Батарея

Батарея

(электричество) И другие значения, см. Аккумулятор (значения).Батарея (электричество) Материал из Википедии, свободной энциклопедии Для других целей, см Аккумулятор (значения) . [hide] В этой статье есть несколько вопросов. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсуждать эти вопросы на странице обсуждения . Эта статья, возможно, потребуется переписать полностью соблюдать Википедии, стандартов качества . (апрель 2013) Эта статья в свинец раздел не может адекватно обобщить ключевые моменты его содержания. (август 2012) Различные элементы и батареи (вверху слева, чтобы нижний правый): два А.А. , один D , один карманный Радиолюбитель батареи, два 9-вольтовый (PP3), два AAA , один C , один видеокамера батареи, один беспроводной телефон аккумулятора. Электрической батареи представляет собой устройство, состоящее из одного или нескольких гальванических элементов , преобразующих накопленную химическую энергию в электрическую энергию. Каждая ячейка содержит положительную клемму, или катод , а отрицательный полюс, или анод . Электролиты позволяют перемещать ионы между электродами и терминалов, что позволяет току течь из батареи для выполнения работы. Первичная (одноразовые или "одноразовые") батареи используются один раз и отбрасываются; электродные материалы необратимо изменилось во время разряда. Типичными примерами являются щелочная батарея используется для фонарики . и множество портативных устройств Вторичные ( аккумуляторные батареи ) можно разрядки и подзарядки несколько раз; Оригинальный состав электродов могут быть восстановлены с помощью обратного тока. Примеры включают свинцово-кислотных батарей, используемых в транспортных средствах и ионно-литиевых батарей, используемых для портативной электроники. Батареи бывают разных форм и размеров, от миниатюрных камер, используемых для питания слуховых аппаратов и наручные часы в банках аккумулятора размер номеров, которые обеспечивают резервную мощность для телефонных станций и компьютер центров обработки данных . Согласно оценке 2005 года во всем мире промышленность батарея генерирует US $ 48 млрд в продажах каждый год, [1] с 6% годовой рост. Аккумуляторы имеют гораздо более низкий удельный энергии (энергия на единицу массы), чем обычные виды топлива , такие как бензин. Это несколько смягчается тем, что батареи поставить свою энергию в виде электричества (который может быть преобразован эффективно в механическую работу), в то время как с помощью топлива в двигателях влечет за собой низкую эффективность преобразования на работу. Содержание 1 История 2 Принцип работы 3 Категории и типы батарей 3.1 Первичные батареи 3.2 Вторичные батареи 3.3 типы клеток батареи 3.4 производительность клеток батареи 4 Емкость и разряда 4.1 C скорость 4,2 быстрой зарядки, большие и светлые батареи 5 Срок службы батареи 5.1 Саморазряд 5.2 коррозии 5.3 Физические изменения компонентов 5.4 Зарядка / скорость разряда 5.5 Перезарядка Эффект 5.6 Память 5.7 Условия окружающей среды 5.8 Хранение 6 размеров батарей 7 Опасности 7.1 Взрыв 7.2 Утечка 7.3 Токсичные вещества 7.4 Попадание в желудок 8 химия батареи 8.1 Первичные батареи и их характеристики 8.2 Вторичные (перезаряжаемые) батареи и их характеристики 9 Домашнее клетки 10 Смотрите также 11 Ссылки 12 Дальнейшее чтение 13 Внешние ссылки История Основная статья: История батареи Символ для батареи в схеме . Она возникла как схематического рисунка самого раннего типа аккумулятора, вольтовой кучу. Использование «аккумулятор» для описания группы электрических устройств даты, чтобы Бенджамин Франклин , который в 1748 году, описанной несколько банок лейденских по аналогии с батареей пушек [2] (Бенджамин Франклин взял термин «батарея» от военных, в которой говорится функционирующие вместе оружия [3] ). Алессандро Вольта описал первый электрохимический аккумулятор, гальванический сваи в 1800. [4] Это был стек медных и цинковых пластин, разделенных рассола пропитанной бумажной дисков, которые могут привести к устойчивому ток для Значительная протяженность времени. Вольта не понятно, что напряжение было связано с химическими реакциями. Он думал, что его клетки были неисчерпаемым источником энергии, [5] и, что соответствующие эффекты коррозии на электродах были просто неприятностью, а не неизбежным следствием их работы, как Майкл Фарадей показал в 1834 году. [6] Хотя ранние батареи имели большое значение для экспериментальных целей, на практике их напряжения колебалась, и они не могли обеспечить большой ток в течение длительного периода. Даниэля клеток , изобрели в 1836 году британский химик Джон Фредерик Даниэля , стало первым практическим источником электроэнергии, становится отраслевым стандартом и, видя, широкое распространение в качестве источника питания для электрических телеграфных сетей. [7] Он состоял из медный котел, наполненный сульфат меди раствор, в котором был погружен в неглазурованный глиняная контейнер, наполненный серной кислоты и цинкового электрода. [8] Эти влажные клетки, используемые жидкие электролиты, которые были склонны к утечке и утечки, если не обрабатываются корректно. Многие используемые стеклянные банки для хранения своих компонентов, что делает их хрупкими. Эти характеристики сделали влажные клетки непригодными для переносных устройств. Ближе к концу девятнадцатого века, изобретение сухие батарейки , который заменил жидкий электролит с пастой, сделал портативные электрические устройства практично. [9] Принцип работы Основная статья: Электрохимическая ячейка Гальванического элемента для демонстрационных целей. В этом примере две половины-клетки связаны между собой моста соли сепаратор, который обеспечивает перенос ионов. Батареи преобразования химической энергии непосредственно в электрическую энергию. Батарея состоит из некоторого количества гальванических элементов. Каждая ячейка состоит из двух половин клеток , соединенных последовательно с помощью