¿Qué es la batería seca?

Introducción

Las actualizaciones tecnológicas nos han traído una variedad de baterías, cada una con sus propias características únicas. Las baterías secas son un regalo de tal desarrollo tecnológico. La tecnología más nueva no significa necesariamente que la tecnología más antigua sea inútil. En cambio, significa que ahora tiene acceso a una versión más avanzada y diferente que puede ayudarlo a mejorar el rendimiento y la generación de energía.

¿Qué es una batería de celda seca?

Las celdas secas son celdas electroquímicas incorporadas a las baterías para convertir la energía química almacenada en energía eléctrica. La conversión de energía ayuda a alimentar baterías y dispositivos o dispositivos conectados. El concepto de batería seca fue propuesto por el científico alemán Carl Gassner en 1886. En términos técnicos, las pilas secas consisten en un electrolito fijo almacenado en forma de pasta con bajo contenido de humedad.

Hay muchas formas de baterías secas, de las cuales dos formas son las más utilizadas. La forma de batería principal no se puede recargar y perderá energía como una batería utilizada en un juguete hasta que se agote por completo. El segundo tipo de batería seca es recargable y el precio es un poco caro.

Las celdas secas pueden estar hechas de una variedad de metales. Tienes que elegir tu metal favorito. Más comúnmente, las celdas secas tienen una formación de carbono y zinc, donde el zinc actúa como ánodo y una barra de carbono infundida en una pasta de carbono forma el cátodo. Ten en cuenta que esta composición química puede variar, dependiendo de tu elección.

Las pilas secas funcionan cuando el ánodo y el cátodo se sumergen en un electrolito para cargarlos mediante una reacción química. Los electrolitos comúnmente utilizados en las baterías incluyen cloruro de amonio o cloruro de sodio. Cuando se carga el electrolito, los iones comienzan a moverse entre el ánodo y el cátodo dentro de la batería, provocando una reacción química. Esta reacción es la encargada de generar energía eléctrica.

Las celdas secas generan corrientes continuas.

Clasificación de baterías secas

Pasta de zinc

Está compuesto por un cilindro de zinc, una capa de electropasta, un electrodo positivo de dióxido de manganeso, una varilla de carbono, una tapa de cobre, etc.

La capa más externa es un cilindro de zinc, que es a la vez el electrodo negativo de la batería y también sirve como contenedor, se disolverá gradualmente durante el proceso de descarga.

En el centro hay una varilla de carbono que actúa como colector de corriente.

Rodeando estrechamente esta varilla de carbono hay una mezcla de polvo de dióxido de manganeso de color marrón oscuro o negro y un material conductor (grafito o negro de acetileno), que junto con las varillas de carbono constituyen el cuerpo positivo de la batería, también llamado paquete de carbono.

Para evitar la evaporación de la humedad, la parte superior de la celda seca se sella con parafina o brea.

Cartón zinc

Se mejora a base de batería seca pastosa de zinc-manganeso. Se basa en papel kraft de alta calidad con un grosor de 70-100 micras que no contiene impurezas metálicas. Pegar la capa de electrolito. La capacidad de descarga real de las baterías secas de zinc-manganeso de cartón es de 2 a 3 veces mayor que la de las baterías secas de zinc-manganeso pastosas ordinarias. La mayoría de las baterías secas marcadas como "alto rendimiento" son de cartón.

Zinc alcalino

Su electrolito consiste en polvo de zinc amalgamado, solución de hidróxido de potasio 35% y algo de carboximetilcelulosa de sodio gelatinizada. Debido al bajo punto de congelación y la pequeña resistencia interna de la solución de hidróxido de potasio, las baterías secas alcalinas de zinc-manganeso pueden funcionar a -20 °C y pueden descargarse con una gran corriente.

