Jak działa bateria? Rodzaje i wykorzystanie

Baterie towarzyszą nam w codziennym życiu. Spotkasz je w laptopach, tabletach, samochodach czy telefonach komórkowych. Niewiele jednak osób wie, z czego się składają oraz jak działają. Jakie reakcje chemiczne w nich właściwie zachodzą? Odkryj z nami ich rodzaje i wybierz najlepszą opcję dla siebie. Sprawdzamy, czym się różnią baterie AA od AAA!

Jakie są rodzaje baterii?

Spośród baterii wyróżnić można następujące modele:

• cynkowo-węglowe,

• alkaliczne,

• srebrowe,

• rtęciowe,

• litowo-manganowe,

• cynkowo-powietrzne.

Inny podział zakłada:

• baterie AAA – mini paluszki. Oznacza się je R03. Mają napięcie 1,5 V

• baterie AA – paluszki oznaczane R6. Ich napięcie jest takie same jak AAA. Najczęściej do kupienia w kompletach po 4 sztuki. Dłuższą pracę sprzętu zapewnią modele o pojemności 2300 mAh lub większej.

Baterie cynkowo-węglowe i alkaliczne

W przypadku baterii cynkowo-węglowych ich napięcie wynosi 1,5 V. Warto wiedzieć, że katoda ogniwa wykonana jest w formie węglowego pręta. Otacza go dwutlenek manganu. Z kolei anoda utworzona jest z cynku. Elektrolit stanowi chlorek cynku lub amonu. Są najstarszą formą akumulatorów i baterii. Spotkać je można w takich urządzeniach jak zabawki, zegary, latarki, kalkulatory, budziki czy golarki. Chociaż są tanie, nie są zbytnio wydajne.

Baterie alkaliczne za to mają podobne napięcie. Katoda ogniwa wykonana jest z dwutlenku manganu w formie proszku. Z tlenku cynku zrobiona jest anoda. Elektrolit za to to roztwór wodorotlenku potasu. Najczęściej stosuje się je przy średnim czy dużym poborze prądu. Znajdują zastosowanie w:

• magnetofonach – mobilnych,

• odtwarzaczach CD – przenośnych,

• latarkach,

• aparatach fotograficznych,

• bezprzewodowych telefonach,

• golarkach.

Baterie srebrowe i rtęciowe

Pierwszych napięcie ogniw wynosi 1,55 V. Drugich 1,35 V. Katoda ogniwa utworzona jest z tlenku srebra, a anoda z cynku. Elektrolitem jest wodorotlenek potasu. Umożliwiają stałość napięcia. Dlatego najczęściej stosuje się je przy urządzeniach takich jak:

• kamery,

• kalkulatory,

• termometry,

• zegarki.

Ich zdatność wynosi około 2 lat. Z kolei modele rtęciowe jest stabilne, ale po rozładowaniu się zmniejsza. Katoda ogniwa utworzona jest z rtęci, a anoda z cynku. Elektrolitem nazywa się roztwór wodorotlenku potasu. Znaleźć je można w kamerach, zegarkach czy elektronicznych notesach.

Baterie klasyczne a baterie akumulatorowe

Chociaż baterie „paluszki” i baterie akumulatorowe są z wyglądu podobne, różnią się metodą działania. Pierwsze w momencie zakupu są całkowicie naładowane. Po ich wyczerpaniu się je wyrzuca. Samodzielne naładowanie ich jest niemożliwe. Zamiast tego może dojść do uszkodzenia. Inaczej jest z bateriami akumulatorkami. Bezczynne szybciej się rozładowują. Pozwalają jednak na wielokrotne użytkowanie dzięki zastosowaniu ładowarki do baterii. Po zakupie muszą być ładowane.

Jak działają baterie?

Na początku dobrze jest wiedzieć, że dodatnie i ujemne elektrody oddziela elektrolit. Występuje najczęściej w postaci białego proszku, rzadziej cieczy. Podłączenie baterii do na przykład oświetlenia sprawia, że po jej włączeniu występują reakcje chemiczne. Dochodzi do generowania jonów dodatnich i elektronów na ujemnej elektrodzie. Przy tym dodatnie jony przepływają przez elektrolit na dodatniej elektrodzie. Następnie elektrony przepływają w obrębie obwodu zewnętrznego do dodatniej elektrody. Skutkiem jest zapalenie się lampy.

Na rozwój reakcji chemicznych wpływają materiały, z których stworzone są elektrody i elektrolit. Generując moc, bateria sprawia, że substancje, które zawiera, przechodzą zmianę w różne chemiczne środki. Gdy dojdzie do ich wyczerpania, bateria przestaje działań. Wówczas nie wytwarza jonów dodatnich ani elektronów do zewnętrznego obwodu.