The alkalická baterie Jedná se o baterii, ve které je pH jejího složení elektrolytu zásadité. To je hlavní rozdíl mezi touto baterií a mnoha dalšími, kde jsou její elektrolyty kyselé; jako u zinko-uhlíkových baterií, které používají NH soli4Cl nebo dokonce koncentrovaná kyselina sírová v autobateriích.
Je to také suchý článek, protože základní elektrolyty jsou ve formě pasty s nízkým procentem vlhkosti; ale dost na to, aby umožnil migraci iontů účastnících se chemických reakcí směrem k elektrodám, a tím dokončil elektronový obvod.
Na obrázku výše máte 9V baterii od společnosti Duracell, jednoho z nejznámějších příkladů alkalických baterií. Čím větší je baterie, tím delší bude její životnost a pracovní kapacita (zejména pokud jsou určeny pro energeticky náročná zařízení). U malých spotřebičů máte baterie AA a AAA.
Dalším rozdílem kromě pH jejich složení elektrolytů je to, že jsou dobíjecí nebo ne, obvykle vydrží déle než kyselé baterie..
Rejstřík článků
V zinko-uhlíkové baterii jsou dvě elektrody: jedna ze zinku a druhá z grafitového uhlíku. Ve své „základní verzi“ se jedna z elektrod místo grafitu skládá z oxidu manganičitého, MnOdva ve směsi s grafitem.
Povrch obou elektrod je spotřebován a pokryt pevnými látkami, které jsou výsledkem reakcí.
Místo cínu s homogenním zinkovým povrchem jako nádobou na buňky je také řada kompaktních disků (horní obrázek).
Ve středu všech disků leží tyč MnOdva, Na horním konci vyčnívá izolační podložka, která označuje kladný pól (katodu) baterie.
Pamatujte, že disky jsou pokryty porézní a kovovou vrstvou; ten druhý může být také tenký plastový film.
Základna baterie tvoří záporný pól, kde zinek oxiduje a uvolňuje elektrony; ale k dosažení vrcholu zásobníku, jeho kladného vývodu, je zapotřebí externí obvod.
Povrch zinku není hladký, jako je tomu u buněk Leclanché, ale drsný; to znamená, že mají mnoho pórů a velkou plochu, která zvyšuje aktivitu baterie.
Tvar a struktura baterií se mění podle typu a designu. Všechny alkalické baterie však mají společné základní pH svého složení elektrolytů, což je způsobeno přidáním NaOH nebo KOH do pastovité směsi..
Ve skutečnosti jsou to OH ionty- ti, kteří se účastní reakcí odpovědných za elektrickou energii poskytovanou těmito objekty.
Když je alkalická baterie připojena k zařízení a zapnuta, zinek okamžitě reaguje s OH- těstovin:
Zn (s) + 2OH-(ac) => Zn (OH)dvas + 2e-
2 elektrony uvolněné oxidací zinku putují do vnějšího obvodu, kde jsou odpovědné za spuštění elektronického mechanismu zařízení.
Poté se vracejí k baterii kladným pólem (+), katodou; to znamená, že cestují MnO elektrodoudva-grafit. Protože těstoviny mají určitou vlhkost, dochází k následující reakci:
2MnOdva(s) + 2HdvaO (l) + 2e- => 2MnO (OH) (s) + 2OH-(ac)
Nyní MnOdva Zn elektrony jsou redukovány nebo získávány. Z tohoto důvodu odpovídá tento terminál katodě, kde dochází k redukci.
Všimněte si, že OH- regeneruje se na konci cyklu, aby se znovu zahájila oxidace Zn; jinými slovy, difundují do středu pasty, dokud se znovu nedostanou do kontaktu s práškovým zinkem.
Rovněž se netvoří plynné produkty, jak je tomu u zink-uhlíkových buněk, kde se generuje NH.3 a Hdva.
Přijde bod, kdy celý povrch elektrody bude pokryt pevnými látkami Zn (OH)dva a MnO (OH), čímž končí životnost baterie.
Popsaná alkalická baterie není dobíjecí, takže jakmile je „vybitá“, není možné ji znovu použít. To neplatí pro dobíjecí baterie, které se vyznačují reverzibilními reakcemi..
K přeměně produktů na reaktanty musí být aplikován elektrický proud v opačném směru (ne z anody na katodu, ale z katody na anodu).
Příkladem dobíjecí alkalické baterie je NiMH. Skládá se z anody NiOOH, která ztrácí elektrony na niklhydridové katodě. Při použití se baterie vybije, a odtud pochází známá fráze „nabijte baterii“..
Lze jej tedy podle potřeby nabít stokrát; čas však nelze úplně zvrátit a dosáhnout původních podmínek (což by bylo nepřirozené).
Stejně tak jej nelze nabíjet libovolným způsobem: je třeba dodržovat pokyny doporučené výrobcem..
Proto také tyto baterie dříve či později také zaniknou a ztratí svou účinnost. Má však tu výhodu, že není rychle na jedno použití, což přispívá méně ke kontaminaci..
Další dobíjecí baterie jsou nikl-kadmiové a lithiové baterie..
Některé varianty alkalických baterií jsou tak malé, že je lze použít v hodinkách, dálkových ovladačích, hodinách, rádiích, hračkách, počítačích, konzolách, baterkách atd. Jiné jsou větší než figurka klonu Hvězdných válek.
Ve skutečnosti jsou to ty na trhu, které převažují nad jinými typy baterií (alespoň pro domácí použití). Vydrží déle a generují více elektřiny než běžné baterie Leclanché.
Ačkoli zinko-manganová baterie neobsahuje toxické látky, jiné baterie, například rtuťové, otevírají debatu o jejich možném dopadu na životní prostředí.
Na druhé straně alkalické baterie fungují velmi dobře v širokém rozsahu teplot; Může dokonce pracovat pod 0 ° C, takže jsou dobrým zdrojem elektrické energie pro spotřebiče obklopené ledem.
Zatím žádné komentáře