Las baterías secas alcalinas de zinc-manganeso se pueden cargar y descargar más de 40 veces, pero no se pueden descargar completamente antes de la carga (60% a 70% de la capacidad está reservada), y la corriente de carga y el voltaje al final del período de carga deben ser estrictamente controlado.

zinc laminado

Consiste en varias celdas planas compactas apiladas juntas. Cada batería consta de una carcasa de plástico, una capa de zinc, una película conductora, un papel separador y una torta de carbón (electrodo positivo). El papel de diafragma es una especie de papel de suspensión con una capa de almidón en la superficie que absorbe el electrolito, que se pega sobre la piel de zinc; la parte superior del papel del diafragma es torta de carbono. El papel separador es como la capa de pasta eléctrica de la batería seca de pasta, que cumple la función de aislar el electrodo negativo de la piel de zinc y el electrodo positivo de la torta de carbón.

La batería seca laminada de zinc-manganeso elimina el problema de la combinación en serie de baterías secas de pasta cilíndrica. Tiene una estructura compacta, un volumen pequeño y una capacidad específica de gran volumen, pero su vida de almacenamiento es corta y su resistencia interna es grande, por lo que la corriente de descarga no debe ser demasiado grande.

Pila alcalina

En comparación con las baterías de plomo-ácido de la misma capacidad, es de tamaño pequeño, larga vida útil y capaz de descarga de alta corriente, pero su costo es mayor. Las pilas alcalinas se dividen en pilas de hierro-níquel, cadmio-níquel, zinc-plata y otras series según el material activo de la placa.

Tomando la batería de níquel-cadmio como ejemplo, el principio de funcionamiento de la batería alcalina es: después de cargar el material activo de la placa de la batería, la placa positiva es hidróxido de níquel [Ni(OH)3] y la placa negativa es de metal. cadmio (Cd); Cuando se termina, la placa positiva se transforma en hidróxido de níquel [Ni(OH)2] y la placa negativa se transforma en hidróxido de cadmio [Cd(OH)2]. El electrolito es principalmente una solución de hidróxido de potasio (KOH).

batería de aire

Una batería de alta energía que utiliza oxígeno en el aire como material activo del electrodo positivo y metales como material activo del electrodo negativo. Los metales utilizados son generalmente magnesio, aluminio, zinc, cadmio, hierro, etc.; el electrolito es una solución acuosa.

batería nana

Nano mide 10^(-9) metros, y las nanobaterías son baterías hechas de nanomateriales (como nanoMnO2, LiMn2O4, Ni(OH)2, etc.), los nanomateriales tienen una microestructura especial y propiedades físicas y químicas (como cuántica efecto de tamaño, efecto de superficie y efecto cuántico de túnel, etc.. En la actualidad, la nano-batería con tecnología doméstica madura es una batería de fibra de carbono nano-activa.Se utiliza principalmente en vehículos eléctricos, motocicletas eléctricas y ciclomotores eléctricos.

Este tipo de batería se puede cargar y reciclar 1000 veces, y se puede utilizar de forma continua durante unos 10 años. Solo se tarda unos 20 minutos en cargar una vez, el alcance de la carretera plana es de 400 km y el peso es de 128 kg, lo que ha superado el nivel de los automóviles con batería en los Estados Unidos, Japón y otros países. La batería Ni-MH producida por ellos tiene un alcance de 300 km.

Batería de fosfato de hierro y litio

Batería de fosfato de hierro y litio se refiere a una batería de iones de litio que utiliza fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo. Hay muchos tipos de materiales de electrodos positivos para baterías de iones de litio, incluidos principalmente óxido de cobalto y litio, óxido de manganeso y litio, óxido de níquel y litio, materiales ternarios, fosfato de hierro y litio, etc. Debido a la estabilidad del fosfato de hierro y litio, ahora se ha convertido en la batería de litio más segura del mundo, y está ocupando gradualmente el mercado de baterías eléctricas y baterías de almacenamiento de energía.

bateria de frutas

La actividad electroquímica de las dos hojas de metal es diferente, y la hoja de metal más activa puede reemplazar los iones de hidrógeno de las sustancias ácidas en la fruta. Debido a la carga positiva, todo el sistema debe ser estable, por lo que en la composición del original En el caso de una batería, los electrones mantienen estable el sistema del circuito. En teoría, la magnitud de la corriente está directamente relacionada con la concentración de ácido de la fruta. En este caso, si cambia la longitud del circuito, inevitablemente provocará cambios en el circuito, por lo que también provocará un cambio de voltaje.

