Razlika između primarne i sekundarne ćelije

Baterija, ili serijska - paralelna kombinacija elektrokemijskih ćelija, uređaj je za skladištenje energije koji se i danas intenzivno koristi. Osnovna podjela baterija prema njihovoj upotrebi odnosi se na njihovu sposobnost punjenja.

Dakle, postoje primarne ćelije - koje se ne mogu napuniti i sekundarne (punjive) ćelije.

Što je primarna ćelija?

Primarne ćelije su one koje se ne mogu napuniti i potrebno ih je odbaciti nakon isteka životnog vijeka. Ako elektrolit nije u tekućem obliku, govorimo o suhim stanicama.

Primarne stanice obično imaju veliku gustoću energije, kapacitet, polako se prazne, jednostavni su za upotrebu i nisu pretjerano skupi. Alkalne su vjerojatno najčešće korištene primarne baterije.

Obično imaju cink anodu, ugljični katod i elektrolit. Krivulja napona za pražnjenje alkalnih baterija vrlo je strma (gotovo linearna).

Kad se baterija isprazni, napon joj pada gotovo linearno. Takve stanice stoga nisu prikladne za digitalne fotoaparate, jer za svoj rad trebaju relativno visoki napon. Alkalna se baterija nakon nekoliko sati korištenja prikazuje kao „prazna“, iako u stvarnosti nije.

Većina primarnih ćelija su udobne, uvijek dostupne i ekološke. Oni također imaju izuzetno visoku gustoću energije.

Tek posljednjih godina punjive ćelije dostigle su gustoću primarnih ćelija, ali konvencionalne alkalne baterije proizvode gotovo 50% više energije od usporedive Li-Ion sekundarne ćelije.

Te stanice neprekidno pune i opskrbljuju sve vrste uređaja, od osnovnih, svih poznatih uređaja do specijaliziranih uređaja i aplikacija. Primarne ćelije najčešće se koriste u ručnim satovima, daljinskim upravljačima, dječjim igračkama i ne zahtjevnoj zabavnoj elektronici. Također se koriste tamo gdje je punjenje nepraktično ili nemoguće, u slučajevima vojne i spasilačke tehnike, u teško pristupačnim kontrolnim stanicama i slično..

Zbog niskih cijena, oni su posebno prikladni tamo gdje zahtjevi za energijom nisu vrlo visoki, gdje uređaji ne trebaju visoku razinu energije za svoj rad i trebaju samo konstantan napon.

Što je sekundarna ćelija?

S porastom prijenosnih uređaja poput prijenosnih računala, pametnih telefona ili MP3 playera, raste potražnja za dobrim baterijama koje nećemo morati mijenjati svakih par dana. I tu nailazimo na potrebu punjivih (sekundarnih) stanica.

Princip njihovog rada zapravo je isti - električna energija nastaje kemijskom reakcijom koja uključuje anodu, katode i elektrolite, ali razlika je u kemijskom sastavu stanica sadržanih u baterijama.

Ovdje imamo slučaj da je kemijska reakcija reverzibilna. Kad se baterija "potroši" (ili kad negativno nabijeni ioni prelaze u pozitivnu stranu), baterija se puni. Spajanjem sekundarne ćelije na vanjski izvor električne energije (npr. Električnu energiju) događa se suprotan proces - negativno nabijeni ioni vraćaju se na negativnu stranu baterije i mogu se ponovno koristiti.

Na tržištu su najčešće korištene sekundarne baterije: litij-ionski (LiOn), nikl-metal-hidrid (NiMH) i nikal-kadmij (NiCd). Kada govorimo o sekundarnim baterijama, moramo reći da nisu sve jednake. NiCd (nikal-kadmij) bile su prve sekundarne baterije koje su korištene svugdje u svijetu, ali imale su jedan mali problem - "efekt pamćenja".

Efekt memorije znači da ih morate svaki put napuniti i isprazniti, u protivnom će brzo izgubiti svoj kapacitet. To je dovelo do situacije da ljudi prelaze na nikl-metal hidrid (NiMH). Imali su nešto veći kapacitet i nisu "patili" od efekta memorije, ali njihov životni vijek je bio kratak - mogli ste ih napuniti i isprazniti oko 100 puta.

I na kraju, danas se koriste najpopularnije baterije LiOn, koje su se pokazale najboljom varijantom. Možda su njihovi kapaciteti nešto manji, ali tehnologija izrade njih je jednostavnija od prethodno spomenute, manji su, lakši i imaju ciklus od 1000 punjenja i pražnjenja.

Razlika između primarnih i sekundarnih ćelija

1. Dizajn primarnih i sekundarnih ćelija

Primarne stanice su najčešće "suhe ćelije" - što se tiče tehnologije izrade. To je zato što u bateriji nema tekućine, ali stanice su pune paste koja omogućuje kretanje jona, ali sprečava njihovo prosipanje. Sekundarne stanice koriste ostale dvije vrste stanica - vlažne stanice (tekućina, poplavljene stanice) i rastopljena sol (tekuće stanice s malo drugačijim sastavom).

2. Specifikacije primarnih i sekundarnih ćelija

Primarne stanice imaju visoku unutarnju otpornost, nepovratnu kemijsku reakciju, veći kapacitet, obično su manji i lakši, te su u cjelini jeftiniji. Sekundarne stanice imaju niži unutarnji otpor, moraju se puniti, imaju reverzibilne kemijske reakcije i složenije su i skuplje.

3. Primjena primarnih i sekundarnih stanica

Primarne ćelije koriste se u uređajima kojima je potrebna mala, ali konstantna struja - satovi, igračke, sigurnosna oprema i tako dalje. Sekundarne ćelije koriste se u prijenosnim uređajima - prijenosnim računalima, mobilnim telefonima, mp3 uređajima, tabletima itd.

Primarna prema sekundarnoj ćeliji: Tabela usporedbe

Sažetak primarnih i sekundarnih ćelija

• Primarne stanice su sposobne proizvoditi električnu struju u vrijeme geneze. Nazivaju ih i jednokratnim baterijama, jer su namijenjene za jednokratnu upotrebu i odbacivanje. Ovo su najčešće korištene stanice u prijenosnim uređajima za koje nije potreban visoki napon. U principu, primarne baterije se ne mogu pouzdano napuniti više puta, jer kemijske reakcije nisu reverzibilne i upotrijebljeni materijali vjerojatno se neće vratiti u prvobitno stanje.
• Prije upotrebe sekundarne ćelije moraju biti punjene. Nazivaju se i punjive baterije, one se mogu napuniti dovodeći ih električnom strujom, što poništava tijek kemijske reakcije koja se događa tijekom uporabe baterije.