Batarya Nedir ?

pil nedir?

Pil veya elektrik akümülatörü olarak da adlandırılan elektrik pili, içindeki kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürebilen elektrokimyasal hücrelerden oluşan bir cihazdır . Böylece piller doğru akım üretir ve bu şekilde boyutlarına ve güçlerine bağlı olarak farklı elektrik devrelerine güç sağlamaya hizmet eder .

Piller , 19. yüzyılda icat edildiklerinden ve 20. yüzyılda büyük ticarileşmelerinden bu yana günlük hayatımıza tamamen dahil oldu . Pillerin gelişimi, elektronikteki teknolojik ilerleme ile el ele gider. Uzaktan kumandalar, saatler, her türlü bilgisayar , cep telefonları ve çok sayıda çağdaş cihaz, pilleri güç kaynağı olarak kullanır, bu nedenle farklı güçlerde üretilirler.

Pillerin , bileşimlerinin doğasına göre belirlenen ve amper-saat (Ah) cinsinden ölçülen bir şarj kapasitesi vardır; bu, pilin sürekli bir saat boyunca bir amper akım sağlayabileceği anlamına gelir. Yük kapasitesi ne kadar yüksek olursa, içinde o kadar fazla akım depolayabilir.

Son olarak, çoğu ticari pilin kısa yaşam döngüsü onları güçlü bir su ve toprak kirleticisine dönüştürmüştür , çünkü yaşam döngüleri sona erdiğinde yeniden şarj edilemezler veya yeniden kullanılamazlar ve atılırlar. Metal kapakları oksitlendikten sonra, piller kimyasal içeriklerini çevreye bırakır ve bileşimlerini ve pH'larını değiştirir .

Bir pil nasıl çalışır?

Piller, pozitif ve negatif kutuplu kimyasal hücrelere sahiptir.

Bir pilin temel prensibi, belirli kimyasal maddelerin oksidasyon-redüksiyon ( redoks ) reaksiyonlarından oluşur ; bunlardan biri elektron kaybederken (oksitlenir), diğeri elektron kazanır (indirgenir), verilen ilk konfigürasyona geri dönebilir. gerekli koşullar: elektrik uygulanması (şarj) veya devrenin kapatılması (deşarj).

Piller , artı kutbu (anot) ve eksi kutbu (katot) olan kimyasal hücrelerin yanı sıra dışarıya elektrik akışını sağlayan elektrolitler içerir. Bu hücreler, pilin tipine bağlı olarak tersinir veya tersinmez bir süreçle kimyasal enerjiyi elektriğe dönüştürür ve pil tamamlandığında enerji alma kapasitesini tüketir . İki tür hücre vardır:

• Ön seçimler. Reaksiyon gerçekleştikten sonra orijinal durumlarına geri dönemeyenler, böylece elektrik akımını depolama yeteneklerini tüketirler . Ayrıca şarj edilemeyen piller olarak da adlandırılırlar.
• Liseler. Orijinal kimyasal bileşimlerini eski haline getirmek için bir elektrik enerjisi uygulaması alabilen ve tamamen tükenmeden önce birçok kez kullanılabilenler. Şarj edilebilir piller olarak da adlandırılırlar.

pil türleri

Lityum piller daha iyi enerji yoğunluğuna ve daha iyi deşarj oranına sahiptir.

Üretimlerinde kullanılan elemanlara bağlı olarak birçok pil türü vardır, örneğin:

