Baterijas: ierīce darbība, darbības princips un shēma

Autonomie strāvas avoti ir vieni no visvairāk noderīgas izgudrojumiem cilvēces. Kas ir tālrunis vai radio, kas nav baterijas? Daudzu ierīču ierīci, kā arī to izmantošanas nosacījumus ne vienmēr nodrošina pastāvīgu strāvas padevi, tāpēc šie enerģijas avoti var ērti darboties praktiski jebkur pasaulē. Pēc īsa priekšvārds, pieņemsim nokļūt uz leju, lai rakstu.

Kas ir baterija?

Plašākā nozīmē šis termins nozīmē ierīci, kas ar dažiem lietošanas apstākļos var uzglabāt jebkura veida enerģiju, un citās, - tērēt, lai apmierinātu cilvēku vajadzības.

Baterijas uzkrāt elektroenerģiju no ārēja strāvas avota, un tad viņai pieslēgtos patērētājus, lai viņi var darīt savu darbu. Tādējādi, kad ierīces ir pastāvīgi ķīmiskās reakcijas starp elektrolītu un elektrodu plāksnēm. Starp citu, šis dizains ir pieejams bankās, un no kuriem veidojas baterijas. konstrukcija dati ierīce nodrošina spriegumu, parasti 1.2-2 V, kas ir ļoti maz. Tādēļ, lai palielinātu veiktspēju barošanas, un izmantot dažādus savienojuma.

Kā strādāt ar izlādes baterijas?

Datu barošanas ierīce nodrošina savienojumu ar plusi un mīnusi. Tie darbojas šādi: ja slodze ir savienota ar elektrodiem (kā piemēru varam apsvērt spuldze), ir slēgta elektriskā ķēde. Kā tas sāk plūst izlādes strāva. Tā ir izveidota ar kustību elektroniem, anjonu un katjonu. Sīkāku informāciju par to, kā un kas notiek, jūs varat pateikt, tikai kā piemērs.

Pieņemsim, ka mums ir akumulators, kur pozitīvā elektroda - ir niķeļa oksīda, kas ir pievienots grafīts, lai uzlabotu vadītspēju. kadmijs sūkli tika izmantota negatīvo plāksnes. Tātad, ja ir izdalījumi, daļiņas aktīvā skābekļa tiek atbrīvots un iekrist elektrolītu. Tādējādi tie tiek atdalīti no daļām, kas ir par elektrību (piemēram, elektroni). Par aktīvā skābekļa daļiņas tiek virzīts uz negatīvo plāksnēm, kur tie tiek oksidēts kadmiju.

Akumulatora darbība pie maksas

Jums ir jāatvieno slodzi pie termināļiem plāksnēm. Viņi arī baro, parasti tā ir līdzstrāvas spriegumu (bet var būt impulsu, atkarībā no konkrētā gadījuma), kas ir lielāks par vērtību, akumulatora, kas tiek iekasēta. Turklāt polaritāte jābūt vienādai. Tas ir mīnus un plus terminālis patērētāja un avots jāsakrīt. Ņemiet vērā, ka lādētājs ir obligāti piemīt vairāk enerģijas, nekā ir ar akumulatoru, lai apspiestu paliekas enerģijas to un radītu elektrisko strāvu, kuras virziens ir pretējs izpildīt. Tā rezultātā, pārmaiņu un ķīmiskajiem procesiem, kas notiek ar akumulatoru.

Apskatīsim piemēru no iepriekšējā punktā raksta. Šeit pozitīvo elektrodu tiks bagātināts ar skābekli, un negatīvais atgūt tīru kadmiju. Apkopojot, mēs varam teikt, ka tajā laikā maksas un izplūdes mainīt tikai ķīmisko sastāvu elektrodiem. Tas neattiecas uz elektrolītu. Bet tas var iztvaikot, kas negatīvi ietekmē akumulatora darbības laiku.

