akkumulátor

A akkumulátor egy elektrokémiai energiatároló és átalakító. A kisülés során a tárolt kémiai energiát az elektrokémiai redox-reakció átalakítja elektromos energiává. Az átalakított energiát az elektromos hálózattól független elektromos fogyasztó használhatja fel.

Nem újratölthető Elsődlegesakkumulátorok esetén a kisütési reakciók nem vagy csak részben visszafordíthatók. Ezzel szemben újratölthetőek MásodlagosAz elemek (akkumulátorok) kisülési reakciói nagyrészt visszafordíthatók, így lehetséges a vegyi anyag többszörös átalakítása elektromos energiává és vissza.

Az "akkumulátor" kifejezés több galvanikus elem összekapcsolására utal. Köznyelven a kifejezést az egyes galvánelemekre is használják.

A feszültség, teljesítmény és kapacitás tekintetében nagyon eltérő követelményekkel rendelkező számos felhasználási terület miatt az elemek szinte kezelhetetlen kivitelben kaphatók.

További ajánlott szakismeretek

Értse meg a statikus elektromosság hatásait a skálán

Mi a helyes módszer az ismételhetőség mérlegen történő ellenőrzésére?

Ne hagyja, hogy a statikus elektromosság befolyásolja a mérési pontosságot.

Tartalomjegyzék

Alapok

Az elektród anyagok meghatározzák a cella névleges feszültségét. Magasabb feszültséget több cella soros összekapcsolásával érnek el (soros csatlakozás).

A kapacitás az elméletileg elérhető töltési mennyiségként egy akkumulátort adnak meg amperórában (egység: Ah). Főként marketing okokból az újratölthetetlen elemek kapacitása nincs meghatározva, és csak a gyártó adatlapjain található meg. Az akkumulátor kapacitása egy meghatározott szabvány szerint mérhető a kisütési folyamat során.

A rendelkezésre álló kapacitás a Kisülési áram és a A kisütés végi feszültsége az akkumulátor. Különböző kisülési módszerek gyakoriak, beleértve: állandó áramú kisütést, állandó ellenállású kisülést vagy állandó teljesítménykisülést. Az akkumulátor kapacitása a kisütési módtól függően eltérő. A névleges teljesítmény értelmes leírásában ezért fel kell sorolni a kisülési áramot és a kisütés végi feszültséget.

Általában az akkumulátor rendelkezésre álló kapacitása csökken a kisülési áram növekedésével. Ennek okai mind az akkumulátor belső ellenállásának növekvő veszteségei, mind az a tény, hogy az akkumulátorban zajló kémiai folyamatok korlátozott sebességgel zajlanak. A rendelkezésre álló kapacitás csökkenése a növekvő kisülési áram mellett nagymértékben függ az akkumulátor típusától. A gyakorlati használat során lehívható töltés mennyisége az akkumulátor típusától, a kisülési áram szintjétől, a lemerülés végén fennmaradó feszültségtől, az akkumulátor korától és a hőmérséklettől függ (lásd még az energia sűrűségét).

Az akkumulátor kapacitása vagy a maximális áram adott feszültségen növelhető nagyobb cellák használatával, vagy cellák vagy elemek párhuzamos összekapcsolásával.

Gyakorlatilag az összes elemnek bizonyos önkisülése van a tárolás során, az elem típusától és a tárolási hőmérséklettől függően: minél alacsonyabb a hőmérséklet, annál kevesebb önkisülés történik. A legtöbb elem viszonylag gyorsan elveszíti töltését. A hallókészülékek cink-levegő akkumulátorai viszont a legtartósabbak, mert csak akkor szállítják az áramot, ha levegőt szolgáltatnak; az akkumulátor nyílásait fóliás matricával van lezárva tárolás közben.