Aplicación de batería seca

Una celda seca es un tipo de batería que se utiliza para alimentar equipos y equipos eléctricos portátiles. Una batería es un dispositivo que contiene una o más celdas electroquímicas encargadas de convertir la energía química en energía eléctrica.

Las pilas secas se utilizan principalmente en dispositivos electrónicos portátiles y equipos domésticos. Encontrará artículos cotidianos basados en pilas secas, como linternas, calculadoras, juguetes, relojes e incluso audífonos.

Las baterías secas son un poco caras en comparación con las baterías húmedas tradicionales. Pero el precio es razonable según los beneficios que ofrece, que incluyen:

- Baterías Las pilas secas son compactas y fáciles de transportar, adecuadas para dispositivos portátiles.

- Son ligeros.

- Son relativamente menos resistentes a la sobrecarga.

- El electrolito en las celdas secas es relativamente menos dañino para el medio ambiente, lo que hace que las celdas secas sean ideales para prácticas ecológicas.

¿Por qué se llama batería seca?

Esta es una pregunta interesante. Porque cuando se trata de baterías secas, mucha gente asumirá que la palabra "seca" se toma literalmente. Pero, de hecho, el interior de la celda seca no está completamente seco. El electrolito utilizado en las baterías secas es un gel o una pasta en lugar de un líquido móvil. Esta forma de pasta permanecerá intacta incluso si volteas la batería.

Dos razones prometedoras explican por qué estas celdas secas se denominan celdas secas.

Primero, el electrolito en estas celdas está en un estado no húmedo. No se desbordará incluso si lo mueve o intenta ponerlo boca abajo. Esta característica de no derrame es la razón por la que se denomina "batería de celda seca".

En segundo lugar, el electrolito está en forma de pasta y se puede transportar tan fácilmente como una batería completamente seca.

¿Cuál es la diferencia entre baterías secas y baterías húmedas?

- Hay muchas diferencias entre baterías secas y húmedas. La principal diferencia entre los dos tipos de baterías es que el electrolito de las baterías húmedas es líquido, mientras que el electrolito de las baterías secas es gel o pasta.

Las celdas húmedas se fabrican tradicionalmente en soportes de vidrio. Como líquido, los electrolitos pueden derramarse si no se usan con el cuidado necesario. Esta es la razón por la que usar una batería húmeda es muy peligroso, ya que el electrolito puede causar daños al medio ambiente. Las celdas secas, por otro lado, tienen un electrolito similar a una pasta que proporciona la humedad requerida (baja pero suficiente), que es necesaria para un flujo de corriente cómodo sin interrupciones. Tener un electrolito similar a una pasta significa que la celda seca se puede usar libremente sin la presión del derrame de electrolito.

Las baterías húmedas no son adecuadas para su uso en dispositivos electrónicos portátiles debido a posibles problemas de derrames. Y las pilas secas son perfectas para dispositivos y electrodomésticos portátiles debido a sus propiedades antifugas.

- Los electrolitos líquidos en las baterías húmedas a menudo liberan gases que deben ventilarse, mientras que las baterías secas no tienen ninguno de estos problemas.

- Las baterías secas y recargables son caras en comparación con las baterías húmedas.

- Las baterías secas tienen una vida útil mucho más larga que las baterías húmedas.

- Las baterías húmedas pueden proporcionar un mayor suministro de energía y pueden mantener una reserva de capacidad de almacenamiento. Dado que la potencia total de las pilas secas es inferior a la de las pilas húmedas/

- El electrolito de las baterías húmedas es muy peligroso y puede causar estragos en el medio ambiente.

- Las baterías húmedas son pesadas de transportar y difíciles de mover, mientras que las baterías secas son livianas y se pueden mover fácilmente sin correr riesgos ni asustarse.