Как работают батарейки?

Любой портативный девайс оснащается батарейками, обеспечивающими электрическое питание гаджетов. Практически каждый человек сегодня использует мобильные устройства, которые часто исчисляются десятками. Но держа в руках смартфон, кухонные весы, часы или другой прибор, мало кто задумывается о том, как именно АКБ снабжают девайсы энергией. Команда «Мир Батареек» решила дать подробное описание, как работает батарейка простыми словами.

Для начала можете изучить, почему батарейки запрещают выкидывать в мусорное ведро.

Состав батареек

Внутри каждого накопителя энергии находятся следующие ключевые компоненты:

• Анод (с отрицательным полюсом). Служит «началом» электрического пути. Аноды изготавливаются из таких материалов (например, цинка), которые готовы отдавать электроны — микроскопические частицы электроэнергии.
• Катод (с положительным полюсом). Служит «концом» пути. Катод выполняется из диоксида марганца или другого материала, эффективно принимающего электроны.
• Электролит. Специальная жидкость или пастообразная смесь, заполняющая пространство между анодом и катодом. Главной задачей электролита является обеспечение свободного перемещения ионов (заряженных атомов или молекул) и замыкание внутренней электрической цепи.
• Сепаратор. В аккумуляторных батареях устанавливаются тонкие изделия, физически разделяющие анод с катодом во избежание их прямого контакта. Это исключает возникновение коротких замыканий и позволяет контролировать потоки ионов.

Возможно, вы заинтересуетесь тем, почему аккумуляторы вздуваются: причинами и мерами безопасности.

Принцип работы батареек

То, как работает простая батарейка, практически никак не отличается от того, как работают батарейки в пульте или профессиональные АКБ для промышленных целей. В основе работы источников энергии лежат химические окислительно-восстановительные процессы:

1. Материал анода отдаёт (теряет) электроны вследствие окисления.
2. Материал катода принимает микрочастицы электроэнергии вследствие восстановления.
3. Электролит обеспечивает движение ионов между полюсами внутри батареи.
4. При подключении аккумулятора к устройству-потребителю часть электронов, отданных (потерянных) анодом, мгновенно перемещаются по внешней электроцепи (провода) к катоду через реципиент, вследствие чего и создаётся всеми известный электрический ток.

Почему батарейки «садятся»

С тем, как работают пальчиковые батарейки и другие источники, мы разобрались. Теперь рассмотрим, как долго работают батарейки. С течением времени происходит замедление химических реакций внутри батареек, и в определённый момент они вообще останавливаются, вследствие чего изделие больше не вырабатывает электричество. Это объясняется несколькими причинами:

• Износ анода и катода. Изделия постепенно истончаются, поскольку сами материалы разрушаются.
• Образование «отходов». Химические реакции провоцируют образование побочных продуктов, накапливающихся на электродах и блокирующих их работу, что мешает передвижению электронов и ионов.
• Высыхание электролита. В ряде батареек электролит испаряется или высыхает с течением времени, что приводит к нарушению внутреннего перемещения ионов.

То, как работает аккумуляторная батарейка, в т. ч. интенсивность её разрядки, зависит от ряда факторов, в частности, от температуры и способа использования. Так, при низких температурах наблюдается замедление химических реакций, из-за чего кажется, что АКБ «садится» быстрее, но на самом деле мороз просто снижает эффективность работы аккумулятора. Если же говорить о высокоинтенсивном использовании устройств-потребителей с максимальной мощностью, это провоцирует ускоренное истощение материалов.

Предлагаем изучить материал о том, как определить, что батарея села.

Разновидности батарей

То, как работает батарейка, зависит от химических элементов, используемых в производстве. Различают следующие виды батареек:

• Солевые. Наиболее простой и недорогой вариант с цинковым анодом, катодом из диоксида марганца и водным солевым электролитом (из хлорида аммония). Такие источники могут покрыть потребности в электричестве устройств относительно малой мощности.
• Щелочные (алкалиновые). Наиболее распространённые изделия, которые намного мощнее первых и способны дольше держать заряд для обеспечения стабильного питания электронных приборов. Здесь в качестве электролита используют щелочной раствор (из гидроксида калия).
• Литиевые. Самые энергоэффективные аккумуляторы с увеличенной ёмкостью, которые имеют небольшой вес и размеры, долговечны и стабильны в работе. Катод обычно выполняется из лития, а анод — из оксида меди или диоксида марганца. Такие батареи используются в высокоточной электронике, мощных фонарях и прочих приборах, нуждающихся в большом количестве энергии.

Купить батарейки для портативной электроники вы можете в компании «Мир Батареек». Мы почти 15 лет поставляем качественные батарейки, аккумуляторы, зарядные устройства и другие сопутствующие аксессуары по выгодным ценам с быстрой доставкой по Москве и области.