Hogyan működnek az óra akkumulátorai?
Az óra elsődleges akkumulátorai egyszer használatosak, és nem tölthetők újra vagy újra. Kémiai reakciókat alkalmaznak elektromos áram előállítására. Az elsődleges óraelemek általában ezüst-oxid (AgO) vagy cink-levegő (Zn-levegő) kémiát használnak.
- Ezüst-oxid (AgO): Az ezüst-oxid óraelemek a leggyakoribbak, és hosszú ideig stabil feszültségkimenetet biztosítanak. Az ezüst-oxid akkumulátor katódja ezüst-oxidból (AgO) készül, anódként pedig cink (Zn) szolgál. Az elektrolit jellemzően vízben oldott kálium-hidroxidból (KOH) áll. Ahogy az akkumulátor lemerül, az ezüst-oxid reakcióba lép a cinkkel, ezüstöt és cink-oxidot termelve.
_Kémiai reakció:_
- AgO + H2O + Zn -> Ag + Zn(OH)2
- Cink-levegő (Zn-levegő): A cink-levegő óraelemek hosszabb élettartamúak, mint az ezüst-oxid akkumulátorok, és légköri oxigént használnak elektromos áram előállítására. Tartalmaznak egy cink anódot, porózus levegőnyílásokat, amelyek lehetővé teszik a levegő oxigénjének bejutását a cellába, és egy lúgos elektrolitot. Amikor a levegő oxigénje reakcióba lép a cinkkel, elektromosság keletkezik. Az akkumulátor élettartamát azonban befolyásolhatják olyan tényezők, mint a magasság és a hőmérséklet változása.
_Kémiai reakció:_
- 2Zn + O2 +2 H2O -> Zn2(OH)4
Újratölthető óraelemek
Az újratölthető óraelemek, más néven másodlagos vagy lítium-ion (Li-ion) akkumulátorok, többször újratölthetők és újra felhasználhatók. Lítium-ionokat használnak az energia tárolására és felszabadítására.
Az újratölthető óraelemek lítium-kobalt-oxidot (LiCoO2) használnak pozitív elektródként (katódként), grafitot (C) negatív elektródként (anódként), és lítium-sót, amelyet szerves oldószerben (elektrolit) oldanak fel. A töltés során a lítium-ionok a katódról az anódra vándorolnak, kisüléskor ennek fordítottja történik, elektromos áramot generálva.
_Töltési reakció:_
- LiCoO2 + C + Li+ -> LiC6 + LiCoO2
_kisülési reakció:_
- LiC6 + LiCoO2 -> LiCoO2 + C + Li+
Fontos megjegyezni, hogy az elsődleges és az újratölthető óraelemek eltérő feszültségtartományt igényelnek, ezért kerülni kell az újratölthető akkumulátor használatát az elsődleges akkumulátorokhoz tervezett órákban (és fordítva), hogy elkerüljük az óra vagy az akkumulátor károsodását.