Batareya: a qurilma operatsiya, operatsion tamoyili va sxemasi

elektr avtonom manbalari insoniyatning eng foydali kashfiyotlar orasida. yo'q telefon yoki radio, nima batareya? ko'p qurilmalarni qurilma, shuningdek foydalanish, ularning sharoiti har doim doimiy elektr ta'minoti bermaydi, shuning uchun bu energiya manbalari qulay deyarli har bir joyda dunyoda faoliyat ko'rsatishi mumkin. qisqa so'z boshisida so'ng, maqola uchun pastga bo'lsin.

Agar batareya nima?

inson ehtiyojlarini qondirish uchun sarflash - keng ma'noda, bu muddat foydalanish ba'zi sharoitlarda har qanday energiyani saqlash, va boshqalar mumkin qurilmani anglatadi.

Batareya tashqi elektr manbadan elektr, to'plash va ular ishni qilish mumkin, shunday qilib, keyin unga ulangan iste'molchilarni bering. Shunday qilib, qurilmalar Elektrolitlar va elektrod plitalarining o'rtasidagi doimiy kimyoviy reaktsiyalar paytida bo'ladi. Aytgancha, bu dizayn banklar mavjud, va qaysi batareya hosil bo'ladi. qurilish ma'lumotlar qurilma juda oz bo'lgan, kuchlanish uchun, odatda, 1.2-2 V beradi. Shuning uchun, elektr yetkazib faoliyatini oshirish va ulanish xil turlaridan foydalanishi uchun.

Qanday chiqarish bilan ishlash uchun batareyalar?

Ma'lumotlar elektr ta'minoti qurilma ijobiy va salbiy tomonlarini bilan aloqa beradi. yopiq elektr elektron bor, yuk elektrodlar ulangan bo'lsa (misol sifatida, biz bir Lampochka ko'rib mumkin): Ular quyidagicha faoliyat ko'rsatmoqda. Bu chiqarish oqimi boshlaydi. Bu elektronlar, anyonlar va kationlarining harakati tomonidan tashkil etiladi. va joy oladi nima, siz faqat taqlid yo'li bilan aytish mumkin, qanday qilib haqida batafsil ma'lumot.

o'tkazuvchanligini yaxshilash uchun grafit qo'shilgan nikel oksidi, deb - bizga, biz ijobiy elektrod bir batareya bor, deb faraz qilaylik. kadmiy ko'pikli salbiy plastinka uchun ishlatilgan. a chiqarish bo'lganda Bas, faol kislorod zarralar ozod va elektrolitlar tushib bormoqda. Shunday qilib, ular elektr sifatida (masalan, elektronlar kabi) bo'lgan buyumlar bo'linadi. faol kislorod zarralar ular kadmiy oksidlangan etiladi salbiy plitalar, qaratilgan.

Agar haq batareya faoliyat

Siz plitalari terminallari yuk ajrating kerak. Ular, shuningdek, odatda, bir shahar kuchlanish oziqlangan (lekin holda qarab, uyarılmış mumkin) zaryadlangan qilinmoqda batareyaning qiymat katta ekanligini. Bundan tashqari, qutb xil bo'lishi kerak. Bu manfiy va musbat iste'molchining terminal va manbai mos bo'lishi kerak. unda energiya qoldiqlarini bostirish va kimning yo'nalishi evakuatsiya qilish qarama-qarshi bo'lgan elektr tokini yaratish uchun, batareya ko'ra zaryadlovchi albatta ko'proq kuchga ega bo'lishi kerak, deb unutmang. batareya bo'lib o'tadi bir natija, o'zgarish va kimyoviy jarayonlar sifatida.

ning maqolaning oldingi bandida bir misol qaraylik. Bu yerda musbat elektrod kislorod bilan boyitilgan va salbiy sof kadmiy sog'ayib bo'ladi. Jamlab, biz haq vaqtida, deb aytish va faqat elektrodlari kimyoviy tarkibini o'zgartirish evakuatsiya mumkin. Bu Elektrolitlar uchun amal qilmaydi. Lekin u batareya hayotga salbiy ta'sir qiladi, bug'lanib mumkin.

