-Batéria- Recyklohry Czš s Mš sv. Faustíny Klára Gurová Radka Hoľpitová 8.A

Elektrická batéria je zariadenie pozostávajúce z jedného alebo viacerých elektrochemických článkov s vonkajšími pripojeniami, ktoré sú určené na napájanie elektrických zariadení, ako sú baterky,smartfóny a elektrické autá .Ak batéria dodáva elektrickú energiu,jej kladná svorka je katóda a jej záporný terminál je anóda .

Druhy batérii Primárne batérie sa používajú raz a zlikvidujú; materiály elektród sa počas výboja nezvratne menia.Bežným príkladom je alkalická batéria používaná pre baterky a množstvo prenosných elektronických zariadení. Sekundárne batérie je možné niekoľkokrát vybíjať a nabíjať pomocou použitého elektrického prúdu; pôvodné zloženie elektród môže byť obnovené spätným prúdom. Medzi príklady patria olovené batérie používané vo vozidlách a lítium-iónové batérie používané na prenosnú elektroniku, ako sú napríklad prenosné počítače a smartfóny .

História Použitie "batérie" na opísanie skupiny elektrických prístrojov pochádza od Benjamina Franklina , ktorý v roku 1748 opísal viaceré Leydenové sklenice analogicky k batérii kanónov. Taliansky fyzik Alessandro Volta postavil a popísal prvú elektrochemickú batériu, v roku 1800. Jednalo sa o stoh medených a zinkových platní, oddelených soľnými papierovými diskami, ktoré by mohli vytvoriť stály prúd na dlhší čas.

Princíp a činnosť Batérie konvertujú chemickú energiu priamo na elektrickú energiu . Batéria pozostáva z niekoľkých voltaických článkov . Každá bunka sa skladá z dvoch polovodičov zapojených do série pomocou vodivého elektrolytu obsahujúceho anióny a katióny . Jedna pol bunka obsahuje elektrolyt a negatívnu elektródu, do ktorej migrujú anióny (negatívne nabité ióny); druhá pol bunka obsahuje elektrolyt a pozitívnu elektródu, do ktorej migrujú katióny (pozitívne nabité ióny ). Redoxové reakcie napájajú batériu.

Batérie sú klasifikované do primárnych a sekundárnych foriem: Primárne batérie sú navrhnuté tak, aby sa používali až do vyčerpania energie, potom sa zlikvidovali. Ich chemické reakcie nie sú všeobecne reverzibilné, takže sa nedajú dobiť. Keď je zásoba reaktantov v batérii vyčerpaná, batéria prestane produkovať prúd a je zbytočná. Sekundárne batérie je možné nabiť; to znamená, že môžu mať svoje chemické reakcie obrátené použitím elektrického prúdu do bunky. Týmto sa regenerujú pôvodné chemické reaktanty, takže je možné ich opakovane používať, nabíjať a opakovane používať.

Základné skupiny batérii (NiCD, NiMH, Li-Ion, Li-Polymer batéria) Batérie s NiCD článkami Jedná sa o vývojovo najstarší typ článkov. Skôr sa používali v mobilných zariadeniach. Batérie osadené týmto typom článkov sa vyznačujú možnosťou dodávať veľký prúd bez výraznejšieho poklesu napätia.Pomerne dobrá funkčnosť aj v nižších teplotách (-10 ° C do -15 ° C). Nevýhodou týchto článkov je väčšia hmotnosť, krátka životnosť (cca 200 cyklov), výrazný "pamäťový efekt", ktorý znižuje kapacitu batérie.Ďalšou nevýhodou je prítomnosť škodlivých látok v článkoch (kadmiom). Tento typ bol používaný v prvých elektromobiloch, dnes sa používajú iba pre aku náradie, kde je potreba vyšších prúdov za dosiahnutie vyšších výkonov, v iných prístrojoch dnes už nemajú uplatnenie.