проводящего электролита, содержащего анионы и катионы. Одна половина-клеток включает электролита и отрицательного электрода, электрод, к которому анионы (отрицательно заряженные ионы) мигрировать; другая половина-клеток включает электролита и положительный электрод, к которому катионы (положительно заряженные ионы) мигрировать. Окислительно-восстановительные реакции заряда аккумулятора. Катионы уменьшаются (электроны добавляются) на катоде во время зарядки, в то время как анионы окисляются (электроны удалены) на аноде во время разряда. [10] Электроды не касались друг друга, но которые электрически соединены с электролитом . Некоторые клетки используют различные электролиты для каждого полуэлемента. Сепаратор позволяет ионам проходить между половиной-клеток, но предотвращает смешивание электролитов. Каждая половина-ячейка имеет электродвижущей силы (ЭДС) или, определяемый его способность к управлению электрический ток от внутренней к внешней части клетки. Чистый ЭДС ячейки представляет собой разность между ЭМП его период клетках. [11] Таким образом, если электроды имеют ЭМП \ Mathcal {E} _1 и \ Mathcal {E} _2 , То чистая ЭДС \ Mathcal {E} _ {2} - \ mathcal {E} _ {1} ; иными словами, чистая ЭДС разница между потенциалами восстановления этих полуреакций . [12] Электрическая движущей силой или \ Displaystyle {\ Delta V_ {битой}} через терминалы из клетки, как известно, как напряжение на клеммах (разница) и измеряется в вольт . [13] Напряжение на клеммах ячейки, что не является ни зарядки, ни разрядка под названием напряжение холостого хода и равна ЭДС ячейки . Из внутреннего сопротивления, [14] Напряжение на клеммах ячейки, что время разрядки меньше по величине, чем напряжения холостого хода и напряжения на клеммах ячейки, что заряжается превышает напряжение разомкнутой цепи. [15] идеальный сотовый имеет незначительное внутреннее сопротивление, так что было бы поддерживать постоянное напряжение на клеммах \ Mathcal {E} до тех пор, пока исчерпаны, а затем падает до нуля. Если такая клетка поддерживается 1,5 вольт и хранится заряд одного кулона затем на полной разрядки она будет выполнять 1,5 джоулей работы. [13] В реальных клеток, внутренние сопротивление увеличивается до разряда [14] и напряжение в разомкнутой цепи также уменьшается под выполнять. Если напряжение и сопротивление в зависимости от времени, полученные графики, как правило, представляют собой кривую; Форма кривой изменяется в зависимости от химии и внутреннего устройства работают. Напряжение, создаваемое на клеммах клетке зависит от энерговыделения химических реакций ее электродов и электролита. щелочных и угольно-цинковых клеток имеют разные химических, но примерно то же самое ЭДС 1,5 вольта; Аналогичным образом NiCd и NiMH клетки имеют различные химические, но примерно то же самое ЭДС 1,2 вольт. [16] Высокие электрохимические возможные изменения в реакциях литиевых соединений дать литиевых элементов ЭМП 3 вольт и более. [17] Категории и типы батарей Основная статья: Список типов аккумуляторов Сверху вниз: большой 4,5-вольтовой (3R12) батареи, D Cell , в C ячейки , в AA клетки , в клетке AAA , в AAAA клетки , в батарее A23 , 9-вольтовой батареи PP3 , и пары кнопочные элементы (CR2032 и LR44). Батареи делятся на первичные и вторичные формы. Первичные батареи необратимо преобразования химической энергии в электрическую энергию. Когда поставка реагентов исчерпаны, энергия не может быть легко восстановлено к батарее. [18] Вторичные батареи можно заряжать; то есть, они могут иметь свои химические реакции обратной путем подачи электрической энергии в клетке, примерно на восстановление исходного состава. [19] Некоторые виды первичных батарей, используемых, например, для телеграфных цепей, были восстановлены в эксплуатации путем замены электродов. [20] Вторичные батареи не неопределенное перезаряжаемые за счет диссипации активных материалов, потери электролита и внутренней коррозии. Первичные батареи Основная статья: Первичная ячейка Первичные батареи, или первичные клетки , может производить ток сразу по сборке. Они наиболее часто используются в портативных устройствах, которые имеют низкую потребления тока, используются только периодически, или используются достаточно далеко от альтернативного источника питания, например, в аварийных и коммуникационных схем, где другие электроэнергия только периодически доступны. Одноразовые первичные элементы не могут быть надежно заряжать, так как химические реакции не легко обратимые и активные материалы не могут вернуться в свои первоначальные формы. Производители батарей не рекомендуем выполнять дозаправку первичных клеток. [21] В общем, у них есть более высокие плотности энергии , чем аккумуляторы, [22] , но одноразовые батареи не преуспевают в приложениях с высоким энергопотреблением с нагрузок при 75 Ом (75 Ω). Наиболее распространенные типы одноразовые батареи включают угольно-цинковые батареи и щелочные батареи . Вторичные батареи Основная статья: Аккумуляторная батарея Вторичные батареи, также известный как вторичные клетки, или аккумуляторов, необходимо зарядить перед первым использованием; они, как правило, в сборе с активными материалами в разряженном состоянии. аккумуляторные батареи (повторно) взимается с применением электрического тока, который переворачивает химические реакции, которые происходят во время выгрузки / использования. Устройства для подачи соответствующего тока называются зарядные. Самая старая форма аккумулятора является свинцово-кислотная батарея . Эта технология содержит жидкий электролит в контейнере веществу, требуя, чтобы батарея находятся в вертикальном положении и область хорошо вентилироваться, чтобы обеспечить безопасное разгона водорода газа она производит во время перезарядки. Свинцово-кислотная батарея относительно тяжелый на сумму электрической энергии он может обеспечить. Его низкая стоимость производства и его нынешние высокие уровни перенапряжений