Shunday qilib, biz har qanday batareyaning ishlash printsipi ko'rib. Endi ularning ish faoliyatini yaxshilash qanday operatsiya davomida bilib olamiz.

parallel ulanish

joriy qiymati omillar katta soniga bog'liq bo'ladi. Birinchi navbatda, bu ostida dizayni, ishlatiladigan materiallar va ularning o'lchamlarini tushunish. elektrodlari katta maydoni, ular bardosh beradi yana joriy raqamlar bo'ladi. Bu tamoyil Elektron hujayralari bir xil turdagi parallel ulanish uchun ishlatiladi. Agar yuk boradi oqim qiymatini oshirish zarur bo'lsa, bu, amalga oshiriladi. Lekin zarur bir vaqtning o'zida elektr va energiya manbai oshirish uchun.

ketma-ket ulangan

Biz banklar hisoblasak qaysi batareya, u ular bilan bir xil uy-joy, qoida tariqasida, deb aytish kerak. ulanish shunga o'xshash turi kam kuchlanish yo'qolishi bilan katta ish faoliyatini olish uchun ishlatiladi.

mumkin, yulib olingan avtomobil batareyalar qo'rg'oshinli bu dizayn foydalanishni qarang. Bu foydalanish, bu turdagi nafaqat avtomobil batareya qurilma, u munosabati bu turini qanday, shunchaki chiqib qilish extimoli yo'li deb aytiladi. Bu holda, hech qanday metall bilan aloqa yo'q, deb siz ishonch hosil qiladi, va elektrolitlar orqali ishonchli galvanik aloqa bor edi. Lekin bu faqat ushbu turiga nisbatan seziladi. Boshqa hollarda, bir xil majmui vazifa ulanish amalga oshiriladi.

batareyalar turlari

Ular, chunki ularning maqsadi, imkoniyatlari va moddiy amalga oshirish farq qiladi. Ayni paytda, zamonaviy ishlab chiqarish elektrodlari tarkibi va foydalaniladigan Elektrolitlar farq ortiq uch o'nlab turdagi, ishlab chiqarish o'zlashtirildi. Misol uchun, Li-Ion batareyalar 12 taniqli modellari bir oila baxti mumkin. Shartli quyidagi turlarini ajratish mumkin:

1. Qo'rg'oshinli.
2. Litiy.
3. Nikel-kadmiy batareya.

Bu eng mashhur vakillari hisoblanadi. Lekin biz elektrodlari sifatida xizmat qilishi mumkin materiallar ro'yxati bilan tanishish uchun taklif imkoniyatlar tushunish:

• temir;
• olib;
• titan;
• litiy;
• kadmiy;
• kobalt;
• nikel;
• rux;
• vanadiy;
• kumush;
• alyuminiy;
• Shu bilan birga, juda kamdan-kam bo'lgan boshqa elementlar, bir qator.

turli xil materiallar yordamida chiqish xususiyatlari olingan va binobarin doirasi ustida ta'sir qiladi. Shunday qilib, masalan, Li-Ion batareyalar kompyuter va mobil qurilmalarda ishlatiladi. nikel-kadmiy an'anaviy o'rniga sifatida ishlatiladi paytda elektrokimyoviy hujayralar. Nazariy jihatdan batareyalar barcha turlari, har qanday yuk bilan ishlashi mumkin. faqat savol bunday dastur qanchalik asosli, deb.

kalit Xususiyatlar

Biz allaqachon bunday batareyalar, ular qilgan qaysi tuzilmalar qurilmani ko'rdik. Endi ularning ishlashini ta'sir nima haqida o'ylash qilaylik. Biz uchun muhim xususiyatlari quyidagilardir:

1. Zichlik batareya hajmi yoki og'irligiga energiya nisbati xarakterli miqdorini chaqirdi.
2. Bu bir eng past kuchlanish qadar bajarish jarayonida berishi mumkin batareya qiymati maksimal quvvatiga anglatadi. Bu ko'rsatkich amper-soat yoki coulombs ifodalangan. Bu, shuningdek, energiya hajmini ko'rsatadi mumkin. Bu vatt-soat yoki joule o'lchanadi. Bunday konteyner muammo - minimal ma'qul kuchlanish qadar to'lash paytida berilgan energiya miqdorini hisobot uchun.
3. Harorat rejimi batareyaning elektr xususiyatlarini ta'sir qiladi. ishlab chiqaruvchi tavsiya operatsion qator jiddiy burilish bor bo'lsa, bir elektr ta'minoti qobiliyatsiz ehtimoli yuqoridir bo'ladi. sovuq va issiqlik kimyoviy reaktsiyalar tezligini, shuningdek, ichki bosim ta'sir, chunki, bu.
4. Bu terminallari ustida hech qanday yuk mavjud bo'lsa batareya keyin sodir o'zini-chiqarish quvvati yo'qolishi anglatadi. Ko'p jihatdan, bu ko'rsatkich versiyasiga bog'liq va kambag'al izolyatsiya oshishi mumkin.

