โครงสร้างและการทำงานของเซลล์แห้ง

 เซลล์แห้ง มันเป็นแบตเตอรี่ที่มีสื่ออิเล็กโทรไลต์ประกอบด้วยการวางและไม่ใช่วิธีการแก้ปัญหา อย่างไรก็ตามส่วนผสมนี้มีความชื้นในระดับหนึ่งและด้วยเหตุผลเหล่านี้จึงไม่แห้งอย่างเคร่งครัด.

น้ำจำนวนเล็กน้อยก็เพียงพอสำหรับไอออนที่จะเคลื่อนที่และดังนั้นการไหลของอิเล็กตรอนภายในกอง.

ความได้เปรียบอย่างใหญ่หลวงของกองเปียกอันแรกคือเนื่องจากมันเป็นสารอิเล็กโทรไลติคเนื้อหาจึงไม่สามารถรั่วไหลได้ สิ่งที่เกิดขึ้นกับแบตเตอรี่เปียกซึ่งมีอันตรายและละเอียดอ่อนกว่าแบตเตอรี่แห้ง เมื่อพิจารณาถึงความเป็นไปไม่ได้ของการรั่วไหลเซลล์แห้งจะพบการใช้งานในอุปกรณ์พกพาและโทรศัพท์มือถือจำนวนมาก.

ในภาพด้านบนคุณมีแบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอนแห้ง แม่นยำยิ่งขึ้นมันเป็นรุ่นที่ทันสมัยของกองจอร์ชสเลชเช่ จากทั้งหมดมันเป็นเรื่องธรรมดาที่สุดและอาจจะง่ายที่สุด.

อุปกรณ์เหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความสะดวกสบายด้านพลังงานเนื่องจากมีพลังงานเคมีในกระเป๋าของคุณที่สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ และด้วยวิธีนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้าหรือพลังงานที่จ่ายโดยโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่และเครือข่ายเสาและสายเคเบิลที่กว้างใหญ่.

ดัชนี

• 1 โครงสร้างเซลล์แห้ง
  • 1.1 อิเล็กโทรด
  • 1.2 เทอร์มินัล
  • 1.3 ทรายและขี้ผึ้ง
• 2 การดำเนินงาน
  • 2.1 ออกซิเดชันของขั้วไฟฟ้าสังกะสี
  • 2.2 การลดลงของแอมโมเนียมคลอไรด์
  • 2.3 ดาวน์โหลด
• 3 อ้างอิง

โครงสร้างเซลล์แห้ง

โครงสร้างของเซลล์แห้งคืออะไร ในภาพคุณจะเห็นปกของมันซึ่งไม่มีอะไรมากไปกว่าฟิล์มโพลีเมอร์เหล็กและขั้วทั้งสองที่เครื่องซักผ้าหุ้มฉนวนยื่นออกมาจากด้านหน้า.

อย่างไรก็ตามนี่เป็นเพียงลักษณะภายนอกเท่านั้น ในการตกแต่งภายในของมันอยู่ส่วนที่สำคัญที่สุดซึ่งทำให้การทำงานที่เหมาะสม.

เซลล์แห้งแต่ละแห่งจะมีคุณสมบัติของตัวเอง แต่จะพิจารณาเฉพาะแบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอนซึ่งโครงสร้างทั่วไปสำหรับแบตเตอรี่อื่น ๆ ทั้งหมดสามารถกำหนดได้.

แบตเตอรี่ของแบตเตอรี่สองก้อนหรือมากกว่านั้นถูกเข้าใจว่าเป็นแบตเตอรี่และส่วนหลังเป็นเซลล์ voltaic ดังที่อธิบายไว้ในส่วนถัดไป.

ขั้วไฟฟ้า

โครงสร้างภายในของแบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอนแสดงอยู่ในภาพด้านบน ไม่ว่าเซลล์ voltaic นั้นจะต้องมีอิเล็กโทรด (ปกติ) สองขั้ว: หนึ่งอันที่อิเลคตรอนจะถูกปล่อยออกมาและอีกอันหนึ่งที่รับพวกมัน.

