Ụwa batrị - akụkụ 3

Akụkọ banyere batrị ọgbara ọhụrụ na-amalite na narị afọ nke iri na itoolu, na ọtụtụ n'ime atụmatụ ndị a na-eji taa sitere na narị afọ a. Ọnọdụ a na-agba akaebe, n'otu aka ahụ, echiche ndị magburu onwe ya nke ndị ọkà mmụta sayensị nke oge ahụ, na, n'aka nke ọzọ, na nsogbu ndị na-ebilite na mmepe nke ụdị ọhụrụ.

Ihe ole na ole dị mma nke na enweghị ike imeziwanye ha. Iwu a na-emetụtakwa batrị - ụdị nke narị afọ nke XNUMX ka emechara ọtụtụ oge ruo mgbe ha nwetara ụdị ha ugbu a. Nke a na-emetụtakwa Leclanche cell.

Njikọ iji melite

Agbanwewo nhazi nke chemist French Carl Gassner n'ime ihe nlereanya bara uru n'ezie: ọnụ ala maka nrụpụta yana nchekwa iji. Otú ọ dị, a ka nwere nsogbu - mkpuchi zinc nke mmewere mebiri na kọntaktị na electrolyte acidic nke jupụtara n'efere ahụ, na ịwụpụ ihe ndị dị egwu nwere ike gbanyụọ ngwaọrụ ahụ. Mkpebi ahụ ghọrọ ngwakọta elu ime nke zinc ahu (nkpuchi mercury).

Zinc amalgam anaghị emeghachi omume na acid, kama ọ na-ejigide ihe niile electrochemical nke metal dị ọcha. Otú ọ dị, n'ihi ụkpụrụ gburugburu ebe obibi, usoro a nke ịgbatị ndụ nke mkpụrụ ndụ na-eji obere na obere (na sel ndị na-enweghị mercury, ị nwere ike ịhụ ihe odide ma ọ bụ) (1).

2. Nhazi cell alkaline: 1) ikpe (cathode lead), 2) cathode nwere manganese dioxide, 3) electrode separator, 4) anode nwere KOH na zinc uzuzu, 5) anode ọnụ, 6) cell sealing (electrode insulator) . .

Ụzọ ọzọ isi mee ka ogologo ndụ cell dịkwuo ogologo na ndụ bụ ịgbakwunye Zinc chloride ZnCl₂ maka iko ndochi mado. A na-akpọkarị mkpụrụ ndụ nke imewe a dị ka Ọrụ dị arọ na (dị ka aha ahụ na-egosi) ka emebere iji mee ka ngwaọrụ ndị na-akpa ike dị ike karị.

Ọganihu n'ọhịa nke batrị ndị a na-atụfu ihe bụ ihe owuwu na 1955 nke sel alkaline. Ndị injinia Canada mepụtara Lewis Urry, nke ụlọ ọrụ Energizer dị ugbu a na-eji, nwere nhazi dịtụ iche na nke cell Leclanchet.

Nke mbụ, ị gaghị ahụ cathode graphite ma ọ bụ iko zinc n'ebe ahụ. Ma electrodes na-mere n'ụdị mmiri, kewapụrụ pastes (thickeners gbakwunyere reagents: na cathode mejupụtara ngwakọta nke manganese dioxide na graphite, na anode nke zinc ájá na admixture nke potassium hydroxide), na ha ọnụ na-mere nke metal. 2). Agbanyeghị, mmeghachi omume na-eme n'oge arụ ọrụ yiri nke ahụ na-eme na cell Leclanchet.

Ọrụ. Mee “nyocha kemịkalụ” na cell alkaline iji chọpụta na ihe dị n'ime ya bụ n'ezie alkaline (3). Cheta na otu akpachara anya na-emetụta ịkwatu cell Leclanchet. Hụ mpaghara Koodu batrị maka otu esi amata cell alkaline.

3. "Ngalaba" nke cell alkaline na-akwado ọdịnaya alkali.

