Az akkumulátor, vagy az elektrokémiai cellák soros-párhuzamos kombinációja energiatároló eszköz, amely továbbra is széles körben használatban van. Az akkumulátorok alapvető megoszlása felhasználásuk szerint a töltési képességükre vonatkozik.
Tehát vannak primer cellák - amelyek nem tölthetők és másodlagos (újratölthető) cellák.
Az elsődleges sejteket nem lehet újratölteni, és élettartamuk lejárta után el kell dobni. Ha az elektrolit nem folyékony, száraz cellákról beszélünk.
Primer sejtek általában magas energia sűrűséggel, kapacitással, lassan ürülnek, könnyen használhatóak és nem túl drágák. Az alkáli elemek valószínűleg a leggyakrabban használt elsődleges elemek.
Általában cink-anóddal, szén-katóddal és elektrolittal rendelkeznek. Az alkáli elemek kisülésének feszültséggörbéje nagyon meredek (majdnem lineáris).
Amikor az akkumulátor kiürül, feszültsége szinte lineárisan csökken. Az ilyen cellák ezért nem alkalmasak digitális kamerákra, mivel működésükhöz viszonylag magas feszültséget igényelnek. Az alkáli akkumulátor tehát néhány óra használat után "üres", bár a valóságban nem az.
A primer cellák többsége kényelmes, mindig elérhető és környezetbarát. Rendkívül magas energia sűrűségük van.
Csak az utóbbi években az újratölthető elemek elérték az elsődleges cellák sűrűségét, de a hagyományos alkáli elemek majdnem 50% -kal több energiát termelnek, mint egy hasonló Li-Ion szekunder elem..
Ezek a cellák folyamatosan töltenek és szolgáltatnak mindenféle eszközt, az alapvető, az összes ismert eszköztől a speciális eszközökig és alkalmazásokig. Az elsődleges cellákat leggyakrabban karóra, távirányító, gyermekjáték és a nem igényes szórakoztató elektronika területén használják. Ezeket akkor is használják, ha a töltés nem kivitelezhető vagy lehetetlen, katonai és mentési technikák esetén, nehezen hozzáférhető ellenőrző állomásokon és hasonló.
Az alacsony árak miatt különösen akkor alkalmazhatók, amikor az energiaigény nem túl magas, ahol az eszközök működéséhez nem igényelnek magas energiaszintet, és csak állandó feszültségre van szükségük.
A hordozható eszközök (pl. Laptopok, okostelefonok vagy MP3-lejátszók) növekedésével egyre növekszik a jó akkumulátorok iránti igény, amelyeket nem kell néhány naponta cserélnünk. És itt jön az újratölthető (másodlagos) cellák szükségességéhez.
Munkájuk elvét tekintve ugyanaz - az elektromos áramot anód, katódok és elektrolitok kémiai reakciója útján állítják elő, de a különbség az elemekben lévő cellák kémiai összetételében mutatkozik meg..
Itt van az a helyzet, hogy a kémiai reakció megfordítható. Amikor az akkumulátor „fogyaszt” (vagy ha a negatív töltésű ionok az akkumulátor pozitív oldalára kerülnek), akkor az akkumulátor töltődik. Ha egy szekunder cellát egy külső áramforráshoz (például elektromossághoz) csatlakoztat, az ellenkező folyamat zajlik le - a negatív töltésű ionok visszatérnek az akkumulátor negatív oldalára, és újra felhasználhatók.
A piacon a leggyakrabban használt másodlagos elemek: lítium-ion (LiOn), nikkel-fém-hidrid (NiMH) és nikkel-kadmium (NiCd). A másodlagos akkumulátorokról azt kell mondanunk, hogy nem mind azonosak. A NiCd (nikkel-kadmium) voltak az első másodlagos akkumulátorok, amelyeket a világ minden táján használtak, ám ezeknek csak egy kis problémája volt - „memóriahatás”.
A memóriahatás azt jelenti, hogy minden alkalommal meg kell újratölteni és kiüríteni őket, különben gyorsan elveszítik kapacitásukat. Ez olyan helyzethez vezetett, hogy az emberek a nikkel-fém-hidridre (NiMH) váltanak. Valamivel nagyobb kapacitással rendelkeznek, és nem szenvedtek „a memória hatástól”, de élettartama rövid volt - kb. Százszor tölthette ki és ürítheti őket..
És végül, manapság a legnépszerűbb LiOn akkumulátorokat használják, amelyek a legjobb változatnak bizonyultak. Lehet, hogy kapacitása valamivel kisebb, de az előállításuk technológiája egyszerűbb, mint az előzőekben említettek, kisebbek, könnyebbek és 1000 töltési és kisütési ciklusúak.
Az elsődleges sejtek leggyakrabban „száraz sejtek” - az előállításuk technológiája szempontjából. Ennek oka az, hogy az akkumulátorban nincs folyadék, de a cellák tele vannak pasztával, amely lehetővé teszi az ionok mozgását, de megakadályozza azok kiömlését. A másodlagos sejtek a másik két sejttípust használják - nedves sejteket (folyékony, elárasztott sejtek) és olvadt sót (kissé eltérő összetételű folyékony sejtek)..
A primer sejtek nagy belső ellenállásúak, visszafordíthatatlan kémiai reakcióval rendelkeznek, nagyobb kapacitással rendelkeznek, általában kisebbek és könnyebbek, és összességében olcsóbbak. A másodlagos sejtek alacsonyabb belső ellenállással rendelkeznek, feltölteni kell, megfordítható kémiai reakciókkal bonyolultabb és drágább.
Az elsődleges cellákat olyan eszközökben használják, amelyeknek kicsi, de állandó áramára van szükségük - órák, játékok, biztonsági felszerelések és így tovább. A másodlagos cellákat hordozható eszközökben használják - laptopok, mobiltelefonok, mp3 lejátszók, táblagépek stb.