baterie

A baterie este un depozit și convertor de energie electrochimică. În timpul descărcării, energia chimică stocată este convertită în energie electrică prin reacția redox electrochimică. Energia convertită poate fi utilizată de un consumator electric care este independent de rețeaua electrică.

În care nu se reîncarcă Primarbaterii, reacțiile la descărcare nu sunt sau doar parțial reversibile. În schimb, acestea sunt reîncărcabile SecundarBateriile (acumulatorii) reacțiile de descărcare sunt în mare parte reversibile, astfel încât este posibilă o conversie multiplă a substanțelor chimice în energie electrică și înapoi.

Termenul „baterie” se referă la interconectarea mai multor celule galvanice. În mod colocvial, termenul este folosit și pentru celule galvanice individuale.

Datorită numeroaselor domenii de aplicare cu cerințe foarte diferite în ceea ce privește tensiunea, puterea și capacitatea, bateriile sunt acum disponibile în modele aproape imposibil de gestionat.

Alte cunoștințe de specialitate recomandate

Înțelegeți efectele electricității statice asupra scării dvs.

Care este modalitatea corectă de a verifica repetabilitatea pe scale?

Nu lăsați electricitatea statică să vă afecteze precizia de cântărire.

Cuprins

Noțiuni de bază

Materialele electrodului determină tensiunea nominală a celulei. Tensiuni mai mari se obțin prin conectarea mai multor celule în serie (conexiune în serie).

capacitate a unei baterii este dată ca cantitatea de încărcare disponibilă teoretic în amperi-ore (unitate: Ah). În principal din motive de marketing, capacitatea bateriilor nereîncărcabile nu este specificată și poate fi găsită doar în fișele tehnice ale producătorului. Capacitatea bateriei poate fi măsurată în conformitate cu un standard specificat în timpul procesului de descărcare.

Capacitatea disponibilă depinde de Curent de descărcare si Tensiunea la sfârșitul descărcării bateria. Sunt frecvente diferite metode de descărcare, inclusiv: a.: descărcare cu curent constant, descărcare prin rezistență constantă sau descărcare cu putere constantă. Bateria are o capacitate diferită în funcție de metoda de descărcare. Într-o specificație semnificativă a capacității nominale, curentul de descărcare și tensiunea de sfârșit de descărcare trebuie, prin urmare, să fie listate.

În general, capacitatea disponibilă a unei baterii scade odată cu creșterea curentului de descărcare. Motivele pentru aceasta sunt atât pierderile tot mai mari de rezistență internă a bateriei, cât și faptul că procesele chimice din baterie au loc la o viteză limitată. Reducerea capacității disponibile cu creșterea curentului de descărcare depinde în mare măsură de tipul de baterie. Cantitatea de încărcare care poate fi utilizată în mod practic depinde de tipul bateriei, de nivelul curentului de descărcare, de tensiunea reziduală la sfârșitul descărcării, de vechimea bateriei și de temperatura (vezi și densitatea energiei).

Capacitatea bateriei sau curentul maxim la o anumită tensiune poate fi mărită prin utilizarea de celule mai mari sau prin conectarea în paralel a celulelor sau bateriilor.

Practic, toate bateriile sunt supuse unei anumite descărcări automate în timpul depozitării, în funcție de tipul de baterie și de temperatura de depozitare: cu cât temperatura este mai scăzută, cu atât are loc mai puțină descărcare automată. Majoritatea bateriilor își pierd încărcarea relativ rapid. Bateriile cu aer-zinc pentru aparate auditive, pe de altă parte, sunt cele mai durabile, deoarece furnizează energie electrică numai atunci când este furnizat aer; deschiderile bateriei sunt sigilate cu un autocolant din folie în timpul depozitării.