อิเล็กโทรดเป็นวัสดุนำไฟฟ้าและจะต้องมีกระแสไฟฟ้าทั้งคู่จะต้องมีอิเลคโตรเนกาติไฟเออร์ที่ต่างกัน.

ตัวอย่างเช่นสังกะสีดีบุกสีขาวที่ล้อมรอบแบตเตอรีคือตำแหน่งที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปยังวงจรไฟฟ้า (อุปกรณ์) ที่เชื่อมต่อ.

ในอีกทางหนึ่งในสื่อทั้งหมดคือขั้วไฟฟ้ากราไฟท์คาร์บอน แช่อยู่ในน้ำพริกซึ่งประกอบด้วย NH₄Cl, ZnCl₂ และ MnO₂.

อิเล็กโทรดนี้เป็นสิ่งที่รับอิเล็กตรอนและสังเกตว่ามันมีสัญลักษณ์ '+' ซึ่งหมายความว่ามันเป็นขั้วบวกของแบตเตอรี่.

ขั้ว

ดังที่เห็นด้านบนแท่งกราไฟท์ในภาพมีขั้วไฟฟ้าบวก; และด้านล่างจากสังกะสีภายในสามารถที่อิเลคตรอนไหลและขั้วลบ.

นั่นคือเหตุผลที่แบตเตอรี่มีเครื่องหมาย '+' หรือ '-' เพื่อระบุวิธีที่ถูกต้องในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์และอนุญาตให้เปิด.

ทรายและขี้ผึ้ง

แม้ว่าจะไม่ได้แสดงวางถูกป้องกันโดยทรายกันกระแทกและตราประทับขี้ผึ้งที่ป้องกันไม่ให้หกหรือสัมผัสกับเหล็กในกรณีที่มีผลกระทบทางกลเล็กน้อยหรือความปั่นป่วน.

การทำงาน

เซลล์แห้งทำงานอย่างไร เริ่มต้นด้วยมันเป็นเซลล์ voltaic นั่นคือมันสร้างกระแสไฟฟ้าจากปฏิกิริยาเคมี ดังนั้นปฏิกิริยารีดอกซ์จึงเกิดขึ้นภายในกองซึ่งสปีชีส์จะได้รับหรือสูญเสียอิเล็กตรอน.

อิเล็กโทรดทำหน้าที่เป็นพื้นผิวที่อำนวยความสะดวกและช่วยให้การพัฒนาของปฏิกิริยาเหล่านี้ อาจมีการเกิดออกซิเดชันหรือการลดลงของสปีชีส์.

เพื่อให้เข้าใจสิ่งนี้ดีขึ้นเราจะอธิบายเฉพาะแง่มุมทางเคมีที่กองสังกะสีคาร์บอนล้อมรอบ.

ออกซิเดชันของขั้วไฟฟ้าสังกะสี

ทันทีที่เปิดใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบตเตอรี่จะปล่อยอิเล็กตรอนออกมาโดยการออกซิไดซ์ขั้วไฟฟ้าสังกะสี สิ่งนี้สามารถถูกแทนด้วยสมการทางเคมีต่อไปนี้:

Zn => Zn²⁺ + 2e^--

หากมี Zn จำนวนมาก²⁺ จะมีขั้วบวกประจุบวกเกิดขึ้นดังนั้นจะไม่มีการออกซิเดชั่นเพิ่มเติม ดังนั้น Zn²⁺ จะต้องกระจายผ่านการวางไปยังแคโทดที่อิเล็กตรอนจะกลับมา.

อิเล็กตรอนเมื่อพวกเขาเปิดใช้งานสิ่งประดิษฐ์พวกเขากลับไปที่อิเล็กโทรดอื่น ๆ : หนึ่งกราไฟท์เพื่อค้นหาสารเคมีบางชนิด "รอมัน".

