የባትሪ ዓለም - ክፍል 3
የዘመናዊ ባትሪዎች ታሪክ የሚጀምረው በአስራ ዘጠነኛው ክፍለ ዘመን ነው, ከዚህ ክፍለ ዘመን አብዛኛዎቹ ዲዛይኖች ዛሬ ጥቅም ላይ የዋሉ ናቸው. ይህ ሁኔታ በአንድ በኩል የዚያን ጊዜ የሳይንስ ሊቃውንት እጅግ በጣም ጥሩ ሀሳቦች እና በሌላ በኩል ደግሞ አዳዲስ ሞዴሎችን በመፍጠር ላይ ለሚነሱ ችግሮች ይመሰክራል.
ጥቂት ነገሮች በጣም ጥሩ ከመሆናቸው የተነሳ ሊሻሻሉ አይችሉም። ይህ ህግ በባትሪ ላይም ይሠራል - የ XNUMX ኛው ክፍለ ዘመን ሞዴሎች አሁን ያላቸውን ቅርፅ እስኪይዙ ድረስ ብዙ ጊዜ ተጣርተው ነበር። ይህ ደግሞ ይመለከታል Leclanche ሕዋሳት.
ለማሻሻል አገናኝ
የፈረንሣይ ኬሚስት ንድፍ ተለውጧል ካርል ጋስነር ወደ እውነተኛ ጠቃሚ ሞዴል: ለማምረት ርካሽ እና ለመጠቀም ደህንነቱ የተጠበቀ። ሆኖም፣ አሁንም ችግሮች ነበሩ - የንጥሉ ዚንክ ሽፋን ሳህኑን ከሞላው አሲዳማ ኤሌክትሮላይት ጋር ሲገናኝ ተበላሽቷል እና አጸያፊ ይዘቶችን መበተኑ የተጎላበተውን መሳሪያ ሊያሰናክል ይችላል። ውሳኔውም ሆነ ውህደት የዚንክ አካል ውስጣዊ ገጽታ (የሜርኩሪ ሽፋን).
ዚንክ አማልጋም በተግባር ከአሲዶች ጋር ምላሽ አይሰጥም ነገር ግን ሁሉንም የንፁህ ብረት ኤሌክትሮኬሚካላዊ ባህሪያትን ይይዛል። ነገር ግን, በአካባቢ ጥበቃ ደንቦች ምክንያት, ይህ የሴሎች ህይወት የማራዘም ዘዴ ያነሰ እና ያነሰ ጥቅም ላይ ይውላል (ከሜርኩሪ ነፃ በሆኑ ሴሎች ላይ, ጽሑፉን ማግኘት ይችላሉ ወይም) (1).
2. የአልካላይን ሕዋስ አቀማመጥ: 1) መያዣ (ካቶድ እርሳስ), 2) ማንጋኒዝ ዳይኦክሳይድን የያዘ ካቶድ, 3) ኤሌክትሮድ መለያየት, 4) KOH እና ዚንክ አቧራ የያዘ አኖድ, 5) የአኖድ ተርሚናል, 6) የሕዋስ ማተም (ኤሌክትሮድ ኢንሱለር) . .
የሕዋስ ረጅም ዕድሜን እና ህይወትን ለመጨመር ሌላኛው መንገድ መጨመር ነው ዚንክ ክሎራይድ ZnCl2 ለጽዋ መሙላት ለጥፍ. የዚህ ንድፍ ሴሎች ብዙውን ጊዜ ከባድ ተረኛ ተብለው ይጠራሉ እና (ስሙ እንደሚያመለክተው) የበለጠ ኃይልን የሚጨምሩ መሳሪያዎችን ለማንቀሳቀስ የተነደፉ ናቸው።
የሚጣሉ ባትሪዎች መስክ ውስጥ አንድ ግኝት በ 1955 ውስጥ ግንባታ ነበር የአልካላይን ሕዋስ. የካናዳ መሐንዲስ ፈጠራ ሉዊስ ኡሪአሁን ባለው ኢነርጂዘር ኩባንያ የሚጠቀመው ከሌክላንሼት ሴል ትንሽ የተለየ መዋቅር አለው።
በመጀመሪያ ፣ እዚያ ግራፋይት ካቶድ ወይም የዚንክ ኩባያ አያገኙም። ሁለቱም ኤሌክትሮዶች የሚሠሩት በእርጥብ ፣ በተከፋፈሉ ፓስታዎች መልክ ነው (ወፍራም ፕላስ ሬጀንቶች፡ ካቶድ የማንጋኒዝ ዳይኦክሳይድ እና ግራፋይት ድብልቅ፣ የዚንክ አቧራ ከፖታስየም ሃይድሮክሳይድ ድብልቅ ጋር) እና የእነሱ ተርሚናሎች ከብረት የተሠሩ ናቸው () 2) ነገር ግን, በሚሠራበት ጊዜ የሚከሰቱ ምላሾች በሌክላንቸት ሴል ውስጥ ከሚከሰቱት ጋር በጣም ተመሳሳይ ናቸው.
