알칼리 배터리는 가장 일반적으로 사용되는 배터리 유형입니다. 에너지 생산이 줄어든 경우 배터리는 재충전 할 수 있으므로 인기가 있습니다. 배터리의 기본 원리는 화학 반응으로 인해 전기를 생산하기 위해 생성 된 전자의 움직임을 활용하는 것입니다.
알칼리 배터리의 역사
프랑스 과학자 George Leclanche는 첫 번째 유형의 배터리를 발명했습니다. Lechlanche의 세포는 전해 용액, 탈분극기 및 2 개의 전극을 사용하여 만들어졌습니다. 그러나이 셀은 휴대용이거나 불연속이 아닙니다. Lechlance 셀의 단점에 대응하기 위해 알칼리성 배터리가 만들어졌습니다.
Eveready Battery의 캐나다 화학 엔지니어 인 Lew Urry는 최초의 알칼리성 세포를 만들었습니다. 알칼리 배터리는 일반적으로 원통형이며 화학 반응을 겪는 화학 물질이 포함되어 있습니다. 알칼리성 세포는 유적 수명이 좋은 휴대용 배터리를 만들기 위해 개발되었습니다.
알칼리 배터리 건설
중공 스틸 드럼은 알칼리성 세포의 몸체를 형성합니다. 그것은 내부 화학 물질의 용기와 반응을위한 음극 역할을합니다. 약간의 투영이있는 캡이 배터리의 양극 단자로 상단에 배치됩니다. 이산화 망간은 배터리의 캐소드 혼합물을 위해 미세한 곡물 형태로 분말되어 석탄 먼지와 혼합됩니다. 그런 다음 혼합물을 벽에 뿌려서 원통형 용기의 안쪽에 부착됩니다.
종이 분리기는 이산화물과 안쪽의 이산화물과 양극 사이에 삽입됩니다. 나머지 공간은 종이 분리기에 가루 아연으로 채워져있는 곳으로 양극으로 작용합니다. 분리기 용지는 수산화 칼륨에 사전 흡수되어 이산화물과 아연 양극 사이의 전해질 역할을합니다.
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핀은 배터리의 중앙 축 위치에 삽입되어 음전하를 수집합니다. 이 핀은 배터리 바깥 쪽 바닥의 플레이트에 연결됩니다. 플라스틱 덮개는 배터리의 플레이트와 양의 드럼을 분리합니다. 삽입 된 핀은 음성 수집기 핀이라고하며 일반적으로 황동과 같은 금속으로 만들어집니다.
알칼리 배터리의 작동 원리
알칼리 배터리는 화학 에너지를 통해 전기를 생산합니다. 배터리 내부에서 두 가지 다른 반응이 발생합니다. 양극의 양극 반응 및 음극에서의 음극 반응. 이러한 반응이 발생하는 일반적인 배지 역할을하는 전해질은 두 전극 사이의 종이 분리기에 담긴 수산화 칼륨입니다.
양극에서, 산화는 발생하며 전자의 방출을 포함한다. 아연 전극은 산화 아연을 형성하기 위해 산화된다. 양극 반응은
로 작성 될 수 있습니다
Zns + 2HO – AQ → ZnOS + H2O + 2E -
이 반응의 에너지는 Eanode =–1.28 V
입니다.음극에서, 감소는 발생하며 전자의 이득을 포함한다. 망간은 +4 산화 상태에서 +2 산화 상태로 감소합니다. 음극 반응은
로 제공 될 수있다2MNO2 (S) + H2OAQ + 2E– → MN2O3 (S) + 2OH – AQ
이 반응의 에너지는 ecathode =+0.15 v
로 제공됩니다.총체적으로 복용하면 알칼리성 세포에서 계속 발생하는 반응은
에 의해 주어진다.Zns + 2Mno2 Mn2O3 + ZnO
반응에 의해 생성되는 전체 에너지 또는 전압은
로 제공됩니다.
Ecell =ecathode - Eanode
ecell =0.15-(-1.28) v
Ecell =1.43 V
일반적으로 알칼리성 배터리는 1.5V로 평가되며 방전이없는 신선한 알칼리성 셀은 1.5 ~ 1.65 볼트의 잠재력을 가질 수 있습니다. 두 반응 모두에서, 전자는 양극 반응에 의해 생성되며 음극 반응에 의해 사용된다. 양극과 음극이 분리됨에 따라, 전자가 양극에서 음극으로 이동하는 유일한 방법은 외부 회로를 통한 것입니다. 이 전자의 움직임은 배터리로부터 전기를 가져옵니다.
장점과 단점
- 고 에너지 밀도는 알칼리성 세포에서 관찰됩니다
- 알칼리성 세포는 지속적으로 또는 응용 분야와의 휴식에 사용될 수 있습니다
- 알칼리성 세포는 높은 배출 속도와 낮은 배출 속도에서 일정한 출력을 유지합니다
- 그들은 또한 주변 온도에서 일정한 출력과 저온
- 알칼리성 세포는 더 긴 유적 수명과 함께 내부 저항이 거의 없습니다
- 누출 줄
알칼리성 세포의 유일한 단점은 전 세계의 막대한 수요를 감안할 때 비교적 높은 생산 비용입니다.
알칼리 배터리의 유형
알칼리 배터리는 전극 사이의 전해질 역할을하는 데 사용되는 알칼리에서 이름을 얻습니다. 이 예에서와 같이, 수산화 칼륨은 알칼리 인 전해질로 사용됩니다. 세포의 판에 사용 된 활성 재료를 기반으로, 알칼리 세포는 4 가지 유형으로 제공됩니다.
- 니켈 철
- 니켈 카드뮴
- 은 아연
- Alkum 배터리
결론
알칼리 배터리는 현재 가장 인기있는 배터리입니다. 에너지 생산이 줄어든 경우 배터리는 재충전 할 수 있으므로 인기가 있습니다. 배터리의 기본 원리는 전기를 생산하기 위해 화학 반응으로 인해 발생하는 전자의 움직임을 활용하는 것입니다.
캐나다 화학 엔지니어 작업은 첫 번째 알칼리성 세포를 만들었습니다. 알칼리 배터리는 일반적으로 원통형이며 내부에서 화학적 반응을 겪는 화학 물질이 포함되어 있습니다. 알칼리성 세포는 휴대용이며 유적 수명이 좋은 배터리를 만들기 위해 개발되었습니다.