Tātad, mēs pārbaudīja darbības jebkura baterija principu. Tagad pieņemsim uzzināt, kā darbības laikā var uzlabot savu sniegumu.

paralēlais savienojums

Pašreizējā vērtība ir atkarīga no daudziem faktoriem. Pirmkārt un galvenokārt, ka atbilstoši tam saprast dizainu, izmantotajiem materiāliem un to izmēri. Liela platība elektrodiem, jo vairāk pašreizējie skaitļi tie var izturēt. Šis princips tiek izmantots paralēli saistībā ar tāda paša veida šūnu akumulatoru. Tas tiek darīts, ja jūs vēlaties, lai palielinātu vērtību strāvu, kas iet uz slodzi. Bet tajā pašā laikā, kas nepieciešams, lai palielinātu enerģijas un enerģijas avots.

virknes slēgums

Ja mēs uzskatām, bankām, kuru baterijas, ir nepieciešams teikt, ka tie ir, kā likums, vienā korpusā. Līdzīga veida savienojuma ko izmanto, lai iegūtu lielisku veiktspēju ar mazāku spriedzi zudumu.

Skatīt izmantot šo dizainu var izjauktos automobiļu akumulatori ir svina-skābes. Ir teikts, ka šāda veida izmantošanai ne tikai ierīces automašīnas akumulatoru, tas ir vienkārši, visticamāk veids, kā padarīt ārā, kā tas šāda veida savienojumu. Tādā gadījumā jums būs pārliecināties, ka nav metāla kontakta, un tur bija uzticams galvanisko savienojumu caur elektrolītu. Bet tas ir tikai jāsaprot saistībā ar šāda veida. Citos gadījumos, atšķirīgu kopumu uzdevums tiks veikts savienojums.

Veidi baterijas

Tie atšķiras, jo to mērķis, iespējām un īstenošanu materiāla. Šobrīd, modernas ražošanas apguva ražošanu vairāk nekā trīs desmiti veidi, kas atšķiras pēc sastāva elektrodu un elektrolītu izmanto. Piemēram, li-jonu baterijas var lepoties ar ģimenes 12 pazīstamu modeļiem. Nosacīti var atšķirt sekojošus veidus:

1. Lead-acid.
2. Litija.
3. Niķeļa-kadmija akumulatori.

Tas ir populārākais pārstāvji. Bet, lai saprastu iespējas, mēs piedāvājam iepazīties ar sarakstu, materiāliem, kas var kalpot kā elektrodiem:

• dzelzs;
• vadīt;
• titāna;
• lithium;
• kadmijs;
• kobalts;
• niķeļa;
• zinc;
• vanādijs;
• sudrabs;
• alumīnijs;
• vairāki citi elementi, kas, tomēr, ir ļoti reti.

Izmantojot dažādus materiālus ietekmē iegūtos izejas īpašības un līdz ar to darbības jomu. Tā, piemēram, Li-ion baterijas izmanto datoru un mobilo ierīču. Kamēr niķeļa-kadmija, tiek izmantoti, lai aizstātu parastās elektroķīmiskās šūnas. Teorētiski visi akumulatoru veidiem var darboties ar jebkuru slodzi. Vienīgais jautājums ir, cik pamatots ir šāds pieteikums.

Galvenās iezīmes

Mēs jau esam redzējuši, ka tādas baterijas, ierīces par struktūru, no kuras tie ir izgatavoti. Tagad pieņemsim koncentrēties uz to, kas ietekmē to darbību. Svarīgi mums īpašības ir šādas:

1. Blīvums sauc raksturīgo daudzumu enerģijas attiecība uz tilpumu vai svaru akumulatoru.
2. Tas attiecas uz maksimālo jaudu akumulatora vērtību, ko tā var sniegt budžeta izpildes apstiprināšanas procesu, līdz ar zemāko sprieguma laikā. Šis skaitlis ir izteikts ampērstundās vai kulonos. Tā var arī norādīt enerģijas jaudu. To mēra vatstundās vai džoulos. Šādas konteineru problēma - ziņot enerģijas daudzumu, kas tiek piešķirts izlādes laikā, kamēr minimālo pieņemamo spriegumu.
3. Temperatūras režīms ietekmē elektriskās īpašības akumulatoru. Ja ir nopietna novirze no ieteicamās darbības diapazonu ražotāja, pastāv liela varbūtība, ka elektroenerģijas padeves atteices. Tas ir tāpēc, aukstuma un karstuma ietekmē ķīmisko reakciju ātrumu, kā arī iekšējo spiedienu.
4. Tas attiecas uz sevis izlādes jaudas zudumu, kas notiek pēc tam, kad akumulators, ja nav slodze uz termināliem. Daudzos veidos, šis skaitlis ir atkarīgs no versijas, un to var palielināt, ja sliktu izolāciju.