ተግባር። ይዘቱ በእርግጥ አልካላይን (3) መሆኑን ለማወቅ በአልካላይን ሴል ላይ “የኬሚካላዊ ቀዳድነት ምርመራ” ያድርጉ። ያስታውሱ ተመሳሳይ ጥንቃቄዎች የሌክላንሼት ሕዋስ መፍረስን በተመለከተ. የአልካላይን ሕዋስ እንዴት እንደሚለይ የባትሪ ኮድ መስኩን ይመልከቱ።
3. የአልካላይን ሕዋስ "ክፍል" የአልካላይን ይዘት ያረጋግጣል.
የቤት ውስጥ ባትሪዎች
4. የቤት ውስጥ ኒ-ኤምኤች እና ኒ-ሲዲ ባትሪዎች።
ከተጠቀሙ በኋላ ሊሞሉ የሚችሉ ሴሎች ከኤሌክትሪክ ሳይንስ እድገት መጀመሪያ ጀምሮ የዲዛይነሮች ግብ ናቸው, ስለዚህም ብዙ ዓይነቶች.
በአሁኑ ጊዜ አነስተኛ የቤት ውስጥ መገልገያዎችን ለማንቀሳቀስ ከሚጠቀሙት ሞዴሎች ውስጥ አንዱ ነው ኒኬል-ካድሚየም ባትሪዎች. የእነሱ ምሳሌ በ 1899 አንድ የስዊድን ፈጣሪ ሲሠራ ታየ። Ernst Jungner ቀደም ሲል በአውቶሞቲቭ ኢንዱስትሪ ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ከዋሉት ባትሪዎች ጋር ሊወዳደር የሚችል ለኒኬል-ካድሚየም ባትሪ የፈጠራ ባለቤትነት አመልክቷል። የእርሳስ አሲድ ባትሪ.
የሴል አኖድ ካድሚየም ነው፣ ካቶድ ትራይቫለንት ኒኬል ውህድ ነው፣ ኤሌክትሮላይት የፖታስየም ሃይድሮክሳይድ መፍትሄ ነው (በዘመናዊው “ደረቅ” ዲዛይኖች ፣ በ KOH መፍትሄ የበለፀገ ወፍራም ወፍራም እርጥብ)። የኒ-ሲዲ ባትሪዎች (ይህ ስያሜያቸው ነው) የሚሠራው ቮልቴጅ በግምት 1,2 ቮ ነው - ይህ ከሚጣሉ ህዋሶች ያነሰ ነው, ሆኖም ግን, ለአብዛኛዎቹ መተግበሪያዎች ችግር አይደለም. ትልቁ ጥቅም ጉልህ የሆነ የአሁኑን (ጥቂት አምፔር እንኳን) እና ሰፊ የአሠራር ሙቀትን የመጠቀም ችሎታ ነው።
5. እባክዎን ከመሙላቱ በፊት ለተለያዩ የባትሪ ዓይነቶች የሚያስፈልጉትን መስፈርቶች ያረጋግጡ።
የኒኬል-ካድሚየም ባትሪዎች ጉዳቱ ሸክም "የማስታወስ ውጤት" ነው. ይህ የሚከሰተው በተደጋጋሚ በከፊል የሚለቀቁ የኒ-ሲዲ ባትሪዎችን ሲሞሉ ነው፡ ስርዓቱ አቅሙ በመሙላት ከሚሞላው ክፍያ ጋር እኩል የሆነ ይመስላል። በአንዳንድ የባትሪ መሙያ ዓይነቶች ውስጥ ሴሎችን በልዩ ሁነታ በመሙላት "የማስታወሻ ውጤት" መቀነስ ይቻላል.
