Устройство батарейки из чего состоит, принцип работы

Что внутри батарейки и как она работает

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта Uspei.com. В детстве, глядя на молнии, я часто задавалась вопросом, а можно ли поймать их в какую-нибудь изолированную банку и потом питать ей электроприборы? И не замечала, что нечто похожее всегда уже было под рукой – батарейка. Она тоже каким-то образом питала технику, и даже будучи такой маленькой, делала это часами.

Что же такое батарейка – контейнер для электричества или мини электростанция, которая его производит? Как она работает, почему самые плохие из них вздуваются или протекают, и зачем когда-то давно приходилось кусать батарейки?

Кто изобрел батарейку?

Что бы понять суть батарейки лучше всего вернуться к ее истокам, в далекий 1786-й год. В то время профессор медицины университета в Италии Луиджи Гальвани, проводил эксперимент над препарированной лягушкой. Ее лапки были закреплены на медных крючках и когда он коснулся их стальным стержнем — мышцы сократились. Профессор назвал эффект “животным электричеством”.

Позже еще один светило науки — Алессандро Вольта, выяснил, что Гальвани, сам не зная того, собрал цепь из разных проводников. Когда он касался стальным стержнем медного крючка возникал электрический ток.

На основе этого Алессандро собрал “вольтов столб”, где находились диски из цинка и меди, соединенные проволокой, а также ткань, пропитанная кислотой. Цинковые пластины растворялись, медные выделяли пузырьки газа, а по проволоке протекал электрический ток. Так был создан прообраз современной батарейки, которая работала на взаимодействии двух металлов в электролите.

Что внутри батарейки?

И вот первый вывод, который можно сделать зная историю происхождения: батарейка — это маленькая электростанция, которая производит электричество. Как она это делает? Спустя больше, чем две сотни лет, базовый принцип остался прежним, изменились только материалы. Причем десятки производителей расплодили массу разнообразных сочетаний, в поисках самого самого.

Одними из лучших батареек по сочетанию цены и емкости стали щелочные. Еще их называют “алкалиновые”, из за надписи на корпусе, с английского она так и переводится — щелочная.

Вот как они устроены. Их корпус поделен на несколько частей: катод, положительно заряженную часть, анод — отрицательно заряженную и разделитель, что бы первые две не контактировали между собой.

Читайте также:  ГАЗ 3110 Волга технические характеристики, обзор, отзывы

В самой сердцевине находится токоприемник — гвоздь из латунной проволоки, который накапливает электроны.

Как только мы жмем кнопку “включить” создается цепь и электроны через гвоздь устремляются в положительную часть батарейки, на своем пути они проходят через электроприбор и заставляют его работать. Спустя время в катоде образовываются побочные элементы, которые больше не дают электронам перемещаться и батарейка садится.

Чем дешевые батарейки отличаются от дорогих?

Самые простые батарейки, которые стоят копейки, внутри выглядят примерно также, но работают на других материалах. Называются солевые и выпускаются в тех же форматах “три А”, “два А” “С” и “D”.

Кстати, отличаются они только размерами и следовательно — емкостью. На самом деле с солевых батареек все и начиналось, но по мере того, как росло энергопотребление устройств, их стало не хватать. Больших токов разряда они не любят, так что сейчас их место в основном в пультах и часах.

Хотя и тут щелочные батарейки могут дать фору. В зависимости от режима работы их емкость может быть в 1,5 — 10 раз больше, чем у таких же солевых АА. Плюс у них меньше саморазряд, например эти Панасоник без потребления могут продержаться до 10 лет. Вставил такие в фонарь, которым пользуешься иногда и забыл, что там менять что-то нужно. Тогда как дешевые солевые длительное хранение переносят хуже, электролит может потечь уже через полгода.

Иногда этому способствует брак при производстве или несоблюдение очень узкого температурного режима. Начинаются неправильные химические реакции, выделение газа и вздутие батарейки. Хорошие алкалиновые источники таких недостатков лишены, да и корпус у них прочнее.

Почему раньше грызли батарейки?

Кстати, о корпусе. В моем детстве был один способ продлевать жизнь дешевым солевым батарейкам — мы их кусали. Да, вот прямо брали и грызли мягкий корпус солевых АА. Сейчас звучит конечно смешно, но способ действительно работал. Какие-то дополнительные минуты в кассетнике получали.

