No kā sastāv akumulators un kā tas darbojas?

Baterijas tiek plaši izmantotas ikdienas dzīvē. Viņi to nedaudz atvieglo. Piemēram, jums nav jāpieliek lielas pūles, lai ieslēgtu televizoru, izmantojot tālvadības pulti vai izmantotu kalkulatoru. Pateicoties viņiem, jūs vienmēr zināt laiku vai varat izmantot bezvadu datora peli. Tomēr ne visi zina, kāda veida baterijas ir, un pats galvenais, kas tajās atrodas.

Kā darbojas dažāda veida baterijas un kas tajās atrodas

Pirmie bateriju prototipi parādījās vairāk nekā pirms 2 tūkstošiem gadu Mezopotāmijā. Jā, tas nav joks. Šāda baterija sastāvēja no māla vāzes un vara stieņa, kas bija piepildīts ar īpašu kompozīciju, kas atgādina bitumenu. Šo sastāvu varētu aizstāt arī ar vīna etiķi. Rezultātā bija iespējams iegūt aptuveni 0,5-1 V spriegumu. Šādu ierīci sauca par “Bagdādes akumulatoru” (atrašanas vietas dēļ). Mūsdienās šis artefakts tiek glabāts Irākas Nacionālajā muzejā.

Tomēr šīs bija pašas pirmās baterijas, kuru dizainu var saukt par primitīvu. Mūsdienās to ražošana un sastāvs ir krasi mainījušies, salīdzinot ar viņu “senčiem”.

Mūsdienu uzglabāšanas elementu dizains ir vienkāršs. Atšķirības starp katru veidu ir minimālas. Jebkuras konstrukcijas centrā ir pozitīvs pols (anods) un negatīvs pols (katods). Tas satur arī elektrolītu.No tā ir atkarīgi akumulatora galvenie raksturlielumi un parametri:

• enerģijas intensitāte;
• spriegums;
• mūžs;
• veiktspēja zem nulles temperatūrā.

Papildus galvenajiem elementiem jebkuram akumulatoram ir ieliktnis, kas darbojas kā blīve, diafragma, korpuss un oglekļa stienis.

Kopumā pats “pildījums” var būt litijs, sārms un sāls. Pēdējais variants, varētu teikt, jau sen ir novecojis. Fakts ir tāds, ka sāls akumulatoriem ir vairāk trūkumu nekā priekšrocību (salīdzinot ar citām baterijām). Bet kā izskatās elektrolīts?

Korpusa iekšpusē ir vairākas ķīmiskas vielas. Sāls baterijās tie ir cinks, magnija dioksīds, kālija hidroksīds un pasīvā ogle.

Atsauce. Kad akumulatori netiek lietoti, tie var atjaunot uzlādi vai, citiem vārdiem sakot, izlīdzināt lokālus nelīdzenumus, ko izraisa šūnu izlāde. Šis process ļauj nedaudz pagarināt produkta kalpošanas laiku.

Papildus iepriekšminētajiem elementiem akumulatorā var būt arī citi:

• niķelis;
• litijs;
• svins;
• dzīvsudrabs - šodien to praktiski neizmanto;
• dzelzs;
• alumīnijs;
• svins;
• mangāns.

Sārma baterijās sārms darbojas kā elektrolīts. Pateicoties savām īpašībām, šis produkts darbojas stabili visā tā kalpošanas laikā, izlādējas lēnāk, darbojas pat mīnusā temperatūrā un tam ir ilgāks kalpošanas laiks.

Nepieredzējušiem lietotājiem var šķist, ka notikušās ķīmiskās reakcijas atšķiras ar to sarežģītību. Patiesībā tas tā nav - šeit viss ir pavisam vienkārši. Ķīmiskā reakcija pārvieto negatīvi lādētas daļiņas (elektronus), kas galu galā rada elektrisko strāvu.

Litija baterijas satur (kā norāda nosaukums) litiju. Tas darbojas kā katods, un tam ir visaugstākais negatīvais potenciāls. Ir vērts atzīmēt, ka šis ķīmiskais elements ir organisks, tāpēc akumulatoram ir uzlabotas īpašības.

Ja skatāmies uz veidiem, tad katram akumulatoram var būt savi elementi. Piemēram, "tablete" satur dzīvsudraba oksīdu un cinka pulveri. Vainagam ir sarežģītāks sastāvs:

• divi pozitīvi un negatīvi kontakti;
• plastmasas plāksnes, kas atrodas izstrādājuma augšpusē un apakšā;
• sešas atsevišķas baterijas, kas savienotas viena ar otru;
• ogļu stienis;
• izolācijas plāksne;
• iesaiņojums.

Šim produktam ir arī korpuss, bet par to mēs runāsim atsevišķi.

No kā ir izgatavots akumulatora korpuss?

Jebkuram akumulatoram ir izturīgs korpuss, kas aizsargā elementu un veic vairākas svarīgas funkcijas. Tajā tiek ievietoti dažādi topošā akumulatora komponenti: mangāna dioksīds, biezinātāji, bārija sulfāts, katalizators, cinks utt.

Tomēr ne visi zina, ka tas ir izgatavots no dažādiem metāliem. Daudziem tas ir vienkārši metāls. Patiesībā nē – viss ir daudz sarežģītāk.

Pirmkārt, to var izgatavot no cinka. Biežāk tie ir aprīkoti ar sāls baterijām. Pēdējā laikā ir bijuši gadījumi, kas izgatavoti no dzelzs vai īpaša nerūsējošā tērauda. Šo lietu raksturo paaugstināta izturība un aizsardzības līmenis.

Tas sastāv no augšējās un apakšējās plāksnes, uz kurām ir atzīmēts, kur ir “mīnuss” un kur ir “pluss”. Korpusā ir arī sānu plāksne. Tā ir tā galvenā daļa. Faktiski pati ražošana sākas ar šādu plākšņu griešanu mašīnā.Pēc tam tie tiek savīti caurulē, ko sauc par ķermeni.

Atsauce. Korpusu var izgatavot nevis caurules formā, bet gan kvadrāta formā. Šīs struktūras akumulatoriem ir visaugstākais spriegums - līdz 9 voltiem.

Neskatoties uz augsto spriegumu, šāda veida akumulatori nav populāri un nav īpaši pieprasīti vietējo patērētāju vidū. Iemesli slēpjas virspusē un vārda tiešajā nozīmē. Pirmkārt, šāds produkts izceļas ar biezu apvalku, kas aizsargā ķīmiskos elementus no ārējām nelabvēlīgām ietekmēm un kritieniem. Otrkārt, tikai neliela daļa ierīču ir paredzētas šāda veida akumulatoriem, tas ir, akumulatori tajās vienkārši neietilps un neietilps savienotājā.