Batterijen: in apparaat operaasje, de eksploitaasje prinsipe en de regeling

Autonome boarnen fan elektrisiteit binne ûnder de nuttichste betinksels fan it minskdom. Wat is in telefoan of radio, dy't gjin batterijen? It apparaat fan in soad apparaten, en ek harren betingsten fan gebrûk net altyd jouwe in permaninte macht oanbod, dus dizze enerzjyboarnen kinne noflik wurkje hast oeral yn 'e wrâld. Nei in koart foaropwurd, lit gean del nei it artikel.

Wat is in batterij?

Yn in brede sin, dizze term wurdt bedoeld in apparaat dat ûnder guon betingsten fan gebrûk kin opslaan eltse soarte fan enerzjy, en yn oaren - it útjaan om te foldwaan oan minsklike behoeften.

Batterijen heapje elektrisiteit fan in eksterne krêft boarne, en dan jouwe har mei de ferbûne konsuminten sadat se kinne dogge harren wurk. Sa, doe't de apparaten wurde permanint gemyske reaksjes tusken de electrolyte en de elektrodes platen. Trouwens, dit ûntwerp is beskikber by banken, en dêr't batterijen wurde foarme. konstruksje data apparaat soarget foar spanning, meastal 1.2-2 V, dat is in hiel lyts bytsje. Dêrom, om te fergrutsjen de prestaasjes fan macht foarrieden, en brûk ferskillende soarten ferbining.

Hoe om te wurkjen mei de floed hat batterijen?

Data Netzteil apparaat jout in ferbining nei de foar- en neidielen. Se wurkje as folget: as de lading wurdt ferbûn oan de elektroden (as foarbyld kinne wy beskôgje in gloeilampe), der is in sletten elektryske sirkwy. As it begjint te stromen discharge hjoeddeistige. It wurdt foarme troch de beweging fan elektroanen, Erikoislinnut en fêststelling. Mear detaillearre ynformaasje oer hoe en wat plakfynt, kinne jo fertelle gewoan by wize fan foarbyld.

Lit ús der fan út dat wy hawwe in batterij dêr't de positive elektrodes - is nickel okside, dat is tafoege grafyt te ferbetterjen conductivity. cadmium spons waard brûkt foar de negative plaat. Dus, as der de floed, de dieltsjes fan it aktive soerstof wurdt útbrocht en falle yn 'e electrolyte. Sa se wurde skaat fan dielen dy't binne as elektrisiteit (lykas elektroanen). De dieltsjes fan de aktive soerstof binne rjochte op negative platen, dêr't se oxidized cadmium.

batterij funksjonearjen op in heffing

Jo moatte verbreken de lading oan de terminals fan de platen. Se ek fed, typysk in DC spanning (mar kin pulsed, ôfhinklik fan it gefal), dat grutter is as de wearde fan 'e batterij dat wurdt rekken brocht. Boppedat, it Polarity moat wêze itselde. Dat is minpunt en plus terminal fan de konsumint en de boarne moat oerien. Tink derom dat de skûtel moat needsaaklikerwize besitte mear macht as der yn 'e batterij, om te ûnderdrukke de restanten fan enerzjy yn en meitsje in elektryske stroom waans rjochting is tsjinoerstelde te ûntslein. As gefolch, feroaring en gemyske prosessen dy't plakfine yn de batterij.

Litte we sjen nei in foarbyld út 'e foarige alinea fan it artikel. Hjir de positive elektrodes sil wurde ferrike mei soerstof, en it negatyf recover suver cadmium. Gearfetsjend, kinne wy sizze dat op it momint fan de lading en ûntslach allinne feroarje de gemyske gearstalling fan de elektroden. Dit jildt net foar de electrolyte. Mar it kin evaporate, hokker sil hawwe in negative ynfloed op de batterij it libben.

