Droge batterij

Droge batterij maakt gebruik van voltaïsche cellen met een pasteuze elektrolyt

Wat is een droge batterij?

A Droge batterij Het is een batterij waarvan het elektrolytisch medium uit een pasta bestaat en geen oplossing. Deze pasta heeft echter een bepaald niveau van vochtigheid en om dergelijke redenen is het niet strikt droog.

De kleine hoeveelheid water is voldoende voor de ionen om te bewegen en daarom de stroom van elektronen in de stapel.

Het enorme voordeel ten opzichte van de eerste natte batterijen, is dat omdat het een elektrolytische pasta is, het gehalte niet kan worden gemorst, wat wel gebeurde met natte batterijen, die gevaarlijker en delicanter waren dan hun droge tegenhangers.

Gezien de onmogelijkheid van morsen, wordt de droge batterij gebruikt in tal van draagbare en mobiele apparaten.

Deze apparaten vertegenwoordigen een energiecomfort door chemische energie in de zak te hebben die kan worden omgezet in elektriciteit.

Op deze manier hangt het niet af van de stroom- of energieopnames die worden geleverd door grote elektrische planten en hun enorme netwerk van torens en kabels.

Droge batterijstructuur

In de afbeelding kunt u de dekking zien, die niets meer is dan een polymere film, staal en de twee terminals waarvan de isolerende sluitringen zich onderscheiden van de voorkant.

Dit is echter alleen het externe uiterlijk. Binnen zijn de belangrijkste onderdelen, die hun goede functioneren garanderen.

Elke droge batterij heeft zijn eigen kenmerken, maar alleen de zink-koolstofbatterij zal worden overwogen, waarvan een algemene structuur kan worden geschreven voor alle andere batterijen.

Begrijp bij de batterij de unie van twee of meer batterijen, en de laatste zijn Voltaïsche cellen, zoals in een volgende sectie zal worden verklaard.

Het kan u van dienst zijn: indolaleticzuur: structuur, eigenschappen, verkrijgen, gebruik

Elektroden

Interne structuur van een zink-koolstofstapel. Bron: Wikimedia Commons

In het bovenste beeld wordt de interne structuur van een zink-koolstofstapel getoond. Ongeacht de voltaische cel moeten er altijd (normaal) twee elektroden zijn: een van waaruit elektronen zich losmaken, en een andere die ze ontvangt.

Elektroden zijn elektriciteitsgeleiders, dus dat er stroom is, moeten beide verschillende elektronegativiteiten hebben.

Het zink, wit kan bijvoorbeeld de batterij omsluiten, is waar de elektronen overlaten aan het elektrische circuit (apparaat) waar het aansluit.

Aan de andere kant is in het hele medium de grafische koolstofelektrode, ook ondergedompeld in een NH -verbindingspasta₄CL, ZNCL₂ en mno₂.

Deze elektrode is degene die de elektronen ontvangt en merkt op dat hij het '+' symbool heeft, wat betekent dat het de positieve terminal van de batterij is.

Terminals

Zoals hierboven waargenomen, is de grafietstang in het beeld, de positieve elektrische terminal, en onder het binnenste blik van zink waar de elektronen stromen, de negatieve terminal.

Dat is de reden waarom batterijen merken '+' of '-' dragen om de juiste manier aan te geven om ze op het apparaat aan te sluiten en hem dus in staat te stellen aan te schakelen.

Zand en was

Zelfs als het niet wordt getoond, wordt de pasta beschermd door een dempend zand en een wasafdichting die voorkomt dat, voordat milde mechanische effecten, of agitatie, morsen of in contact komen met het staal.

Hoe werkt een droge batterij??

Om te beginnen is het een voltaische cel, dat wil zeggen, het genereert elektriciteit door chemische reacties. Daarom treden redoxreacties op in de batterijen, waarbij soorten elektronen winnen of verliezen.

