Batterie und Batterie

Eine Batterie ist ein Gerät, das chemische Energie in elektrische Energie umwandelt. Es ist ein praktischer Weg, um Energie zu speichern, da es im Laufe der Zeit keine Energie verliert, weshalb es insbesondere in Haushaltsgeräten weit verbreitet ist..

Eine Batterie ist ein Gerät, das chemische Energie in elektrische Energie umwandelt, aber mit der Zeit Energie verliert, wenn sie nicht aufgeladen wird. Sie können häusliche und industrielle Verwendung haben.

	Batterie	Schlagzeug
Definition	Energieerzeugungs- und -speicher mit einer Elektrolysezelle.	Stromerzeugungsvorrichtung mit einer oder mehreren Elektrolysezellen.
Nett	Primär.	Sekundär.
Energiespeicher	Ja.	Nicht.
Energiemenge	Begrenzt durch die Gerätegröße.	Begrenzt durch die Anzahl der Gebühren in seiner Nutzungsdauer.
Stromspannung	Von 1,5 V bis 9 V..	Von 2 V bis 14,8 V..
Typen	Commons. Alkalisch. Alkalisches Mangan.	Nickel-Cadmium-Batterien. Nickel-Metallhydrid-Batterien. Lithium-Ionen-Batterien. Polymer-Lithium-Batterien. Blei-Säure-Batterien.
Anwendungen	Batterien für Taschenlampen, Spielzeug, Herzschrittmacher, Taschenrechner.	Batterien für Autos, Handys, Elektroautos.

Was ist ein Stapel??

Eine Batterie ist ein primärer Generator elektrischer Energie (sie erzeugt selbst Energie), der aus einer Elektrolysezelle, zwei Metallelektroden (eine positive als Kathode und eine negative als Anode bezeichnet) und einem flüssigen oder pastösen Medium besteht der Elektrolyt..

Die in der Batterie gespeicherte Energie geht mit der Zeit nicht verloren. Deshalb können sie einige Jahre aufbewahrt werden und funktionieren weiterhin. Die internen Komponenten verschlechtern sich jedoch mit der Zeit, wodurch sich die Batterie verschlechtert und nicht mehr verwendet werden kann..

Herkunft der Batterien

Der erste Pfahl wurde 1800 von Alessandro Volta erstellt und als Voltaikpfahl bezeichnet. Obwohl seine Präsentation weit von den derzeitigen industrialisierten Batterien entfernt war, ermöglichte seine Schaffung nicht nur die Entdeckung einer Form der Energiespeicherung, sondern auch die Überprüfung, dass es möglich war, die Spannung nach Belieben zu erhöhen, wenn mehrere Batterien in Reihe geschaltet wurden Entdeckung.

Infolge der Schaffung von Volta entstanden viele Experimente, insbesondere in Europa, um diese Erfindung zu verbessern. Der heute bekannte Stapel ist jedoch der Leclaché-Stapel, das Ergebnis der Forschung des französischen Wissenschaftlers und Ingenieurs Georges Leclanché.

Diese 1868 erfundene Batterie bestand aus zwei Zink- und Kohlenstoffelektroden, die in eine Ammoniumchloridlösung getaucht waren. Eine Paste aus Mangandioxid umgab die Kohlenstoffelektrode, während das Kohlenstoffpulver als Depolarisator fungierte..

Mit der Leclanché-Batterie wurde eine effizientere Art der Energiespeicherung entdeckt: Trockenbatterien. Sie bestehen aus einem Zinkzylinder, der der negative Pol ist, einem Kohlenstoffstab in der Mitte, der als positiver Pol fungiert, und einem elektrolytischen Füllstoff. Der Zylinder ist abgedichtet und verhindert das Austreten giftiger Verbindungen.

Trockenzellen werden heute industriell hergestellt und sind für den Betrieb mehrerer Alltagsgeräte unverzichtbar..