сделать его общим, где его мощность (в течение примерно 10 ч) является более важным, чем масса вопросов и обращения. Обычно применением является современный автомобильный аккумулятор , который может, в общем, доставить максимальный ток 450 ампер . Герметичный герметизированных свинцово-кислотных батарей (VRLA батареи) является популярным в автомобильной промышленности в качестве замены для свинцово-кислотных жидким электролитом. Батарея VRLA использует иммобилизованное серной кислоты электролит, уменьшая вероятность утечки и распространения срок годности. [23] VRLA батареи иммобилизации электролита. Два типа: Гелевые аккумуляторы (или "гелевые") использовать полутвердого электролит. Поглощенные Glass Mat (AGM) аккумуляторы поглощать электролит в специальном стекловолокна матирования. Другие портативные аккумуляторы включают несколько герметичных типов "сухой клеток", которые являются полезными в таких приложениях, как мобильные телефоны и портативные компьютеры . Клетки этого типа (в порядке возрастания плотности мощности и стоимость) включают никель-кадмий (NiCd), никель-цинковые (NiZn), никель-металл-гидридные (NiMH), и литий-ионных (Li-Ion) клетки. Литий-ионная есть безусловно самой высокой долей аккумуляторной рынке сухих клеток. NiMH заменил NiCd в большинстве приложений в связи с его более высокой мощностью, но NiCd остается в использовании в электроинструментов , двусторонней радиосвязи , и медицинского оборудования . Недавние события включают батареи с встраиваемой электроники, таких как USBCELL , что позволяет зарядки батареи АА через USB разъем, [24] и Smart Battery пакеты с государством-заряда мониторов и схем защиты аккумулятора для предотвращения повреждения на более-разряда. Низкая самооценка -опрокидывание (LSD) позволяет вторичные элементы, которые будут взиматься до отгрузки. Типы клеток батареи Многие типы гальванических элементов были произведены, с различными химическими процессами и конструкций, в том числе гальванических элементов , электролизеров , топливных элементов , проточные ячейки и гальванических свай. [25] Мокрый клеток Мокрые батареи клетка имеет жидкую электролита . Другие названия затоплены клетку, так как жидкость покрывает все внутренние детали, или вентилируемые клетки, так как газы во время работы может уйти в воздухе. Влажные клетки предшественника высохнуть клетки и обычно используются в качестве учебного пособия для электрохимии . Они могут быть построены с общими лабораторных принадлежностей, таких как стаканы , для демонстрации того, как гальванические элементы работают. Конкретный тип влажной камере, известного как концентрации клеток играет важную роль в понимании коррозии . Влажные клетки могут быть первичные элементы (не перезаряжаемые) или вторичных элементов (аккумуляторные). Первоначально, все практические первичные батареи, такие как клетки Даниэля были построены как с открытым верхом стеклянной банке влажных клеток. Другие первичные влажные клетки клеток Leclanché , Grove клеток , Бунзена клеток , клеток хромовой кислоты , Кларк клеток , и Уэстон клеток . Химический Leclanché клеток была адаптирована к первому сухих клеток. Влажные клетки до сих пор используются в автомобильных аккумуляторов и в промышленности для резервных источников питания для распределительных устройств , телекоммуникационных или больших бесперебойного питания , но во многих местах батареи с гелевых ячеек были использованы вместо. Эти приложения обычно используют свинцово-кислотных или никель-кадмиевых клеток. Сухая клеток Дополнительная информация: Сухая клеток Линия искусства рисунок сухих клеток: 1 латунь крышка, 2 пластиковая пломба, 3 расширение пространства, 4 пористый картон, 5 цинка может, 6 угольный стержень, 7 химические смеси. Сухой элемент использует пастообразный электролит, только с достаточным количеством влаги, чтобы позволить току течь. В отличие от влажной камере, сухой элемент может работать в любом положении, не проливая, как он не содержит свободной жидкости, что делает его пригодным для портативного оборудования. Для сравнения, первые влажные клетки обычно хрупкие стеклянные емкости со свинцовыми стержней, свисающих с открытым верхом и необходимости осторожного обращения, чтобы избежать утечки. Свинцово-кислотные батареи не не достичь безопасности и переносимости сухих клеток до развития батареи геля . Общий сухой элемент является цинк-углерода батареи , иногда называемый сухой Leclanché клетку , с номинальным напряжением 1,5 вольт , так же, как щелочной батареи (так как оба используют тот же цинк - диоксид марганца комбинации). Стандартный сухой элемент содержит цинк анод, обычно в виде цилиндрического горшок, с углерода катода в виде центрального стержня. Электролит является хлорид аммония в виде пасты, рядом с цинковым анодом. Остальное пространство между катодом и электролитом углерода поглощается вторым пасты, состоящей из хлорида аммония и диоксида марганца, второй, действующей как деполяризатор . В некоторых конструкциях, хлорид аммония заменен хлоридом цинка . Расплавленной соли Расплавленной соли батареи первичные или вторичные батареи, которые используют расплавленную соль в качестве электролита. Они работают при высоких температурах и должны быть хорошо изолированы, чтобы сохранить тепло. Резервный Резервной батареи можно хранить в разобранном виде (неактивированной и не поставляет никакой силы) в течение длительного периода (возможно, лет). Когда аккумулятор необходимо, то он собран (например, путем добавления электролита); После сборки, батарея заряжена и готова к работе. Например, батарея для электронной артиллерийского взрывателя может быть активирован в результате воздействия стреляют из пушки: ускорение ломает капсулу электролита, который активирует батарею и полномочия схемы взрывателя в. Резервные батареи, как правило, рассчитан на срок службы коротких (секунды или минуты) после длительного хранения (лет). Батарея