Batrị arụrụ n'ụlọ

4. Batrị Ni-MH na Ni-Cd ụlọ.

Selụ nwere ike ịchaji mgbe ejiri ya bụ ihe mgbaru ọsọ nke ndị na-emepụta ihe site na mmalite nke mmepe sayensị nke ọkụ eletrik, ya mere ọtụtụ ụdị n'ime ha.

Ugbu a, otu n'ime ụdị eji eme obere ngwa ụlọ bụ nickel-cadmium batrị. Ihe ngosi ha pụtara na 1899 mgbe onye Sweden mepụtara ya. Ernst Jungner etinyere maka patent maka batrị nickel-cadmium nke nwere ike ịsọ mpi na batrị ejirilarị na ụlọ ọrụ ụgbọ ala. batrị ndu acid.

Ihe anode nke cell bụ cadmium, cathode bụ trivalent nickel compound, electrolyte bụ ngwọta nke potassium hydroxide (n'ụdị "akọrọ" nke oge a, tapawa mmiri mmiri jupụtara na ngwọta KOH). Batrị Ni-Cd (nke a bụ aha ha) nwere voltaji na-arụ ọrụ nke ihe dịka 1,2 V - nke a bụ ihe na-erughị sel nke enwere ike iwepụ, nke, n'agbanyeghị, abụghị nsogbu maka ọtụtụ ngwa. Nnukwu uru bụ ikike iri ihe dị ugbu a (ọbụlagodi ọtụtụ amperes) na oke okpomọkụ na-arụ ọrụ.

5. Lelee ihe achọrọ maka ụdị batrị dị iche iche tupu ịchaji.

Ọdịmma nke nickel-cadmium batrị bụ "mmetụta nchekwa" dị arọ. Nke a na-eme mgbe ị na-ebunye batrị Ni-Cd akụkụ ụfọdụ agbapụta ugboro ugboro: sistemụ na-eme ka a ga-asị na ike ya hà nhata na chaja ejiri nchajị megharịa. N'ụdị chaja ụfọdụ, enwere ike ibelata "mmetụta ebe nchekwa" site na ịchaji mkpụrụ ndụ n'ụdị pụrụ iche.

Ya mere, batrị nickel-cadmium ewepụtara kwesịrị ịchaji na okirikiri zuru oke: buru ụzọ wepụta ya kpamkpam (iji ọrụ chaja kwesịrị ekwesị) wee gbanye ya. Ịchaji ugboro ugboro na-ebelatakwa ndụ a na-eme atụmatụ nke 1000-1500 cycles (na ọtụtụ mkpụrụ ndụ ndị a na-ekpofu ọkụ ga-eji otu batrị dochie ya n'oge ndụ ya, ya mere ọnụ ahịa ịzụrụ dị elu ga-akwụ ụgwọ onwe ya ọtụtụ ugboro, ọ bụghị ikwupụta obere nsogbu na batrị ahụ. ). gburugburu ebe obibi na mmepụta na mkpofu sel).

Edochiela ihe Ni-Cd nwere cadmium na-egbu egbu nickel-metal hydride batrị (Nhazi Ni-MH). Ọdịdị ha dị ka batrị Ni-Cd, mana kama cadmium, a na-eji metal alloy porous (Ti, V, Cr, Fe, Ni, Zr, obere ụwa metals) nke nwere ike ịmịkọrọ hydrogen (4). Voltaji arụ ọrụ nke cell Ni-MH dịkwa ihe dịka 1,2 V, nke na-enye ohere iji batrị NiCd mee ihe n'otu n'otu. Ikike nke mkpụrụ ndụ nickel Metal Hydride dị ukwuu karịa nke sel Nickel Cadmium nke otu nha. Agbanyeghị, sistemụ NiMH na-ewepụta onwe ya ngwa ngwa. Enweelarị atụmatụ ọgbara ọhụrụ nke na-enweghị ihe ndọghachi azụ a, mana ha na-efu karịa ụdị ọkọlọtọ.

