Hogyan állítják be az akkumulátorokat?

Az akkumulátor beállítása nagymértékben függ a típusától (például lúgos, lítium-ion, ólom-sav) és a tervezett alkalmazástól. Van azonban néhány általános alapelv:

Alapvető összetevők:

Minden akkumulátor, típusától függetlenül, ossza meg az alapvető összetevőket:

* anód (negatív elektród): Itt történik az oxidáció; Az elektronok felszabadulnak.

* katód (pozitív elektród): Itt történik a csökkentés; Az elektronokat elfogadják.

* Elektrolit: Ez egy ionos vezető (általában folyadék, gél vagy szilárd), amely lehetővé teszi az ionok mozgását az anód és a katód között, és kitölti az áramkört.

* elválasztó: (Gyakran jelen van) egy porózus membrán, amely fizikailag elválasztja az anódot és a katódot, megakadályozva a közvetlen érintkezést, miközben lehetővé teszi az ionáramlást. Ez megakadályozza a rövidzárlatokat.

* Jelenlegi gyűjtők: Ezek általában olyan fémszerkezetek (például réz vagy alumínium), amelyek útját biztosítják az elektronok kiáramlásához az anódból és a katódba egy külső áramkörben.

Hogyan vannak elrendezve:

Az elrendezés az akkumulátor típusától és a kívánt feszültségtől és kapacitástól függően jelentősen változik:

* egyetlen cella: A legegyszerűbb beállítás egyetlen elektrokémiai cella, egy anóddal, egy katóddal és egy elektrolit. Ez egy specifikus feszültséget biztosít (például körülbelül 1,5 V egy lúgos cellához).

* Sorozat kapcsolat: A feszültség növelése érdekében több cellát sorba csatlakoztatnak. Az egyik cella pozitív terminálja a következő negatív terminálhoz van csatlakoztatva. A teljes feszültség az egyes sejtfeszültségek összege (például 4 x 1,5 V -os sejt =6 V).

* Párhuzamos kapcsolat: A kapacitás növelése érdekében (mennyi ideig képes az akkumulátor képes szállítani) több cellát párhuzamosan csatlakoztatva. Az összes sejt pozitív terminálja összekapcsolódik, és a negatív terminálok összekapcsolódnak. A feszültség ugyanaz marad, mint egyetlen cellával, de a teljes kapacitás az egyes sejtkapacitások összege.

* sorozat-párhuzamos kapcsolat: A nagyobb feszültség és kapacitás érdekében a sorozat és a párhuzamos kapcsolatok kombinációja használható. Ez gyakori a nagyobb akkumulátorcsomagokban, például az elektromos járművekben. Például egy 12 V-os akkumulátort készíthet 6 x 2 V-os cellákból, amelyek sorozatban csatlakoztathatók, vagy két 6-sejtes csomaggal lehet csatlakoztatni.

akkumulátor -csomagolás:

Az egyes cellákat vagy modulokat általában védőházban helyezik el. Ez a burkolat mechanikai védelmet nyújt, megakadályozza az elektrolitok szivárgását, és megkönnyíti a külső áramkörökhöz való csatlakozást. A burkolat kialakítása és anyagai az akkumulátor méretétől, típusától és alkalmazásától függően jelentősen változnak.

Konkrét példák:

* lúgos akkumulátorok: Ezek tipikusan egyetlen sejt, cink anóddal és mangán -dioxid -katóddal.

* lítium-ion akkumulátorok: Ezek bonyolultabbak, általában több cellából állnak, amelyek sorozatokban és/vagy párhuzamosan csatlakoznak, egy nagyobb akkumulátorcsomagba csomagolva, akkumulátorkezelő rendszerrel (BMS), hogy figyelemmel kísérjék a feszültséget, az áramot, a hőmérsékletet, és megakadályozzák a túlterhelést/kibocsátást.

* ólom-sav akkumulátorok: Ezek gyakran több cellából állnak (általában hat 12 V -os akkumulátorhoz), amely sorba van csatlakoztatva, ólomlemezekkel belemerülve kénsav -elektrolitba.

Röviden:az akkumulátor beállítása az elektródok, elektrolitok, elválasztók és áramgyűjtők gondosan megtervezett elrendezése, gyakran sorban és/vagy párhuzamosan kombinálva a kívánt feszültség és kapacitás elérése érdekében, mindegyik védőpadba zárva. A pontos konfiguráció nagymértékben függ a kémiai összetételtől és a tervezett alkalmazástól.