Батерија

Из Википедије, слободне енциклопедије
Disambig.svg
За друго значење, погледајте чланак Батерија (вишезначна одредница).
(AA) батерије

У науци и технологији, батерија је електрохемијски уређај у коме је ускладиштена хемијска енергија (у виду потенцијалне енергије), која се може претворити у електричну енергију када се крајеви батерије, електроде, споје проводником.

Прва позната батерија је Багдадска батерија из периода 250. п. н. е. и 640. п. н. е.

Модерне батерије раде на принципу који је изумео италијански физичар Алесандро Волта 1800. године.

Батерије спадају у такозване примарне изворе електричне енергије јер претварају хемијску енергију у електричну и не могу се пунити (процес није реверзибилан). За разлику од батерија акумулатор спада у секундарне електро-хемијске изворе (реверзибилне) електричне енергије и могу више пута претварати хемијску у електричну енергију и обрнуто (могу се пунити и празнити).

Други назив за батерију је примарни галвански елемент. Галвански елементи су примарни хемијски извори струје. Постоји воше врста галванских елемената: Волтин, Данијелов, Лекланшенов итд. Данијеловим елементом моземо на једноставан начин објаснити принцип батерије.

Данијелов елемент се састоји од цинкане електроде потопљене у раствор цинк-сулфата (ZnSO4) и бакарне електроде која се налази у раствору бакар-сулфата (CuSO4), једни од другог одвојени су посудом од порозног материјала кроз чије зидове могу да пролазе само јони SO4.

Када се цинкана електрода стави у разблажени водени раствор цинк-сулфата атоми цинка спонтано прелазе у раствор као позитивни јони Zn2+ остављајући своја два електрона на електроди. Прелажењем јона цинка у раствор, електрода постаје негативно наелектрисана, а раствор позитивно. У врло танком пограничном слоју између цинкане електроде и раствора настаје електрично поље усмерено тако да се супротставља прелажењу јона Zn2+ у раствор. Што више јона пређе у раствор, ово поље је све јаче. Убрзо то електрично поље достиже ону вредност при којој се електрична сила изједначава са хемијском, те се даље прелажење јона Zn2+ у раствор зауставља и наелектрисање електроде и раствора се више не повећавају.

Компоненте[уреди]

Једноставан електрични модел батерије.

Ћелије у батерији могу бити повезане паралелно, серијски или комбиновано. Паралелна веза представља везу истоимених електрода и даје исти напон као једна ћелија, али јачу струју због смањене унутрашње отпорности извора. Серијска веза представља везу где се катода једне везује на аноду друге ћелије што на крају даје исту струју као једна ћелија али већи напон. Највећи број батерија које се користе у пракси има серијску везу.

Врсте[уреди]

Постоји више врста батерија:

  1. Ni-Cd(Nickel-cadmium) батерија. Она представља прву широко прихваћену пуњиву батерију опште намене. Иако јој је хемијски састав еколошки неприхваћен, велики животни век чини је и данас врло погодном за одређене примене.
  2. Ni-MH(Nickel Metal Hydride) батерије су врло раширен тип батерија за мобилне телефоне. Одликује их 30% већи капацитет од NiCd батерија.
  3. Li-ion(Lithium-ion) батерије су савремени тип батерије које данас преовладавају као извор напајања мобилних телефона. Одликује их мала маса, знатно већи капацитет од NiMH батерија и већи напон, али су саме по себи врло осетљиве.
  4. Lithium-Polymer је нова генерација батерија са својствома врло сличним Li-ion батријама.
  5. Zinc-Air су батерије нове технологије.

Упозорење[уреди]

  • На комерцијалним батеријама најчешће пише да се не могу (не смеју) пунити, јер може доћи до њиховог претераног загревања, па чак и експлозије.
  • Пошто се у батеријама налазе хемијска једињења опасна по људски организам и животну средину потребно је обратити пажњу при руковању са њима.
    • Треба водити рачуна да нарочито мала деца не дођу у контакт са батеријама, јер је опасно да их прогутају (може доћи до тровања).
    • После употребе (празне) батерије не треба бацати на сметлиште или у природу већ их треба прикупљати и рециклирати, како се не би загађивала вода и земљиште (животна средина).

Спољашње везе[уреди]