Batrị hydride nickel-metal anaghị egosipụta "mmetụta ebe nchekwa" (enwere ike ịchaji mkpụrụ ndụ ewepụsịrị n'akụkụ ya). Otú ọ dị, ọ dị mkpa mgbe niile ịlele ihe achọrọ chaja nke ụdị ọ bụla na ntuziaka maka chaja (5).

N'ihe banyere batrị Ni-Cd na Ni-MH, anyị anaghị akwado ịkwasa ha. Nke mbụ, anyị agaghị ahụ ihe ọ bụla bara uru n'ime ha. Nke abuo, nickel na cadmium abụghị ihe dị mma. Ejila ihe egwu na-enweghị isi ma hapụ ihe mkpofu ahụ n'aka ndị ọkachamara zụrụ azụ.

Eze nke accumulators, ya bu...

6. "Eze batrị" na-arụ ọrụ.

… Batrị-acid, nke otu ọkà mmụta sayensị France wuru na 1859 Gastona Plantego (ee, ngwaọrụ ga-abụ 161 afọ n'afọ a!). Batrị electrolyte bụ ihe dị ka 37% sulfuric acid (VI) ngwọta, na electrodes bụ lead (anode) na ndu mkpuchi na oyi akwa nke lead dioxide PbO.₂ (katọd). N'oge a na-arụ ọrụ, ebili mmiri nke ndu (II) (II) PbSO sulfate na-etolite na electrodes₄. Mgbe ị na-akwụ ụgwọ, otu cell nwere voltaji karịa 2 volts.

ndu batrị N'ezie, ọ nwere ihe ọghọm niile: ịdị arọ dị ịrịba ama, mmetụta nke mwepu na obere okpomọkụ, mkpa ịchekwa na steeti ebubo, ihe ize ndụ nke mgbapu electrolyte ike na iji ígwè na-egbu egbu. Tụkwasị na nke a, ọ na-achọ nlezianya ejizi: ịlele njupụta nke electrolyte, na-agbakwunye mmiri n'ime ụlọ (jiri naanị distilled ma ọ bụ deionized), njikwa voltaji (ịdaba n'okpuru 1,8 V n'otu ọnụ ụlọ nwere ike imebi electrodes) na ọnọdụ chaja pụrụ iche.

Ya mere, gịnị kpatara eji ka eji ihe owuwu oge ochie eme ihe? "Eze nke batrị" nwere ihe bụ àgwà nke ezigbo onye ọchịchị - ike. Oriri dị elu ugbu a na ike dị elu nke ruru 75% (ego a na-eji maka ịchaji nwere ike nwetaghachi ya n'oge ọrụ), yana ịdị mfe nke imewe na ọnụ ahịa mmepụta dị ala pụtara na. ndu batrị A na-eji ya ọ bụghị naanị ịmalite engines combustion n'ime, kamakwa dị ka ihe mmewere nke ọkụ ọkụ mberede. N'agbanyeghị afọ 160 nke akụkọ ihe mere eme, batrị ndu ka na-eme nke ọma ma ọ bụghị ụdị ngwaọrụ ndị ọzọ dochie ya (na ya, na-edu onwe ya, nke, ekele maka batrị, bụ otu n'ime ọla ndị a na-emepụta na ọnụ ọgụgụ kasị ukwuu). . Ọ bụrụhaala na ịnya ụgbọ ala dabere na injin mgba ọkụ dị n'ime na-aga n'ihu na-etolite, ọnọdụ ya agaghị enwe egwu (6).

