Батареи используются, когда требуется хранение электроэнергии. Они накапливаются и отдают электрические заряды в виде электрического тока, когда это необходимо. Батареи состоят из первичных или вторичных элементов. ключевое отличие между первичными и вторичными клетками это повторное использование. Вторичные ячейки могут быть повторно использованы снова и снова, в то время как первичные ячейки могут использоваться только один раз. Назначение и нагрузка, подключаемая к аккумулятору, зависят от типа элементов внутри. В батарее может быть один или несколько элементов одного типа; так что решает напряжение или, другими словами, электродвижущая сила (ЭДС) этой батареи. Любая клетка состоит из 3 основных частей; а именно, анод, катод и электролит.
Первичные клетки можно использовать один раз и выбросить. Они не могут быть перезаряжены и использованы повторно. На этикетке первичной ячейки всегда указывается, что ее нельзя перезаряжать, поскольку попытка перезарядки вредна и может привести к ее взрыву. Сухие клетки и ртутные клетки являются примерами первичных клеток. Первичная ячейка по существу является химической ячейкой и производит электрический ток в результате необратимой химической реакции. Как только реакция закончена, она не может быть восстановлена. На мгновение сухая ячейка состоит из углеродного катода, окруженного NH4Cl в контейнере Zink. Паста NH4Cl и ZnCl2 служит электролитом, в то время как цинковый контейнер действует как анод. Небольшое количество MnO2 также смешивается с электролитом. Химический процесс сухой клетки может быть обобщен следующим образом;
Zn-> Zn2++2 электрона (анодная реакция)
Нью-Гемпшир4+ + MnO2 + электрон -> MnO (OH) + NH3 (Катодная реакция)
Первичные ячейки обычно встречаются и используются в большинстве электрических игрушек, часов, наручных часов и бытовых пультов дистанционного управления..
Вторичная ячейка также является химической ячейкой, но может быть перезаряжена для использования снова. Химическая реакция, которая производит электричество, является обратимой, и элемент может использоваться как новый после процесса зарядки. Ячейка может быть использована повторно, но срок службы сокращается. Свинцово-кислотные и LiFe-клетки являются некоторыми примерами вторичных клеток. В Свинцово-кислотный элемент, Свинец действует как анод, а сетка из свинца, заполненная диоксидом свинца, действует как катод. Серная кислота заполняется в качестве электролита. Химические реакции внутри свинцово-кислотной ячейки приведены ниже. Это обратимые процессы.
Pb + Так42- --> PbSO4 + 2 электрона (анодная реакция)
PbO2 + 4H+ + ТАК42- + 2 электрона -> PbSO4 + 2H2O (катодная реакция)
Современные гибридные автомобили работают как на бензине, так и на электричестве. Батарея заряжается, когда автомобиль движется, и затем накопленная электроэнергия может использоваться для движения. Все аккумуляторные батареи внутри этих автомобилей сделаны из вторичных элементов. Другое общее использование для вторичных батарей для запуска, освещения и зажигания в транспортных средствах. Кроме того, они используются в источниках бесперебойного питания (ИБП), телекоммуникациях и портативных инструментах..
С помощью первичные клетки является экономически эффективным по сравнению с вторичными клетками, изначально.
Но используя вторичные клетки будет долгосрочным вложением, так как через некоторое время первичные ячейки должны быть заменены другим набором.
Первичные клетки имеют более низкую скорость саморазряда, поэтому они подходят для резервных работающих устройств, которые постоянно нуждаются в малых токах в течение длительного времени. Это важный факт в отношении оборудования безопасности, такого как детекторы дыма / огня, охранная сигнализация и часы.
Вторичные клетки имеют более высокий уровень саморазряда.
Первичные клетки дешевы и просты в использовании.
Вторичные клетки дорогие и более сложные в использовании.
Изображение предоставлено:
1. «Alkaline-battery-english» от Tympanus [Public Domain] через общественное достояние
2. Вторичная клеточная диаграмма Автор: Барри Лоусон. [CC BY-SA 3.0], через Викисклад