La estructura de la batería y su principio de funcionamiento.
Es bastante largo, ¡ten paciencia!
La primera es la clasificación. Según las materias primas internas, generalmente se divide en alcalinas y ácidas.
La primera batería práctica que entró en el mercado fue la batería seca de zinc-manganeso. Ya en 1860, el francés George Leclanche inventó el prototipo de batería ácida de zinc-manganeso, por lo que esta batería también se llamó batería Leclanche. Su carcasa es un cilindro de zinc como electrodo negativo, el centro de la batería es una varilla de grafito como material conductor positivo, el área del electrodo positivo es dióxido de manganeso en polvo y polvo de carbono que rodea la varilla de grafito, y el área del electrodo negativo es una pasta. Mezcla de ZnCl2 y NH4Cl.
Las pilas alcalinas de zinc-manganeso no empezaron a entrar en el mercado hasta después de la década de 1950. En los últimos años, en el mercado chino, las baterías ácidas de zinc-manganeso están siendo reemplazadas por baterías alcalinas de zinc-manganeso más caras. El electrolito de las pilas alcalinas de zinc-manganeso es el KOH.
La estructura de una batería alcalina es completamente opuesta a la de una batería ácida. El centro de la batería es el electrodo negativo, con el zinc en forma de polvo en la capa exterior. es una mezcla de MnO2 y KOH, y la carcasa exterior es un cilindro de acero. Las baterías alcalinas de zinc-manganeso superan las deficiencias de las baterías ácidas, como el tiempo de almacenamiento y el voltaje inestable, pero siguen siendo baterías desechables.
Ambas tienen el mismo voltaje, 1,5V, pero la pila alcalina del mismo tamaño tiene mayor capacidad y se adapta mejor a grandes descargas de corriente.
2. ¿De qué partes se compone una batería?
Cualquier batería consta de cuatro partes, a saber, electrodos, electrolitos, separadores y carcasas.
¿Qué es un electrodo de batería?
Un electrodo es la parte central de una batería. Generalmente está compuesto por un material activo y un esqueleto conductor. El material activo es una sustancia que. Puede liberar energía eléctrica a través de cambios químicos y conducir electricidad. El esqueleto desempeña principalmente el papel de conducir electrones y soportar materiales activos. Los electrodos de la batería se dividen en electrodos positivos (electrodos) y electrodos negativos (electrodos). El extremo marcado "+" en el logotipo de la batería es el polo positivo y el extremo marcado "-" es el polo negativo.
¿Cuál es el principio de funcionamiento de la batería?
El proceso de uso de la batería es el proceso de descarga de la batería. Cuando la batería se descarga, se realiza una reacción de oxidación en el electrodo negativo, los electrones. se proporcionan al exterior y se realiza una reacción de reducción en el electrodo positivo. Se reciben electrones del circuito externo y la corriente fluye desde el electrodo positivo al electrodo negativo a través del circuito externo. Los iones se mueven de manera direccional entre los electrodos positivo y negativo dentro de la batería para conducir la electricidad. Los cationes fluyen hacia el electrodo positivo y los aniones fluyen hacia el electrodo negativo. El electrodo negativo descargado de la batería es el ánodo y el electrodo positivo descargado es el cátodo. Se produce una reacción de oxidación en la interfaz de los dos conductores del ánodo y se produce una reacción de reducción en la interfaz de los dos conductores del cátodo. . Toda la batería forma un sistema de descarga completo compuesto por el sistema electrónico del circuito externo y el sistema iónico de la solución electrolítica, generando así energía eléctrica para el suministro de energía.
¿Qué es una batería recargable?
Las baterías recargables, también conocidas como acumuladores y baterías secundarias, son baterías que se pueden recargar y utilizar repetidamente. Los más comunes incluyen: baterías de plomo-ácido (comúnmente conocidas como "batería" cuando se usan en automóviles), baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de iones de litio, etc.
¿Por qué se pueden recargar las baterías recargables?
Las baterías recargables generalmente tienen las mismas características electroquímicas, es decir: la reacción química es una reacción reversible y la energía eléctrica puede liberarse mediante energía externa. fuente de alimentación. Convierte en energía química para restaurar la batería descargada a su estado original. Nota: Si la reacción química es irreversible, la batería no se puede cargar; de lo contrario, se producirán fugas, explosiones, etc. Así son las pilas secas.
