Bateri kering

Bateri kering menggunakan sel voltan dengan elektrolit pasta

Apa itu bateri kering?

A Bateri kering Ia adalah bateri yang medium elektrolitiknya terdiri daripada pes dan bukan penyelesaian. Walau bagaimanapun, pasta ini mempunyai tahap kelembapan tertentu, dan atas sebab -sebab seperti itu tidak kering.

Jumlah air yang sedikit sudah cukup untuk ion bergerak dan, oleh itu, aliran elektron di dalam longgokan.

Kelebihannya yang besar terhadap bateri basah yang pertama, adalah kerana ia adalah pasta elektrolitik, kandungannya tidak boleh tumpah, yang berlaku dengan bateri basah, yang lebih berbahaya dan halus daripada rakan -rakan kering mereka.

Memandangkan kemustahilan tumpahan, bateri kering digunakan dalam pelbagai peranti mudah alih dan mudah alih.

Peranti ini mewakili keselesaan tenaga dengan mempunyai tenaga kimia di dalam poket yang dapat diubah menjadi elektrik.

Dengan cara ini, ia tidak bergantung kepada tembakan semasa atau tenaga yang dibekalkan oleh loji elektrik yang besar dan rangkaian menara dan kabelnya yang luas.

Struktur bateri kering

Dalam imej anda dapat melihat penutupnya, yang tidak lebih dari filem polimer, keluli, dan dua terminal yang pencuci penebat menonjol dari depan.

Walau bagaimanapun, ini hanya penampilan luarannya. Di dalamnya adalah bahagian yang paling penting, yang menjamin fungsi mereka yang sesuai.

Setiap bateri kering akan mempunyai ciri-ciri tersendiri, tetapi hanya bateri zink-karbon yang akan dipertimbangkan, yang mana struktur umum dapat diskemari untuk semua bateri lain.

Fahami dengan bateri kesatuan dua atau lebih bateri, dan yang terakhir adalah sel voltan, seperti yang akan dijelaskan dalam bahagian seterusnya.

Ia boleh melayani anda: asid indolaletik: struktur, sifat, mendapatkan, menggunakan

Elektrod

Struktur dalaman longgokan zink-karbon. Sumber: Wikimedia Commons

Di bahagian atas, struktur dalaman longgokan zink-karbon ditunjukkan. Tidak kira sel voltan, mesti selalu ada (biasanya) dua elektrod: satu dari mana elektron melepaskan diri, dan satu lagi yang menerimanya.

Elektrod adalah konduktor elektrik, dan sehingga ada saat ini, kedua -duanya mesti mempunyai elektronegativiti yang berbeza.

Sebagai contoh, zink, putih boleh melampirkan bateri, adalah di mana elektron pergi ke litar elektrik (peranti) di mana ia menghubungkan.

Sebaliknya, di seluruh medium adalah elektrod karbon grafik, juga direndam dalam tampalan sebatian NH₄CL, ZnCl₂ dan mno₂.

Elektrod ini adalah yang menerima elektron, dan nota bahawa ia mempunyai simbol '+', yang bermaksud bahawa ia adalah terminal positif bateri.

Terminal

Seperti yang diperhatikan di atas batang grafit dalam imej, adalah terminal elektrik positif, dan di bawah tin dalam zink di mana elektron mengalir, terminal negatif.

Itulah sebabnya bateri membawa jenama '+' atau '-' untuk menunjukkan cara yang betul untuk menyambungkannya ke peranti dan dengan itu membolehkannya menghidupkan.

Pasir dan lilin

Walaupun ia tidak ditunjukkan, pes dilindungi oleh pasir redaman dan meterai lilin yang menghalangnya, sebelum kesan mekanikal ringan, atau pergolakan, tumpahan atau masuk ke dalam hubungan dengan keluli.

Bagaimana bateri kering berfungsi?

Untuk memulakan, ia adalah sel voltan, iaitu, ia menghasilkan elektrik dari reaksi kimia. Oleh itu, tindak balas redoks berlaku di dalam bateri, di mana spesies menang atau kehilangan elektron.