Bu batareyalar xususiyatlari va bizga eng katta qiziqish bilan ta'minlash. Agar bir narsa yangi va eksklyuziv, ilgari ko'rinmaydigan qilish kerak, va agar, albatta, siz ko'proq narsa kerak bo'lishi mumkin. Lekin, bu juda boshqacha bo'ladi.

qurilma elektrodlari

Misol sifatida, biz qo'rg'oshin plitalari olib. shu-da, ular bir marta edi. qo'rg'oshin-kaltsiy qotishmasidan tayyorlanadi Zamonaviy plitalar. Bu o'z-o'zini oqindi past darajasini batareya (50% imkoniyatlar 18 oy davomida yo'qoladi) erishmoqda. Bu, shuningdek, tejamli (amper-soatiga 1 gramm) suv foydalanish imkonini beradi.

Siz javob mumkin va gibrid qurilish qaerda, bir-biridan qo'rg'oshin dan, antimon ijobiy elektrod qo'shiladi, va salbiy bo'lgan - kaltsiy. Biroq, bunday hollarda, bir ortdi suv iste'moli bor. , Chirish jarayonlariga qarshilik oshirish qalay yoki kumush qo'shish uchun.

faol tarkibi bilan qoplangan qatlami panjara tuzilishi bilan qilgan Elektrodlar. batareyaning ishga tamoyili asosan plitalari uchun ishlatiladi qanday moddiy bog'liq. Biz o'rganish, lekin har doim tavsiya qilinmaydi ular haqida o'ylash oson qo'rg'oshin, o'ylab.

elektrolit

Biz hammamiz shu qo'rg'oshinli akkumulyatorlar ko'rib. ular joylashtirilgan bo'lgan elektrolitlar deb, tez-tez sulfat kislota bajaradi. Bu batareya darajasiga qarab farq qilishi mumkin, muayyan zichligiga ega. Bu holda, qoida: oliy, katta. Vaqt, elektrolit bug'lanadi, va batareya quvvati kamayadi. Umri alohida operatsiya (xavfsizlik qoidalariga rioya) ta'sir qiladi. Batareya elektrolitlar ikki turdagi bo'lishi mumkin:

• suyuq;
• singdirilgan maxsus materiallar shaklida.

Ayni paytda, eng keng tarqalgan turi birinchi.

Operation batareyalar

Elektron zaryad foydalanish deyarli hamma joyda ko'rish mumkin. Sizning mobil telefoningiz yoki o'ylab ko'ring kompyuterlar uchun uzluksiz quvvat manbai. oddiy chiroq bir misol sifatida berilishi mumkin (zamonaviy dizaynlar tobora qayta zaryadlanuvchi batareya bilan o'rnatilgan bilan ishlab chiqarilgan va galvanik hujayralari uchun mo'ljallangan emas). Va o'tgan avtomobillar? tizimlari batareya faoliyat va regenerative "-start stop", va ular yuqori talablarga joylashtirish boshlab joriy, chuqur oqindi va chidamlilik. Ko'rib turganingizdek, bu energiya yetkazib holda kimga zamonaviy hayotda nima uchun qiyin.

batareyaning qurish sxemasi

Biz bu qurilmalarda asosiy ma'lumotlarni ko'rib. ning ham batareya tutashuv kabi bir tushunchaga e'tibor qilaylik. Albatta, unga maqolalarni faqat o'tib o'tgan doirasida. Batareya joriy sxemasi, tarix ko'ra, birinchi fransuz fizigi Gaston Plante tomonidan tashkil etildi. 10 kvadrat metrdan uning yaratgan maydoni! Zamonaviy batareya, aslida, faqat juda kamayadi va uning batareyaning oz tayyor nusxalari. inson element ko'rinadigan faqat shundaydir. Bu biriga o'xshashligi va tizimli butunligini ta'minlaydi.