ስለዚህ, የተለቀቁ የኒኬል-ካድሚየም ባትሪዎች ሙሉ ዑደት ውስጥ መሙላት አለባቸው: በመጀመሪያ ሙሉ በሙሉ መልቀቅ (ተገቢውን የኃይል መሙያ ተግባር በመጠቀም) እና ከዚያም መሙላት አለባቸው. ተደጋጋሚ መሙላት እንዲሁ ከ1000-1500 ዑደቶች የሚገመተውን ህይወት ይቀንሳል (ብዙ የሚጣሉ ህዋሶች በህይወት ዘመናቸው በአንድ ባትሪ ስለሚተኩ ከፍተኛ የግዢ ዋጋ ብዙ ጊዜ ይከፍላል እንጂ በባትሪው ላይ ያለው ጫና ብዙም አይቀንስም። ). ሴሎችን በማምረት እና በማስወገድ አካባቢ)።
መርዛማ ካድሚየም የያዙ የኒ-ሲዲ ንጥረ ነገሮች ተተክተዋል። የኒኬል-ሜታል ሃይድሪድ ባትሪዎች (Ni-MH ስያሜ)። የእነሱ መዋቅር ከኒ-ሲዲ ባትሪዎች ጋር ተመሳሳይ ነው, ነገር ግን ከካድሚየም ይልቅ, ባለ ቀዳዳ የብረት ቅይጥ (ቲ, ቪ, ክሩ, ፌ, ኒ, ዚር, ብርቅዬ የምድር ብረቶች) ሃይድሮጂንን የመሳብ ችሎታ ጥቅም ላይ ይውላል (4). የኒ-ኤም ኤች ሴል ኦፕሬቲንግ ቮልቴጅ 1,2 ቮ ያህል ነው, ይህም ከኒሲዲ ባትሪዎች ጋር በተለዋዋጭነት እንዲጠቀሙ ያስችላቸዋል. የኒኬል-ሜታል ሃይድሪድ ሴሎች አቅም ተመሳሳይ መጠን ካላቸው ኒኬል-ካድሚየም ሴሎች የበለጠ ነው. ይሁን እንጂ የኒኤምኤች ሲስተሞች እራስን በፍጥነት ያፈሳሉ። ቀድሞውኑ ይህ ችግር የሌለባቸው ዘመናዊ ዲዛይኖች አሉ, ነገር ግን ከመደበኛ ሞዴሎች የበለጠ ዋጋ አላቸው.
የኒኬል-ሜታል ሃይድሪድ ባትሪዎች "የማስታወሻ ውጤት" አያሳዩም (በከፊል የተለቀቁ ሴሎች ሊሞሉ ይችላሉ). ሆኖም ግን, ለኃይል መሙያ (5) መመሪያ ውስጥ የእያንዳንዱን አይነት የኃይል መሙያ መስፈርቶችን ሁልጊዜ ማረጋገጥ አስፈላጊ ነው.
በኒ-ሲዲ እና ኒ-ኤም ኤች ባትሪዎች ውስጥ እንዲፈቱ አንመክርም። በመጀመሪያ, በእነሱ ውስጥ ምንም ጠቃሚ ነገር አናገኝም. በሁለተኛ ደረጃ ኒኬል እና ካድሚየም አስተማማኝ ንጥረ ነገሮች አይደሉም. አላስፈላጊ አደጋዎችን አይውሰዱ እና ቆሻሻውን ለሠለጠኑ ባለሙያዎች ይተዉት.
የክምችት ንጉስ፣ ማለትም...
6. "የባትሪ ንጉስ" በስራ ላይ.
… የእርሳስ አሲድ ባትሪበ 1859 በፈረንሣይ የፊዚክስ ሊቅ የተገነባ Gastona Plantego (አዎ፣ አዎ፣ በዚህ አመት መሳሪያው 161 አመት ይሆናል!) የባትሪው ኤሌክትሮላይት ወደ 37% የሰልፈሪክ አሲድ (VI) መፍትሄ ነው, እና ኤሌክትሮዶች እርሳስ (አኖድ) እና እርሳስ በሊድ ዳይኦክሳይድ PbO ንብርብር የተሸፈኑ ናቸው.2 (ካቶድ) በሚሠራበት ጊዜ የእርሳስ (II) (II) PbSO ሰልፌት በኤሌክትሮዶች ላይ ይፈጠራል።4. ኃይል በሚሞላበት ጊዜ አንድ ሕዋስ ከ 2 ቮልት በላይ ቮልቴጅ አለው.