การลดลงของแอมโมเนียมคลอไรด์

ตามที่ระบุไว้ข้างต้นในพาสต้ามี NH₄Cl และ MnO₂, สารที่เปลี่ยนเป็นกรด pH ของพวกเขา ทันทีที่อิเล็กตรอนเข้าสู่ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้น:

2NH₄⁺ + 2e^- => 2NH₃ + H₂

ทั้งสองผลิตภัณฑ์คือแอมโมเนียและโมเลกุลไฮโดรเจน NH₃ และเอช₂, พวกเขาเป็นก๊าซและดังนั้นจึงสามารถ "ขยาย" กองถ้าพวกเขาไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ; ตัวอย่างเช่นสองต่อไปนี้:

สังกะสี²⁺ + 4NH₃ => [Zn (NH)₃)₄]²⁺

H₂ + 2MnO₂ => 2MnO (OH)

โปรดทราบว่าแอมโมเนียมลดลง (เพิ่มอิเล็กตรอน) ให้กลายเป็น NH₃. ถัดไปก๊าซเหล่านี้ถูกทำให้เป็นกลางโดยส่วนประกอบอื่น ๆ ของการวาง.

คอมเพล็กซ์ [Zn (NH)₃)₄]²⁺ อำนวยความสะดวกในการแพร่กระจายของไอออนไอออน²⁺ ไปทางแคโทดและทำให้แบตเตอรี่ไม่ให้ "หยุด".

วงจรภายนอกของอุปกรณ์ทำหน้าที่เป็นสะพานสำหรับอิเล็กตรอน มิฉะนั้นจะไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างสังกะสีกับขั้วไฟฟ้ากราไฟท์ ในภาพโครงสร้างกล่าวว่าวงจรจะมาเป็นตัวแทนของสายเคเบิลสีดำ.

ปล่อย

แบตเตอรี่แห้งมีหลายรุ่นหลายขนาดและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้ บางส่วนไม่ได้ชาร์จใหม่ได้ (เซลล์ voltaic หลัก) ในขณะที่บางคนไม่ (เซลล์ voltaic รอง).

แบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอนมีแรงดันใช้งาน 1.5V รูปร่างของพวกเขาเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับอิเล็กโทรดและองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์.

จะมีจุดที่อิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดทำปฏิกิริยาและไม่ว่าจะมีการออกซิไดซ์สังกะสีเท่าใดก็จะไม่มีสปีชีส์ใดที่รับอิเล็กตรอนและส่งเสริมการปลดปล่อย.

นอกจากนี้อาจเป็นกรณีที่ก๊าซที่ก่อตัวไม่ถูกทำให้เป็นกลางอีกต่อไปและยังคงอยู่ภายใต้แรงกดดันภายในกอง.

แบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอนและอื่น ๆ ที่ไม่สามารถชาร์จใหม่ได้จะต้องนำมารีไซเคิล เนื่องจากส่วนประกอบของมันโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าพวกเขาเป็นนิกเกิลแคดเมียมเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมโดยการปนเปื้อนดินและน้ำ.

การอ้างอิง

1. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์ (ฉบับที่สี่) Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (8th ed.) CENGAGE การเรียนรู้.
3. แบตเตอรี่ "เซลล์แห้ง" สืบค้นจาก: makahiki.kcc.hawaii.edu
4. Hoffman S. (10 ธันวาคม 2014) แบตเตอรี่เซลล์แห้งคืออะไร? ดึงมาจาก: upsbatterycenter.com
5. วัชพืชจอฟฟรีย์ (24 เมษายน 2017) แบตเตอรี่เซลล์แห้งทำงานอย่างไร Sciencing สืบค้นจาก: sciencing.com
6. Woodford, Chris (2016) แบตเตอรี่ สืบค้นจาก: translatethatstuff.com.