• Alkalin piller. Genellikle tek kullanımlık. Elektrolit olarak potasyum hidroksit (KOH) kullanırlar. Enerji üreten kimyasal reaksiyon çinko (Zn, anot) ve manganez dioksit (MnO 2 , katot) arasında gerçekleşir. Son derece kararlı pillerdir, ancak kısa ömürlüdürler.
• Kurşun asit piller. Araçlarda ve motosikletlerde yaygındır. Şarj edildiklerinde iki kurşun elektrotu olan şarj edilebilir piller dir : bir kurşun dioksit katodu (PbO 2 ) ve bir süngerimsi kurşun anot (Pb). Kullanılan elektrolit sulu çözelti içinde sülfürik asittir (H2S04 ) . Öte yandan, pil boşaldığında kurşun, metalik kurşun (Pb) üzerinde biriken kurşun sülfat (II) (PbSO 4 ) şeklindedir. Daha sonra, ilk şarj sırasında PbSO 4 , negatif plakalarda Pb'ye indirgenir ve PbO2 oluşur.pozitifler içinde. Bu süreçte kurşun oksitlenir ve aynı zamanda indirgenir. Öte yandan, deşarj sırasında PbO 2 , PbSO 4'e indirgenir ve Pb, PbSO 4 üretmek üzere oksitlenir . Bu iki işlem, PbS04 kristalleri kimyasal reaktiviteyi kaybedemeyecek kadar büyük olana kadar döngüsel olarak tekrarlanabilir . Bu, pilin sülfatlandığı ve yenisiyle değiştirilmesi gerektiği halk dilinde söylenen durumdur.
  
• nikel piller . Maliyeti çok düşük ancak performansı düşük, tarihte ilk üretilenlerden bazıları. Buna karşılık, aşağıdakiler gibi yeni pillere yol açtılar:
  • Nikel-demir (Ni-Fe). Nikel kaplı çelik levhalarla sarılmış ince borulardan oluşuyorlardı. Pozitif plakalarda nikel (III) hidroksit (Ni(OH) 3 ) ve negatif plakalarda demir (Fe) vardı. Kullanılan elektrolit potasyum hidroksittir (KOH). Süreleri çok uzun olmasına rağmen, düşük performansları ve yüksek maliyetleri nedeniyle üretimi durdurulmuştur.
  • Nikel-kadmiyum (Ni-Cd). Bir kadmiyum (Cd) anot ve bir nikel (III) hidroksit (Ni(OH) 3 ) katottan ve elektrolit olarak potasyum hidroksitten (KOH) oluşurlar. Bu akümülatörler mükemmel bir şekilde yeniden şarj edilebilir, ancak düşük enerji yoğunluğuna sahiptir (ancak 50Wh/kg). Ek olarak, kadmiyum çok kirletici olduğundan, yüksek hafıza etkisi (eksik şarj yaptığımızda pil kapasitesinin azalması) nedeniyle giderek daha az kullanılırlar.
    
  • Nikel-hidrit (Ni-MH). Anot için nikel oksihidroksit (NiOOH) ve katot olarak bir metal hidrit alaşımı kullanırlar. Ni-Cd pillere göre daha yüksek şarj kapasitesine ve daha az hafıza etkisine sahiptirler ve ayrıca Cd içermedikleri için (çok kirletici ve tehlikeli) çevreyi etkilemezler . Mükemmel şekilde şarj edilebilir oldukları için elektrikli araçlarda kullanılmaya öncülük ettiler.
• Lityum iyon piller (Li-ION). Elektrolit olarak bir lityum tuzu kullanırlar. Cep telefonları ve diğer taşınabilir cihazlar gibi küçük elektronik cihazlarda en çok kullanılan pillerdir . Çok hafif olmalarına, küçük boyutlara ve iyi performansa sahip olmalarına, ancak maksimum üç yıllık ömürlerine sahip olmalarına ek olarak, muazzam enerji yoğunlukları ile öne çıkıyorlar. Sahip oldukları bir diğer avantaj, düşük hafıza etkisidir. Ayrıca aşırı ısındıklarında elemanları yanıcı olduğu için patlayabilirler ve güvenlik elemanlarının da dahil edilmesi gerektiğinden üretim maliyetleri yüksektir.
• Lityum polimer piller (LiPo). Sıradan lityum pillerin bir çeşididirler, daha iyi bir enerji yoğunluğuna ve daha iyi bir boşalma hızına sahiptirler, ancak şarjlarını %30'un altında kaybederlerse kullanılamaz olma dezavantajına sahiptirler, bu nedenle tamamen boşalmalarına izin vermemek önemlidir. Ayrıca aşırı ısınabilir ve patlayabilirler, bu nedenle pile bakmak için asla çok beklememek veya her zaman yanıcı maddelerden uzak, güvenli bir yerde tutmak çok önemlidir.

kazık ve pil