*Compra de batería
Cómo comprar una batería primaria
(1) Primero, seleccione el tipo y tamaño de la batería de acuerdo con los requisitos del aparato eléctrico. y El consumo de energía y las características de los aparatos eléctricos determinan qué tipo de batería comprar. Por ejemplo, las máquinas BP generalmente usan baterías alcalinas de zinc-manganeso y los controles remotos generalmente usan baterías de zinc-manganeso comunes para cumplir con los requisitos de uso;
(2) Prefiera los productos recomendados por el departamento de gestión de la industria de baterías y compre baterías de marca con gran volumen de ventas y alta calidad.
(3) Preste atención a la vida útil de la batería; y compre baterías que se hayan producido recientemente. Las baterías que indican la vida útil generalmente son difíciles de identificar al comprar, por lo que debe consultar
(4) Preste atención a la apariencia de la batería para ver si hay; cualquier signo de fuga
(5) La marca debe indicar el fabricante de producción, la polaridad de la batería, el modelo de la batería, el voltaje nominal, la marca, etc. Al comprar baterías alcalinas de manganeso, debe verificar el modelo o si existen. son palabras ALCALINAS o LR.
Cómo almacenar las baterías
Generalmente, hay una autodescarga dentro de la batería, comúnmente conocida como "quedarse sin energía", especialmente el tiempo de almacenamiento y el entorno de almacenamiento de la batería. la temperatura, tiene un gran impacto en ella. Por lo general, cuanto mayor sea el tiempo de almacenamiento y mayor sea la temperatura, mayor será la "descarga" de la batería, cuanto mayor sea la temperatura y mayor la humedad, más conductores se volverán los contactos de la batería; oxidado y difícil de usar, y también aumentará la "descarga" de la batería, por lo que las condiciones de almacenamiento de la batería son:
(1) El área de almacenamiento de la batería debe estar limpia, fresca y ventilada; >
(2) La temperatura debe estar entre 10 y 30 ℃ y generalmente no debe exceder los 40 ℃ y la humedad relativa generalmente no supera el 65 %.
(3) El tiempo de almacenamiento no debe ser demasiado largo. Deben estar ordenados durante el almacenamiento. No conecte los polos positivo y negativo para provocar un cortocircuito de la batería.
(2) No mezcle baterías viejas y nuevas, ni se pueden mezclar baterías del mismo modelo pero de diferentes tipos.
(3) No utilice calentamiento, carga u otros métodos; para regenerar baterías primarias
(4) No cortocircuitar la batería
(5) No desmontar ni calentar la batería
(6) Los aparatos eléctricos deben desconectarse después de su uso. En primer lugar, se debe retirar la batería si no se utiliza durante un período prolongado.
¿Una batería sin vida útil es un producto inferior?
Según la normativa, el embalaje de la batería debe estar marcado con la fecha de producción o la fecha de caducidad. Si no está marcado, puede. ser considerado un producto inferior.
Cómo determinar la fecha de fábrica de una batería
Las baterías de batería generalmente imprimen la vida útil en lugar de la fecha de fábrica. La fecha de fábrica aproximada debe calcularse a partir de la vida útil. , "02-01" es válido para 2001-2 meses, generalmente:
(1) La vida útil de las pilas alcalinas es de 3 años
(2) La vida útil de; Las baterías tipo P son de 2 años;
(3) La vida útil de las baterías normales es de 1 año.
(4) Las marcas extranjeras tienen una vida útil impresa de 1 a 2 años; más que las marcas nacionales, por lo que se deben agregar los tiempos de referencia anteriores para diferentes tipos de baterías.
*Batería y Medio Ambiente
¿Qué es una batería verde?
La llamada batería verde es una batería que cumple con los requisitos de protección ambiental, incluidos dos significados: ① no utiliza materiales que contengan ingredientes tóxicos; ② no contamina el medio ambiente durante el proceso de producción.
¿Las pilas suelen ser perjudiciales para el cuerpo humano cuando se utilizan?
