Diferența dintre bateriile reîncărcabile și cele neîncărcabile

Diferența principală - Baterii reîncărcabile și nereîncărcabile

Bateriile oferă o modalitate de a alimenta dispozitivele electrice care nu pot fi conectate în permanență la o sursă de alimentare. Autovehiculele, telefoanele mobile, laptopurile și jucăriile pentru copii pot fi alimentate cu baterii. În funcție de capacitatea lor de a fi reutilizate, bateriile sunt clasificate în două categorii: baterii neîncărcabile (primare) și reîncărcabile (secundare). principala diferență între baterii reîncărcabile și nereîncărcabile este asta bateriile reîncărcabile pot fi reluate după ce au fost descărcate complet o dată, în timp ce nu reîncărcabile bateriile nu pot fi încărcate din nou odată ce sunt descărcate complet.

Ce sunt bateriile neîncărcabile?

Bateriile constau din două electrozi numiți catod si anod, care sunt plasate în electroliți. Atunci când electrozii sunt conectați, reacțiile chimice au loc la catod și anod, așa cum am discutat cu un exemplu pe articol despre anozi și catozi. Aceste reacții chimice au ca rezultat un flux de electroni de la anod la catod. Acești electroni au energie electrică și dacă conectăm o componentă electrică între calea electronilor, electronii își pot pierde energia în timp ce trec prin componentă. Energia electrică pe care electronii o pierde poate fi apoi transformată într-o formă care este utilă pentru noi. De exemplu, un bec transformă energia electrică în energie luminoasă (și energie termică) și un motor transformă energia electrică în energie cinetică. 

Înainte de a discuta despre diferența dintre bateriile reîncărcabile și bateriile reîncărcabile, să aruncăm o privire asupra unei baterii tipice alcaline pentru a vedea cum funcționează:

O secțiune longitudinală printr-o baterie alcalină

La anod, zincul reacționează cu ionii de hidroxid eliberați din catod, producând oxid de zinc și apă și eliberând electronii în proces:

La catod, electronii eliberați sunt combinați cu oxid de mangan (IV) și apă pentru a produce ioni de oxid de mangan și ioni de hidroxid:

Pentru ca aceste reacții să continue, ionii se deplasează continuu prin electrolit în timp ce electronii se deplasează în afara electrolitului prin firele care leagă anodul și catodul. Acest lucru creează un curent electric în fir.

Bateriile alcaline nu sunt reîncărcabile. Aceasta înseamnă că aceste reacții pot avea loc numai în direcția de mai sus. Odată ce tot oxidul de mangan (IV) a fost transformat în oxid de mangan (III), reacțiile se opresc și bateria nu mai poate produce un curent electric.

Ce sunt bateriile reîncărcabile?

În cazul bateriilor reîncărcabile, este posibil să se inverseze reacțiile care le permit să conducă electroni în jurul unui circuit. Un bun exemplu pentru bateriile reîncărcabile este bateria litiu-ion, care este utilizată pentru alimentarea majorității telefoanelor mobile și laptopurilor. Când bateriile sunt utilizate pentru alimentarea dispozitivelor, spunem că bateria este descărcare. În timp ce se întâmplă acest lucru, "terminalul negativ" eliberează ioni de litiu, care călătoresc prin electrolit la terminalul pozitiv. În același timp, electronii curg în afara circuitului de la borna negativă spre "terminalul pozitiv". Pe parcursul încărcare, bateria consumă energie dintr-o sursă externă pentru a inversa aceste fluxuri: ionii de litiu curg de la "terminalul pozitiv" către "terminalul negativ", alimentând capacitatea bateriei de a reda curentul din nou.

O baterie litiu-ion concepută pentru a fi utilizată într-un laptop

Cu toate acestea, performanța bateriilor reîncărcabile devine degradată în timp. Predecesoarele reîncărcabile pentru bateriile litiu-ion au inclus baterii nichel-cadmiu. Aceste baterii aveau mai multe dezavantaje: performanța lor a avut tendința de a suferi dacă acestea sunt frecvent supraîncărcate sau dacă nu li sa permis frecvent să se scurgă complet. În plus, cadmiul era un metal toxic, ceea ce însemna că bateriile cu nichel-cadmiu dispuse în mod necorespunzător au reprezentat un pericol pentru mediul înconjurător.

Diferența dintre bateriile reîncărcabile și cele nereîncărcabile

Utilizare după descărcarea completă

Baterii reîncărcabile pot fi reutilizate după încărcare, odată ce au fost complet descărcate.

Baterii neîncărcabile poate fi descărcat complet o singură dată. După aceea, bateria nu poate fi încărcată și nu poate fi utilizată pentru a produce un curent electric.

Cost

Pretul baterii reîncărcabile este mai mare decât cea a celor nereîncărcabile. Cu toate acestea, pe termen lung, utilizarea bateriilor reîncărcabile este mai eficientă din punct de vedere al costurilor.

Baterii neîncărcabile sunt mai ieftine în comparație cu cele reîncărcabile.

Tipuri de baterii

Baterii reîncărcabile includ bateriile plumb-acid, nichel-cadmiu și litiu-ion.

Baterii nereîncărcabile includ bateriile Leclanche, zinc-carbon și alcaline.

Image Courtesy

"Diagrama simplificată a construcției bateriei alcaline" de Tympanus (Domeniul propriu) [Public Domain], prin intermediul Wikimedia Commons

"Acumulator Li ion de la un laptop" de Kristoferb (Activitate proprie (enwiki)) [CC BY-SA 3.0], prin Wikimedia Commons