Batérie s Li-Pol články Batérie s NiMH články Základná technológia je z článkov NiCD. Konštrukčne vychádzajú z predchádzajúceho typu, avšak pri výrobe bolo nahradené škodlivé Kadmium zliatinou Metal Hydrid, čím sa docielilo menšieho znečistenia životného prostredia. Napríklad menšie samovybíjanie, nižšia hmotnosť, vyššiu životnosť (cca 300- 400 cyklov), ale bohužiaľ niektoré negatívne vlastnosti stále pretrvávajú ako je "pamäťový efekt". Preto musí byť dbať na správnosť nabíjania. Tento typ sa používajú pre aku náradia a ďalej ako dobíjacie batérie (AA, AAA). Batérie s Li-Pol články Najmodernejšie články, ktoré by mali v blízkej budúcnosti nahrádzať Li-Ion články. Hlavný rozdiel od Li-Ion článku je v elektrolytu, kde namiesto tekutého je použitý pevný, čo vedie k zvýšeniu bezpečnosti a ďalšiemu zníženiu hmotnosti. Veľkou konštrukčnou výhodou týchto článkov je lepšia tvarovateľnosť pre zariadenie. Inak články Li-Pol majú rovnaké výhody a vlastnosti ako predchádzajúce Li-Ion. Jednou z posledných výhod je aj zachovanie vlastností pri nižších teplotách (-15 ° C). Nevýhodou týchto článku je rýchlejšie starnutie, bez ohľadu na to či článok používaný alebo nie.

Batérie s Li-Ion články Dnes najrozšírenejší typ článkov v elektronických zariadeniach. U tohto typu článkov bolo docielené zlepšenie vlastností a výhod oproti NiCD a NiMH. Jednou z najväčších výhod je zníženie hmotnosti až o 50%. Ďalšie výhody sú malé samovybíjanie, dlhšiu životnosť až okolo 1 000 cyklov a takmer úplne je potlačený "pamäťový efekt". Uvádza sa, že v článku prebieha degradačné proces a životnosť je obmedzená na 2 až 2,5 roka. Značnú nevýhodou týchto článkov je, že nedosahujú tak veľkých vybíjacích prúdov ako predošlé Ni články. Tieto články sú závislé teplotne, ich vlastnosti sa zmenou teploty menia ako pre nižšiu tak pre vyššie teploty. Použitie vo väčšine moderných elektronických zariadení.

Kapacita a vypúšťanie Kapacita batérie je množstvo elektrického náboja, ktoré môže dodať pri menovitom napätí. Čím viac elektródového materiálu je bunka, tým väčšia je jeho kapacita. Malá bunka má menšiu kapacitu než väčšia bunka s rovnakou chémiou, hoci vyvinuli rovnaké napätie na otvorenom obvode. Kapacita sa meria v jednotkách, ako je amp-hodina (A · h). Menovitá kapacita batérie sa zvyčajne vyjadruje ako výrobok 20 hodín vynásobený prúdom, ktorý nová batéria dokáže nepretržite zásobovať počas 20 hodín pri teplote 20 ° C, pričom zostane nad stanoveným koncovým napätím na článok. Čím je rýchlosť vybíjania vyššia, tým je kapacita nižšia. Vzťah medzi prúdom, dobou vybíjania a kapacitou pre olovenú kyselinovú batériu sa približuje (podľa typického rozsahu aktuálnych hodnôt) podľa Peukertového zákona.

Ako správne nabíjať a predĺžiť životnosť batérií? Všeobecne možno konštatovať, že najoptimálnejšie nabíjanie batérií prebieha nízkym prúdom po dostatočne dlho dobu. Takýto spôsob je však veľmi časovo náročný, preto výrobcovia volí kompromis medzi časom potrebným na nabíjanie a životnosťou batérie. Vo väčšine zariadeniach sú jednotlivé články zasadené do jedného celku batérie, ktoré sú nerozoberateľné. Tieto celky majú vo väčšine prípadov integrovanú riadiacu elektroniku, ktorá riadi nabíjanie automaticky v spolupráci s externou nabíjačkou. Tento proces nejde ovplyvniť a všetko je úplne automatizované, výhodou je, že jediná nabíjačka môže nabíjať viac rôznych zariadeniach.