воды активируется для океанографических приборов или военного применения активируется на погружения в воду. Производительность клеток батареи Характеристики батареи может изменяться в цикле нагрузки, над цикла зарядки , и в течение всей жизни благодаря многим факторам, включая внутренней химии, текущей утечки и температуры. Емкость и разряда Устройство для проверки напряжения аккумулятора Емкость батареи является количество электрического заряда он может доставить при номинальном напряжении. Чем больше электродный материал содержится в клетке, тем легче. Небольшой клетка имеет меньшую емкость, чем большое ячейки с тем же химии, хотя они при том же напряжении холостого хода. [26] Емкость измеряется в единицах, таких как -час (А · ч). Проектная мощность батареи обычно выражается как произведение 20 часов, умноженное на ток, который новая батарея может последовательно поставлять в течение 20 часов при 68 ° F (20 ° C), в то время как остальные выше определенного напряжения на клеммах на клетку. Например, батареи рассчитаны на 100 А · ч может обеспечить 5 А в течение 20-часового периода при комнатной температуре . Доля накопленного заряда, что батарея может доставить зависит от множества факторов, в том числе химии батареи, скорость, с которой заряд поставляется (текущего), необходимого напряжения на клеммах, срока хранения, температуры окружающей среды и других факторов. [26] . Чем выше скорость разряда, тем ниже мощность [27] Отношения между током, время разряда и мощности для свинцово-кислотной батарее аппроксимируется (более типичного диапазона текущих значений) по закону Peukert в : т = \ доли {Q_p} {Я ^ к} где Q_p это способность, когда выгружают со скоростью 1 ампер. Я является сила тока на батареи ( А ). т это количество времени (в часах), что аккумуляторная батарея может выдержать. к постоянная вокруг 1,3. Батареи, которые хранятся в течение длительного периода или которые сбрасываются в небольшой части теряют емкость мощностей в связи с наличием в целом необратимых побочных реакций, которые потребляют носители заряда, не производя ток. Это явление известно как внутреннего саморазряда. Кроме того, когда аккумуляторы подзаряжаются, дополнительные побочные реакции могут возникнуть, снижая потенциал для последующих разрядов. После достаточно перезарядок, в сущности вся мощность теряется, и батарея перестает вырабатывать силу. Внутренние потери энергии и ограничения на скорость, что ионы проходят через батареи вызывают электролита эффективности меняться. Выше минимального порога, разрядки при низкой скорости обеспечивает более из емкости батареи, чем на более высокой скорости. Установка батарей с различной А · ч рейтинги не влияет на работу устройства (хотя это может повлиять на интервал работы), рассчитанные на конкретного напряжения, если рабочие нагрузки не превышены. Высоким энергопотреблением нагрузки, например, цифровых камер может уменьшить общую мощность, как это происходит с щелочными батареями. Например, батарея мощностью 2000 мАч для 10 или 20-часовой разряд не выдержать ток 1 А в течение полных двух часов, как его заявленная мощность подразумевает. C скорость C-курс является кратным тока по ток, который аккумулятор может выдержать в течение одного часа. [28] скорость 1 C означает, что вся 1.6Ah батарея будет разряжена в течение часа при токе разряда 1,6 А . ставка 2C будет означать разрядный ток 3,2 А, в течение одного получаса. Быстрой зарядки, большие и светлые батареи По состоянию на 2012 литий фосфат железа (LiFePO 4) аккумуляторная технология была самой зарядки / разрядки, в полной мере выполнять в течении 10-20 секунд. [29] По состоянию на 2013 год, крупнейшим батареи в мире был в провинции Хэбэй , Китай. Он хранил 36 мегаватт-часов электроэнергии на сумму 500 миллионов долларов. [30] Другой большой аккумулятор, состоящий из Ni-Cd клеток, был в Фербенкс на Аляске . Он охватывает 2000 квадратных метров (22000 квадратных футов) -bigger чем футбольное поле-и весит 1300 тонн, было произведено ABB для обеспечения резервного питания в случае отключения электроэнергии. Батарея может обеспечить 40 мегаватт электроэнергии на срок до семи минут. [31] Натрий-серные батареи были использованы для хранения энергии ветра . [32] 4.4 мегаватт-час система батарей, что может доставить 11 мегаватт в течение 25 минут стабилизирует выход ветроэлектростанции Auwahi на Гавайях. [33] Литий-серные батареи были использованы на самой длинной и самой высокой солнечной энергии полета. [34] Скорость зарядки литий-ионных батарей может быть увеличена путем изготовления изменения. [35] Срок службы батареи Доступная емкость всех батарей падает с понижением температуры. В отличие от большинства современных батарей, куча Zamboni , изобрел в 1812 году, предлагает очень долгий срок службы без ремонта или перезарядки, хотя она поставляет ток только в диапазоне наноампер. Oxford Electric Bell был звон почти непрерывно с 1840 по оригинальной пары батарей, думал, чтобы быть ZAMBONI сваи. Саморазряд Одноразовые батареи обычно теряют 8 до 20 процентов от их первоначального заряда в год при хранении при комнатной температуре (20 ° -30 ° C). [36] Это известно как "саморазряда" ставки, и связано с внеоборотный -продуцирующих "побочные" химические реакции, которые происходят внутри клетки даже при отсутствии нагрузки применяется. Скорость побочных реакций снижается для батарей, хранящихся при более низких температурах, однако некоторые из них могут быть повреждены при замораживании. Старый аккумуляторы саморазряд быстрее, чем одноразовые щелочные батарейки, особенно на основе никеля батареи; заряженную никель-кадмиевые (NiCd) батарея теряет 10% своего заряда в течение первых 24 часов, а затем разряжается в размере около 10% в месяц. Тем не менее, новые низкий саморазряд никель-металлгидридные (NiMH) аккумуляторы и современные конструкции литиевые отображения более низкую скорость саморазряда (но