Sa, we sjoen it prinsipe fan de wurking fan in batterij. No litte wy leare hoe't ûnder operaasje kin ferbetterje harren prestaasje.

parallel ferbining

De hjoeddeiske wearde is ôfhinklik fan in grut tal faktoaren. Earst en foar alles ûnder dat begryp it ûntwerp, de materialen brûkt en harren diminsjes. It grutte gebiet fan 'e elektroden binne, wat mear aktuele sifers se kinne withstand. Dat prinsipe wurdt brûkt foar parallelle ferbining fan itselde type sellen yn batterijen. Dit wurdt dien, as jo wolle fergrutsje de wearde fan 'e hjoeddeiske dy't giet nei de lading. Mar tagelyk nedich om de krêft en enerzjy boarne.

series ferbining

As wy beskôgje de igge fan dêr't de batterijen, is it needsaaklik te sizzen dat se binne, as in regel, yn itselde wentebou. In selde soarte fan ferbining brûkt wurdt om grutte prestaasjes mei minder spanning ferlies.

Sjoch it brûken fan dit ûntwerp kin, disassembled automotive batterijen binne lead-soere. Der wurdt sein dat dit soarte fan gebrûk net allinnich yn it apparaat fan de auto batterij, it is gewoan it meast wierskynlik manier te meitsjen út, hoe docht dit soarte fan ferbining. Yn dit gefal, dan sil der foar soargje dat der gjin metaal kontakt, en der wie in betrouber galvanic ferbining fia it electrolyte. Mar dit wurdt allinnich om begrepen te wurden yn relaasje ta dit type. Yn oare gefallen, in oar set taak wurdt útfierd de ferbining.

Soarten batterijen

Se ferskille fanwegen harren doel, kânsen en útfiering fan materiaal. Op it stuit, moderne produksje behearsket de produksje fan mear as trije tsientallen types, dy't oars yn 'e gearstalling fan' e elektroden en it electrolyte brûkt. Bygelyks, li-ion batterijen kin grutsk wêze fan in famylje fan 12 bekende modellen. Conditionally kin ûnderskiede de folgjende soarten:

1. Lead-acid.
2. Litium.
3. Nikkel-cadmium batterijen.

Dit is de meast populêre fertsjintwurdigers. Mar te begripe de mooglikheden biede wy oan 'e kunde komme mei de list fan stoffen dy't kin tsjinje as elektroden:

• izer;
• lead;
• titanium;
• lithium;
• cadmium;
• kobalt;
• nickel;
• zink;
• Vanadium;
• silver;
• aluminium;
• in oantal oare eleminten, dy't lykwols, binne tige seldsum.

Mei help fan ferskillende materialen beynfloedet de útfier skaaimerken ferkrigen en dus op omfang. Dus, bygelyks, li-ion batterijen wurde brûkt yn de kompjûter en mobile apparaten. Wylst it nikkel-cadmium wurde brûkt as ferfanger foar konvinsjonele elektrogemyske sellen. Teoretysk, alle soarten fan batterijen kinne operearje mei eltse lading. De iennichste fraach is, hoe ferantwurde is sa'n applikaasje.

Key Features

Wy hawwe al sjoen dat sokke batterijen, it apparaat fan de struktueren út dêr't se wurde makke. No litte wy rjochtsje op wat ynfloed op harren operaasje. Wichtich foar ús skaaimerken binne:

1. Befolkingstichtens neamd karakteristike kwantiteit fan enerzjy ratio oan it folume of gewicht fan de batterij.
2. It ferwiist nei de maksimale kapasiteit fan 'e batterij wearde dat it kin jaan yn de floed proses oant in leechste spanning. Dizze figuer wurdt útdrukt yn ampêre-oeren of coulombs. It kin ommers ek wize enerzjy kapasiteit. It wurdt metten yn watt-oeren of Joules. It probleem fan sa'n bak - te rapportearjen de hoemannichte enerzjy dy't wurdt jûn ûnder ûntslach oant in minimum akseptabele spanning.
3. Temperatuer modus effekt op de elektryske eigenskippen fan de batterij. Wannear't der in serieuze ôfwiking fan de rekommandearre bestjoeringssysteem berik fan de fabrikant, der is in hege kâns fan in Netzteil mislearring. Dit komt omdat de kjeld en waarmte beynfloedzje de snelheid fan gemyske reaksjes, likegoed as ynterne druk.
4. It ferwiist nei sels-discharge kapasiteit ferlies dy't plakfine nei de batterij doe't der gjin lêst fan de terminals. Yn in soad manieren, dit sifer is ôfhinklik fan de ferzje en kin wurde ferhege as earme isolaasje.