Németországban az elemrendelet szabályozza az elemek visszaszállítását és ártalmatlanítását. Többek között előírja, hogy 0,0005 tömegszázalékot meghaladó higanytartalmú elemeket vagy cellákat nem szabad forgalomba hozni Németországban. A gombelemek higanytartalma nem haladhatja meg a 2,0 tömegszázalékot. Manapság még az alkáli-mangán elemek sem tartalmaznak már higanyot, míg az első sorozatban még mindig szükséges volt az elektróda anyagának egyesítése. Lásd még az elemek újrahasznosítását.

Nem minden típusú akkumulátor érhető el minden országban. Ezért vannak különösen lemerült elemadapterek, amelyek három darab 1,5 V-os AA cellát képesek befogadni. Az adaptert akkor lehet használni, ahol a lemerült akkumulátor elfér. Az adapterek azért is hasznosak, mert a mai napig nincsenek újratölthető lemerült elemek.

sztori

Az első működő galvánelemet és így az első akkumulátort Alessandro Volta "Voltaoszlop" formájában mutatta be 1800-ban. Az ókorban már használt akkumulátorokról rendszeresen ismétlődő találgatások főként egyetlen agyag edényen alapulnak, amelyet Wilhelm König osztrák régész Bagdadtól délkeletre talált fel 1936-ban, és amelyben úgy vélte, hogy felismer egy galvánelemet. Különböző okokból kétséges ennek az edénynek a neve, amely „bagdadi ütegként” vált ismertté.

Típusváltozatok

A kereskedelemben kapható akkumulátorok és cellák számos változatban kaphatók, mind az alapul szolgáló kémiai redox rendszer, mind az elektromos értékek, vagy a geometriai vagy szerkezeti kialakítás szerint. Az akkumulátor típusának leírására az alább felsorolt ​​kifejezések közül több is használható, pl. B. "Alkáli mangán elem - LR 6/AM-3 - AA - Mignon". Gyakran azonban csak egy adott jellemzőre van szükség, pl. B. az "AA" méret egy speciálisan tervezett elemlámpához. Száraz akkumulátorról beszélünk, ha az elektrolit nem folyékony formában van, például a megvastagodás miatt. Ennek eredményeként az akkumulátor bármilyen térbeli tájolásban használható, azaz különösen mobil alkalmazásokhoz.

Alkalmazási területek

Az alkalmazási területtől függően a következő feltételek és hozzárendelések vannak:

• Az eszközelemeket kis, főleg hordozható eszközök áramellátására használják, például zseblámpákban. Különösen a kis verziókat nevezzük gombcelláknak.
• Az indító akkumulátorokat különösen gépjárművekhez használják.
• Az elektromos járművek vontató akkumulátorokkal rendelkeznek.
• A helyhez kötött akkumulátorokat helyhez kötött alkalmazásokban, például szünetmentes tápegységekben használják.

Elsődleges sejtek

Az elsődleges cellák galvánelemek, amelyeket lemerülés után nem lehet újratölteni. A különböző típusokat a felhasznált anyagok szerint nevezik meg:

• Alkáli mangán elem; 1,5 V névleges feszültség cellánként
• Cink-szén elem; Cellánként 1,5 volt
• Nikkel-oxihidroxid akkumulátor; Cellánként 1,5 volt
• Lítium elemek; 2,9-3,6 V, a katód anyagától függően
• Lítium-vas-szulfid akkumulátor; Cellánként 1,5 volt
• Cink-levegő akkumulátor; Cellánként 1,5 volt
• Cink-klorid akkumulátor; Cellánként 1,5 volt
• Higany-oxid-cink elem; Cellánként 1,35 volt
• Ezüst-oxid-cink elem; Cellánként 1,55 volt
• Nátrium-nikkel-klorid akkumulátor

Másodlagos sejtek

Másodlagos sejtek, más néven Akkumulátorok galvánelemek, amelyek kisütés után újratölthetők. A másodlagos cellákkal kapcsolatos további információkat a fő cikk, az akkumulátor írja le. A gyakori típusokat a felhasznált anyagokról is elnevezik:

