17.5: Batterien und Brennstoffzellen


Sekundärbatterien

Sekundärbatterien sind wiederaufladbar. Dies sind die Batterietypen, die in Geräten wie Smartphones, elektronischen Tablets und Automobilen zu finden sind.

Nickel-Cadmium-oder NiCd-Batterien (Abbildung \(\pageIndex{3}\)) bestehen aus einer vernickelten Kathode, einer cadmiumbeschichteten Anode und einer Kaliumhydroxidelektrode. Die positiven und negativen Platten, die durch den Separator am Kurzschluss gehindert werden, werden zusammengerollt und in das Gehäuse eingesetzt., Dies ist ein „Jelly-Roll“ – Design und ermöglicht es der NiCd-Zelle, viel mehr Strom zu liefern als eine ähnlich große Alkalibatterie. Die Reaktionen sind

Die Spannung beträgt etwa 1,2 V bis 1,25 V, wenn sich die Batterie entlädt. Bei richtiger Behandlung kann eine NiCd-Batterie etwa 1000 Mal aufgeladen werden. Cadmium ist ein giftiges Schwermetall, daher sollten NiCd-Batterien niemals geöffnet oder in den normalen Müll gelegt werden.,

Figure \(\pageIndex{3}\): NiCd-Batterien verwenden ein“ Jelly-roll “ – Design, das die Strommenge, die die Batterie im Vergleich zu einer ähnlich großen Alkalibatterie liefern kann, erheblich erhöht.

Lithium-Ionen-Batterien (Figure \(\pageIndex{4}\)) gehören zu den beliebtesten Akkus und werden in vielen tragbaren elektronischen Geräten verwendet. Die Reaktionen sind

Mit den Koeffizienten, die Mol darstellen, x ist nicht mehr als etwa 0,5 Mol. Die Batteriespannung beträgt etwa 3,7 V., Lithiumbatterien sind beliebt, weil sie eine große Menge Strom liefern können, leichter sind als vergleichbare Batterien anderer Typen, eine nahezu konstante Spannung erzeugen, wie sie entladen, und nur langsam ihre Ladung verlieren, wenn gespeichert.

Figure \(\pageIndex{4}\): In einer Lithium-Ionen-Batterie fließt die Ladung zwischen den Elektroden, während sich die Lithium-Ionen zwischen Anode und Kathode bewegen.

Die Bleibatterie (Abbildung \(\pageIndex{5}\)) ist der Typ der Sekundärbatterie, die in Ihrem Automobil verwendet wird., Es ist kostengünstig und in der Lage, den hohen Strom zu erzeugen, der von Automobilstartermotoren benötigt wird. Die Reaktionen für eine Bleibatterie sind

Jede Zelle produziert 2 V, so dass sechs Zellen in Reihe geschaltet sind, um eine 12-V-Autobatterie zu erzeugen. Bleibatterien sind schwer und enthalten einen ätzenden flüssigen Elektrolyten, sind aber aufgrund ihrer hohen Stromdichte oft immer noch die Batterie der Wahl. Da diese Batterien eine erhebliche Menge Blei enthalten, müssen sie immer ordnungsgemäß entsorgt werden.,

Figure \(\paeindex{5}\): Die blei säure batterie in ihr automobil besteht aus sechs zellen verbunden in serie zu geben 12 V. Ihre niedrigen kosten und hohe strom ausgang macht diese hervorragende kandidaten für bereitstellung von power für automobil starter motoren.

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