De alkalisk batteri Det er et batteri der pH i elektrolyttsammensetningen er grunnleggende. Dette er hovedforskjellen mellom dette batteriet og mange andre der elektrolyttene er sure; som med sink-karbonbatterier som bruker NH-salter4Cl, eller til og med konsentrert svovelsyre i bilbatterier.
Det er også en tørr celle, siden de grunnleggende elektrolyttene er i form av en pasta med en lav prosentandel fuktighet; men nok til å tillate en migrasjon av ionene som deltar i de kjemiske reaksjonene mot elektrodene, og dermed fullføre elektronkretsen.
På bildet over har du et 9V batteri fra Duracell, et av de mest kjente eksemplene på alkaliske batterier. Jo større batteriet er, jo lenger vil dets levetid og arbeidskapasitet være (spesielt hvis de er beregnet på energiintensive apparater). For små apparater har du AA- og AAA-batterier.
En annen forskjell bortsett fra pH i elektrolyttblandingen, er at de, oppladbare eller ikke, vanligvis varer lenger enn syrebatterier..
Artikkelindeks
I sink-karbonbatteriet er det to elektroder: den ene av sink og den andre av grafittisk karbon. I sin "grunnleggende versjon" består en av elektrodene i stedet for å være grafitt, av mangan (IV) oksid, MnOto blandet med grafitt.
Overflaten til begge elektrodene forbrukes og dekkes av de faste stoffene som følge av reaksjonene.
I stedet for en boks med en homogen sinkoverflate som cellebeholder, er det også en serie kompakte plater (toppbilde).
I midten av alle plater ligger en stang av MnOto, En isolerende vaskemaskin stikker ut i den øvre enden og markerer batteriets positive terminal (katode).
Merk at skivene er dekket med et porøst og et metallisk lag; sistnevnte kan også være en tynn plastfilm.
Basen på batteriet utgjør den negative terminalen, der sink oksyderer og frigjør elektronene; men disse trenger en ekstern krets for å nå toppen av stabelen, dens positive terminal.
Sinkoverflaten er ikke glatt, slik tilfellet er med Leclanché-celler, men grovt; det vil si at de har mange porer og et stort overflateareal som øker aktiviteten til batteriet.
Batteriets form og struktur endres i henhold til type og design. Imidlertid har alle alkaliske batterier til felles en grunnleggende pH i elektrolyttblandingen, noe som skyldes tilsetning av NaOH eller KOH til den pastaformige blandingen..
Egentlig er de OH-ionene- de som deltar i reaksjonene som er ansvarlige for den elektriske energien som disse objektene gir.
Når det alkaliske batteriet er koblet til apparatet og slått på, reagerer sink umiddelbart med OH- av pastaen:
Zn (s) + 2OH-(ac) => Zn (OH)to(s) + 2e-
De 2 elektronene som frigjøres ved oksidasjon av sink, går til den eksterne kretsen, hvor de er ansvarlige for å starte den elektroniske mekanismen til enheten.
Deretter går de tilbake til batteriet gjennom den positive terminalen (+), katoden; det vil si at de kjører MnO-elektrodento-grafitt. Siden pastaen har en viss luftfuktighet, skjer følgende reaksjon:
2MnOto(s) + 2HtoO (l) + 2e- => 2MnO (OH) (s) + 2OH-(ac)
Nå MnOto Zn-elektroner reduseres eller oppnås. Det er av denne grunn at denne terminalen tilsvarer katoden, hvor reduksjonen skjer.
Merk at OH- den regenereres på slutten av syklusen for å starte oksydasjonen av Zn på nytt; med andre ord, de diffunderer inn i midten av pastaen til de kommer i kontakt igjen med pulverisert sink.
På samme måte dannes ikke gassformige produkter, slik det skjer med sink-karboncellen der NH genereres.3 og Hto.
Det vil komme et punkt der hele overflaten av elektroden vil bli dekket av Zn (OH) faste stofferto og MnO (OH), som avslutter batteriets levetid.
Det beskrevne alkaliske batteriet er ikke oppladbart, så når det er "dødt" er det ingen måte å bruke det igjen. Dette er ikke tilfelle med oppladbare, som kjennetegnes ved å ha reversible reaksjoner..
For å tilbakestille produktene til reaktanter, må en elektrisk strøm tilføres i motsatt retning (ikke fra anode til katode, men fra katode til anode).
Et eksempel på et oppladbart alkalisk batteri er NiMH. Den består av en NiOOH-anode som mister elektroner til nikkelhydridkatoden. Når batteriet brukes, tømmes det, og det er her den kjente setningen "lad batteriet" kommer fra..
Dermed kan den lades hundrevis av ganger etter behov; tiden kan imidlertid ikke snus helt og nådde de opprinnelige forholdene (noe som ville være unaturlig).
På samme måte kan den ikke lades på en vilkårlig måte: retningslinjene som anbefales av produsenten må følges..
Det er grunnen til at disse batteriene før eller siden går fort og mister effektiviteten. Imidlertid har det fordelen av ikke å være raskt disponibel, og bidrar mindre til forurensning..
Andre oppladbare batterier er nikkel-kadmium- og litiumbatterier..
Noen varianter av alkaliske batterier er så små at de kan brukes i klokker, fjernkontroller, klokker, radioer, leker, datamaskiner, konsoller, lommelykter osv. Andre er større enn en figur av en Star Wars-klon.
Dette er faktisk de på markedet som dominerer over andre typer batterier (i det minste for hjemmebruk). De varer lenger og genererer mer strøm enn vanlige Leclanché-batterier.
Selv om sink-manganbatteriet ikke inneholder giftige stoffer, åpner andre batterier, for eksempel kvikksølv, en debatt om deres mulige innvirkning på miljøet.
På den annen side fungerer alkaliske batterier veldig bra i et bredt spekter av temperaturer; Det kan til og med fungere under 0 ° C, så de er en god kilde til elektrisk energi for apparater som er omgitt av is.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.