上。然后,在初始充电过程中,PbSO4 在负极板上还原为 Pb,而在正极板上形成 PbO2。在这个过程中,铅同时被氧化和还原。另一方面,在放电过程中,PbO2 被还原为 PbSO4,Pb 被氧化也生成 PbSO4。这两个过程可以循环重复,直到 PbSO4 晶体变得太大而无法失去化学反应性。在这种情况下,俗话说电池已被硫酸化,必须更换新电池。
  • 电池 .成本非常低,但性能却很差,它们是历史上最早制造的。反过来,它们产生了新电池,例如:
    • 镍铁(Ni-Fe)。它们由由镀镍钢片缠绕的细管组成。在正极板上有氢氧化镍 (III) (Ni (OH) 3),在负极板上有铁 (Fe)。使用的电解质是氢氧化钾 (KOH)。虽然它们的使用寿命很长,但由于性能低、成本高而停产。
    • 镍镉 (Ni-Cd)。它们由镉 (Cd) 阳极和氢氧化镍 (III) (Ni (OH) 3) 阴极以及作为电解质的氢氧化钾 (KOH) 组成。这些蓄电池完全可充电,但能量密度低(仅 50Wh/kg)。此外,由于它们的高记忆效应(当我们进行不完全充电时电池容量会降低)以及镉污染严重,它们的使用越来越少。
    • 镍氢 (Ni-MH)。他们使用羟基氧化镍 (NiOOH) 作为阳极和 合金 金属氢化物作为阴极。与镍镉电池相比,它们具有更高的负载能力和更小的记忆效应,并且它们也不影响 环境 因为他们没有镉(非常污染和危险)。它们是用于电动汽车的先驱,因为它们完全可以充电。
  • 锂离子 (Li-ION) 电池。他们使用锂盐作为电解质。它们是最常用的电池 电子产品 体积小,例如手机和其他便携式设备。它们以其巨大的能量密度脱颖而出,此外,它们非常轻、体积小、性能好,但最长使用寿命为三年。它们的另一个优点是低记忆效应。此外,它们在过热时会爆炸,因为它们的元件是易燃的,因此由于必须包含安全元件,因此它们的生产成本很高。
  • 锂聚合物 (LiPo) 电池。它们是普通电池的变种 ,具有更好的能量密度和更好的放电率,但如果它们失去电荷低于 30% 则具有无法使用的缺点,因此必须不要让它们完全放电。它们也可能过热和爆炸,因此切勿等待太长时间查看电池,或始终将其保存在远离易燃物质的安全地方,这一点非常重要。

电池和电池

在许多西班牙语国家,只有术语电池。

条款 电池电池 在这种情况下,它们是同义词,来自人类操纵电力的早期。第一个蓄电池组由电池组或金属盘组成,以增加最初提供的电流,并且可以以两种方式排列:一个在另一个之上,形成一个 电池,或彼此相邻,形式为 电池.

然而,应该澄清的是,在许多西班牙语国家,只有术语 电池,并且是首选 累加器 用于其他电器,如电容器等。

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