U skupiny NiCD a NiMH je nutné mať na pamäti, že trpí "pamäťovým efektom", ktorý skracuje dobu života a kapacitu batérie. To znamená, že pred začatím nabíjania je dobré tieto články vybiť a až potom začať nabíjať. Ďalšou vlastnosťou je tzv. "Samovybíjací efekt", ak zariadenie nie je dlhšiu dobu používané napr. V zimnom období. Pred opätovným používaním zariadenie je vhodné batériu šetrne vybiť a potom nechať plne nabiť. U skupiny Li-Ion a Li-Pol sa predpokladá častejšie používanie. V súčasnej dobe sú zariadenia vybavené aj ukazovateľom stavu nabitia. Výrobcovia odporúčajú batériu nabíjať pri stave 30% až 50% celkovej kapacity a batériu nabiť až do jej plnej kapacity. Pri nedodržaní tejto podmienky sa skracuje životnosť. Ako nabíjať dobíjacie články AA a AAA a ďalšie typy puzdier? Zásadné je rozlišovať bežné alkalické články, ktoré sú na jedno použitie, od dobíjacích. Dobíjacie články musia mať na svojom tele uvedené, že sú dobíjacie (rechargable), ďalej na nich môže byť uvedená kapacita v mAh (napr. 1800 mAh). Pokiaľ na batériu nie je zmienka o možnosti ich nabitie, jedná sa o články na jedno použitie a nemožno ich teda nabíjať, hrozí poškodenie batérie i nabíjačky.

Korózia Pamäťový efekt Vnútorné časti môžu korodovať a zlyhať, alebo aktívne materiály môžu byť pomaly prevedené na neaktívne formy. Rýchlosť nabíjania / vybitia Rýchle nabíjanie zvyšuje zmeny komponentov, skracuje životnosť batérie. Prebíjanie Ak nabíjačka nedokáže rozpoznať, kedy je batéria úplne nabitá, je pravdepodobné, že by došlo k jej nadmernému nabíjaniu. Pamäťový efekt NiCd bunky, ak sa používajú opakovane, môžu vykazovať pokles kapacity nazývaný " pamäťový efekt ". Účinok sa dá vyhnúť jednoduchými praktikami. NiMH bunky, hoci podobné v chémii, trpia menším účinkom pamäti.

Veľkosti batérií Primárne batérie, ktoré sú ľahko dostupné pre spotrebiteľov, sa pohybujú od malých tlačidiel používaných pre elektrické hodinky až po bunku č. 6 používanú pre signálne obvody alebo iné dlhodobé aplikácie. Sekundárne bunky sú vyrobené vo veľmi veľkých veľkostiach; veľmi veľké batérie môžu poháňať ponorku alebo stabilizovať elektrickú sieť a pomôcť vyrovnať špičkové zaťaženie. Výbuch batérie je zvyčajne spôsobený nesprávnym používaním alebo poruchou, ako je pokus o nabitie primárnej (nenabíjateľnej) batérie alebo skrat . Ak je batéria dobíjaná nadmerne, môže sa výbušná plynná zmes vodíka a kyslíka vyrábať rýchlejšie, ako môže uniknúť z batérie (napr. Cez zabudovaný odvzdušňovač), čo vedie k zvýšeniu tlaku a eventuálnemu prasknutiu batériu. Unikanie Mnohé batérie chemikálií sú korozívne, jedovaté alebo oboje. Ak dôjde k úniku, buď spontánne, alebo náhodou, uvoľnené chemikálie môžu byť nebezpečné. Napríklad jednorazové batérie často používajú zinkový "plech" ako reaktant, ako aj kontajner na držanie ostatných činidiel.

Použité zdroje https://translate.google.sk/translate?hl=sk&sl=en&u=https://en.wikipedia.org/wiki/Battery_(electricity)&prev=search http://oenergetice.cz/elektrina/akumulace-energie/zakladni-typy-baterii-a-spravne-n

Ďakujeme za pozornosť