Разница между первичной и вторичной клетками

Батарея, или последовательно-параллельная комбинация электрохимических элементов, является устройством накопления энергии, которое все еще широко используется сегодня. Основное разделение батарей в зависимости от их использования относится к их способности заряжаться.

Таким образом, есть первичные элементы - которые не могут быть заряжены и вторичные (перезаряжаемые) элементы.

Что такое первичная клетка?

Первичные клетки - это те, которые не могут быть перезаряжены и должны быть выброшены после истечения срока их службы. Если электролит не находится в жидкой форме, речь идет о сухих элементах.

Первичные клетки обычно имеют высокую плотность энергии, емкость, медленно разряжаются, просты в использовании и не слишком дороги. Щелочные, вероятно, наиболее часто используемые первичные батареи.

Они обычно имеют цинковый анод, углеродный катод и электролит. Кривая напряжения для разрядки щелочных батарей очень крутая (почти линейная).

Когда аккумулятор разряжается, его напряжение падает почти линейно. Поэтому такие ячейки не подходят для цифровых камер, поскольку для их работы требуется относительно высокое напряжение. Поэтому щелочная батарея после нескольких часов использования отображается как «разряженная», хотя на самом деле это не так..

Большинство первичных ячеек удобны, всегда доступны и экологичны. Они также имеют чрезвычайно высокую плотность энергии.

Только в последние годы перезаряжаемые элементы достигли плотности первичных элементов, но обычные щелочные батареи производят почти на 50% больше энергии, чем сопоставимые литий-ионные вторичные элементы..

Эти элементы непрерывно заряжают и поставляют все виды устройств, от базовых, всех известных устройств до специализированных устройств и приложений. Первичные элементы чаще всего используются в наручных часах, пультах дистанционного управления, детских игрушках и нетребовательной развлекательной электронике. Они также используются там, где зарядка нецелесообразна или невозможна, в случае использования военных и спасательных средств, на труднодоступных станциях управления и т. П..

Из-за низких цен они особенно подходят там, где требования к питанию не очень высоки, где устройства не требуют высокого уровня энергии для своей работы и нуждаются только в постоянном напряжении..

Что такое вторичная клетка?

С появлением портативных устройств, таких как ноутбуки, смартфоны или MP3-плееры, растет спрос на хорошие батареи, которые нам не придется менять каждые пару дней. И тут мы подходим к необходимости перезаряжаемых (вторичных) ячеек.

Принцип их работы на самом деле тот же - электричество генерируется в результате химической реакции с участием анода, катодов и электролитов, но разница заключается в химическом составе элементов, содержащихся в батареях..

Здесь мы имеем дело с тем, что химическая реакция обратима. Когда батарея «расходует» (или когда отрицательно заряженные ионы переходят в положительную сторону батареи), батарея заряжается. При подключении вторичного элемента к внешнему источнику электроэнергии (например, электричества) происходит обратный процесс - отрицательно заряженные ионы возвращаются на отрицательную сторону батареи и могут использоваться снова.

Наиболее часто используемые вторичные батареи на рынке: литий-ионные (LiOn), никель-металлогидридные (NiMH) и никель-кадмиевые (NiCd). Говоря о вторичных батареях, мы должны сказать, что они не все равны. NiCd (никель-кадмиевые) были первыми вторичными батареями, которые использовались повсюду в мире, но у них была одна небольшая проблема - «эффект памяти».

Эффект памяти означает, что вы должны каждый раз пополнять и опустошать их, иначе они быстро потеряют свою емкость. Это привело к тому, что люди переходят на никель-металлогидрид (NiMH). Они имели несколько большую емкость и не «страдали» от эффекта памяти, но их продолжительность жизни была короткой - их можно было заполнить и опустошить примерно 100 раз.

И, наконец, сегодня используются самые популярные батареи LiOn, которые оказались лучшим вариантом. Возможно, их емкость несколько меньше, но технология их изготовления проще, чем упомянутые ранее, они меньше, проще и имеют цикл из 1000 зарядок и разрядов..

Разница между первичной и вторичной клетками

1. Дизайн первичных и вторичных ячеек

Первичные клетки чаще всего являются «сухими клетками» - в отношении технологии их изготовления. Это потому, что в аккумуляторе нет жидкостей, но элементы заполнены пастой, которая обеспечивает движение ионов, но предотвращает их проливание. Вторичные клетки используют два других типа клеток - влажные клетки (жидкие, затопленные клетки) и расплавленные соли (жидкие клетки с немного другим составом).

2. Спецификации первичных и вторичных клеток

Первичные ячейки имеют высокое внутреннее сопротивление, необратимую химическую реакцию, более высокую емкость, обычно меньше и легче, а в целом дешевле. Вторичные элементы имеют более низкое внутреннее сопротивление, должны быть заряжены, имеют обратимые химические реакции и являются более сложными и дорогими.

3. Применение первичных и вторичных клеток

Первичные ячейки используются в устройствах с небольшим, но постоянным током - в часах, игрушках, защитном оборудовании и так далее. Вторичные ячейки используются в портативных устройствах - ноутбуках, мобильных телефонах, mp3-плеерах, планшетах и ​​т. Д..

Первичная и вторичная ячейка: сравнительная таблица

Резюме первичных и вторичных клеток

• Первичные клетки способны производить электрический ток во время генеза. Их также называют одноразовыми батареями, так как они предназначены для одноразового использования и утилизации. Это наиболее часто используемые элементы в портативных устройствах, которые не требуют высокого напряжения. В принципе, первичные батареи не могут быть надежно заполнены многократно, потому что химические реакции не являются обратимыми, и используемые материалы вряд ли вернутся в свое первоначальное состояние..
• Вторичные элементы должны быть заряжены перед использованием. Также называемые перезаряжаемыми батареями, их можно заряжать, подводя к ним электрический ток, который обращает вспять ход химической реакции, которая происходит во время использования батареи..