የሊድ ባትሪ እሱ በእውነቱ ሁሉም ጉዳቶች አሉት-ከፍተኛ ክብደት ፣ የመልቀቂያ ስሜታዊነት እና ዝቅተኛ የሙቀት መጠኖች ፣ በተሞላ ሁኔታ ውስጥ የማከማቸት አስፈላጊነት ፣ ኃይለኛ ኤሌክትሮላይት መፍሰስ እና መርዛማ ብረት አጠቃቀም። በተጨማሪም, ጥንቃቄ የተሞላበት አያያዝን ይጠይቃል: የኤሌክትሮላይቱን ጥግግት ማረጋገጥ, ወደ ክፍሎቹ ውስጥ ውሃ መጨመር (የተጣራ ወይም የተበጠበጠ ብቻ ይጠቀሙ), የቮልቴጅ ቁጥጥር (በአንድ ክፍል ውስጥ ከ 1,8 ቮ በታች መውደቅ ኤሌክትሮዶችን ሊጎዳ ይችላል) እና ልዩ የኃይል መሙያ ሁነታ.
ታዲያ ለምን ጥንታዊው መዋቅር አሁንም ጥቅም ላይ ይውላል? “የአከማቾች ንጉስ” የእውነተኛ ገዥ ባህሪ አለው - ኃይል። ከፍተኛ የአሁኑ ፍጆታ እና ከፍተኛ የኃይል ቆጣቢነት እስከ 75% (ይህ የኃይል መጠን ለመሙላት ጥቅም ላይ የሚውለው በሚሠራበት ጊዜ መልሶ ማግኘት ይቻላል), እንዲሁም ቀላል ንድፍ እና ዝቅተኛ የምርት ዋጋ, ማለት ነው. እርሳስ ባትሪ ጥቅም ላይ የሚውለው ውስጣዊ ማቃጠያ ሞተሮችን ለመጀመር ብቻ ሳይሆን እንደ የአደጋ ጊዜ የኃይል አቅርቦት አካል ነው. ምንም እንኳን የ 160 ዓመታት ታሪክ ቢኖርም ፣ የእርሳስ ባትሪ አሁንም በጥሩ ሁኔታ እየሰራ ነው እና በሌሎች የዚህ መሣሪያዎች ዓይነቶች አልተተካም (እና በእሱ አማካኝነት ፣ ለባትሪው ምስጋና ይግባቸው ፣ ከፍተኛ መጠን ካለው ብረት ውስጥ አንዱ ነው)። . በውስጣዊ ማቃጠያ ሞተሮች ላይ የተመሰረተ ሞተራይዜሽን እድገቱን እስከቀጠለ ድረስ, ቦታው ምናልባት ስጋት ላይሆን ይችላል (6).
ፈጣሪዎች የእርሳስ-አሲድ ባትሪ ምትክ ለመፍጠር መሞከራቸውን አላቆሙም። አንዳንዶቹ ሞዴሎች ታዋቂ ሆኑ እና ዛሬም በአውቶሞቲቭ ኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. በአስራ ዘጠነኛው እና በሃያኛው ክፍለ ዘመን መባቻ ላይ የኤች መፍትሄ ጥቅም ላይ ያልዋለባቸው ንድፎች ተፈጥረዋል.2SO4ነገር ግን አልካላይን ኤሌክትሮላይቶች. ለምሳሌ ከላይ የሚታየው የኤርነስት ጁንግነር ኒኬል-ካድሚየም ባትሪ ነው። በ1901 ዓ.ም ቶማስ አልቫ ኤዲሰን ከካድሚየም ይልቅ ብረትን ለመጠቀም ዲዛይኑን ቀይሯል. ከአሲድ ባትሪዎች ጋር ሲነጻጸር, የአልካላይን ባትሪዎች በጣም ቀላል ናቸው, በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ሊሠሩ ይችላሉ እና ለመያዝ አስቸጋሪ አይደሉም. ይሁን እንጂ ምርታቸው በጣም ውድ ነው, እና የኃይል ቆጣቢነት ዝቅተኛ ነው.