Betrieb einer Batterie

Die Batterieelektroden reagieren auf die Elektrolytpaste oder das Elektrolytgel, wodurch an der Anode (negative Elektrode) ein Oxidationsprozess erzeugt wird, der die Erzeugung von Elektronen aktiviert. In der Kathode (positive Elektrode) wird ihrerseits ein Reduktionsprozess erzeugt, der ein Elektronendefizit verursacht.

Wenn die überschüssigen Elektronen von der negativen Elektrode durch einen externen Leiter zur positiven Elektrode gelangen, wird ein elektrischer Strom erzeugt.

Batterieeigenschaften

Batterien haben eine Reihe von Eigenschaften, die die Energieerzeugung und ihre Dauer beeinflussen.

• Durch die Reihenschaltung eines Batteriesatzes kann die elektrische Spannung nach Belieben multipliziert werden.
• Die Energie einer Batterie ist nicht unendlich, sondern durch die Größe der Elektronen und den Abstand zwischen ihnen begrenzt.
• Batterien bestehen aus einer perfekten Spannungsquelle, was bedeutet, dass ihr Innenwiderstand Null ist. Wenn sich die Batterie abnutzt oder verschlechtert, beginnt der Widerstand zuzunehmen und je höher der Widerstand, desto niedriger die Spannung. Daher wird die Energie immer unzureichender.
• Die Komponenten einer Batterie reagieren empfindlich auf Temperaturänderungen, daher können sehr hohe oder sehr niedrige Temperaturen den Betrieb des Geräts beeinträchtigen..
• Die aktuelle Batteriespannung reicht von 1,5 Volt (für eine typische preisgünstige Batterie) bis 9 Volt.

Batterietypen

Abhängig von ihren elektrochemischen Eigenschaften können Batterien gewöhnliches, alkalisches oder alkalisches Mangan sein.

Gemeinsame Batterien

Es sind Trockenzellen, die aus einem Zinkzylinder (negativer Pol), einer Ammoniumchlorid-Elektrolytpaste und einem Kohlenstoffstab in der Mitte (positiver Pol) bestehen..

Sie sind die billigsten Batterien auf dem Markt, daher sind sie normalerweise in vielen neuen Geräten enthalten.

Alkali-Batterien

Sie ähneln normalen Batterien, mit Ausnahme der Elektrolytpaste, die Kalium- oder Natriumchlorid enthält, der Innenseite des Zinkzylinders, die rau ist. Dies dient dazu, eine größere Kontaktfläche zu erzeugen.

Alkaline-Batterien halten länger als normale Batterien und der Strom ist stabiler. Darüber hinaus arbeiten sie in einem höheren Temperaturbereich als eine herkömmliche Batterie.

Alkalische Manganbatterien

Es handelt sich um Alkalibatterien, deren positiver Pol aus Zink oder Lithium besteht, während der negative Pol aus Mangandioxid oder Silberoxid besteht. Sie werden häufig in Präzisionsgeräten wie Uhren, Herzschrittmachern oder Taschenrechnern eingesetzt.

Was ist eine Batterie??

Eine Batterie ist ein sekundärer Energieerzeuger, der aus einer oder mehreren elektrochemischen Zellen besteht. Jede dieser Zellen hat ihre positiven und negativen Elektroden und einen Elektrolyten.

Es ist ein sekundärer Generator, da für die Umwandlung von Energie ein primäres Gerät erforderlich ist.

Batterien werden auch als Akkus bezeichnet.

Herkunft der Batterie

Nachdem Alessandro Volta 1800 den Voltaic-Haufen erfunden hatte, folgten ihm andere Forscher und Wissenschaftler, die versuchten, das zu verbessern, was er gezeigt hatte..

Einer von ihnen war Gastón Planté, ein französischer Wissenschaftler, der 1860 eine Blei-Säure-Batterie herstellte, die zwar zunächst nicht gut ankam, aber mit dem Anstieg der Elektrizität Ende des 19. Jahrhunderts eine große Bedeutung hatte.

Genau zu dieser Zeit erfand der schwedische Wissenschaftler Waldermar Jungner eine Batterie mit Nickel-Cadmium-Elektroden und Kaliumhydroxid-Elektrolyt. Sein Modell war so erfolgreich, dass es Ende der 1940er Jahre in den USA hergestellt und vermarktet wurde..

