Qu'est-ce que la batterie sèche ?

Introduction

Les mises à niveau technologiques nous ont apporté une variété de batteries, chacune avec ses propres caractéristiques uniques. Les piles sèches sont un cadeau de ce développement technologique. Une technologie plus récente ne signifie pas nécessairement que la technologie plus ancienne est inutile. Au lieu de cela, cela signifie que vous avez maintenant accès à une version plus avancée et différente qui peut vous aider à améliorer les performances et la production d'énergie.

Qu'est-ce qu'une pile sèche ?

Les piles sèches sont des cellules électrochimiques incorporées dans des batteries pour convertir l'énergie chimique stockée en énergie électrique. La conversion d'énergie permet d'alimenter les batteries et les appareils ou appareils connectés. Le concept de pile sèche a été proposé par le scientifique allemand Carl Gassner en 1886. En termes techniques, les piles sèches sont constituées d'un électrolyte fixe stocké sous forme de pâte à faible teneur en humidité.

Il existe de nombreuses formes de piles sèches, dont deux formes sont les plus largement utilisées. La forme de batterie principale ne peut pas être rechargée et perdra de l'énergie comme une batterie utilisée dans un jouet jusqu'à ce qu'elle soit complètement épuisée. Le deuxième type de pile sèche est rechargeable, et le prix est un peu cher.

Les piles sèches peuvent être fabriquées à partir de divers métaux. Vous devez choisir votre métal préféré. Le plus souvent, les piles sèches ont une formation de carbone et de zinc, où le zinc agit comme l'anode et une tige de carbone infusé dans une pâte de carbone constitue la cathode. Gardez à l'esprit que cette composition chimique peut varier en fonction de votre choix.

Les piles sèches fonctionnent lorsque l'anode et la cathode sont immergées dans un électrolyte pour se charger par une réaction chimique. Les électrolytes couramment utilisés dans les batteries comprennent le chlorure d'ammonium ou le chlorure de sodium. Lorsque l'électrolyte est chargé, les ions commencent à se déplacer entre l'anode et la cathode à l'intérieur de la batterie, provoquant une réaction chimique. Cette réaction est responsable de la production d'énergie électrique.

Les cellules sèches génèrent des courants continus.

Classification des piles sèches

Pâte de zinc

Il est composé d'un cylindre de zinc, d'une couche d'électropâte, d'une électrode positive en dioxyde de manganèse, d'une tige de carbone, d'un capuchon en cuivre, etc.

La couche la plus externe est un cylindre de zinc, qui est à la fois l'électrode négative de la batterie et sert également de conteneur, il sera progressivement dissous pendant le processus de décharge.

Au centre se trouve une tige de carbone qui agit comme un collecteur de courant.

Entourant étroitement cette tige de carbone se trouve un mélange de poudre de dioxyde de manganèse brun foncé ou noir et d'un matériau conducteur (graphite ou noir d'acétylène), qui, avec les tiges de carbone, constituent le corps positif de la batterie, également appelé pack de carbone.

Pour éviter l'évaporation de l'humidité, la partie supérieure de la cellule sèche est scellée avec de la paraffine ou du brai.

Carton zingué

Il est amélioré à base de pâte sèche zinc-manganèse. Il est basé sur du papier kraft de haute qualité d'une épaisseur de 70 à 100 microns qui ne contient pas d'impuretés métalliques. Coller la couche d'électrolyte. La capacité de décharge réelle des piles sèches zinc-manganèse en carton est 2 à 3 fois supérieure à celle des piles sèches zinc-manganèse pâteuses ordinaires. La plupart des piles sèches marquées "hautes performances" sont en carton.

Zinc alcalin

Son électrolyte est constitué de poudre de zinc amalgamé, de solution d'hydroxyde de potassium 35% et d'un peu de carboxyméthylcellulose sodique gélatinisée. En raison du point de congélation bas et de la faible résistance interne de la solution d'hydroxyde de potassium, les piles sèches alcalines zinc-manganèse peuvent fonctionner à -20°C et peuvent être déchargées avec un courant important.

