Baterija yra prietaisas, kuris cheminių reakcijų būdu sukuria elektros energiją. Yra dviejų tipų baterijos: šlapio elemento ir sauso elemento. Drėgno elemento akumuliatorius veikia skysto elektrolito tirpalo pagalba, o sausų elementų akumuliatoriuje tirpalas yra pastos pavidalo. Kai kurios šlapios ląstelės gali būti įkraunamos, o kitos yra naudingos tik trumpesnį laiką. Tačiau galiausiai visos tokios baterijos tampa netinkamos naudoti ir turi būti pakeistos.
Skirtingi tipai
Yra keletas skirtingų šlapių elementų baterijų tipų, klasifikuojamų kaip „pirminis“ arba „antrinis“. Pirminė baterija gali būti naudojama tik tol, kol jos cheminės medžiagos išsenka ir nebegali reaguoti viena su kita. Priešingai, antrinė baterija gali būti įkraunama efektyviai keičiant vidinį cheminį procesą, naudojamą įkrovimui generuoti.
Kai kurių baterijų sudėtis
Dauguma automobilių naudoja šlapių elementų akumuliatorių. Švino rūgšties akumuliatorius, dažnai randamas tokiose transporto priemonėse, yra antrinė baterija, kurioje yra švino, švino oksido, plokštelių ir skysto elektrolito tirpalo, kuriame yra 65 % vandens ir 35 % sieros rūgšties. Kai kurios plokštės yra anodai, pritvirtinti prie neigiamo gnybto, o kitos yra katodai, pritvirtinti prie teigiamo gnybto.
Kaip tai veikia?
Kai prie šlapio elemento akumuliatoriaus gnybtų pritvirtinama apkrova, įvyksta cheminė reakcija tarp švino, švino oksido ir elektrolito tirpalo. Dėl reakcijos elektra per gnybtus teka į apkrovą, o sieros rūgštis pašalinama iš tirpalo ir prijungiama prie plokštelių. Kai akumuliatorius įkraunamas leidžiant per jį atvirkštinę srovę, ryšiai tarp plokščių ir sieros rūgšties nutrūksta, o sieros rūgštis grįžta į skystą tirpalą, leisdama tiekti daugiau elektros energijos.
Ilgalaikis naudojimas ir keitimas
Po ilgo naudojimo šlapių elementų akumuliatorius nebegali tiekti pakankamai elektros energijos prie jo pritvirtintai apkrovai. Taip nutinka dėl to, kad laikui bėgant teigiamas plokšteles esanti medžiaga nusilupa normaliai plečiantis ir susitraukiant iškrovimo ir įkrovimo ciklams. Kai medžiaga pleiskanoja, plokštelės tampa mažesnės, o dribsniai sudaro nuosėdas ant akumuliatoriaus dugno, dėl kurių plokštės galiausiai trumpėja ir akumuliatorius visiškai žūva.
Šlapių elementų akumuliatorius dažnai greičiau miršta karštame klimate, nes dėl karščio plokštės kaupiasi arba praranda medžiagą, taip pat todėl, kad vanduo išgaruoja iš elektrolito tirpalo. Be to, dėl ilgo akumuliatoriaus naudojimo, per didelės vibracijos ir per didelio įkrovimo akumuliatorius gali greičiau išmirti. Pasiekus šį tašką, jo nebegalima įkrauti ir jį reikia pakeisti.
Drėgnų ląstelių istorija
Baterijos buvo naudojamos daugiau nei šimtmetį, o archeologiniai įrodymai rodo, kad galvaniniai elementai galėjo būti naudojami prieš 2,000 metų. Drėgnų elementų baterija buvo vienas iš pirmųjų šiuolaikinių baterijų tipų, sukurtų. Johnas Frederikas Danielis 1836 m. sukūrė pirmąją šlapių elementų bateriją, kuri buvo pranašesnė už ankstesnes versijas, nes buvo saugesnė ir patikimesnė, nors ir nebuvo judinama ir buvo gana trapi. Nuo to laiko buvo atlikta daugybė patobulinimų, pagamintų šiandien dažniausiai naudojamas baterijas.