Trockenbatterie

Trockene Batterie verwendet Voltaic -Zellen mit einem Pasteielektrolyten

Was ist eine trockene Batterie??

A Trockenbatterie Es ist eine Batterie, deren elektrolytisches Medium aus einer Paste besteht und keine Lösung. Diese Pasta hat jedoch ein gewisses Maß an Luftfeuchtigkeit, und aus solchen Gründen ist es nicht streng trocken.

Die geringe Wassermenge reicht aus, damit sich die Ionen bewegen können, und daher der Elektronenfluss im Stapel.

Sein enormer Vorteil gegenüber den ersten nassen Batterien ist, dass es nicht verschüttet werden kann, da es sich um eine Elektrolytpaste handelt, die bei nassen Batterien geschehen ist, die gefährlicher und empfindlicher waren als ihre trockenen Gegenstücke.

Angesichts der Unmöglichkeit von Verschüttungen wird die trockene Batterie in zahlreichen tragbaren und mobilen Geräten verwendet.

Diese Geräte repräsentieren einen Energiekomfort durch chemische Energie in der Tasche, die in Strom umgewandelt werden kann.

Auf diese Weise hängt es nicht von Strom- oder Energieaufnahmen ab, die von großen elektrischen Anlagen und ihrem riesigen Netzwerk von Türmen und Kabeln geliefert werden.

Struktur der trockenen Batterie

In dem Bild können Sie das Cover sehen, das nichts weiter als ein Polymerfilm, Stahl und die beiden Terminals, deren isolierende Unterlegscheiben sich von vorne abheben.

Dies ist jedoch nur sein externes Erscheinungsbild. Im Inneren sind die wichtigsten Teile, die ihre ordnungsgemäße Funktion garantieren.

Jede trockene Batterie hat ihre eigenen Eigenschaften, aber nur die Zink-Kohlenstoff-Batterie wird berücksichtigt, von denen eine allgemeine Struktur für alle anderen Batterien schematisiert werden kann.

Verstehen Sie durch die Batterie die Vereinigung von zwei oder mehr Batterien, und letztere sind Volta -Zellen, wie in einem nächsten Abschnitt erklärt wird.

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Elektroden

Innere Struktur eines Zink-Kohlenstoffhaufens. Quelle: Wikimedia Commons

Im oberen Bild wird die innere Struktur eines Zink-Kohlenstoff-Stapels gezeigt. Unabhängig von der Volta -Zelle muss es immer (normalerweise) zwei Elektroden geben: eine, von der sich die Elektronen sich lösen, und ein anderer, der sie empfängt.

Elektroden sind Stromleiter, und so dass es Strom gibt, müssen beide unterschiedliche Elektronegativitäten haben.

Zum Beispiel ist das Zink, weiße Dose, das die Batterie umschließt, wo die Elektronen zum elektrischen Schaltkreis (Gerät) überlassen, an dem sie eine Verbindung herstellt.

Andererseits befindet sich im gesamten Medium die grafische Kohlenstoffelektrode, die ebenfalls in eine NH -Verbundpaste eingetaucht ist₄Cl, Zncl₂ und Mno₂.

Diese Elektrode ist diejenige, die die Elektronen empfängt und stellt fest, dass sie das '+' -Symbol hat, was bedeutet, dass es sich.

Terminals

Wie oben der Graphitstab im Bild beobachtet, befindet sich das positive elektrische Anschluss und unter der inneren Zinkdose, wo die Elektronen fließen, das negative Anschluss.

Deshalb tragen Batterien Marken '+' oder '-', um die richtige Möglichkeit anzugeben, sie mit dem Gerät zu verbinden und ihm so einzuschalten zu lassen.

Sand und Wachs

Auch wenn es nicht gezeigt wird, wird die Paste durch einen Dämpfungssand und eine Wachsdichtung geschützt, die dies verhindert, bevor milde mechanische Auswirkungen oder Bewegungen eintreten oder in Kontakt mit dem Stahl eintreten.

Wie funktioniert eine trockene Batterie??

Zunächst handelt es sich um eine Volta -Zelle, dh sie erzeugt Strom aus chemischen Reaktionen. Daher treten Redoxreaktionen in den Batterien auf, in denen Arten Elektronen gewinnen oder verlieren.

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Die Elektroden dienen als Oberfläche, die die Entwicklung dieser Reaktionen erleichtert und ermöglicht. Abhängig von ihrer Lasten können Oxidation oder Verringerung der Spezies auftreten.

Um dies besser zu verstehen, werden nur die chemischen Aspekte, die die Zink-Kohlenstoff-Batterie erläutert, erklärt.

Zinkelektrodenoxidation

Sobald das elektronische Artefakt eingeschaltet ist, wird die Batterie durch Oxidation der Zinkelektrode Elektronen freigesetzt. Dies kann mit der folgenden chemischen Gleichung dargestellt werden:

Zn => Zn²⁺ + 2e^--

Wenn es viel Zn gibt²⁺ Um das Metall wird eine Polarisation aufgrund einer positiven Belastung auftreten, sodass keine Oxidation mehr vorhanden ist. Daher das Zn²⁺ Es muss durch die Nudeln an die Kathode verteilt werden, wo die Rückkehrelektronen eintreten werden.

Die Elektronen, sobald das Artefakt aktiviert ist, kehren zur anderen Elektrode zurück: die von Graphit, um einige chemische Spezies zu treffen, die "darauf warten", zu treffen.

Verringerung von Ammoniumchlorid

Wie bereits erwähnt, gibt es in der Pasta NH₄Cl und Mne₂, Substanzen, die ihren sauren pH drehen. Sobald die Elektronen eintreten, werden die folgenden Reaktionen auftreten:

2nh₄⁺ + 2e^- => 2nh₃ + H₂

Die beiden Produkte Ammoniak und molekularer Wasserstoff NH₃ und h₂, Sie sind Gase, und deshalb können sie die Batterie "anschwellen", wenn sie nicht unter anderen Transformationen leiden, wie beispielsweise die folgenden zwei:

Zn²⁺ + 4nh₃ => [Zn (NH₃)₄]²⁺

H₂ + 2Mn₂ => 2Mn (OH)

Beachten Sie, dass das Ammonium reduziert wurde (gewonnene Elektronen), um NH zu werden₃. Dann wurden diese Gase durch die anderen Komponenten der Pasta neutralisiert.

Der Komplex [Zn (NH)₃)₄]²⁺ erleichtert die Verbreitung von Zn -Ionen²⁺ in Richtung der Kathode und verhindern Sie somit, dass die Batterie "Stopp" ist.

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Die externe Schaltung des Artefakts arbeitet als Brücke für Elektronen, ansonsten würde es niemals eine direkte Verbindung zwischen der Zinkdose und der Graphitelektrode geben. Im Bild der Struktur würde diese Schaltung das schwarze Kabel darstellen.

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Trockenbatterien haben viele Varianten, Größen und Arbeitsspannungen. Einige von ihnen sind nicht wiederaufladbar (primäre Voltaikzellen), andere ja (sekundäre Volta -Zellen).

Die Zink-Kohlenstoff-Batterie hat eine Arbeitsspannung von 1,5 V. Seine Formen ändern sich je nach Elektroden und der Zusammensetzung ihrer Elektrolyte.

Ein Punkt wird dort kommen, an dem der gesamte Elektrolyte reagiert hat, und unabhängig davon, wie viel Zink oxidiert, wird es keine Spezies geben, die Elektronen erhalten und ihre Freisetzung fördern.

Darüber hinaus kann es sein, dass die gebildeten Gase nicht mehr neutralisiert sind und den Ausübungdruck innerhalb der Batterien erhalten bleiben.

Zink-Kohlenstoff-Batterien und andere, die nicht wiederaufladbar sind, müssen recycelt werden, da ihre Komponenten, insbesondere wenn es sich um Nickel-Cadmium handelt, für die Umwelt schädlich sind, indem Böden und Gewässer kontaminiert werden.

Verweise

1. Die "trockenzellige" Batterie. Von Makahiki geborgen.KCC.Hawaii.Edu
2. Was ist eine trockene Zellbatterie? Von upsbatteryCenter abgerufen.com
3. Wie funktionieren trockene Zellbatterien? Von wissenschaftlich erholt.com
4. Batterien. Abgerufen von Erkenntnissen.com.