Ilana iṣẹ ti awọn batiri ipamọ agbara
Anbatiri ipamọ agbarajẹ ẹrọ ti o yipada ati tọju agbara laarin agbara itanna ati agbara kemikali. Lakoko idasilẹ, agbara kemikali ti yipada taara sinu agbara itanna; lakoko gbigba agbara, agbara itanna ti yipada pada si agbara kemikali fun ibi ipamọ. Awọn amọna rere ati odi ninu batiri jẹ ti awọn ohun elo oriṣiriṣi. Nigba ti o ba ti fi sii elekitiroti kanna, awọn amọna mejeeji yoo ṣe agbekalẹ awọn agbara elekiturodu tiwọn, gẹgẹ bi a ti fihan nipasẹ laini fifọ ABCD ni Nọmba 1-4 (aaye laarin laini ti a fi silẹ ati awọn amọna duro fun Layer elekitiriki ti a ṣẹda). Iyatọ ti agbara elekiturodu iwọntunwọnsi laarin awọn amọna rere ati odi jẹ agbara elekitiroti batiri (EMF) E.
Ṣe nọmba 14 aworan atọka ti ilana iṣẹ ti batiri ipamọ agbara
Nigbati awọn amọna rere ati odi ti wa ni asopọ si fifuye ita, ohun elo elekiturodu rere gba awọn elekitironi ati ki o gba iṣesi idinku kan, ti o nmu polarization cathodic, nitorinaa dinku agbara elekiturodu rere; awọn ohun elo elekiturodu odi npadanu awọn elekitironi ati ki o faragba ohun ifoyina lenu, producing anodic polarization, bayi igbega awọn odi elekiturodu o pọju. Fun Circuit ita, awọn elekitironi nṣan lati inu elekiturodu odi si elekiturodu rere, nitorinaa itọsọna lọwọlọwọ wa lati elekiturodu rere si elekiturodu odi. Ninu elekitiroti, gbigbe idiyele waye nipasẹ iṣipopada ion, nitorinaa itọsọna lọwọlọwọ ninu Circuit inu jẹ lati elekiturodu odi si elekiturodu rere. Ni ipo idasilẹ, pinpin agbara batiri jẹ afihan nipasẹ awọn laini fifọ A'B'C'D' ni Nọmba 1-4. Gbogbo ilana naa jẹ pipe pipe pipe, gbigba ifoyina ati awọn aati idinku ni awọn amọna lati tẹsiwaju nigbagbogbo, nitorinaa aridaju ṣiṣan lọwọlọwọ ti nlọ lọwọ laarin lupu pipade. Nigbati batiri naa ba n ṣiṣẹ, awọn aati elekitirokemika ti o ṣe ina agbara itanna ni awọn amọna ni a pe ni awọn aati ti n pese ṣiṣan, ati awọn nkan ti o kopa ninu awọn aati wọnyi ni a pe ni awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ.
Ilana gbigba agbara ti batiri jẹ pataki yiyipada ilana gbigba agbara rẹ. Lakoko gbigba agbara, ifoyina waye ni elekiturodu rere, lakoko ti idinku ba waye ni elekiturodu odi; nigbakanna, itọsọna iṣiwa ti awọn ions ninu elekitiroti jẹ idakeji si iyẹn lakoko idasilẹ, ati orisun agbara itagbangba ti o kọja ṣiṣi batiri -foliteji ayika ni a nilo lati wakọ ilana iyipada kemikali yii, gẹgẹ bi o ti han nipasẹ awọn laini fifọ A"B"C"D" ni Nọmba 1-4.
Lati dẹrọ iyipada taara ti agbara kemikali sinu agbara itanna, ilana redox ti o waye laarin batiri ipamọ agbara yatọ ni ipilẹṣẹ lati awọn aati redox aṣa. Ninu batiri kan, awọn ilana ti sisọnu awọn elekitironi (ifoyina) ati gbigba awọn elekitironi (idinku) gbọdọ wa niya si awọn agbegbe oriṣiriṣi. Siwaju si, elekitironi gbọdọ ṣàn nipasẹ ohun ita Circuit nigbati awọn eroja ti nṣiṣe lọwọ kopa ninu lenu. Awọn eroja pataki meji wọnyi ṣe iyatọ ilana atunṣe laarin batiri lati awọn aati atunda kemikali lasan ati awọn aati micro{3} ninu awọn iṣẹlẹ ipata elekitiroki.
Tiwqn ti awọn batiri ipamọ agbara
Batiri ipamọ agbara ipilẹ yẹ ki o ni awọn paati ipilẹ mẹrin: awọn amọna, elekitiroti, oluyapa, ati casing batiri.
elekiturodu
Awọn elekitirodi, gẹgẹbi awọn paati bọtini ti batiri, ti pin si awọn amọna rere ati odi, ni akọkọ ti awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ ati ilana adaṣe. Lara wọn, awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ ṣe ina agbara itanna nipasẹ awọn aati kemikali lakoko idasilẹ batiri, ati pe o jẹ ifosiwewe akọkọ ti npinnu iṣẹ ṣiṣe batiri. Awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ jẹ pupọ julọ, ṣugbọn o tun le wa bi awọn olomi tabi gaasi.
Awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ ni ipa ipinnu lori iṣẹ gbogbogbo ti batiri, ati nitorinaa gbogbo awọn ibeere iṣẹ ṣiṣe wọnyi: ② Awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ gbọdọ ni ifaseyin elekitirokemika to dara, iyẹn ni, wọn yẹ ki o ni irọrun kopa ninu awọn ilana redox; ③ Awọn paati ti nṣiṣe lọwọ nilo lati ni agbara pataki kan pato nipasẹ iwuwo ati iwọn didun; ④ Awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ nilo lati ni iduroṣinṣin kemikali to dara julọ ni awọn ojutu elekitiroti, ati pe ara{0} oṣuwọn itusilẹ yẹ ki o jẹ kekere bi o ti ṣee; ⑤ Awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ yẹ ki o ni itanna eleto giga; ⑥ Lati irisi ti ọrọ-aje ati idagbasoke alagbero, awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ ti o dara julọ yẹ ki o jẹ awọn ohun elo ti o lọpọlọpọ ati ilamẹjọ lori Earth; ⑦ Awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ yẹ ki o tun jẹ laiseniyan si ilera eniyan ati agbegbe adayeba.
Pade gbogbo awọn iṣedede ti o wa loke fun ohun elo ti nṣiṣe lọwọ kan pato jẹ nija pupọ; nitorina, a okeerẹ ero jẹ pataki nigbati yiyan ohun ti nṣiṣe lọwọ ohun elo. Lọwọlọwọ, awọn ohun elo cathode ti o gbajumo julọ ni awọn ohun elo irin, gẹgẹbi oloro oloro, manganese oloro, ati nickel oxide, ati atẹgun lati afẹfẹ. Fun awọn ohun elo anode, ọpọlọpọ awọn irin ifaseyin kemikali ni o fẹ, gẹgẹbi zinc, lead, cadmium, iron, lithium, ati soda.
Awọn iṣẹ ti awọn conductive ilana ni lati so awọn ti nṣiṣe lọwọ ohun elo lati ita Circuit ati ki o rii daju a iwontunwonsi pinpin lọwọlọwọ. O tun ṣe atilẹyin ohun elo ti nṣiṣe lọwọ. Ilana adaṣe pipe yẹ ki o ni agbara ẹrọ ti o dara julọ, iduroṣinṣin kemikali giga, resistivity kekere, ati ilana ilana to dara.
elekitiroti
Iṣẹ akọkọ ti elekitiroti ni lati rii daju pe adaṣe ion ti o munadoko laarin awọn amọna rere ati odi, ṣiṣe iṣẹ-ṣiṣe ti gbigbe ion. Ni awọn igba miiran, o tun le kopa ninu awọn aati elekitiroki. Fun elekitiroti ti a lo ninu batiri, iṣẹ rẹ yẹ ki o pade awọn ibeere wọnyi: ① O yẹ ki o ni iduroṣinṣin kemikali to dara lati ṣe idiwọ awọn aati elekitirokemika pataki ni wiwo laarin elekitiroti ati ohun elo ti nṣiṣe lọwọ lakoko ibi ipamọ, nitorinaa idinku batiri funrararẹ-idasonu; ② O yẹ ki o ni ina eletiriki giga. Akopọ elekitiroti yatọ laarin awọn oriṣi awọn batiri, ati ni igbagbogbo, awọn ojutu olomi ti acids, alkalis, tabi iyọ pẹlu adaṣe to dara julọ ni a yan bi elekitiroti. Bibẹẹkọ, diẹ ninu awọn imọ-ẹrọ agbara titun le lo awọn ohun elo aramada gẹgẹbi awọn elekitiroti olomi Organic, awọn elekitiroti iyọ didà, tabi awọn elekitiroti to lagbara.
ìyàraẹniṣọ́tọ̀
Oluyapa, ti a tun mọ bi awo ilu tabi ipin, ti wa ni gbe laarin awọn amọna rere ati odi ti batiri kan. Iṣẹ akọkọ rẹ ni lati yago fun olubasọrọ taara laarin awọn amọna, eyiti o le ja si iyika kukuru kan. Awọn ibeere iṣẹ ṣiṣe ipilẹ fun awọn oluyapa pẹlu: ① jijẹ insulator itanna to dara lati ṣe idiwọ awọn iyika kukuru inu; ② nini resistance kekere si ijira ion ni elekitiroti, nitorinaa idinku resistance inu ti gbogbo ẹrọ ati dinku idinku agbara ni pataki labẹ awọn ipo itusilẹ lọwọlọwọ giga-; ③ nini iduroṣinṣin kemikali ti o dara, diduro ipata elekitiroti ati awọn aati redox ti awọn ohun elo elekiturodu; ④ nini agbara ẹrọ ti o to ati atako atunse lati ṣe idiwọ idagbasoke dendrite ni imunadoko ati ṣe idiwọ awọn patikulu ti nṣiṣe lọwọ lati wọ inu awo awọ;
Awọn ohun elo iyasọtọ ti o wọpọ pẹlu iwe owu, iwe pulp, awọn pilasitik microporous, roba microporous, cellulose ti o ni omi, asọ ọra, ati okun gilasi, ati bẹbẹ lọ.
Ipilẹ batiri
Ipilẹ batiri, ti a tun mọ si apo eiyan batiri, jẹ iru batiri nikan ni awọn batiri ipamọ agbara ti o wa nibiti elekiturodu zinc tun ṣe iranṣẹ bi casing. Ni idakeji, awọn iru batiri miiran maa n lo awọn ohun elo kan pato fun fifin ita dipo ohun elo ti nṣiṣe lọwọ funrararẹ. Bọtini batiri ti o peye yẹ ki o ni awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara julọ, duro fun gbigbọn ati mọnamọna, duro ni iduroṣinṣin labẹ awọn ipo iwọn otutu pupọ, ati koju ipata lati elekitiroti. Ni iṣe, awọn ohun elo bii awọn irin, awọn pilasitik, ati rọba lile ni lilo pupọ bi awọn apoti batiri nitori awọn anfani oniwun wọn.