Los metales pesados como el mercurio en las baterías secas, el cadmio en las baterías de cadmio-níquel y el plomo en las baterías de plomo-ácido son tóxicos, por lo que estas baterías contienen sustancias tóxicas que provocarán sustancias nocivas durante el proceso de producción. o después de su descarte, a partir de la estrategia de desarrollo sostenible se deben desarrollar baterías libres de mercurio. Estas baterías libres de contaminación se denominan baterías verdes.
¿Sustancias peligrosas en las baterías y sus peligros?
El daño de las baterías al medio ambiente se refiere principalmente a la contaminación ambiental causada por el proceso de producción de las baterías y las baterías desechadas. Los contaminantes son principalmente metales pesados nocivos, ácidos, álcalis y electrolitos orgánicos. Por ejemplo: el plomo y el ácido sulfúrico de las baterías de plomo-ácido pueden ser absorbidos por las plantas después de contaminar el sistema de agua y acumularse en el cuerpo humano a través de los alimentos, afectando la mente, la digestión, los huesos y el sistema sanguíneo y causando anemia; la calidad del suelo se deteriore y afecte el crecimiento de los cultivos. Los compuestos de cadmio en las baterías de níquel-cadmio pueden acumularse en plantas y organismos acuáticos. El envenenamiento humano es causado principalmente por la ingestión de agua, alimentos y aire a través de la digestión y el tracto respiratorio. El período de incubación de la acumulación de cadmio en el cuerpo humano es de 10 a 10 años. 30 años. El cadmio puede provocar hipertensión arterial, neuralgia, osteoporosis, nefritis y trastornos endocrinos. La espantosa "enfermedad del dolor de huesos" que ocurrió en Japón fue causada por envenenamiento con cadmio.
El mercurio de las pilas de zinc-manganeso y de las pilas alcalinas de zinc-manganeso es un metal altamente tóxico. Contamina principalmente el sistema de agua a través de las pilas desechadas y se convierte en grupos metilo que los organismos que se encuentran bajo el agua absorben fácilmente. La acción de los microorganismos, después de ser absorbido por el cuerpo, puede dañar el cerebro y los riñones humanos.
La contaminación de las baterías al medio ambiente también incluye la contaminación por metales pesados como el cobre y el níquel, la contaminación por álcalis en las baterías alcalinas de zinc-manganeso, níquel cadmio y níquel-hidrógeno, y la contaminación por electrolitos orgánicos en las baterías de litio. y baterías de iones de litio.
¿Cuáles son los requisitos para las baterías respetuosas con el medio ambiente en varios países del mundo?
Para proteger la tierra en la que vivimos los seres humanos, la gente es cada vez más consciente de la protección del medio ambiente. Las sustancias tóxicas en las baterías, como el mercurio y el cadmio, también han recibido atención por parte de la industria. se ha detenido la producción de pilas de mercurio y de zinc-manganeso, las pilas alcalinas de manganeso deben estar libres de mercurio; las pilas de cadmio-níquel se están transformando en pilas de hidrógeno-níquel, etc. En una palabra, las pilas se están desarrollando en un entorno verde y contaminante. -dirección libre.
Los gobiernos de todo el mundo conceden gran importancia a la prohibición del uso de baterías contaminantes. A finales de 1997, los nueve ministerios y comisiones de mi país publicaron conjuntamente un aviso sobre el "Reglamento para limitar el contenido de mercurio de los productos de baterías", que estipulaba que a partir del 1 de enero de 2001, la producción nacional de diversos tipos de productos con un Se prohíbe un contenido de mercurio superior al 0,025% del peso de la batería. A partir del 1 de enero de 2001, todos los productos de baterías nacionales y extranjeros (incluidas las baterías combinadas con aparatos eléctricos) que ingresen al mercado nacional deben estar marcados con contenido de mercurio (como, por ejemplo). 'bajo en mercurio' o 'bajo en mercurio') en la indicación de batería de la unidad, las baterías que no indican contenido de mercurio no pueden ingresar al mercado a partir del 1 de enero de 2002, la distribución nacional de baterías con; Está prohibido un contenido de mercurio superior al 0,025% del peso de la batería. El aviso también estipula que a partir del 1 de enero de 2005, se prohíbe la producción nacional de pilas alcalinas de manganeso con un contenido de mercurio superior al 0,0001% del peso de la batería; a partir del 1 de enero de 2006, se prohíbe la distribución nacional de pilas alcalinas de manganeso con un contenido de mercurio superior al 0,0001% del peso de la batería; Se prohíbe un contenido de mercurio superior al 0,0001% del peso de la batería en las pilas alcalinas de manganeso.