• Ólom akkumulátor (ólom-dioxid/ólom); Cellánként 2 volt névleges feszültség. Az elektrolit (H2SO4 kénsav) folyékony formában lehet jelen, gyapjúba kötve vagy gélként megvastagodva (ólom-gél akkumulátor). Az ólomakkumulátort széles körben használják autó akkumulátoraként.
• Nikkel-kadmium elem; Cellánként 1,2 volt
• Nikkel-fém-hidrid akkumulátor; Cellánként 1,2 volt
• Lítium-ion akkumulátor; Cellánként 3,7 volt
• Lítium polimer akkumulátor; cellánként többnyire 3,7 volt
• Alkáli-mangán-akkumulátor (angol: Újratölthető alkáli mangán, rövid: RAM); Cellánként 1,5 volt
• Ezüst-cink elem; Cellánként 1,5 volt
• Nikkel-hidrogén akkumulátor; 1,50 V cellánként
• Cink-bróm akkumulátor; 1,76 V cellánként
• Nátrium-nikkel-klorid akkumulátor (Zebra akkumulátor néven ismert)
• Nikkel-vas elem; 1,2-1,9 V névleges feszültség/cella

Méretek

Mikor Készülék elemei Gyakran emlegetik az elektromos akkumulátorokat, amelyek a mindennapi életben nagyon elterjedtek a kis elektromos eszközök, például az órák, rádiók, játékok, zseblámpák és hasonlók, valamint az állandóan felszerelt készülékek, például a tűzjelzők energiaellátása szempontjából.

A készülék akkumulátorainak kompaktnak kell lenniük, bármilyen helyzetben használhatók, könnyűek és mégis mechanikusan robusztusak. A készülékben történő normál tárolás és használat során nem szabad sem szivárogniuk, sem kijutniuk. Kereskedelemben különféle kivitelben kaphatók, cink-szén vagy alkáli-mangán elemeken alapulva. Megnevezésük követi az IEC által meghatározott teljesítményosztályokat és az ANSI által szabványosított méreteket:

IEC
(Cink-szén) IEC
(Alkáli-mangán) ANSI jelölés Méret Névleges feszültség Kapacitás (mAh)
Cink-szén kapacitás (mAh)
Alkáli mangán

LR 61.	AAAA	Mini	Ø 8,3 mm, magasság 42,5 mm	1,5 V	300	500. 600
R03/UM-4	LR 03/AM-4	AAA	Micro	Ø 10,3 mm, magasság 45 mm	1,5 V	370, 540	900, 1250
R6/UM-3	LR 6/AM-3	AA	Mignon	Ø 14,3 mm, magasság 51 mm	1,5 V	700, 1100	2,200. 2,850
SUB-C	Ø 23 mm, H 43 mm	1,5 V	1,700. 2,600
R14/UM-2	LR 14/AM-2	C.	csecsemő	Ø 27 mm, H 50 mm	1,5 V	1800. 3800	8000 ≈
R20/UM-1	LR 20/AM-1	D.	Monó	Ø 35 mm, H 62 mm	1,5 V	4000. 8000	20 000 ≈
R 1/UM-5	LR 1/AM-5	N	hölgy	Ø 12 mm, H 30 mm	1,5 V	400 ≈	800.
2R10	2LR10	Duplex	Stick akkumulátor	Ø 21,8 mm, magasság 74,6 mm	3,0 V (2 db 1,5 V-os cella)	1000. 1500
3R12/1203	3LR12	Lapos elem	H: 67 mm, szélesség: 62 mm, magasság: 22 mm	4,5 V (3 1,5 V-os cella)	2 700 ≈	5 900 ≈
4LR61	J	Lapos csomag	H 49 mm, Sz 36 mm, H 8,5 mm	6 V (4 db 1,5 V-os cella)	500. 600
6F22	6LR61/AM-6	1604D	E blokk vagy 9 V-os blokk	H 48,5 W 26,2 mm, H 17 mm	9,0 V (6 cella à 1,5 V) 6F22 = 6x lapos cella 22 6LR61 = 6x kerek cella LR61	190, 330	500. 600

Ezen „standard típusok” mellett a termékspecifikus akkumulátorok sokféle alakja is létezik, például kamerák és gombelemek számára.

---