Elektr batareyasi

Vikipediya, ochiq ensiklopediya

Elektr batareyasi — bu elektr qurilmalarini quvvatlantirish uchun tashqi ulanishlari boʻlgan bir yoki bir nechta elektrokimyoviy hujayralardan tashkil topgan elektr quvvati manbai[1].

Har xil hujayralar va batareyalar (yuqorida chapdan oʻngga): ikkita AA, bitta D, bitta qoʻlda ishlaydigan radio batareyasi, ikkita 9 voltli (PP3), ikkita AAA, bitta C, bitta videokamera batareyasi, bitta simsiz telefon batareyasi
Oʻchirish diagrammasida batareya uchun belgi. U eng qadimgi akkumulyator turi, voltaik qoziqning sxematik chizmasi sifatida paydo boʻlgan.

Batareya quvvat bilan taʼminlanganda, uning ijobiy terminali katod, salbiy terminali esa anoddir[2]. Salbiy deb belgilangan terminal tashqi elektr zanjiri orqali musbat terminalga oqadigan elektronlar manbaidir. Batareya tashqi elektr yukiga ulanganda, redoks reaksiyasi yuqori energiyali reaktivlarni past energiyali mahsulotlarga aylantiradi va erkin energiya farqi elektr energiyasi sifatida tashqi kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Tarixiy jihatdan „batareya“ atamasi bir nechta hujayradan tashkil topgan qurilmaga tegishli; ammo, foydalanish bir hujayradan tashkil topgan qurilmalarni oʻz ichiga olishi uchun rivojlangan[3].

Birlamchi (bir martalik) batareyalar bir marta ishlatiladi va tashlanadi, chunki elektrod materiallari zaryadsizlanish vaqtida qaytarib boʻlmaydigan darajada oʻzgaradi; keng tarqalgan misol, chiroqlar va koʻplab portativ elektron qurilmalar uchun ishlatiladigan gidroksidi batareyadir. Ikkilamchi (qayta zaryadlanuvchi) batareyalar qoʻllaniladigan elektr toki yordamida bir necha marta zaryadsizlanishi va zaryadlanishi mumkin; elektrodlarning asl tarkibi teskari oqim bilan tiklanishi mumkin. Masalan, transport vositalarida ishlatiladigan qoʻrgʻoshinli akkumulyatorlar, noutbuklar va mobil telefonlar kabi portativ elektronika uchun ishlatiladigan litiy-ion batareyalar.

Batareyalar koʻplab shakl va oʻlchamlarda boʻladi, eshitish asboblari va qoʻl soatlarini quvvatlantirish uchun ishlatiladigan miniatyura hujayralaridan tortib, telefon stansiyalari va kompyuter maʼlumotlar markazlari uchun kutish yoki favqulodda quvvatni taʼminlaydigan xonalarning oʻlchamidagi eng katta akkumulyator batareyalarigacha.

Batareyalar benzin kabi oddiy yoqilgʻiga qaraganda ancha past oʻziga xos energiyaga ega (massa birligi uchun energiya). Avtomobillarda bu yonish dvigatellari bilan solishtirganda elektr energiyasini mexanik ishga aylantirishda elektr motorlarining yuqori samaradorligi bilan biroz qoplanadi[4].

Elektr batareyasi - qayta ishlatiladigan tokning kimyoviy manbai. Elektr batareyalari turli xil iste'molchilarni energiya va quvvat bilan ta'minlash uchun ishlatiladi. Qo'rg'oshin kislotasi, gidroksidi va kumush-rux batareyalari mavjud. Elektr batareyasi qayta ishlatilishi mumkin bo'lgan ikkilamchi kimyoviy oqim manbai bo'lib, u zaryadsizlangandan keyin qayta zaryadlanishi mumkin. Batareyani zaryad qilish uchun elektr toki zaryadsizlanganda oqim yo'nalishiga teskari yo'nalishda o'tkaziladi.

Tsiklik energiya saqlash (zaryad-razryad) va turli elektrotexnika qurilmalari va uskunalarini avtonom elektr ta'minoti, shuningdek tibbiyot, ishlab chiqarish, transport va boshqa sohalarda zaxira energiya manbalarini ta'minlash uchun ishlatiladi.

Qo'rg'oshin va gidroksidi (temir-nikel va kadmiy-nikel) batareyalari eng keng tarqalgan bo'lib, rux-kumush, rux-havo va marganets ham qo'llaniladi.

So'zning ma'nosi va ishlatilishi[tahrir | manbasini tahrirlash]

"Batareya" atamasi bitta hujayra uchun ishlatiladi: masalan, batareya, qayta zaryadlanuvchi quti, qayta zaryadlanuvchi hujayra. Ammo ichki darajadagi so'zlashuv nutqida u ketma-ket (kuchlanishni oshirish uchun) yoki parallel ravishda (oqim va quvvatni oshirish uchun) bir-biriga ulangan bir nechta alohida elementlarga nisbatan ham qo'llanilishi mumkin, ya'ni batareyani ko'rsatish uchun. Parallel ulanish uchun bir xil quvvat va bir xil modeldagi batareyalardan foydalanish tavsiya etiladi. Biroq, turli xil modellardan va hatto turli xil idishlardan foydalanish mumkin, ammo zaryadlash oqimlari notekis taqsimlanadi, bu esa batareyalarning ishlash muddatini qisqartirishi mumkin. Batareyalarni ketma-ket ulab, batareyalar teng bo'lishi sharti bilan batareyaga kiradigan batareyalardan birining sig'imi bilan bir xil quvvatga ega bo'ladi. Bunday holda, batareyaning kuchlanishi batareyaning har bir tarkibiy qismining kuchlanish yig'indisiga teng bo'ladi.

