Cell vs Battery
Καθώς ανακαλύφθηκαν διάφορα μέσα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, η ανθρώπινη ζωή έγινε πιο βολική. Με την εφεύρεση της μπαταρίας, πολλά άλλα προϊόντα ήρθαν στην αγορά.
Μπαταρία
Οι μπαταρίες είναι σημαντικές για την παραγωγή ενέργειας. Η μπαταρία είναι ένα ή περισσότερα ηλεκτροχημικά στοιχεία. Στις μπαταρίες, η χημική ενέργεια αποθηκεύεται και στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Η ιδέα της μπαταρίας επινοήθηκε από τον Alessandro Volta το 1800. Οι μπαταρίες είναι καθημερινές οικιακές ανάγκες. Αν και οι περισσότεροι από τους εξοπλισμούς λειτουργούν τώρα άμεσα με την ηλεκτρική ενέργεια, πολλές άλλες μικρές ή φορητές συσκευές χρειάζονται μπαταρίες. Για παράδειγμα, τα ξυπνητήρια, τα τηλεχειριστήρια, τα παιχνίδια, οι φακοί, οι ψηφιακές κάμερες, τα ραδιόφωνα λειτουργούν με το ρεύμα που παρέχεται από μια μπαταρία. Η χρήση μπαταριών είναι ασφαλέστερη από την απευθείας χρήση της κύριας ηλεκτρικής ενέργειας.
Υπάρχουν πολλές μπαταρίες με διάφορες επωνυμίες στην αγορά σήμερα. Εκτός από τις εμπορικές ονομασίες, αυτές οι μπαταρίες μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους σύμφωνα με τη χημεία της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Είναι αλκαλικές και λιθίου μπαταρίες. Η συνήθης τάση για μια αλκαλική μπαταρία είναι 1,5 V και η τάση μπορεί να αυξηθεί με μια σειρά από μπαταρίες. Υπάρχουν διαφορετικά μεγέθη μπαταρίας (AA, AA-, AAA, κ.λπ.) και το ρεύμα που παράγεται από την μπαταρία εξαρτάται από το μέγεθος. Για παράδειγμα, η μπαταρία ΑΑ παράγει ρεύμα 700 mA. Τώρα υπάρχουν και επαναφορτιζόμενες αλκαλικές μπαταρίες. Οι μπαταρίες λιθίου παράγουν τάση 1,5 V ή μεγαλύτερη από αυτήν ανάλογα με τη σχεδίαση. Αυτά πρέπει να απορρίπτονται μετά τη χρήση και δεν μπορούν να επαναφορτιστούν. Οι μπαταρίες λιθίου χρησιμοποιούνται σε μικρές συσκευές όπως ρολόγια, αριθμομηχανές, τηλεχειριστήρια αυτοκινήτου. Επιπλέον, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ισχυρές, μεγάλες συσκευές όπως ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές. Εκτός από αυτήν την κατηγοριοποίηση, οι μπαταρίες μπορούν να χωριστούν σε δύο ως μπαταρίες μιας χρήσης και επαναφορτιζόμενες μπαταρίες.
Κελί
Ένα κύτταρο παράγει ηλεκτρισμό μέσω μιας χημικής διαδικασίας. Υπάρχουν πολλοί τύποι ηλεκτροχημικών στοιχείων όπως γαλβανικές κυψέλες, ηλεκτρολυτικές κυψέλες, κυψέλες καυσίμου και κυψέλες ροής. Ένα κύτταρο είναι ένας συνδυασμός ενός αναγωγικού και οξειδωτικού παράγοντα, ο οποίος είναι φυσικά διαχωρισμένος μεταξύ τους. Συνήθως ο διαχωρισμός γίνεται με αλατογέφυρα. Αν και είναι φυσικά διαχωρισμένα, και τα δύο ημικύτταρα βρίσκονται σε χημική επαφή μεταξύ τους. Τα ηλεκτρολυτικά και τα γαλβανικά κύτταρα είναι δύο τύποι ηλεκτροχημικών στοιχείων. Τόσο στα ηλεκτρολυτικά όσο και στα γαλβανικά κύτταρα λαμβάνουν χώρα αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής. Επομένως, βασικά, σε ένα ηλεκτροχημικό στοιχείο υπάρχουν δύο ηλεκτρόδια που ονομάζονται άνοδος και κάθοδος. Και τα δύο ηλεκτρόδια συνδέονται εξωτερικά με ένα βολτόμετρο υψηλής αντοχής. Επομένως, το ρεύμα δεν θα μεταδίδεται μεταξύ των ηλεκτροδίων. Αυτό το βολτόμετρο βοηθά στη διατήρηση μιας ορισμένης τάσης μεταξύ των ηλεκτροδίων όπου λαμβάνουν χώρα οι αντιδράσεις οξείδωσης. Η αντίδραση οξείδωσης λαμβάνει χώρα στην άνοδο και η αντίδραση αναγωγής στην κάθοδο. Τα ηλεκτρόδια βυθίζονται σε ξεχωριστά διαλύματα ηλεκτρολυτών. Κανονικά, αυτά τα διαλύματα είναι ιοντικά διαλύματα που σχετίζονται με τον τύπο του ηλεκτροδίου. Για παράδειγμα, τα ηλεκτρόδια χαλκού βυθίζονται σε διαλύματα θειικού χαλκού και τα ηλεκτρόδια αργύρου βυθίζονται σε διάλυμα χλωριούχου αργύρου. Αυτές οι λύσεις είναι διαφορετικές. Ως εκ τούτου, πρέπει να διαχωριστούν. Ο πιο συνηθισμένος τρόπος διαχωρισμού τους είναι μια γέφυρα αλατιού. Σε ένα ηλεκτροχημικό στοιχείο, η δυναμική ενέργεια του στοιχείου μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κυψέλης και μπαταρίας;
• Η μπαταρία μπορεί να αποτελείται από πολλά κελιά.
• Εάν η μπαταρία έχει μια σειρά κυψελών, η τάση της είναι υψηλότερη από μία κυψέλη.