În Germania, Ordonanța privind bateriile reglementează returnarea și eliminarea bateriilor. Printre altele, se stipulează că nicio baterie sau celulă cu un conținut de mercur mai mare de 0,0005% din greutate nu poate fi introdusă pe piață în Germania. Conținutul de mercur al celulelor buton nu trebuie să depășească 2,0% din greutate. În zilele noastre, chiar și bateriile alcaline-mangan nu mai conțin mercur, în timp ce în prima serie era încă necesar să amalgamăm materialul electrodului. Vezi și reciclarea bateriei.

Nu fiecare tip de baterie este disponibil în fiecare țară. De aceea, există în special adaptoare pentru baterii descărcate care găzduiesc trei celule AA de 1,5 V fiecare. Adaptorul poate fi apoi utilizat oriunde se potrivește o baterie descărcată. Adaptoarele sunt, de asemenea, utile, deoarece până în prezent nu există baterii reîncărcabile.

poveste

Primul element galvanic funcțional și astfel prima baterie a fost prezentat în 1800 de Alessandro Volta sub forma „coloanei Voltaice”. Speculațiile recurente cu privire la bateriile deja utilizate în antichitate se bazează în principal pe un singur vas de lut care a fost descoperit în 1936 de arheologul austriac Wilhelm König la sud-est de Bagdad și în care credea că recunoaște un element galvanic. Din diverse motive, funcția acestei nave, care a devenit cunoscută sub numele de „bateria Bagdad”, este îndoielnică.

Variații de tip

Bateriile și celulele disponibile în comerț sunt disponibile în numeroase variante, atât în funcție de sistemul redox chimic de bază, cât și în funcție de valorile electrice sau de designul geometric sau structural. Câțiva dintre termenii enumerați mai jos pot fi folosiți pentru a descrie un tip de baterie, de ex. B. "Baterie alcalină de mangan - LR 6/AM-3 - AA - Mignon". Adesea, însă, este necesară o singură caracteristică particulară, de ex. B. dimensiunea „AA” pentru o lanternă special concepută. Se vorbește despre o baterie uscată dacă electrolitul nu este sub formă lichidă, de exemplu din cauza îngroșării. Ca urmare, bateria poate fi utilizată în orice orientare spațială, adică în special pentru aplicații mobile.

Domenii de aplicare

În funcție de domeniul de aplicare, există următorii termeni și atribuții:

Bateriile dispozitivelor sunt folosite pentru a furniza energie dispozitivelor mici, mai ales portabile, de exemplu în lanterne. Versiunile deosebit de mici sunt numite celule buton.
Bateriile de pornire sunt utilizate în special pentru autovehicule.
Vehiculele electrice au baterii de tracțiune.
Bateriile staționare sunt utilizate în aplicații staționare, cum ar fi sursele de alimentare neîntreruptibile.

Celulele primare

Celulele primare sunt celule galvanice care nu pot fi reîncărcate după descărcare. Diferitele tipuri sunt denumite în funcție de materialele utilizate:

Baterie alcalină de mangan; 1,5 volți tensiune nominală pe celulă
Baterie zinc-carbon; 1,5 volți pe celulă
Baterie de nichel oxihidroxid; 1,5 volți pe celulă
Baterii cu litiu; 2,9 până la 3,6 V în funcție de materialul catodic
Baterie cu sulfură de litiu de fier; 1,5 volți pe celulă
Baterie zinc-aer; 1,5 volți pe celulă
Baterie cu clorură de zinc; 1,5 volți pe celulă
Baterie oxid de mercur-zinc; 1,35 volți pe celulă
Baterie oxid de argint-zinc; 1,55 volți pe celulă
Baterie de sodiu-nichel-clorură

Celule secundare

Celule secundare, numite și Acumulatoare sunt celule galvanice care pot fi reîncărcate după descărcare. Mai multe informații despre celulele secundare sunt descrise în articolul principal, acumulator. Tipurile comune sunt, de asemenea, numite după materialele utilizate:

