Как устроены батарейки
- Батарейки: их роль в повседневной жизни и принцип работы
- Конструкция батареек
- Марганцево-цинковые батарейки с солевым электролитом
- Марганцево-цинковые батарейки с щелочным электролитом
- Серебряно-цинковые батарейки
- Вывод
Батарейки: их роль в повседневной жизни и принцип работы
Батарейки являются неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Они используются практически везде, где требуется доступный и надежный источник электрической энергии – в часах, детских игрушках, кардиостимуляторах и мобильных телефонах. Несмотря на разнообразие форм и размеров, все батарейки имеют схожую конструкцию, отличающуюся только химическими веществами, входящими в их состав. Электрический ток в батарейках производится за счет химической реакции, происходящей между этими веществами.
Конструкция батареек
Батарейки имеют общую конструкцию, но различаются по типу химического наполнителя. Отрицательный полюс батареи служит ее корпусом и обычно изготавливается в виде стаканчика. Внутри корпуса находятся химические реактивы, разделенные картонной оболочкой, которая предотвращает их смешение, но одновременно позволяет проходить жидкому электролиту, инициирующему химическую реакцию. Внутрь корпуса вставлен положительный электрод – угольный или графитовый стержень, отделенный прокладкой-сепаратором, предотвращающей нейтрализацию заряда. Подробную конструкцию батарейки можно увидеть на рисунке.
Марганцево-цинковые батарейки с солевым электролитом
До недавнего времени солевые элементы были наиболее распространены на рынке батареек. Анодом в таких батарейках является цинк, который служит также и корпусом элемента, а активным веществом катода является диоксид марганца. В качестве электролита используется раствор хлорида аммония или хлорида цинка. Однако, несмотря на низкую стоимость, эти батарейки имеют низкую удельную емкость, чувствительны к нагрузке и низким температурам, что привело к их практическому вытеснению щелочными батарейками.
Марганцево-цинковые батарейки с щелочным электролитом
Щелочные элементы, или алкалиновые батарейки, стали наиболее популярными и заменили собой солевые батарейки. В их состав входит порошок цинка в качестве анода и диоксид марганца в качестве катода. В качестве электролита используется гелеобразный раствор КОН, а также ингибиторы коррозии. Они обладают более высокой емкостью, способностью выдерживать большую нагрузку и нечувствительностью к температуре, но при этом имеют более высокую стоимость.
Серебряно-цинковые батарейки
Серебряно-цинковые батарейки являются наиболее мощными и дорогими. Они имеют порошкообразный цинк в качестве катода и оксиды серебра в качестве анода. В качестве электролита используется раствор КОН или NaOH, а также гелевый или матричный электролит. Эти батарейки обладают высокими нагрузочными характеристиками и используются в наручных часах, слуховых аппаратах, фотоаппаратах и других устройствах. Однако их стоимость значительно превышает стоимость других типов батареек.
Вывод
Батарейки – это незаменимый источник энергии в нашей повседневной жизни. Их конструкция может различаться в зависимости от химического наполнителя, но принцип их работы основан на химической реакции. Выбор подходящей батарейки зависит от требуемой емкости, нагрузки и условий эксплуатации. Независимо от типа, батарейки продолжают быть надежным и доступным источником электрической энергии для множества устройств, которые сопровождают нас в повседневной жизни.
