22 años de personalización de baterías
Aug 07, 2020 Pageview：901
Una batería es un dispositivo que almacena energía en forma de sustancia química y la convierte en energía eléctrica cuando es necesario. Y estas son las baterías comunes, las que tienen la forma cilíndrica muy familiar. No hay batería que almacene energía eléctrica y cada batería almacena energía de alguna otra forma. Para saber más sobre cómo funcionan las baterías, le recomendamos que continúe leyendo para averiguarlo y aprender todo lo que necesita saber sobre el funcionamiento de la batería.
¿Cuál es el principio de funcionamiento de la batería?
+ Cuando dos metales diferentes llamados electrodos se colocan en un electrolito diluido, ocurren reacciones de oxidación y reducción en los electrodos, dependiendo del contacto de electrodos de los electrodos metálicos. Debido a la reacción de oxidación, un electrodo recibe una carga negativa llamada cátodo. Otro electrodo recibe una carga positiva llamada ánodo debido a la reacción de reducción. El cátodo hace la terminal negativa mientras que el ánodo hace la terminal positiva de una celda o batería.
Para comprender el principio fundamental de la batería, debe comprender el concepto básico de afinidad de electrones. Cuando dos, a diferencia de los metales, se colocan en un electrolito, se genera una diferencia de potencial entre estos metales.
Se descubre que cuando algunos compuestos particulares se agregan al agua, se disuelven y generan iones positivos y negativos. Este tipo de compuesto se conoce como electrolito. La energía producida durante la aceptación de un electrón por un átomo neutro se llama afinidad electrónica. Si se colocan dos tipos diferentes de metales en la misma solución de electrolitos, uno ganará electrones mientras que el otro terminará liberando electrones. Y qué metal ganará electrones y cuál perderá depende de la afinidad electrónica. El metal que tiene una afinidad menor adquirirá electrones de los iones -ve de la solución de electrolito.
Por otro lado, el metal que tiene una alta afinidad electrónica terminará liberando electrones. En consecuencia, habrá una diferencia clave en la concentración de electrones entre estos dos metales. Esta diferencia conduce a la formación de una diferencia de potencial eléctrico entre los metales. Esta diferencia o fem se puede utilizar como fuente de voltaje en cualquier circuito eléctrico. Ese es el principio de funcionamiento general de la batería.
¿Cómo almacena energía una batería?
Hay dos tipos básicos de baterías de almacenamiento de productos químicos: recargables o de celda secundaria, de celda primaria o no recargables. En lo que respecta al almacenamiento de energía, o también a la descarga de electricidad, son idénticos. Es solo una preocupación si los procedimientos químicos involucrados permiten múltiples cargas y descargas.
Todas las celdas electroquímicas tienen dos electrodos. El área entre los electrodos está llena de un electrolito, un fluido iónico que conduce la electricidad. Un electrodo (ánodo) permite que los electrones salgan de él. Otro, el cátodo, los recibe. La energía se almacena en compuestos especiales que forman el ánodo, el cátodo y el electrolito, por ejemplo, zinc, cobre y SO4.
El ánodo sufre una reacción de oxidación: durante la descarga, dos o más iones se combinan con el ánodo para formar un compuesto y también liberar 1 o más electrones. Y el cátodo sufre una reacción de reducción en la que el material del que está hecho el cátodo forma compuestos con iones y electrones libres.
¿Cómo se agota una batería?
Cuando la sustancia activa de las placas no puede mantener el flujo de descarga, la batería "muere". Generalmente, la batería de un automóvil (o temprana) "envejece" a medida que el material de la placa positiva activa se desprende (o se descascara) debido a la expansión y compresión normales que se producen a lo largo de los ciclos de carga y descarga. Hace que la placa pierda capacidad, y un residuo marrón llamado lodo o "lodo" se acumula en la parte inferior de la caja, así como un cortocircuito en la placa de una celda. Dañará la batería lo más rápido posible.
En climas cálidos, el crecimiento positivo de la rejilla, el daño positivo del metal de la rejilla, la contracción negativa de la rejilla, el pandeo de la placa o la pérdida de agua son causas adicionales de falla. Las descargas profundas, la vibración, el calor, la carga rápida y la sobrecarga estimulan el proceso de "envejecimiento". Aproximadamente el 50% de las fallas prematuras de las baterías de los automóviles se deben a la falta de mantenimiento, la evaporación del calor geotérmico alto o la pérdida de agua para la recarga normal debido a la sobrecarga. El crecimiento positivo de la red y la subcarga inducida por la sulfatación pueden provocar fallas prematuras.
La vida útil de una batería está relacionada con su edad química, que es mayor que el tiempo transcurrido desde que se ensambla la batería. La edad química de la batería se toma de una combinación compleja de varios factores, incluido el historial de temperatura y el patrón de carga. Todas las baterías recargables son utilizables y no son químicamente efectivas con el tiempo. A medida que las baterías de iones de litio envejecen químicamente, la cantidad de carga que contienen disminuye, la vida útil de la batería disminuye y el rendimiento máximo disminuye.
Conclusión
Eso es. Aquí hemos cubierto la idea básica de cómo funcionan las baterías. La energía se almacena en compuestos especiales que forman el ánodo, el cátodo y el electrolito. La batería alcanza un estado de carga durante la recarga o construcción de la unidad. Durante la descarga, la sustancia química en el ánodo libera electrones y los iones del electrolito experimentan una reacción de oxidación. Muchos procesos electroquímicos y térmicos tienen lugar al mismo tiempo, e incluso las combinaciones de celdas más prácticas empaquetadas en forma de baterías no pueden representar completamente todos los procesos. Por lo tanto, la aproximación de las reacciones básicas es solo una breve descripción de lo que realmente sucede, pero también ayuda a explicar el principio de funcionamiento básico de la batería.
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