Acumulator de plumb (dioxid de plumb/plumb); 2 volți tensiune nominală pe celulă. Electrolitul (acidul sulfuric H2SO4) poate fi prezent sub formă lichidă, legat în lână sau îngroșat sub formă de gel (baterie plumb-gel). Acumulatorul de plumb este utilizat pe scară largă ca baterie auto.
Baterie nichel-cadmiu; 1,2 volți pe celulă
Baterie hidrură nichel-metal; 1,2 volți pe celulă
Baterie litiu-ion; 3,7 volți pe celulă
Baterie litiu polimer; în cea mai mare parte 3,7 volți pe celulă
Baterie alcalină de mangan (engleză: Mangan alcalin reîncărcabil, scurt: RAM); 1,5 volți pe celulă
Baterie argint-zinc; 1,5 volți pe celulă
Baterie nichel-hidrogen; 1,50 V per celulă
Baterie de zinc-brom; 1,76 V per celulă
Baterie cu clorură de nichel de sodiu (cunoscută sub numele de baterie Zebra)
Baterie nichel-fier; 1.2-1.9V tensiune nominală/celulă

Mărimi

Cand Bateriile dispozitivului sunt adesea menționate bateriile electrice, care sunt foarte frecvente în viața de zi cu zi pentru alimentarea cu energie a aparatelor electrice mici, cum ar fi ceasuri, aparate de radio, jucării, lanterne și altele asemenea. Ä. Și poate fi utilizat și pe dispozitive instalate permanent, cum ar fi alarmele de incendiu.

Bateriile dispozitivului trebuie să fie compacte, pot fi utilizate în orice poziție, ușoare și totuși robuste din punct de vedere mecanic. În timpul depozitării și utilizării normale în dispozitiv, acestea nu trebuie să scurgă și să nu degajeze. Sunt disponibile comercial într-o varietate de modele bazate pe baterii zinc-carbon sau alcaline-mangan. Desemnarea lor urmează clasele de performanță specificate de IEC și dimensiunile standardizate de ANSI:

IEC
(Zinc-carbon) IEC
(Alcali-Mangan) Denumire ANSI Dimensiune Tensiune nominală Capacitate (mAh)
Capacitate zinc-carbon (mAh)
Mangan alcalin

LR 61	aaaa	Mini	Ø 8,3 mm, H 42,5 mm	1,5V	300	500. 600
R03/UM-4	LR 03/AM-4	AAA	Micro	Ø 10,3 mm, H 45 mm	1,5V	370, 540	900, 1250
R6/UM-3	LR 6/AM-3	AA	Mignon	Ø 14,3 mm, H 51 mm	1,5V	700, 1.100	2.200. 2.850
SUB-C	Ø 23 mm, H 43 mm	1,5V	1.700. 2.600
R14/UM-2	LR 14/AM-2	C.	copil	Ø 27 mm, H 50 mm	1,5V	1.800. 3.800	≈ 8.000
R20/UM-1	LR 20/AM-1	D.	Mono	Ø 35 mm, H 62 mm	1,5V	4.000. 8.000	≈ 20.000
R 1/UM-5	LR 1/AM-5	N	doamnă	Ø 12 mm, H 30 mm	1,5V	≈ 400	≈ 800
2R10	2LR10	Duplex	Lipiți bateria	Ø 21,8 mm, H 74,6 mm	3,0 V (2 celule de 1,5 V fiecare)	1.000. 1.500
3R12/1203	3LR12	Baterie plata	L 67 mm, W 62 mm, H 22 mm	4,5 V (3 celule de 1,5 V)	≈ 2.700	≈ 5.900
4LR61	J	Ambalaj plat	L 49 mm, L 36 mm, H 8,5 mm	6 V (4 celule de 1,5 V)	500. 600
6F22	6LR61/AM-6	1604D	Bloc E sau bloc de 9 V.	L 48,5 W 26,2 mm, H 17 mm	9,0 V (6 celule à 1,5 V) 6F22 = 6x celule plate 22 6LR61 = 6x celule rotunde LR61	190, 330	500. 600

În plus față de aceste „tipuri standard”, există și o mare varietate de forme pentru bateriile specifice produsului, de exemplu pentru camere și butoane.