все еще ​​выше, чем для первичных батарей). Коррозионная Внутренние части могут подвергаться коррозии и неудачными, или же активные вещества могут медленно превращаться в неактивные формы. Изменения физического компонента Активный материал на пластин аккумуляторов изменяет химический состав на каждом заряда и разряда цикла, активный материал могут быть потеряны в результате физических изменений объема; дальнейшее ограничение количества раз Аккумулятор можно перезаряжать. аккумуляторные батареи. Большинство основе никеля батареи частично разряжена при покупке, и должно быть предъявлено обвинение первого использования. [37] Новые Никель-металлогидридные аккумуляторы готовы использовать при покупке, и есть только 15% разряда в год. [38] Некоторое ухудшение происходит на каждом цикле зарядки-разрядки. Деградация обычно происходит потому, что электролит мигрирует от электродов или потому, что активный материал отделяется от электродов. Малой мощности Никель-металлогидридные аккумуляторы (1700-2000 мА · ч) может быть предъявлено обвинение около 1000 раз, в то время как большой емкости никель-металлогидридные аккумуляторы (выше 2500 мА · ч) Последнее около 500 циклов. [39] никель-кадмиевых аккумуляторов, как правило, рассчитаны на 1000 циклов перед их внутренним сопротивлением постоянно увеличивается за ошибочные значения. Charge / скорость разряда Быстрая зарядка повышает изменения компонентов, сокращение срока службы батареи. [39] Перезарядка Если зарядное устройство не может определить, когда батарея полностью заряжена, то начислять, скорее всего, повреждая ее. [40] Эффект памяти Смотрите также: никель-кадмиевые батареи Эффект § памяти NiCd клетки, если они используются в конкретном повторяющимся образом, может показать снижение мощности под названием " эффект памяти ". [41] эффекта можно избежать с помощью простых методов. NiMH клетки, хотя подобное в химии, меньше страдают от эффекта памяти. [42] Аналоговый видеокамера аккумулятор [литий-ионный]. Условия окружающей среды Автомобильные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи должны терпеть стресс вследствие вибрации, ударов и температурного диапазона. Из этих напряжений и сульфатации их свинцовых пластин, несколько автомобильных аккумуляторов в прошлом за пределами шести лет регулярного использования. [43] Автомобильная начиная ( SLI : Начиная, освещения, зажигания) аккумуляторы имеют много тонких пластин для максимального тока. В общем, тем толще пластины дольше жизнь. Они, как правило, освобождается от ответственности только немного раньше перезарядки. "Deep цикла" свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, такие как те, которые используются в электрических гольф тележки имеют гораздо более толстые пластины, чтобы расширить долговечность. [44] Основное преимущество свинцово-кислотная батарея является его низкая стоимость; ее основные недостатки большой размер и вес для данной емкости и напряжения. Свинцово-кислотные батареи никогда не должны сбрасываться в ниже 20% от их емкости, [45] , так как внутреннее сопротивление вызовет тепло и повреждения, когда они подзаряжаются. Глубокого цикла свинцово-кислотные системы часто используют низкого заряда сигнальная лампа или реле низкого заряда питания отсечки для предотвращения тип повреждений, которые сокращают срок службы батареи. [46] Хранение Время работы от батареи может быть продлен хранении батарей при низкой температуре, а в холодильнике или морозильной камере , которая замедляет побочных реакций. Такое хранение может продлить жизнь батарей щелочных аккумуляторов примерно на 5%; . аккумуляторы могут провести свой ​​заряд гораздо дольше, в зависимости от типа [47] Для достижения максимального напряжения, аккумуляторные батареи должны быть возвращены до комнатной температуры; разрядки щелочной батареи при 250 мА при 0 ° С составляет только половину так эффективно, как при 20 ° С. [22] щелочные батареи производители, такие как Duracell не рекомендуют холодильного батареи. [21] Размеры батарей Основная статья: Список размеров батарей Первичные батареи, легко доступные для потребителей варьируются от крошечных клеток кнопки , используемые для электрических часов, в № 6 ячейки, используемой для сигнальных цепей или других приложений, долговременных. Вторичные элементы выполнены в очень больших размеров; очень большие батареи может питать подводную лодку или стабилизировать электросеть и помочь выровнять пиковых нагрузок. Опасности Взрыв Вопрос книги new.svg Этот раздел не привести любые ссылки или источники . Пожалуйста, помогите улучшить этот раздел , добавив ссылок на достоверные источники . Проверки могут быть оспаривается и удалена . (январь 2012) Взрыв батареи вызвана неправильной эксплуатации или неисправности, такие как выполнять дозаправку первичный (одноразовых) аккумулятор, или короткое замыкание . Автомобильные аккумуляторы, скорее всего, взрываются, когда короткое замыкание генерирует очень большие токи. Автомобильные аккумуляторы производства водорода , которое очень взрывоопасным, когда они перегружены (из электролиза воды в электролите). Количество перезарядки, как правило, очень мала, и генерирует мало водорода, который быстро рассеивается. Однако, когда "прыгает" автомобильный аккумулятор, большой ток может вызвать быстрое высвобождение больших объемов водорода, который может воспламеняться взрывом на соседнем искры, например, при отключении соединительного кабеля . Когда батарея полностью зарядится при чрезмерной скорости, взрывной газовой смеси водорода и кислорода могут быть получены быстрее, чем это может уйти от внутри батареи, что приводит к повышения давления и возможного разрыва корпуса батареи. В крайних случаях, аккумуляторная кислота может распылить яростно из корпуса и стать причиной травмы. Перезарядка-то есть, пытаясь зарядить аккумулятор за ее электрической мощности-может также привести к взрыву батареи, в дополнение к утечке