Der amerikanische Erfinder Thomas Alva Edison, Erfinder der Glühbirne, nahm Jungners Idee auf und schuf seine eigene Batterie, die bis heute hergestellt und vermarktet wird..

In den siebziger Jahren, als die ersten Lithiumbatterien verkauft wurden, die heute sehr beliebt sind, weil sie für den Betrieb von Elektroautos verwendet werden.

Batterieeigenschaften

Batterien haben Eigenschaften hinsichtlich ihres Prozesses des Verlusts, des Wiederaufladens und der Akkumulation von Energie.

• Eine Batterie verliert allmählich ihre elektrische Ladung, unabhängig davon, ob sie verwendet wird oder nicht..
• Der Ladungsverlust einer Batterie ist ein reversibler Vorgang, der ihnen im Vergleich zu Batterien eine viel längere Lebensdauer verleiht.
• Batterien akkumulieren eine elektrische Ladung, die zuvor mit einem Primärgenerator erzeugt wurde.
• Die Spannung einer Batterie reicht von 2 Volt (in Bleibatterien) bis 14,8 Volt in einigen Lithium-Polymer-Batterien.

Batteriebetrieb

Batterien arbeiten mit einem Reduktions- und Oxidationsprozess, ähnlich dem einer Batterie. In diesem Sinne verliert eine der Elektroden Elektronen durch Oxidation, während die andere Elektrode reduziert wird und Elektronen gewinnt..

Bei Batterien kann dieser Vorgang umgekehrt werden, indem elektrischer Strom angelegt wird, um das Gerät in den ursprünglichen Zustand zurückzusetzen und einen neuen Ladezyklus einzuleiten..

Batterietypen

Batterien können aufgrund ihrer chemischen Bestandteile in vier Typen eingeteilt werden:

Nickel-Cadmium-Batterien

Die positive Elektrode ist Nickelhydroxid und die negative ist Cadmium, während der Elektrolyt Kaliumhydroxid ist. Sie akzeptieren hohe Spannungen und Überlastungen, aber ihre Energiedichte ist sehr gering, verbunden mit der Tatsache, dass Cadmium ein hochgiftiges Element ist. Sie haben häusliche und industrielle Verwendung.

Nickel-Metallhydrid-Batterien

Seine negative Elektrode ist Nickel und die positive Elektrode ist eine Metallhydridlegierung. Ihre Energiedichte ist höher, aber sie arbeiten bei niedrigen Temperaturen nicht richtig. Sie sind die Batterien, die in Elektrofahrzeugen verwendet werden.

Lithium-Ionen-Batterien

Sie haben eine negative Graphitelektrode und eine positive Kobaltoxid- oder Manganoxidelektrode. Ihre Entwicklung ist neu, sie haben hohe Energiedichten und können wieder aufgeladen werden, ohne dass sie vollständig entladen werden müssen. Sie erlauben jedoch keine Temperaturänderungen.

Sie sind der Batterietyp, der von E-Book-Readern und Mobiltelefonen verwendet wird.

Polymer-Lithium-Batterien

Sie ähneln Lithium-Ionen-Batterien, haben jedoch eine höhere Energiedichte. Sie sind teuer und laufen Gefahr, durch Überhitzung zu explodieren.

Sie werden in Mobiltelefonen und Fotoausrüstung verwendet.

Blei-Säure-Batterien

Es besteht aus zwei Bleielektroden und einem Schwefelsäurelösungselektrolyten. Da sie aus Blei bestehen, sind sie sehr schwer und daher unpraktisch. Ihre Nutzungsdauer ist begrenzt, da sie keine tiefen Entladungen oder Überlastungen unterstützen, stark verschmutzen und ihr Energiepotential sehr gering ist. Daher sind sie die billigsten auf dem Markt.

Siehe auch

• Wechselstrom und Gleichstrom
• Leiter, Isolatoren und Halbleiter
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