Ishlash printsipi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Batareyaning ishlash printsipi kimyoviy reaktsiyaning qaytarilishiga asoslanadi. Birlamchi element spontan kimyoviy reaktsiyadan foydalanadi. Zaryad jarayonida ikkilamchi element elektrolitik hujayra (elektrolizator) vazifasini bajaradi. Elektrolizatorda elektr energiyasi kerakli kimyoviy reaktsiyani keltirib chiqaradi.

Batareyaning ishlashini zaryadlash, ya'ni elektr tokini zaryadsizlanish paytida oqim yo'nalishiga teskari yo'nalishda o'tkazish orqali tiklash mumkin. Kuchlanish, oqim, quvvat yoki ishonchlilikni oshirish uchun ikki yoki undan ortiq batareyalar qayta zaryadlanuvchi batareyaga/.

Xususiyatlari[tahrir | manbasini tahrirlash]

Batareya quvvati[tahrir | manbasini tahrirlash]

Batareya quvvati uchun ko'pincha 1 C ga teng bo'lgan elektr energiyasi miqdori 1 C ga teng bo'ladi (vaqtni soatga o'tkazishda biz 1 A·h \ u003d 3600 C ni olamiz). Biroq, ular qabul qilinadi va o'lchanmaydi. Batareya quvvati A·h bilan o'lchanadi degan keng tarqalgan noto'g'ri tushuncha mavjud, bu mutlaqo to'g'ri emas: 1 A·C \ u003d 1 C yoki 1 A * h\u003d 3600 C va bu miqdor elektr yoki elektr zaryadini o'lchaydi; q \ u003d i·t formulasiga muvofiq, bu erda Q-elektr miqdori yoki elektr zaryadi, I-oqim kuchi, t-elektr tokining oqim vaqti. Masalan, "55 a·h uchun 12 V" belgisi batareyaning har qanday kontaktlarning zanglashiga olib keladigan 198 kkl (kilokulon) elektr energiyasini ishlab chiqarishini anglatadi, 10,8 V chegara kuchlanishidan 1 soat (3600 s) oldin 55 A zaryadsizlanish oqimi bilan. 12,9 daqiqa. Ko'rib turganingizdek, 55 A * h sig'im emas (elektr quvvati faradlarda o'lchanadi, 1 F \ u003d 1 Cl/V). Shuning uchun batareyada ma'lum bir zaryadsizlanish oqimi va ma'lum bir o'tish vaqti bilan chiqaradigan q elektr energiyasi miqdori yozilgan.

Energiya zichligi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Energiya zichligi - batareyaning birlik hajmiga yoki massa birligiga to'g'ri keladigan energiya miqdori (Art. energiya zichligi).

Harorat rejimi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Batareyalarni olov va suvdan, haddan tashqari isitish va sovutishdan, haroratning keskin o'zgarishidan himoya qilish kerak.

Batareyalarni +50 °C dan yuqori va -25 °C dan past haroratlarda ishlatmaslik kerak.batareyani "sovuq qish" sharoitida ishlaganda uni olib tashlash va issiq xonada saqlash tavsiya etiladi. Haroratning buzilishi xizmat muddatini qisqartirishi yoki ish qobiliyatini yo'qotishiga olib kelishi mumkin.

Batareyalarni zaryadlash

Kimyoviy energiya tugashi bilan kuchlanish va oqim pasayadi, batareya ishlamay qoladi. Batareyani (akkumulyator batareyasini) oqim cheklangan holda yuqori kuchlanishli har qanday doimiy oqim manbasidan zaryadlashingiz mumkin. Eng keng tarqalgani batareyaning shartli nominal quvvatining 1/10 qismiga mutanosib bo'lgan zaryadlash oqimi (amperda) (amperda⋅soatda).

Batareyalarning ko'p turlari zaryadlash va undan keyin ishlashda e'tiborga olinishi kerak bo'lgan turli xil cheklovlarga ega, masalan, NiMH batareyalari zaryadlash va past haroratga, lityum-ionli batareyalar haddan tashqari zaryadga, yuqori kuchlanishga, past yoki yuqori haroratga sezgir. NiCd va NiMH batareyalari xotira effekti deb ataladi, bu zaryadlash to'liq zaryadsizlangan batareya bilan amalga oshirilganda quvvatni kamaytirishdan iborat. Bundan tashqari, ushbu turdagi batareyalar sezilarli o'z-o'zidan zaryadsizlanadi, ya'ni ular yukga ulanmasdan zaryadni asta-sekin yo'qotadilar. Ushbu ta'sirga qarshi kurashish uchun tomchilatib zaryadlash mumkin.

Manbalar[tahrir | manbasini tahrirlash]

  1. Crompton, TR (2000-yil 20-mart). „Batareya haqida maʼlumotnoma“. (uchinchi nashr). Newnes. Lugʻat. 3-bet.
  2. Pauling, Linus (1988). „15: Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari; Elektroliz“. Umumiy kimyo. Nyu-York: Dover Publications, 539-bet.
  3. Pistoia, Janfranko (2005-yil 25-yanvar). „Portativ qurilmalar uchun batareyalar“. Elsevier. 1-bet.
  4. „Batareyalarning tarixi va rivojlanishi“. 2015-yil 30-aprel.