или необратимого ущерба. Он также может привести к повреждению зарядного устройства или устройства, в котором Перегруженный батарея впоследствии использовали. Кроме того, выбросе батареи через сжигание может привести к взрыву, как пара строит в герметичном корпусе. Утечка Утечка щелочная батарея. Многие химические вещества батареи вызывают коррозию, ядовитые или оба. Если происходит утечка, либо спонтанно, либо в результате травмы, химические вещества выпущенные может быть опасным. Например, одноразовые батареи часто используют цинк "может" и в качестве реагента, и в качестве контейнера для хранения и другие реагенты. Если этот вид батареи разряжен, реагенты могут возникнуть через картона и пластика, который образует оставшуюся часть контейнера. Действующее химическое утечки может привести к повреждению оборудования, что мощности батареи. По этой причине, многие электронные производители устройств рекомендуется вынуть батарейки из устройств, которые не будут использоваться в течение длительных периодов времени. Токсичные материалы Многие типы батарей используют токсичные материалы, такие как свинец, ртуть и кадмий в качестве электрода или электролита. Когда каждая батарея достигает конца жизни он должен быть утилизированы, чтобы предотвратить ущерб окружающей среде. [48] батареи являются одной из форм электронных отходов (э-отходов). E-отходы переработки услуги восстановить токсичные вещества, которые затем могут быть использованы для новых батарей. [49] Из почти трех миллиардов батарей ежегодно приобретенных в США, около 179 тысяч тонн в конечном итоге на свалках по всей стране. [50] В Соединенных Штатах, ртутьсодержащих и аккумуляторная управления батареями Закон 1996 года запретил продажу единых требований к маркировке ртутьсодержащих батарей, принятый для аккумуляторов и требуется, что аккумуляторы легко снимаются. [51] Калифорния и Нью-Йорк запретить утилизация аккумуляторных батарей в твердых отходов, и вместе с Мэн требуют утилизации сотовых телефонов. [52] Аккумулятор промышленность работает общенациональные программы утилизации в Соединенных Штатах и Канаде, с Dropoff точек на местных ритейлеров. [52] Директива батареи Европейского Союза имеет аналогичные требования, в дополнение к требованию увеличения утилизации батарей и продвижении исследования по улучшению утилизации батареи методов. [53] В соответствии с этой директивой все батареи, чтобы быть проданной в рамках ЕС должны быть отмечены с "символом сбора" (перечеркнутый мусорный бак на колесиках). Это должно покрывать не менее 3% поверхности призматических батарей и 1,5% поверхности цилиндрических батарей. Все упаковки должны быть отмечены также. [54] Прием внутрь Батареи могут быть вредными или смертельным, если проглотить . [55] Небольшие клетки кнопки можно проглотить, в частности, маленьких детей. В то время как в пищеварительном тракте, электрический разряд аккумулятора может привести к повреждению тканей; [56] такой ущерб является иногда серьезно и может привести к смерти. Заглатывании дисковые аккумуляторы обычно не вызывают проблем, если они не застрять в желудочно-кишечном тракте . Наиболее распространенным местом для дисковых батарей застрять является пищевода, в результате клинических последствий. Батареи, которые успешно пересекают пищевод вряд ли подать в другом месте. Вероятность того, что диск батарея будет подавать в пищеводе является функцией возраста и батареи размера пациента. Дисковые батареи 16 мм стали подал в esophagi 2 детей в возрасте до 1 года. [ править ] Старшие дети не имеют проблем с батареями меньше, чем 21-23 мм. Некроз разжижения может произойти потому, что гидроксид натрия является порожденная тока производится от батареи (обычно на аноде). Перфорация произошло так быстро, как 6 часов после приема препарата. [57] Химический состав аккумулятора Первичные батареи и их характеристики Химия Анод (-) Катод (+) Максимальное напряжение (Теоретическая) (В) Рабочее напряжение (Практическая) (В) Удельная энергия [МДж / кг] Разработка Срок годности при 25 ° C (80% мощности) (месяца) Цинк-углерод Zn MnO 2 1.6 1.2 0.13 Недорогой. 18 Цинк-хлорид 1,5 Также известна как "тяжелых", недорого. Щелочная (диоксид цинка-марганца) Zn MnO 2 1.5 1.15 0.4-0.59 Умеренный плотность энергии. Хорошо для высокого и низкого утечка использует. 30 Никель оксигидроксид (цинк-марганец диоксид / никель оксигидроксид) 1.7 Умеренный плотность энергии. Хорошо для высоких целей замены. Литий (оксид лития-медь) Li-CuO 1.7 больше не производятся. Заменены оксид серебра (МЭК -type "SR") батарей. Литий (литий-железо дисульфид) Натюрморты 2 1.5 Дорого. Используется в 'плюс' или 'дополнительных' батарей. Литий (литий-марганец диоксид) LiMnO 2 3.0 0.83-1.01 Дорого. Используется только в устройств с высоким энергопотреблением или для длительного хранения в связи с очень низким уровнем саморазряда. 'Lithium' в одиночку, как правило, относится к этому типу химии. Литий (фторида лития-углерод) Li-(CF) н Ли (CF) п 3,6 3,0 120 Литий (литий-оксид хрома) Li-CrO 2 Li CrO 2 3.8 3.0 108 Оксид ртути Zn HgO 1.34 1.2 High-слив и постоянное напряжение. Запрещен в большинстве стран по причине проблем со здоровьем. 36 Цинк-воздушный Zn O 2 1.6 1.1 1,59 [58] использовано в основном в слуховых аппаратах. Zamboni куча Zn Ag или Au 0,8 Очень долгий срок службы Очень низкий (наноампер) тока> 2000 Серебро-оксид (серебряно-цинковые) Zn Ag 2 O 1,85 1,5 0,47 Очень дорого. Используется только на коммерческой основе в «кнопка» клеток. 