Akumuliatorius arba lygiagretus elektrocheminių elementų derinys yra energijos kaupimo įtaisas, kuris vis dar plačiai naudojamas ir šiandien. Pagrindinis baterijų skirstymas pagal jų naudojimą reiškia jų gebėjimą įkrauti.
Taigi yra pirminių elementų, kurių negalima įkrauti, ir antrinių (įkraunamų) elementų.
Pirminės ląstelės yra tos, kurių neįmanoma įkrauti ir kurias reikia išmesti pasibaigus jų gyvenimui. Jei elektrolitas nėra skystas, kalbame apie sausas ląsteles.
Pirminės ląstelės paprastai turi didelį energijos tankį, talpą, yra lėtai išsikraunantys, lengvai naudojami ir nėra pernelyg brangūs. Šarminės yra bene dažniausiai naudojamos pirminės baterijos.
Paprastai jie turi cinko anodą, anglies katodą ir elektrolitą. Šarminių baterijų iškrovimo įtampos kreivė yra labai kieta (beveik linijinė).
Iškrovus akumuliatoriui, jo įtampa krinta beveik tiesiškai. Todėl tokios kameros nėra tinkamos skaitmeniniams fotoaparatams, nes jų veikimui reikalinga gana aukšta įtampa. Todėl šarminė baterija po kelių valandų naudojimo rodoma kaip „tuščia“, nors iš tikrųjų taip nėra.
Dauguma pirminių elementų yra patogūs, visada prieinami ir nekenksmingi aplinkai. Jie taip pat pasižymi itin dideliu energijos tankiu.
Tik pastaraisiais metais įkraunamos baterijos pasiekė pirminių ląstelių tankis , tačiau įprastos šarminės baterijos pagamina beveik 50% daugiau energijos nei panašus ličio jonų antrinis elementas.
Šios ląstelės nuolat krauna ir tiekia visų rūšių įrenginius, pradedant pagrindiniais, visais žinomais prietaisais, baigiant specializuotais prietaisais ir programomis. Pirminės ląstelės dažniausiai naudojamos rankiniuose laikrodžiuose, nuotolinio valdymo pultuose, vaikų žaisluose ir nereikalingoje pramogų elektronikoje. Jie taip pat naudojami visur, kur įkrovimas yra nepraktiškas ar neįmanomas, karinių ir gelbėjimo būdų atvejais, sunkiai prieinamose kontrolės stotyse ir panašiai.
Dėl žemų kainų jie ypač tinka ten, kur energijos poreikiai nėra labai dideli, kai prietaisai savo darbui nereikalauja aukšto energijos lygio ir jiems reikia tik pastovios įtampos.
Augant nešiojamiesiems įrenginiams, tokiems kaip nešiojamieji kompiuteriai, išmanieji telefonai ar MP3 grotuvai, auga gerų akumuliatorių paklausa, kurios nereikės keisti kas porą dienų. Ir čia mes suprantame, kad reikia įkraunamų (antrinių) elementų.
Jų darbo principas iš tikrųjų yra tas pats - elektra gaminama cheminės reakcijos metu, apimančiai anodą, katodus ir elektrolitus, tačiau skirtumas yra baterijose esančių elementų cheminėje sudėtyje.
Čia yra tas atvejis, kai cheminė reakcija yra grįžtama. Kai baterija „eikvoja“ (arba kai neigiamai įkrauti jonai eina į teigiamą akumuliatoriaus pusę), akumuliatorius įkraunamas. Prijungus antrinį elementą prie išorinio elektros energijos šaltinio (pvz., Elektros), vyksta priešingas procesas - neigiamai įkrauti jonai grįžta į neigiamą akumuliatoriaus pusę ir gali būti naudojami dar kartą.
Rinkoje dažniausiai naudojamos antrinės baterijos: ličio jonų (LiOn), nikelio-metalo hidrido (NiMH) ir nikelio-kadmio (NiCd). Kalbėdami apie antrines baterijas, turime pasakyti, kad jos visos nėra vienodos. NiCd (nikelio kadmis) buvo pirmosios antrinės baterijos, kurios buvo naudojamos visur pasaulyje, tačiau jos turėjo vieną nedidelę problemą - „atminties efektą“.
Atminties efektas reiškia, kad kiekvieną kartą turite juos užpildyti ir ištuštinti, kitaip jie greitai praras savo pajėgumą. Tai sukėlė situaciją, kai žmonės pereina prie nikelio ir metalo hidrido (NiMH). Jie turėjo šiek tiek didesnę talpą ir „nepatyrė“ atminties efekto, tačiau jų gyvenimo trukmė buvo trumpa - galėjai juos užpildyti ir ištuštinti maždaug 100 kartų.
Galiausiai, šiandien naudojamos populiariausios „LiOn“ baterijos, kurios pasirodė esąs geriausias variantas. Galbūt jų talpa yra šiek tiek mažesnė, tačiau jų gamybos technologija yra paprastesnė nei anksčiau minėta, jie yra mažesni, lengvesni ir turi 1000 įkrovimo ir iškrovimo ciklą.
Pirminės ląstelės dažniausiai yra „sausos ląstelės“ - atsižvelgiant į jų gamybos technologiją. Taip yra todėl, kad akumuliatoriuje nėra skysčių, tačiau elementai yra pilni pastos, kuri leidžia judėti jonams, tačiau neleidžia jiems išsilieti. Antrinėse ląstelėse naudojamos kitos dvi ląstelių rūšys - drėgnos ląstelės (skystos, užtvindytos ląstelės) ir išlydyta druska (skystos, šiek tiek kitokios sudėties) ląstelės.
Pirminės ląstelės pasižymi dideliu vidiniu atsparumu, negrįžtama chemine reakcija, didesniu pajėgumu, paprastai yra mažesnės ir lengvesnės bei yra pigesnės. Antrinės ląstelės turi mažesnį vidinį atsparumą, jas reikia įkrauti, jos turi grįžtamąsias chemines reakcijas, yra sudėtingesnės ir brangesnės.
Pirminės ląstelės yra naudojamos įrenginiuose, kuriems reikalinga maža, bet pastovi srovė - laikrodžiai, žaislai, saugos įranga ir pan. Antriniai elementai naudojami nešiojamiesiems įrenginiams - nešiojamiesiems kompiuteriams, mobiliesiems telefonams, mp3 grotuvams, planšetiniams kompiuteriams ir kt.
Copyright © Visos Teisės Saugomos | asayamind.com