Как я уже говорила, батарейка садится, когда в катоде накапливаются побочные элементы, они оседают слоем на внутренней части оболочки. Так вот когда грызли довольно податливый корпус этот слой чуть чуть разрушался и батарейка временно оживала.

Но сейчас повторять такое ни в коем случае не советую. Особой пользы не получите, а химии поесть можете. или технику испортите. Лучше вместо этого взять нормальную алкалиновую батарейку с хорошей емкостью. Во второй части расскажу про аккумуляторы и связанные с ними мифы. Например, как правильно их заряжать и что будет, если делать это дольше, чем нужно.

До встречи! Успевайте всё и всегда на страницах блога Uspei.com

Помоги проекту — подпишись на наш Яндекс.Дзен канал!

Кто изобрел батарейку?

Если верить археологам, то первые батарейки появились еще 2000 лет назад. Во время раскопок в Ираке нашли глиняную вазу, залитую битумом, в который были вделаны медный и железный стержень. Действительно ли это использовалось в качестве источника электричества, трудно сказать — это всего лишь предположения.

Читайте также:  Сверло для титана - Все промышленные производители - Видеоролики

Первой современной батарейкой по праву можно назвать «Вольтов столб» — устройство, созданное итальянским физиком Алессандро Вольта в 1800 году.

«Вольтов столб» представлял собой стопку из пластин разных металлов — цинковых и медных. Между ними клалась ткань, смоченная в кислоте. Химическая реакция между элементами «Вольтова столба» создавала электричество.

Его работа основывалась на предположениях Луиджи Гальвани, который проводил опыты с лягушкой, подводя к ее лапке металлические полоски.

Однако, Л. Гальвани сделал неправильные выводы, решив, что само животное обладает электричеством, назвав это «животным электричеством». А. Вольта правильно понял, что разряд возникал из-за того, что лапка, находившаяся между двумя полосками металла, была влажной и служила в качестве проводника.

По имени Л. Гальвани «Вольтов столб» и другие источники электричества подобного типа получили название «Элемента Гальвани» или «Гальванического элемента». Это, на самом деле, более правильное название для таких устройств, так как батарейка — это батарея, т.е. серия гальванических элементов, соединенных между собой. А единицу напряжения, которую давал гальванический элемент, назвали «вольтом» в честь Алессандро Вольта.

Принцип работы батарейки

Во многом принцип работы батарейки тот же, что и в изобретении Вольта, несмотря на технологический прогресс в их изготовлении. Любая батарейка устроена схожим образом, в ней обязательны три элемента, между которыми происходит химическая реакция, в результате которой возникает электричество: электроды — анод, катод, и электролит.

Все эти элементы присутствовали изначально и в «Вольтовом столбе». В качестве анода, который является источником электронов, выступает чаще всего цинк. Электролит — как правило, специальное вещество (соль, щелочь), через которое осуществляется взаимодействие электродов между собой. Анод обозначается как «-» (минус), а катод — как «+» (плюс).

Какие бывают батарейки?

Батарейки бывают, в основном, солевыми и щелочными. Жидкие электролиты в них не используются, их определенным образом сгущают, например, при помощи крахмала.

Солевые батарейки, изобретенные в 1865 году — наиболее дешевые в изготовлении, для их производства используют уголь, цинк и хлорид аммония (в качестве электролита). Помимо простоты изготовления и дешевизны, имеют такие недостатки, как окисление, засоливание цинковой оболочки, что приводит солевую батарейку в негодность.

Щелочные батарейки имеют маркировку Alkaline, хранятся они дольше и дают более стабильное напряжение.

В принципе, это те же солевые батарейки, однако, разница между солевыми и щелочными батарейками заключается в том, что элементы в них расположены в обратном порядке, а цинк находится в порошкообразном состоянии, что увеличивает контакт элементов батареи между собой, делает их более надежными. Щелочные батарейки имеют гораздо больший объем заряда, что позволяет их использовать в энергоемких приборах (цифровых фотоаппаратах, фонариках, электронные игрушки с электродвигателями и т.п.). Они долговечны, лучше справляются с работой при низких температурах.

Наиболее современны литиевые батарейки (литий входит в состав анода), которые долговечны и безопасны в работе однако, дороже в производстве.