Les piles sèches alcalines zinc-manganèse peuvent être chargées et déchargées plus de 40 fois, mais elles ne peuvent pas être profondément déchargées avant la charge (60% à 70% de la capacité est réservée), et le courant et la tension de charge à la fin de la période de charge doivent être strictement contrôlé.

Zinc laminé

Il se compose de plusieurs cellules plates compactes empilées ensemble. Chaque batterie se compose d'une coque en plastique, d'une peau de zinc, d'un film conducteur, d'un papier séparateur et d'un gâteau de carbone (électrode positive). Le papier diaphragme est une sorte de papier pâteux avec une couche d'amidon sur la surface qui absorbe l'électrolyte, qui est collé sur la peau de zinc; le haut du papier à diaphragme est un gâteau de carbone. Le papier séparateur est comme la couche de pâte électrique de la pile sèche en pâte, qui joue le rôle d'isoler l'électrode négative de la peau de zinc et l'électrode positive du gâteau de carbone.

La pile sèche zinc-manganèse laminée élimine le problème de la combinaison en série de piles sèches à pâte cylindrique. Il a une structure compacte, un petit volume et une grande capacité spécifique de volume, mais sa durée de vie est courte et sa résistance interne est grande, de sorte que le courant de décharge ne doit pas être trop grand

Pile alcaline

Par rapport aux batteries plomb-acide de même capacité, elle est de petite taille, longue durée de vie et capable de décharger un courant élevé, mais son coût est plus élevé. Les piles alcalines sont divisées en piles fer-nickel, cadmium-nickel, zinc-argent et autres séries en fonction du matériau actif de la plaque.

Prenant l'exemple de la batterie nickel-cadmium, le principe de fonctionnement de la pile alcaline est le suivant : après que le matériau actif de la plaque de la batterie est chargé, la plaque positive est de l'hydroxyde de nickel [Ni(OH)3] et la plaque négative est en métal le cadmium (Cd); Lorsqu'il est terminé, la plaque positive se transforme en hydroxyde de nickel [Ni(OH)2], et la plaque négative se transforme en hydroxyde de cadmium [Cd(OH)2]. L'électrolyte est principalement une solution d'hydroxyde de potassium (KOH).

Batterie à air

L'invention concerne une batterie à haute énergie qui utilise l'oxygène de l'air comme matériau actif d'électrode positive et des métaux comme matériau actif d'électrode négative. Les métaux utilisés sont généralement le magnésium, l'aluminium, le zinc, le cadmium, le fer, etc. ; l'électrolyte est une solution aqueuse.

Nano batterie

Nano est de 10 ^ (-9) mètres, et les nano batteries sont des batteries faites de nanomatériaux (tels que nano MnO2, LiMn2O4, Ni (OH) 2, etc.), les nano matériaux ont une microstructure spéciale et des propriétés physiques et chimiques (telles que quantum effet de taille, effet de surface et effet tunnel quantique, etc.

Ce type de batterie peut être chargé et cyclé 1000 fois, et il peut être utilisé en continu pendant environ 10 ans. Il ne faut qu'environ 20 minutes pour charger une fois, l'autonomie sur route plate est de 400 km et le poids est de 128 kg, ce qui a dépassé le niveau des voitures à batterie aux États-Unis, au Japon et dans d'autres pays. La batterie Ni-MH produite par eux a une autonomie de 300 km.

Batterie lithium fer phosphate

Batterie lithium fer phosphate fait référence à une batterie lithium-ion qui utilise du phosphate de fer au lithium comme matériau d'électrode positive. Il existe de nombreux types de matériaux d'électrode positive pour les batteries lithium-ion, notamment l'oxyde de lithium-cobalt, l'oxyde de lithium-manganèse, l'oxyde de lithium-nickel, les matériaux ternaires, le phosphate de fer au lithium, etc. En raison de la stabilité du phosphate de fer au lithium, il est maintenant devenu la batterie au lithium la plus sûre au monde, et occupe progressivement le marché des batteries de puissance et des batteries de stockage d'énergie.

Batterie de fruits

L'activité électrochimique des deux tôles est différente et la tôle la plus active peut remplacer les ions hydrogène des substances acides du fruit. En raison de la charge positive, l'ensemble du système doit être stable, donc dans la composition de l'original Dans le cas d'une batterie, les électrons maintiennent le système stable par rapport au circuit. En théorie, l'amplitude du courant est directement liée à la concentration en acide de fruit. Dans ce cas, si la longueur du circuit change, cela entraînera inévitablement des changements dans le circuit, donc cela entraînera également un changement de tension.