ታዲያ ቀጥሎ ምን አለ?
እርግጥ ነው, በባትሪ ላይ ያሉ ጽሑፎች ጥያቄዎችን አያሟሉም. እንደ ካልኩሌተር ወይም ኮምፒውተር እናትቦርድ ያሉ የቤት ውስጥ መገልገያዎችን ለማንቀሳቀስ እንደ ሊቲየም ህዋሶች አይወያዩም። ስለ ባለፈው ዓመት የኬሚስትሪ የኖቤል ሽልማት እና በተግባራዊው ክፍል - በአንድ ወር ውስጥ (ማፍረስ እና ልምድን ጨምሮ) ስለእነሱ በጥር መጣጥፍ የበለጠ ማወቅ ይችላሉ ።
ለሴሎች በተለይም ባትሪዎች ጥሩ ተስፋዎች አሉ. ዓለም ከጊዜ ወደ ጊዜ ሞባይል እየሆነች ነው, ይህም ማለት ከኤሌክትሪክ ኬብሎች ነፃ የመሆን አስፈላጊነት ነው. ለኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ቀልጣፋ የኃይል አቅርቦትን ማረጋገጥም ትልቅ ፈተና ነው። - በኢኮኖሚም ቢሆን ከውስጥ የሚቃጠል ሞተር ካላቸው መኪኖች ጋር እንዲወዳደሩ።
የማጠራቀሚያ ባትሪ
የሕዋስ ዓይነት መለያን ለማመቻቸት ልዩ የፊደል ቁጥር ኮድ ገብቷል። ለትናንሽ እቃዎች በቤታችን ውስጥ በብዛት ለሚገኙት አይነቶች፣ ቅጽ ቁጥር-ፊደል-ፊደል-ቁጥር አለው።
እና አዎ፡-
- የመጀመሪያው አሃዝ የሴሎች ብዛት ነው; ለነጠላ ሴሎች ችላ ተብሏል;
- የመጀመሪያው ፊደል የሕዋስ ዓይነትን ያመለክታል. ሲጎድል፣ ከ Leclanche አገናኝ ጋር እየተገናኙ ነው። ሌሎች የሕዋስ ዓይነቶች እንደሚከተለው ተሰይመዋል።
C - ሊቲየም ሴል (በጣም የተለመደው ዓይነት);
H - ኒ-ኤምኤች ባትሪ;
K - ኒኬል-ካድሚየም ባትሪ;
L - የአልካላይን ሕዋስ;
የሚከተለው ፊደል የአገናኙን ቅርፅ ያሳያል
F - ሳህን;
R - ሲሊንደር,
P - ከሲሊንደራዊ ቅርጽ ሌላ ቅርጽ ያላቸው አገናኞች አጠቃላይ ስያሜ;
- የመጨረሻው ምስል ወይም አሃዞች የአገናኙን መጠን ያመለክታሉ (ካታሎግ ዋጋዎች ወይም በቀጥታ የሚያመለክቱ ልኬቶች) (7)።
7. የታዋቂ ሴሎች እና ባትሪዎች መጠኖች.
ምሳሌዎችን ማርክ
R03
- የትንሽ ጣት መጠን ያለው ዚንክ-ግራፋይት ሕዋስ። ሌላ ስያሜ AAA ወይም.
LR6 - የጣት መጠን ያለው የአልካላይን ሕዋስ. ሌላ ስያሜ AA ወይም.
HR14 - ኒ-ኤምኤች ባትሪ; ፊደል C ደግሞ መጠን ለማመልከት ጥቅም ላይ ይውላል.
KR20 እ.ኤ.አ. - የኒ-ሲዲ ባትሪ ፣ መጠኑም በዲ ፊደል ምልክት ተደርጎበታል።
3LR12 - ጠፍጣፋ ባትሪ ከ 4,5 ቪ ቮልቴጅ ጋር, ሶስት ሲሊንደሪክ አልካላይን ሴሎችን ያካተተ.
6F22 - 9-volt ባትሪ፣ ስድስት Leclanchet ጠፍጣፋ ሴሎችን ያካተተ።
CR2032 - 20 ሚሜ የሆነ ዲያሜትር እና 3,2 ሚሜ ውፍረት ያለው የሊቲየም ሕዋስ።
በተጨማሪ ይመልከቱ
