Şarj edilebilir piller: cihaz, çalışma, çalışma prensibi ve devre
Otonom güç kaynaklarıİnsanoğlunun en yararlı icatlarından biri. Şarj edilebilir piller takılı olmayan bir telefon veya radyo nedir? Birçok cihazın düzenlenmesi ve kullanım koşulları, her zaman sürekli bir ağ güç kaynağının varlığını sağlamamaktadır, bu nedenle bu tür elektrik kaynakları dünyanın hemen hemen her yerinde rahatça çalışmayı mümkün kılmaktadır. Küçük bir önsözden sonra, yazıya geçelim.
Şarj edilebilir pil nedir?
Piller elektrik toplamakHarici güç kaynağı ve daha sonra bağlı tüketicilere verin, böylece işlerini yapabilirler. Böylece, cihazlar çalışırken, elektrolit ve elektrot plakaları arasında sürekli olarak kimyasal reaksiyonlar meydana gelir. Bu arada, bataryaların oluşturulduğu bankalara benzer bir tasarım yerleştirilir. Bu tasarımların cihazı, çok küçük olan, genellikle 1.2-2 V olan bir voltajın oluşturulmasını sağlar. Bu nedenle, güç kaynaklarının performansını arttırmak için farklı bağlantı türleri kullanılır.
Pilleri nasıl boşaltırım?
Güç kaynağı veri cihazıartı ve eksi bağlantı sağlar. Aşağıdaki gibi çalışırlar: bir yük elektrotlara bağlandığında (örnek olarak bir ampulü düşünebiliriz), kapalı bir elektrik devresi belirir. Boşaltma akımı içinden akmaya başlar. Elektronların, anyonların ve katyonların hareketinden dolayı oluşur. Ne ve nasıl olduğu hakkında daha detaylı bilgi, sadece somut bir örnek üzerinde söyleyebilirsiniz.
Diyelim ki bir pilimiz var.Pozitif elektrot, iletkenliği arttırmak için grafitin eklendiği nikel oksittir. Negatif bir plaka için sünger kadmiyum kullanıldı. Bu nedenle, deşarj gittiğinde, aktif oksijen parçacıkları serbest bırakılır ve elektrolite düşer. Aynı zamanda, elektrik olarak giden parçaları (aynı elektronlar) ayırırlar. Daha sonra aktif oksijen partikülleri, kadmiyumu oksitledikleri negatif plakalara yönlendirilir.
Şarj sırasında pil kullanımı
Bir önceki örneğe bakalımmakalenin alt paragrafı. Burada, pozitif elektrot, oksijen ile zenginleştirilecek ve saf kadmiyum, negatif elektrota yeniden kazandırılacaktır. Özetle, şarj ve deşarj sırasında sadece elektrotların kimyasal bileşiminin değiştiğini söyleyebiliriz. Bu elektrolit için geçerli değildir. Ancak pil ömrünü olumsuz yönde etkileyerek buharlaşabilir.
Yani, herhangi bir pilin çalışma prensibini düşündük. Şimdi operasyon sırasında performanslarını nasıl geliştirebileceğimizi öğrenelim.
Paralel bağlantı
Akımın büyüklüğü önemli miktardafaktörler. Her şeyden önce, bu, yapım, kullanılan malzemeler ve boyutları anlamına gelir. Elektrotların alanı ne kadar büyük olursa, akım o kadar büyüktür ki dayanabileceklerdir. Bu prensip, benzer kutulardaki bataryalarda paralel bağlantı için kullanılır. Bu, yüke giden akım değerini arttırmak için gerekli ise yapılır. Ancak bununla birlikte, enerji kaynağının gücünü yükseltmek gerekir.
Seri bağlantı
Bu tasarımın uygulamasını görmek içinkurşun-asit olan araç akülerini sökmek. Bu tipin sadece araç akü cihazında kullanılmadığını, bu tip bağlantıların nasıl çalıştığını sökmenin en olası yolu olduğunu belirtmek gerekir. Bu durumda, metal teması olmadığından emin olmak için dikkatli olunmalı ve elektrolit aracılığıyla güvenilir bir galvanik bağlantı sağlanmış olmalıdır. Ancak bu sadece bu tiple ilgili anlaşılmalıdır. Diğer durumlarda, atanan bağlantı görevi farklı şekilde uygulanacaktır.
Pil türleri
- Kurşun-asit.
- Lityum.
- Nikel Kadmiyum pil.