Kan u van dienst zijn: natriumcitraat (C6H5O7NA3): structuur, gebruik, eigenschappen

De elektroden dienen als een oppervlak dat de ontwikkeling van deze reacties mogelijk maakt en mogelijk maakt. Afhankelijk van hun belastingen kan oxidatie of vermindering van soorten optreden.

Om dit beter te begrijpen, worden alleen de chemische aspecten die de zink-koolstofbatterij zal worden uitgelegd.

Zinkelektrode -oxidatie

Zodra het elektronische artefact is ingeschakeld, zal de batterij elektronen vrijgeven door oxidatie van de zinkelektrode. Dit kan worden weergegeven met de volgende chemische vergelijking:

Zn => Zn²⁺ + 2e^--

Als er veel Zn is²⁺ Omring van het metaal zal een polarisatie optreden als gevolg van een positieve belasting, dus er zal geen oxidatie meer zijn. Daarom de Zn²⁺ Het moet worden verspreid door de pasta naar de kathode, waar de retourelektronen binnenkomen.

De elektronen, zodra het artefact is geactiveerd, keren terug naar de andere elektrode: die van grafiet, om enkele chemische soorten te ontmoeten "die erop wacht".

Vermindering van ammoniumchloride

Zoals eerder gezegd, is er in de pasta NH₄CL en MNE₂, stoffen die hun zure pH veranderen. Zodra de elektronen de volgende reacties invoeren, zullen plaatsvinden:

2nh₄⁺ + 2e^- => 2nh₃ + H₂

De twee producten, ammoniak en moleculaire waterstof, NH₃ en h₂, Het zijn gassen, en daarom kunnen ze de batterij "opzwellen" als ze geen andere transformaties ondergaan, zoals de volgende twee:

Zn²⁺ + 4nh₃ => [Zn (NH₃))₄]²⁺

H₂ + 2mn₂ => 2mn (oh)

Merk op dat het ammonium werd verminderd (gewonnen elektronen) om NH te worden₃. Vervolgens werden deze gassen geneutraliseerd door de andere componenten van de pasta.

Het complexe [Zn (NH₃))₄]²⁺ vergemakkelijkt de verspreiding van Zn -ionen²⁺ Naar de kathode en voorkom dat de batterij dus "stop".

Het kan u van dienst zijn: Cyclopentano (C5H10): structuur, eigenschappen en gebruik

Het externe circuit van het artefact werkt als een brug voor elektronen, anders zou er nooit een directe verbinding zijn tussen de zinkblik en de grafietelektrode. In het beeld van de structuur zou dit circuit de zwarte kabel vertegenwoordigen.

Downloaden

Droge batterijen hebben veel varianten, maten en werkspanningen. Sommigen van hen zijn niet oplaadbaar (primaire voltaïsche cellen), terwijl andere ja (secundaire voltaire cellen).

De zink-koolstofbatterij heeft een werkspanning van 1,5 V. De vormen veranderen afhankelijk van hun elektroden en de samenstelling van hun elektrolyten.

Een punt zal komen waar de hele elektrolyt heeft gereageerd, en ongeacht hoeveel zink oxideert, er zullen geen soorten zijn die elektronen ontvangen en hun vrijlating bevorderen.

Bovendien kan dit het geval zijn waarbij de gevormde gassen niet langer worden geneutraliseerd en druk worden uitgeoefend in de batterijen.

Zink-koolstofbatterijen, en anderen die niet oplaadbaar zijn, moeten worden gerecycled, omdat hun componenten, vooral als het nikkel-cadmium is, schadelijk zijn voor het milieu door bodems en wateren te besmetten.

Referenties

1. De "droge cel" batterij. Hersteld van Makahiki.KCC.Hawaii.Edu
2. Wat is een droge celbatterij? Opgehaald van UPSBatteryCenter.com
3. Hoe werken droge celbatterijen? Hersteld van wetenschap.com
4. Batterijen. Opgehaald van explintTuff.com.