Application de la batterie sèche

Une pile sèche est un type de batterie utilisé pour alimenter des équipements et équipements électriques portables. Une batterie est un appareil qui contient une ou plusieurs cellules électrochimiques chargées de convertir l'énergie chimique en énergie électrique.

Les piles sèches sont principalement utilisées dans les appareils électroniques portables et les équipements ménagers. Vous trouverez des objets du quotidien à base de piles sèches tels que des lampes de poche, des calculatrices, des jouets, des montres et même des appareils auditifs.

Les batteries sèches sont un peu chères par rapport aux batteries humides traditionnelles. Mais le prix est raisonnable en fonction des avantages qu'il offre, notamment :

- Les piles Les piles sèches sont compactes et faciles à transporter, adaptées aux appareils portables.

- Ils sont légers.

- Ils sont relativement moins résistants à la surcharge.

- L'électrolyte des piles sèches est relativement moins nocif pour l'environnement, ce qui rend les piles sèches idéales pour les pratiques vertes.

Pourquoi s'appelle-t-elle une pile sèche ?

C'est une question intéressante. Parce qu'en ce qui concerne les piles sèches, beaucoup de gens supposeront que le mot "sèche" est pris littéralement. Mais en fait, l'intérieur de la cellule sèche n'est pas complètement sec. L'électrolyte utilisé dans les piles sèches est un gel ou une pâte plutôt qu'un liquide mobile. Cette forme de pâte restera intacte même si vous retournez la batterie.

Deux raisons prometteuses expliquent pourquoi ces piles sèches sont appelées piles sèches.

Tout d'abord, l'électrolyte dans ces cellules est dans un état non humide. Il ne débordera pas même si vous le déplacez ou essayez de le retourner. Cette caractéristique anti-déversement est la raison pour laquelle il est nommé "batterie sèche"

Deuxièmement, l'électrolyte est sous forme de pâte et peut être transporté aussi facilement qu'une batterie sèche complète.

Quelle est la différence entre les batteries sèches et les batteries humides ?

- Il existe de nombreuses différences entre les batteries sèches et humides. La principale différence entre les deux types de batteries est que l'électrolyte des batteries humides est liquide alors que l'électrolyte des batteries sèches est en gel ou en pâte.

Les cellules humides sont traditionnellement fabriquées dans des supports en verre. Sous forme liquide, les électrolytes peuvent se renverser s'ils ne sont pas utilisés avec le soin requis. C'est pourquoi l'utilisation d'une batterie humide est très dangereuse, car l'électrolyte peut causer des dommages à l'environnement. Les piles sèches, d'autre part, ont un électrolyte pâteux qui fournit l'humidité requise (faible mais suffisante), qui est nécessaire pour un flux de courant confortable sans aucune interruption. Avoir un électrolyte pâteux signifie que la pile sèche peut être utilisée librement sans la pression de déversement d'électrolyte.

Les batteries humides ne conviennent pas à une utilisation dans des appareils électroniques portables en raison de problèmes de déversement possibles. Et les piles sèches sont parfaites pour les appareils portables et les appareils en raison de leurs propriétés sans fuite.

- Les électrolytes liquides dans les batteries humides libèrent souvent des gaz qui doivent être ventilés, tandis que les batteries sèches ne présentent aucun de ces problèmes.

- Les piles sèches et rechargeables sont chères par rapport aux piles humides.

- Les batteries sèches ont une durée de vie beaucoup plus longue que les batteries humides.

- Les batteries humides peuvent fournir une plus grande alimentation électrique et peuvent maintenir une réserve de capacité de stockage. Étant donné que la puissance totale des cellules sèches est inférieure à celle des cellules humides/

- L'électrolyte des batteries humides est très dangereux et peut causer des ravages sur l'environnement.

- Les batteries humides sont lourdes à transporter et difficiles à déplacer, tandis que les batteries sèches sont légères et peuvent être facilement déplacées sans risque ni peur.