Читайте также:  Быстрая обтяжка авто винилом и полиуретаном

К их преимуществам по сравнению с щелочными можно отнести возможность создавать максимально плоские батареи, изготавливать батареи с большим количеством вариантов напряжения, долговечность — в некоторых приборах они могут работать до 15 лет! Их используют в наручных часах, калькуляторах, памяти системной платы компьютера и других приборах.

Проблема всех батареек — необратимость химических реакций. При использовании или с течением времени анод разрушается, либо покрывается продуктами окисления и перестает работать. В таких случаях мы говорим, что батарейка села. Но прогресс не стоит на месте — оказалось, что соединив определенным образом вещества, входящие в состав батареи, можно, пропустив ток через нее, вернуть в прежнее состояние. Такие батареи назвали аккумуляторами — работа батареи в них восстанавливается посредством пропускания электричества в обратном направлении, от катода к аноду. А сам процесс мы все знаем, как «зарядку», т.е. батарея «заряжается». Обычные батареи, рассмотренные выше, заряжать, конечно, нельзя, они для этого не приспособлены — это может привести к их течи или взрыву.

Как изготовляются батарейки?

У щелочных батареек длинный и богатый опыт снабжения энергией различных бытовых устройств. Химическая инженерия делает их все более надежными и мощными. Хотели бы Вы узнать о том, как работают батарейки Duracell, где их изготовляют и что общего имеет ноготь с щелочной батарейкой? Если да, посмотрите наш видеоролик.

СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

Узнайте о том, как технология изготовления наших долговечных батареек помогла нам стать маркой номер 1 на этом рынке.

Как изготовляются батарейки?

У щелочных батареек длинный и богатый опыт снабжения энергией разных бытовых устройств. Химическая инженерия де…

Ответственное использование, уход и утилизация…

Узнайте о том, как использовать батарейки Duracell и как правильно утилизировать их.

Безопасность литиевых батареек типа «табл…

Проглатывание батареек детьми и младенцами – это серьезный вопрос. Очень важно ознакомиться с возможными с возм…

Созданы для того, чтобы работать дольше

Современная технология перезарядки Duracell позволяет батарейкам работать дольше со всеми Вашими устройствами…

Долговечность батарейки Duracell

Вам необходим надежный и долгосрочный источник энергии для Ваших устройств. Некоторые Ваши устройства потребляю…

Рекомендуемые товары

Duracell Ultra батарейки щелочные размера AA

Работают до 20 раз дольше*

*по сравнению с солевой батарейкой типа АА лидирующего бренда по результатам теста стандарта IEC 2015 в цифровом фотоаппарате (www.iec.ch). Результаты могут варьироваться в зависимости от устройства и интенсивности использования.

Duracell Аккумулятор размера AA 2500 мАч

Duracell Аккумулятор размера AA 2500 мАч — аккумуляторы № 1 по длительности работы от одного заряда

(по сравнению со временем работы аналогичных перезаряжаемых батареек размера AA от одного заряда в одном и том же устройстве)

Литиевые батарейки Duracell High Power 123, 3 В

Литиевые батарейки Duracell High Power 123 — до 40% больше энергии

(по сравнению с минимальным средним сроком службы батареек CR17345 согласно данным тестирования по стандарту IEC. Результаты зависят от устройства и способа использования)

Ссылка на основную публикацию
Устройство автоматической коробки передач
Дополнительное охлаждение АКПП Дополнительное охлаждение АКПП Надежность АКПП обусловлена, во многом, продуманной системой ее охлаждения. Самые надежные трансмиссии те, у...
Установка зажигания на мотороллере Муравей
Зажигание бесконтактное Муравей, Тула (ПОЛНЫЙ комплект БСЗ Muravey 2 ВНИМАНИЕ: Производитель ГАРАНТИРУЕТ работу всего комплекта при первичной установке. Всё оборудование...
Установка и регулирование зажигания МТЗ-80 и МТЗ-82
Установка момента впрыска топлива на двигателе Д-240 МТЗ 82 (80) Часто называемое понятие « регулировка зажигания » или « установка...
Устройство автомобиля для начинающих автолюбителей
Устройство автомобиля для начинающих автолюбителей Мечты о собственном автомобиле присущи каждому человеку. Когда эта мечта сбывается и новоиспеченный автовладелец получает...
Adblock detector