30 Магний Mg MnO 2 2.0 1.5 40 Вторичные (перезаряжаемые) батареи и их характеристики Химия Сотовый Напряжение Удельная энергия [МДж / кг] Комментарии NiCd 1,2 0,14 Недорогой. Высокого / низкого слива, умеренный плотность энергии. Может выдерживать очень высокие темпы разряда практически без потери мощности. Умеренный темп саморазряда. Опасность для окружающей среды в связи с кадмия - использовать сейчас практически запрещены в Европе. Свинцово-кислотный 2,1 0,14 Умеренно дорогой. Умеренная плотность энергии. Умеренный темп саморазряда. Более высокие темпы нагнетания привести к значительной потере мощности. Опасность для окружающей среды в связи с Lead. Общее использование - Автомобильные аккумуляторы NiMH 1,2 0,36 Недорогой. Выполняет лучше, чем щелочные батареи в высших устройств слива. Традиционный химия имеет высокую плотность энергии, но и высокий уровень саморазряда. Новее химия имеет низкий уровень саморазряда, но и ~ 25% более низкую плотность энергии. Используется в некоторых автомобилях. NiZn 1,6 0,36 Умеренно недорого. Высокая утечка устройство подходит. Низкая скорость саморазряда. Напряжение ближе к щелочной первичных клеток по сравнению с другими вторичных элементов. Нет токсичные компоненты. Недавно на рынок (2009). Еще не установил рекорд трека. Ограниченная доступность размер. AgZn 1.86 1.5 0.46 меньший объем, чем эквивалентное Li-иона. Очень дорогой в связи с серебром. Очень высокая плотность энергии. Очень высокая утечка способна. На протяжении многих лет считаются устаревшими в связи с высокими ценами на серебро. Сотовый страдает от окисления, если не используется. Реакции полностью не поняты. Напряжение на клеммах очень стабильно, но вдруг падает до 1,5 вольт на 70-80% заряда (как полагают, в связи с наличием как argentous и argentic оксида в положительной пластины - один потребляется первый). Используется вместо основной батареи (луноход). Разрабатывается вновь в качестве замены для литий-ионных. Литий-ионный 3,6 0,46 Очень дорого. Очень высокая плотность энергии. Не как правило, доступны в «обычных» размеров батарей. Очень часто в портативных компьютеров, от умеренного до высокого класса цифровые фотоаппараты, видеокамеры, и мобильные телефоны. Очень низкий уровень саморазряда. Напряжение на клеммах нестабильным (варьируется от 4,2 до 3,0 вольт во время разряда). Летучие: Вероятность взрыва при коротком замыкании, разрешено к перегреву, или не производятся со строгими стандартами качества. Самодельные клетки Практически любой жидкости или влажными объект, который имеет достаточное количество ионов должен быть электропроводным может служить в качестве электролита для ячейки. В научной новизны или демонстрации, можно вставить два электрода, изготовленных из различных металлов в лимона, [59] картофель, [60] и т.д., и генерирует небольшое количество электроэнергии. "Два-картофельные часы" также широко доступны в хобби и магазины игрушек; они состоят из пары клеток, каждая из которых состоит из картофеля (лимона, и так далее) с двумя электродами, вставленными в него, соединены последовательно, чтобы сформировать батарею достаточно напряжения для питания цифровых часов. [61] Домашнее клетки такого рода не имеют практического применения. Вольтов столб могут быть изготовлены из двух монет (таких, как никель и пенни) и кусок бумажного полотенца, смоченным в соленой воде. Такой кучи создает очень низкое напряжение, но, когда многие укладываются в серии, их можно заменить обычные батареи в течение короткого времени. [62] Sony разработала биологическую аккумулятор, который генерирует электричество из сахара таким образом, что похожа на наблюдаемых процессов в живых организмах. Батарея генерирует электричество с помощью ферментов, которые расщепляют углеводы. [63] Клетки свинцовые можно легко изготовить в домашних условиях, но утомительный цикл заряда / разряда необходимо, чтобы «формы» пластин. Это процесс, в котором сульфат свинца формы на пластинах, и во время заряда преобразуется в диоксида свинца (положительная пластина) и чистый свинец (отрицательной пластине). Повторяя этот процесс приводит к микроскопически шероховатую поверхность, увеличивая площадь поверхности. Это увеличивает ток клетка может доставить. Для примера, посмотрим. [64] Даниэля клетки легко сделать в домашних условиях. Алюминий-воздушные батареи могут быть изготовлены из алюминия высокой чистоты. Батареи алюминиевой фольги будет производить некоторое количество электричества, но не эффективным, отчасти потому, что значительное количество (горючие) водорода газ. Смотрите также Портал значок Энергия портал Портал значок Возобновляемые источники энергии портал Портал значок Портал Электроника Аккумулятор электромобиля Аккумулятор (вакуумная трубка) Крепление аккумулятора изолятор батареи Система управления батареи номенклатура батареи Аккумулятор Сравнение типов батарей Глубина разряда Электричество Nanowire батареи Состояние заряда Состояние здоровья подзаряд Ссылки Power Shift: DFJ в поисках больших инвестиций источника питания. Draper Fisher Jurvetson. Проверено 20 ноября 2005. Беллис, Мэри. История электрической батареи. About.com. Проверено 11 августа 2008. http://environment.nationalgeographic.com/environment/energy/great-энергия-challenge/battery-quiz/ Беллис, Мэри. Алессандро Вольта - Биография Алессандро Вольта - Хранится Электричество и первая батарея. About.com. Проверено 7 августа 2008. Штиннер, Артур. Алессандро Вольта и Луиджи Гальвани (PDF). Проверено 11 августа 2008. Электрический История батареи - Изобретение электрического аккумулятора.Прекрасная идея Finder. Проверено 11 августа 2008. Аккумулятор История, Технология, приложений и развития. MPower Solutions Ltd. Проверено 19 марта 2007 года. Borvon, Жерар (10 сентября 2012). "История электрических единиц". Ассоциация S-EAU-S. "Колумбия Сухой батарея". Национальные исторические Химические ориентиры. Американское химическое общество. Проверено 25 марта 2013. Dingrando 665. Saslow 338. Dingrando 666. Рыцарь 943. Рыцарь 976. Терминал Напряжение - Tiscali Справка. Родом из Хатчинсона Энциклопедии. Проверено 7 апреля 2007 года. Dingrando 674. Dingrando 677. Dingrando 675. Финк, гл. 11, гл. "Батарей и топливных элементов." Франклин Леонард Папа, Современная практика электрического телеграфа 15-е издание, Д. Ван Ностранд Company, New York, 1899, страниц 7-11. Доступно на Internet Archive Duracell: Уход за аккумулятором. Проверено 10 августа 2008. Щелочные Марганец Справочник Диоксид и руководство по применению (PDF). Energizer. Проверено 25 августа 2008. Династия VRLA батареи и их применение. C & D Technologies, Inc Проверено 26 августа 2008. USBCELL - Революционная перезаряжаемые USB аккумулятор, который можно заряжать от любого порта USB. Проверено 6 ноября 2007. "В центре внимания фотовольтаики & Fuel Cells: Веб-Study & Сравнение" (PDF). с. 1-2. Проверено 14 марта 2007. Знание батареи - AA Portable Power Корпорация Проверено 16 апреля 2007 [мертвой ссылке] Емкость батареи - Techlib. Проверено 10 апреля 2007 Руководство по работе с Технические характеристики аккумуляторной батареи, MIT Электрический Команда Автомобиль, декабрь 2008 г. Кан, B .; Ceder, Г. (2009). "Батарея материалы для сверхбыстрых зарядки и разрядки". Природа 458 (7235): 190-193. DOI: 10,1038 / nature07853. PMID 19279634. править 1: 00-6: 50 (аудио) Диллоу, Клей (21 декабря 2012). "Китай строит крупнейший батареи в мире, Строительство величины, 36-мегаватт-час Бегемот | Популярная наука". Popsci.com. Проверено 31 июля 2013. Конвей, Е. (2 сентября 2008 года) "большой батареи Мировой включен в Аляске" Telegraph.co.uk Biello, Д. (22 декабря 2008 года) "Хранение Breeze: Новая батарея может сделать Wind Power надежнее" Scientific American "Auwahi Ветер | Energy Solutions | Sempra США Газ & питания, ООО". Semprausgp.com. Проверено 31 июля 2013. Амос, J. (24 августа 2008) "Солнечная самолет делает запись полета" BBC News, Увеличение скорости перезарядки литий-ионных батарей Само разряда батареи - коррозии врачи. Проверено 9 сентября 2007. Energizer Аккумуляторы и зарядные устройства: Часто задаваемые вопросы. Energizer. Проверено 3 февраля 2009. [1] [неработающую ссылку] Аккумуляторные Советы батарей - NiMH технологии Информационные. Проверено 10 августа 2007 архивации 8 августа 2007 в Wayback Machine мифы батарей против фактов батареи - свободной информации, чтобы помочь вам понять разницу. Проверено 10 августа 2007. Ремонт FAQ, цитируя GE технологий примечание RechargheableBatteryInfo.com, изд. (28 октября 2005), Что значит "эффект памяти" означает? , Архивируются от оригинала 15 июля 2007 года, восстановлена ​​10 августа 2007 Богатый, Винсент (1994). Международный Ведущий РЕКЛАМА. Cambridge: Вудхед. 129. Deep Cycle батареи FAQ. Северной Аризоны Ветер & Sun. Проверено 3 февраля 2009. Автомобилей и глубокого цикла батареи FAQ. Радуга Power Company. Проверено 3 февраля 2009. Deep цикл батареи руководство. Энергетические вопросы. Проверено 3 февраля 2009. Спросите Yahoo: ли положить батареи в морозильнике, чтобы они дольше? . Проверено 7 марта 2007 года. Батареи - управление качеством продукции. ЕРА. Проверено 11 сентября 2007. Утилизация батареи »Земля 911. Проверено 9 сентября 2007. "Сан-Франциско руководитель принимает цель на токсичных отходов батареи". Environmental News Network (11 июля 2001). EPA Политика [2] [мертвой ссылке] Утилизация использованных батарей и аккумуляторов. Европейский союз. Проверено 27 июля 2009. Новые Маркировка Руководство 2008 - ЕПБА-ЕС Безопасность Спецификация - Energizer (р 2.). Проверено 9 сентября 2007. "Проглотил батарейку? | Батареи в нос или ухо?" . Poison.org. 3 марта 2010. Проверено 26 июля 2013. Langkau JF, Noesges РА. Пищевода ожоги от батареи рот. Am J Med Авар. Май 1985, 3 (​​3): 265 Исключает массу воздуха окислителя. ushistory.org: Лимон батареи. По состоянию на 10 апреля 2007 года. ZOOM деятельности: Phenom Картофель батарей. По состоянию на 10 апреля 2007 года. Два-картофеля Часы - Наука комплект и бореальных лаборатории. По состоянию на 10 апреля 2007 года. HowStuffWorks "Батарея эксперименты: Вольтов столб". По состоянию на 10 апреля 2007 года. Sony разрабатывает Bio Battery Powered By Sugar. Доступ 24 августа 2007. "Домашний свинцово-кислотные батареи". Windpower.org.za. 16 сентября 2007. Проверено 26 июля 2013. Дальнейшее чтение Dingrando, Laurel; и соавт. (2007). Химия: Материя и Изменить. Нью-Йорк: Glencoe / McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-877237-5. Гл. 21 (с. 662-695) на электрохимии. Финк, Дональд Г.; H. Уэйн Бити ​​(1978). Стандартный Пособие для инженеров по электротехнике, Издание одиннадцатое. Нью-Йорк: McGraw-Hill. ISBN 0-07-020974-X. Рыцарь, Рэндалл Д. (2004). Физика для ученых и инженеров: стратегический подход. Сан - Франциско: Pearson Education. ISBN 0-8053-8960-1. Chs. 28-31 (стр. 879-995) содержат Информация о электрического потенциала. Линден, Дэвид; Томас Б. Редди (2001). Справочник батарей. Нью-Йорк: McGraw-Hill. ISBN 0-07-135978-8. Saslow, Уэйн М. (2002). Электричество, магнетизм, и свет. Торонто: Thomson Learning. ISBN 0-12-619455-6. Chs. 8-9 (стр. 336-418) больше информации о батареях. Внешние ссылки Википедия есть медиафайлы, связанные с аккумулятора. Батареи в DMOZ Номера для аккумуляторов HowStuffWorks: Как батарей работы DoITPoMS преподавания и обучения пакет- "Батареи" Физика arXiv.org, Блог (17 августа 2013 года). "Впервые по атомной Уровень Моделирование целую батарею | MIT Technology Review". Technologyreview.com. Проверено 21 августа 2013. [показать] V т е Портативные и кнопка размеры батарей [показать] V т е элементы гальванические Категории: Батарея (электричество) итальянские изобретений Просмотр страниц рейтинги Оцените эту страницу Что это? Заслуживающий доверия Цель Полный Хорошо написано Я очень хорошо осведомленный об этой теме (опционально) Категории: Батарея

(электричество) Итальянский изобретений

→ Никель-кадмиевые батареи батареи — один из основных способов получения электрической энергии Батарея это источник тока. Электричество в ней вырабатывается в результате — это значит, что она исчерпала запас энергии. Химический источник тока изобрел Алессандро Вольта итальянский ученый А. Вольта (1745-1827). заряда / разряда могут быть недоступны.