Bunlar en popüler temsilciler. Ancak olasılıkları anlamak için, kendinizi elektrot olarak hareket edebilecek materyallerin listesini öğrenmenizi öneririz:
- demir,
- kurşun;
- titanyum;
- lityum;
- kadmiyum;
- kobalt;
- nikel;
- çinko;
- vanadyum;
- gümüş;
- alüminyum;
- tesadüfen, çok nadir olan bir dizi diğer eleman.
Farklı malzemelerin kullanımı etkilerSonuçta ortaya çıkan çıktı özellikleri ve dolayısıyla uygulama alanı. Dolayısıyla, örneğin, li-ion piller bilgisayar ve mobil cihazlarda kullanılır. Oysa standart galvanik hücrelerin yerine nikel-kadmiyum kullanılmıştır. Teorik olarak, her tür pil herhangi bir yük ile çalışabilir. Tek soru, haklılığın böyle bir uygulama olduğudur.
Ana özellikleri
- Yoğunluk, enerji miktarının pilin hacmine veya ağırlığına oranının karakteristiğine karşılık gelir.
- Kapasite maksimum yükün değeridirEn düşük gerilime ulaşana kadar deşarj işlemi sırasında verebileceği akü. Bu gösterge amper-saat veya kolilerde ifade edilir. Enerji kapasitesi de belirtilebilir. Watt-saat veya joule cinsinden ölçülür. Bu kapasitenin görevi, izin verilen minimum gerilime ulaşılana kadar deşarj sırasında verilen enerji miktarını rapor etmektir.
- Sıcaklık rejimi etkilerbataryanın elektriksel özellikleri. Üreticinin önerilen kullanım aralığından ciddi sapmalar olduğunda, yüksek bir elektrik kesintisi olasılığı vardır. Bunun nedeni, soğuk ve sıcaklığın kimyasal reaksiyonların yoğunluğunu ve ayrıca iç basıncı etkilemesidir.
- Kendiliğinden deşarj, kapasite kaybına işaret eder.Terminallerde yük olmadığında batarya şarj edildikten sonra meydana gelir. Birçok açıdan, bu gösterge tasarıma bağlıdır ve yalıtım bozulursa artabilir.
İşte pillerin özellikleri veBize en büyük ilgiyi verin. Elbette, daha önce görülmemiş, yeni ve münhasır bir şey yapmanız gerekiyorsa, başka bir şeye ihtiyacınız olabilir. Ama bu çok olası değil.
Elektrot cihazı
Bir melez tasarım bulabilirsiniz, nerede,Kurşun hariç, pozitif elektroda antimon eklenir ve negatif elektrota kalsiyum eklenir. Doğru, bu gibi durumlarda, artan su akışı vardır. Korozif süreçlere direnci arttırmak için kalay veya gümüş ekleyin.
Elektrotlar kafes ile yapılırYapı, bir aktif kütle tabakasıyla kaplıdır. Pilin çalışma prensibi büyük ölçüde plakalar için hangi malzemenin kullanıldığına bağlıdır. Öğrenmesi kolay olan kurumu düşünüyoruz, ancak her zaman onlara odaklanmanızı öneriyoruz.
elektrolit
Aynı kurşun-asitin tümünü düşünüyoruzPil. Yerleştirildiği elektrolit çoğu zaman sülfürik asittir. Pil şarj seviyesine bağlı olarak değişebilen belirli bir yoğunluğa sahiptir. Bu durumda, ilke: daha fazla, daha yüksek. Zamanla, elektrolit buharlaşır ve pil kapasitesi düşer. Hizmet ömrü, çalışma özelliklerinden etkilenir (güvenlik önlemlerine uyulması). Pillerde, elektrolit iki tip olabilir:
- sıvı;
- emprenye edilmiş özel malzeme formunda.
Şu anda en yaygın türü.
Pil işlemi
Pilin yapılış şeması
Verilerle ilgili temel bilgileri gözden geçirdik.cihazlar. Ayrıca bir pil devresi gibi bir kavrama dikkat edelim. Gerçekten de, makale çerçevesinde, sadece geçişte ele alınmıştır. Modern şemanın pili, tarihe göre, ilk olarak Fransız fizikçi Gaston Fabrikası tarafından yaratıldı. Yaratılış alanı 10 metrekareyi aştı! Modern piller, aslında, pilinin önemli ölçüde azaltılmış ve hafifçe değiştirilmiş kopyalarıdır. Sadece vücut bir kişi tarafından görülebilir. Yapının genelliğini ve bütünlüğünü sağlar.