Dat binne de skaaimerken fan 'e batterijen en soargje foar it grutste belang foar ús. Fansels, as jo moatte dwaan wat nije en eksklusive, earder sûnder sjoen te wurden, en jo kinne moatte wat mear. Mar dit is tige ûnwierskynlik.

It apparaat elektroden

As foarbyld, wy nimme de lieding platen. Hoewol't harren dy't se ienris wiene. Moderne plaat makke fan lead-calcium alloy. Dat hellet in leech nivo fan jinsels-ôffier de batterij (50% kapasiteit is ferlern foar 18 moannen). Ek makket it mooglik om te brûke wetter ferdrach (fan 1 gram per ampêre-oere).

Jo kinne moetsje en hybride konstruksje dêr't, ôfsjoen fan lead, wurdt tafoege oan de positive elektrodes fan antimoan, en yn 'e negatyf - calcium. Lykwols, yn sokke gefallen, dêr is in ferhege wetter konsumpsje. It fergrutsjen fan de wjerstân tsjin corrosie prosessen, add tin of sulver.

Elektroden makke mei in traeljefinster struktuer fan it aktive komposysje coated laach. It prinsipe fan de wurking fan 'e batterij foar it grutste part ôfhinklik fan hokker materiaal wurdt brûkt foar de platen. Wy beskôgje de lieding, dy't maklik te learen, mar te rjochtsjen op harren wurdt altyd net oanbefelje.

electrolyte

Wy beskôgje allegearre deselde lead-soere batterijen. As de electrolyte dêr't se pleatst wurde, faak hannelt sulfuric acid. It hat in spesifike tichtheid dat kin fariearje ôfhinklik fan 'e batterij nivo. Yn dit gefal, it prinsipe: de grutter, wat heger. Nei ferrin fan tiid, it electrolyte ferdampt, en de batterij kapasiteit ôfnimt. Biografy beynfloedzje bepaalde operaasje (neilibjen feiligens regeljouwing). De batterij electrolyte kin wêze fan twa soarten:

• liquid;
• yn 'e foarm fan impregnated bysûndere materialen.

Op it stuit, it meast prevalent type earst.

Operation Batteries

Mei help fan oplaadbare batterijen kin sjoen hast oeral. Tink oer jo bûstillefoan of uninterruptible macht foarrieden foar kompjûters. Yn in gewoane zaklamp kin wurde jûn as in foarbyld (moderne ûntwerpen wurde hieltyd mear makke mei ynboude oplaadbare batterij en binne net ûntwurpen foar galvanic sellen). En auto? Systemen fan "stop-start" en regenerative braking troch it betsjinjen fan de accu, en hja pleats hege easken dy't oan 'e begjint hjoeddeiske, djippe ôfskieding en duorsumens. Sa't jo sjen kinne, sûnder dat dizze macht foarrie is dreech om te dwaan yn it moderne libben te nimmen.

Skema fan de bou fan 'e batterij

Wy beoardiele de basisynformaasje oer dizze apparaten. Litte wy sels betelje omtinken oan sa'n begryp as de batterij sirkwy. Sterker noch, yn it ramt fan artikels oer him it ferline, mar yn it foarbygean. Batterij hjoeddeistige skema, neffens skiednis, waard earst oprjochte troch de Frânske natuerkundige Gaston Plante. It gebiet fan syn skepsels as 10 kante meter! Moderne Batterijen, yn feite, binne krekt sterk fermindere en bytsje klear kopyen fan syn batterij. Sichtber foar it minsklik elemint is de iennige gefal. It soarget foar commonality en strukturele yntegriteit.