Boleh melayani anda: Natrium Citrate (C6H5O7NA3): Struktur, Kegunaan, Hartanah

Elektrod berfungsi sebagai permukaan yang memudahkan dan membolehkan perkembangan reaksi ini. Bergantung pada beban mereka, pengoksidaan atau pengurangan spesies mungkin berlaku.

Untuk lebih memahami perkara ini, hanya aspek kimia yang akan dijelaskan oleh bateri zink-karbon.

Pengoksidaan elektrod zink

Sebaik sahaja artifak elektronik dihidupkan, bateri akan melepaskan elektron dengan pengoksidaan elektrod zink. Ini boleh diwakili dengan persamaan kimia berikut:

Zn => Zn²⁺ + 2e^--

Sekiranya terdapat banyak Zn²⁺ mengelilingi logam, polarisasi akan berlaku kerana beban positif, jadi tidak akan ada pengoksidaan lagi. Oleh itu, Zn²⁺ Ia mesti disebarkan melalui pasta ke katod, di mana elektron kembali akan masuk.

Elektron, sebaik sahaja artifak telah diaktifkan, kembali ke elektrod lain: grafit, untuk memenuhi beberapa spesies kimia "menantinya".

Pengurangan ammonium klorida

Seperti yang dikatakan sebelum ini, di pasta ada NH₄Cl dan mne₂, bahan yang menghidupkan pH berasid mereka. Sebaik sahaja elektron memasuki reaksi berikut akan berlaku:

2nh₄⁺ + 2e^- => 2nh₃ + H₂

Kedua -dua produk, ammonia dan hidrogen molekul, NH₃ dan h₂, Mereka adalah gas, dan oleh itu mereka boleh "membengkak" bateri jika mereka tidak mengalami transformasi lain, seperti yang berikut:

Zn²⁺ + 4nh₃ => [Zn (NH₃)₄]²⁺

H₂ + 2mn₂ => 2mn (oh)

Perhatikan bahawa ammonium dikurangkan (won elektron) menjadi NH₃. Kemudian, gas -gas ini telah dinetralkan oleh komponen pasta lain.

Kompleks [Zn (NH₃)₄]²⁺ memudahkan penyebaran ion Zn²⁺ ke arah katod dan dengan itu menghalang bateri dari "berhenti".

Ia boleh melayani anda: Cyclopentano (C5H10): Struktur, sifat dan kegunaan

Litar luaran artifak berfungsi sebagai jambatan untuk elektron, jika tidak, tidak akan ada sambungan langsung antara zink boleh dan elektrod grafit. Dalam imej struktur, litar ini akan mewakili kabel hitam.

Muat turun

Bateri kering mempunyai banyak varian, saiz dan voltan kerja. Sesetengah daripada mereka tidak boleh dicas semula (sel voltan utama), sementara yang lain ya (sel voltan sekunder).

Bateri zink-karbon mempunyai voltan kerja 1.5 v. Bentuknya berubah bergantung kepada elektrod mereka dan komposisi elektrolit mereka.

Titik akan datang di mana keseluruhan elektrolit telah bertindak balas, dan tidak kira berapa banyak zink mengoksidakan, tidak akan ada spesies yang menerima elektron dan mempromosikan pembebasan mereka.

Di samping itu, mungkin berlaku di mana gas yang terbentuk tidak lagi dinetralkan dan terus memberi tekanan di dalam bateri.

Bateri zink-karbon, dan lain-lain yang tidak boleh dicas semula, mesti dikitar semula, kerana komponen mereka, terutama jika nikel-kadmium, berbahaya kepada alam sekitar dengan mencemarkan tanah dan perairan.

Rujukan

1. Bateri "sel kering". Pulih dari Makahiki.KCC.Hawaii.Edu
2. Apa itu bateri sel kering? Diperolehi daripada upsBatteryCenter.com
3. Bagaimana bateri sel kering berfungsi? Pulih dari saintifik.com
4. Bateri. Diperolehi daripada jelas.com.