En el extranjero se ha prestado atención al problema de la contaminación de las baterías desde hace mucho tiempo. Muchos países y regiones han restringido y prohibido estrictamente el uso de baterías contaminantes en forma de leyes y exigen la eliminación de las baterías usadas. La mayoría de los países han dejado de producir pilas de mercurio, y las pilas de zinc-manganeso y las pilas alcalinas-manganeso utilizadas en los países desarrollados han dejado de producir mercurio. La producción de baterías de níquel-cadmio disminuye año tras año y, en consecuencia, se están desarrollando baterías de níquel-hidrógeno. También se han adoptado disposiciones para el reciclaje de baterías de níquel-cadmio. Para el año 2000, aproximadamente la mayoría de ellas serán recicladas y procesadas. Incluso las baterías de iones de litio recién desarrolladas deben reciclarse y procesarse. Cada año se celebra una conferencia internacional sobre reciclaje de baterías usadas para promover el reciclaje y el procesamiento de baterías usadas en varios países y regiones.
En el nuevo siglo, marcaremos el comienzo de una era de baterías verdes.
Batería y medio ambiente
La batería alcalina recargable de zinc-manganeso "Yijiale" de 1,5 V ha experimentado una profunda transformación tecnológica de las baterías alcalinas tradicionales, lo que la hace tener una mayor capacidad. -descarga, se puede cargar y descargar repetidamente, no tiene efecto memoria, no contiene mercurio, cadmio y no contamina. Hoy en día, cuando la contaminación ambiental es cada vez más grave y la presión de la vida aumenta, elija un estilo de vida ecológico y respetuoso con el medio ambiente. y las necesidades diarias para usted y su familia, no solo salva la riqueza de la familia y la sociedad, sino que también protege la tierra en la que vivimos.
*Clasificación y comparación
Existen diferentes métodos para clasificar las baterías. Los métodos de clasificación generalmente se pueden dividir en tres categorías principales
La primera categoría: según. La clasificación de categorías de electrolitos incluye: baterías alcalinas, baterías cuyo electrolito es principalmente una solución acuosa de hidróxido de potasio, como: baterías alcalinas de zinc y manganeso (comúnmente conocidas como baterías alcalinas de manganeso o baterías alcalinas), baterías de níquel cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, etc.; , Utilice principalmente una solución acuosa de ácido sulfúrico como medio, como baterías de plomo-ácido, utilice una solución salina como medio, como baterías secas de zinc y manganeso (algunos consumidores también las llaman baterías ácidas), baterías activadas por agua de mar, etc.; baterías de electrolitos orgánicos, principalmente baterías que utilizan soluciones orgánicas como medio, como baterías de litio y baterías de iones de litio.
La segunda categoría: clasificadas según la naturaleza del trabajo y los métodos de almacenamiento: baterías primarias, también conocidas como baterías primarias, es decir, baterías que no se pueden recargar, como las baterías secas de zinc-manganeso, baterías primarias de litio. baterías, etc.; baterías secundarias, es decir, baterías recargables, como baterías de níquel-hidrógeno, baterías de iones de litio, baterías de níquel-cadmio, etc., que también se denominan baterías secundarias; pilas de combustible, es decir, se añaden continuamente materiales activos a la batería desde el exterior cuando la batería está funcionando, como pilas de combustible de hidrógeno y oxígeno, es decir, las baterías no están en contacto directo con el electrolito. durante el almacenamiento, y el electrolito no se agrega hasta que se usa la batería, como las baterías de magnesio y cloruro de plata, también conocidas como baterías activadas por agua de mar.
La tercera categoría: dividida según los materiales positivos y negativos utilizados en la batería, que incluyen: baterías de la serie de zinc, como baterías de zinc-manganeso, baterías de zinc-plata, etc.; como baterías de cadmio-níquel, baterías de níquel-hidrógeno, etc.; baterías de la serie de plomo, como baterías de plomo-ácido, etc.; baterías de la serie de litio-magnesio, etc.; pilas, pilas alcalinas de manganeso, etc.; pilas de la serie aire (oxígeno), como pilas de zinc-aire, etc.