Tās ir īpašības baterijas un sniedz vislielāko interesi mums. Protams, ja jums ir jādara kaut kas jauns un ekskluzīvs, iepriekš neredzētas un jums var būt nepieciešams kaut kas vairāk. Bet tas ir maz ticams.

Ierīce elektrodi

Piemēram, mēs svina plāksnes. Kaut arī tie tie reiz bija. Mūsdienu plate izgatavots no svina-kalcija sakausējuma. Tas sasniedz zemu līmeni pašizlāde akumulatoru (50% jaudas tiek zaudēts uz 18 mēnešiem). Tas arī ļauj izmantot ūdeni taupīgi (1 gramu ampērs stundu).

Jūs varat tikties un hibrīda konstrukcija, kurā, izņemot svina, pievieno pozitīvo elektrodu antimona un negatīvā - kalciju. Tomēr šādos gadījumos ir palielināts ūdens patēriņš. Lai palielinātu izturību pret korozijas procesiem, pievieno alvas vai sudraba.

Elektrodi veikti ar režģa struktūru aktīvās kompozīcijas pārklātā slāni. Par darbības akumulatora princips lielā mērā ir atkarīgs no tā, kādi materiāli tiek izmantoti plāksnēm. Mēs uzskatām, vadību, kas ir viegli iemācīties, bet koncentrēties uz tām vienmēr nav ieteicams.

elektrolīts

Mēs uzskatām, ka visas tās pašas svina-skābes akumulatori. Kā elektrolītu, kurā tās nodotas, bieži darbojas sērskābi. Tā ir īpaša blīvums, kas var atšķirties atkarībā no akumulatora uzlādes līmeni. Šajā gadījumā princips: jo lielāks, jo lielāks. Laika gaitā, elektrolītu iztvaiko, un akumulatora kapacitāte samazinās. Dzīves ilgums ietekmē konkrētu darbību (atbilstību drošības noteikumiem). Akumulatora elektrolīta var būt divu veidu:

• šķidrums;
• formā impregnētām īpašiem materiāliem.

Šobrīd visvairāk izplatītas veids pirmās.

Darbības baterijas

Izmantojot uzlādējamās baterijas var redzēt gandrīz visur. Padomājiet par jūsu mobilo tālruni vai nepārtrauktās barošanas datoriem. Ar parastu zibspuldzi var tikt dota kā piemērs (mūsdienu dizainu arvien ražoti ar iebūvētu uzlādējamu bateriju un nav paredzēti galvaniskās šūnas). Un automašīnas? Sistēmas "stop-start" un reģeneratīvo bremzēšanu, kas darbojas ar baterijām, un tie laiž augstas prasības attiecībā uz sākuma pašreizējo, dziļo novadīšanas un izturību. Kā jūs varat redzēt, bez šiem barošanas avotu ir grūti darīt mūsdienu dzīves ikvienam.

Shēma būvniecības baterijas

Mēs pārskatīja pamatinformāciju par šīm ierīcēm. Pieņemsim pat pievērst uzmanību šādai koncepcijai, kā akumulatora ķēdē. Patiešām, ietvaros rakstus par viņa pagātni, tikai garāmejot. Akumulatora strāva shēmu, saskaņā ar vēsturi, vispirms noteica, franču fiziķis Gaston Plante. No viņa darbi nekā 10 kvadrātmetru platība! Mūsdienu baterijas, patiesībā, ir tikai ievērojami samazināta, un maz gatavās kopijas viņa akumulatoru. Redzams cilvēka elements ir vienīgais gadījums. Tā nodrošina vienotu rīcību un strukturālo integritāti.