Ndị na-emepụta ihe akwụsịghị ịnwa imepụta ihe nnọchi maka batrị lead-acid. Ụfọdụ n'ime ụdị ndị ahụ ghọrọ ndị ewu ewu ma ka na-eji ya na ụlọ ọrụ ụgbọ ala taa. Na ntụgharị nke narị afọ nke iri na itoolu na nke iri abụọ, e mepụtara atụmatụ nke ejighị ngwọta H.₂SO₄ma alkaline electrolytes. Otu ihe atụ bụ batrị nickel-cadmium nke Ernst Jungner egosiri n'elu. N'afọ 1901 Thomas Alva Edison gbanwere imewe iji ígwè kama cadmium. E jiri ya tụnyere batrị acid, batrị alkaline dị ọkụ karị, nwere ike ịrụ ọrụ na obere okpomọkụ ma ọ dịghị esi ike ijikwa ya. Otú ọ dị, mmepụta ha dị oke ọnụ, na ike ike dị ala.

Ya mere, gịnị na-esote?

N'ezie, akụkọ banyere batrị adịghị agwụcha ajụjụ ndị a. Ha anaghị atụle, dịka ọmụmaatụ, okwu gbasara mkpụrụ ndụ lithium, nke a na-ejikarị eme ngwa ụlọ dịka ihe mgbako ma ọ bụ nne na nna kọmputa. Ị nwere ike ịmatakwu banyere ha n'akwụkwọ akụkọ January banyere Nrite Nobel nke afọ gara aga na Chemistry, na banyere akụkụ bara uru - n'ime otu ọnwa (gụnyere mbibi na ahụmahụ).

Enwere atụmanya dị mma maka sel, ọkachasị batrị. Ụwa na-aghọwanye mobile, nke pụtara na ọ dị mkpa ịnọrọ onwe ya na eriri ọkụ. Ịhụ na ọkụ eletrik dị mma maka ụgbọ ala eletrik bụkwa nnukwu nsogbu. – nke mere na ha nwere ike ịsọ mpi ụgbọ ala nwere engine combustion n'ime n'usoro nke arụmọrụ.

accumulator batrị

Iji mee ka njirimara ụdị cell dị mfe, ewebatala koodu mkpụrụedemede pụrụ iche. Maka ụdị a na-ahụkarị n'ụlọ anyị maka obere ngwa ngwa, ọ nwere nọmba-akwụkwọ ozi-nọmba.

Ma ee:

- ọnụọgụ mbụ - ọnụ ọgụgụ nke sel; eleghara anya maka otu mkpụrụ ndụ;

– akwụkwọ ozi mbụ na-egosi ụdị cell. Mgbe ọ na-anọghị ya, ị na-emekọ njikọ Leclanche. A na-akpọ ụdị cell ndị ọzọ dị ka ndị a:

C - cell lithium (ụdị a na-ahụkarị),

H - batrị Ni-MH,

K - batrị nickel-cadmium;

L - alkaline cell;

- akwụkwọ ozi na-egosi ụdị njikọ ahụ:

F - efere efere,

R - cylindrical,

P - aha izugbe nke njikọ nwere ọdịdị ọzọ karịa cylindrical;

- ọnụọgụ ikpeazụ ma ọ bụ ọnụọgụ na-egosi nha njikọ (ụkpụrụ katalọgụ ma ọ bụ akụkụ na-egosi kpọmkwem) (7).

7. Akụkụ nke sel ndị a ma ama na batrị.

Ịma atụ:

R03
– sel zinc-graphite nha nke obere mkpịsị aka. Aha ọzọ bụ AAA ma ọ bụ.

LR6 – cell alkaline nha mkpịsị aka. Aha ọzọ bụ AA ma ọ bụ.

HR14 - batrị Ni-MH; a na-ejikwa mkpụrụedemede C gosi nha.

AKA20 - batrị Ni-Cd, nke ejirikwa mkpụrụedemede D akara nha ya.

3LR12 - batrị dị larịị nke nwere voltaji nke 4,5 V, nke nwere mkpụrụ ndụ alkaline cylindrical atọ.

6F22 - Batrị 9-volt nke nwere mkpụrụ ndụ Leclanche isii dị larịị.

CR2032 - cell lithium nwere dayameta nke 20 mm na ọkpụrụkpụ nke 3,2 mm.

Lee kwa: