De alkaliskt batteri Det är ett batteri där pH i dess elektrolytkomposition är grundläggande. Detta är den största skillnaden mellan detta batteri och många andra där dess elektrolyter är sura; som med zink-kolbatterier som använder NH-salter4Cl eller till och med koncentrerad svavelsyra i bilbatterier.
Det är också en torr cell, eftersom de grundläggande elektrolyterna är i form av en pasta med en låg andel fuktighet; men tillräckligt för att möjliggöra en migrering av joner som deltar i de kemiska reaktionerna mot elektroderna och därmed slutföra elektronkretsen.
I bilden ovan har du ett 9V batteri från Duracell, ett av de mest kända exemplen på alkaliska batterier. Ju större batteri desto längre blir dess livslängd och kapacitet (speciellt om de är avsedda för energiintensiva apparater). För små apparater har du AA- och AAA-batterier.
En annan skillnad bortsett från pH i deras elektrolytkomposition är att de, uppladdningsbara eller inte, i allmänhet håller längre än syrabatterier..
Artikelindex
I zink-kolbatteriet finns två elektroder: en av zink och den andra av grafitiskt kol. I sin "grundversion" består en av elektroderna i stället för att vara grafit av mangan (IV) oxid, MnOtvå blandad med grafit.
Ytan på båda elektroderna förbrukas och täcks av de fasta ämnena som härrör från reaktionerna.
Istället för en burk med en homogen zinkyta som cellbehållare finns det en serie kompakta skivor (toppbild).
I mitten av alla skivor ligger en stav av MnOtvå, En isoleringsbricka sticker ut i den övre änden och markerar batteriets positiva pol (katod).
Observera att skivorna är täckta med ett poröst och ett metallskikt; den senare kan också vara en tunn plastfilm.
Basen på batteriet utgör den negativa terminalen, där zink oxiderar och frigör elektronerna; men dessa behöver en extern krets för att nå toppen av stacken, dess positiva terminal.
Zinkytan är inte slät, som är fallet med Leclanché-celler, men grov; det vill säga de har många porer och en stor yta som ökar batteriets aktivitet.
Batteriets form och struktur ändras beroende på typ och design. Emellertid har alla alkaliska batterier gemensamt ett grundläggande pH i sin elektrolytkomposition, vilket beror på tillsatsen av NaOH eller KOH till den pastiga blandningen..
Egentligen är de OH-jonerna- de som deltar i reaktionerna som är ansvariga för den elektriska energin som tillhandahålls av dessa föremål.
När det alkaliska batteriet har anslutits till apparaten och slås på reagerar zink omedelbart med OH- av pastan:
Zn (s) + 2OH-(ac) => Zn (OH)två(s) + 2e-
De 2 elektroner som frigörs genom oxidation av zink reser till den externa kretsen, där de är ansvariga för att starta enhetens elektroniska mekanism.
Sedan återvänder de till batteriet genom den positiva terminalen (+), katoden; det vill säga de reser MnO-elektrodentvå-grafit. Eftersom pastan har en viss fuktighet sker följande reaktion:
2MnOtvå(s) + 2HtvåO (l) + 2e- => 2MnO (OH) (s) + 2OH-(ac)
Nu MnOtvå Zn-elektroner reduceras eller uppnås. Det är av denna anledning som denna terminal motsvarar katoden, det är där reduktionen sker.
Observera att OH- den regenereras i slutet av cykeln för att starta om oxidationen av Zn; med andra ord diffunderar de i mitten av pastan tills de kommer i kontakt igen med pulveriserat zink.
På samma sätt bildas inte gasformiga produkter, vilket sker med zink-kolcellen där NH genereras.3 och Htvå.
Det kommer en punkt där hela ytan av elektroden kommer att täckas av Zn (OH) fasta ämnentvå och MnO (OH), vilket slutar batteriets livslängd.
Det beskrivna alkaliska batteriet är inte uppladdningsbart, så när det är "dött" finns det inget sätt att använda det igen. Detta är inte fallet med uppladdningsbara, som kännetecknas av att ha reversibla reaktioner..
För att återställa produkterna till reaktanter måste en elektrisk ström appliceras i motsatt riktning (inte från anod till katod utan från katod till anod).
Ett exempel på ett uppladdningsbart alkaliskt batteri är NiMH. Den består av en NiOOH-anod som förlorar elektroner till nickelhydridkatoden. När batteriet används laddas det ur, och det är här den välkända frasen "ladda batteriet" kommer ifrån..
Således kan den laddas hundratals gånger efter behov; tiden kan dock inte vändas helt och nå de ursprungliga förhållandena (vilket skulle vara onaturligt).
På samma sätt kan den inte laddas på ett godtyckligt sätt: de riktlinjer som rekommenderas av tillverkaren måste följas..
Det är därför som batterierna förr eller senare går förlorade och förlorar sin effektivitet. Det har dock fördelen att det inte är snabbt disponibelt, vilket bidrar mindre till föroreningar..
Andra uppladdningsbara batterier är nickelkadmium- och litiumbatterier..
Vissa varianter av alkaliska batterier är så små att de kan användas i klockor, fjärrkontroller, klockor, radio, leksaker, datorer, konsoler, ficklampor etc. Andra är större än en statyett av en Star Wars-klon.
I själva verket är det de på marknaden som dominerar framför andra typer av batterier (åtminstone för hemmabruk). De håller längre och genererar mer elektricitet än konventionella Leclanché-batterier.
Även om zink-manganbatteriet inte innehåller giftiga ämnen, öppnar andra batterier, till exempel de av kvicksilver, en debatt om deras möjliga påverkan på miljön.
Å andra sidan fungerar alkaliska batterier mycket bra i ett brett temperaturområde; Det kan till och med fungera under 0 ° C, så de är en bra källa till elektrisk energi för apparater som är omgivna av is.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.