Разница между первичными и вторичными клетками

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - первичные и вторичные клетки

Батареи используются, когда необходимо хранение электроэнергии. Они накапливают и отдают электрические заряды в виде электрического тока, когда это необходимо. Батареи состоят из первичных или вторичных элементов. Ключевое различие между первичными и вторичными ячейками - возможность повторного использования. Вторичные ячейки можно использовать снова и снова, тогда как первичные ячейки можно использовать только один раз. Назначение и нагрузка, подключенная к батарее, зависят от того, какой тип ячеек внутри. В батарее может быть одна или несколько ячеек одного типа; так что это определяет напряжение или, другими словами, электродвижущую силу (ЭДС) этой батареи. Любая ячейка состоит из 3-х основных частей; а именно анод, катод и электролит.

Что такое первичные клетки?

Первичные клетки можно использовать один раз и выбросить. Их нельзя перезаряжать и использовать повторно. На этикетке первичного элемента всегда указано, что его не следует перезаряжать, потому что попытки перезарядки вредны и могут взорваться, если это произойдет. Сухой элемент и ртутный элемент являются примерами первичных элементов. Первичная ячейка - это, по сути, химическая ячейка, вырабатывающая электрический ток в результате необратимой химической реакции. Как только реакция завершится, ее нельзя будет восстановить. На мгновение сухой элемент состоит из углеродного катода, окруженного NH ₄ Cl, в цинковом контейнере. Паста из NH ₄ Cl и ZnCl ₂ служит электролитом, а цинковый контейнер действует как анод. Небольшое количество MnO ₂также смешивается с электролитом. Химический процесс сухого элемента можно резюмировать следующим образом;

Zn -> Zn ²⁺ +2 электрон (анодная реакция)

NH ₄ ⁺ + MnO ₂ + электрон -> MnO (OH) + NH ₃ (катодная реакция)

Первичные элементы обычно встречаются и используются в большинстве электрических игрушек, часов, наручных часов и домашних пультов дистанционного управления.

Что такое вторичные клетки?

Вторичный элемент также является химическим элементом, но его можно перезарядить для повторного использования. Химическая реакция, приводящая к образованию электричества, обратима, и аккумулятор можно использовать как новый после процесса перезарядки. Ячейку можно использовать повторно, но срок ее службы сокращается. Свинцово-кислотные и LiFe-клетки являются некоторыми примерами вторичных клеток. В свинцово-кислотном элементе свинец действует как анод, а свинцовая сетка, заполненная диоксидом свинца, действует как катод. Серная кислота служит электролитом. Ниже приведены химические реакции внутри свинцово-кислотного элемента. Это обратимые процессы.

Pb + So ₄ ^2- ---> PbSO ₄ + 2 электрона (анодная реакция)

PbO ₂ + 4H ⁺ + SO ₄ ^2- + 2 электрона -> PbSO ₄ + 2H ₂ O (катодная реакция)

Современные гибридные автомобили работают как на бензине, так и на электроэнергии. Аккумулятор заряжается, когда автомобиль движется, а затем накопленную электроэнергию можно использовать для работы. Все аккумуляторные батареи в этих автомобилях состоят из вторичных элементов. Еще одно распространенное использование аккумуляторных батарей - это запуск, освещение и зажигание в транспортных средствах. Кроме того, они используются в источниках бесперебойного питания (ИБП), телекоммуникациях и портативных инструментах.

В чем разница между первичными и вторичными клетками?

Экономическая эффективность:

Использование первичных ячеек на начальном этапе экономически выгодно по сравнению с вторичными ячейками.

Но использование вторичных ячеек будет долгосрочным вложением, поскольку через некоторое время первичные ячейки должны быть заменены другим набором.

Скорость саморазряда:

Первичные элементы имеют более низкую скорость саморазряда, поэтому они подходят для устройств, работающих в режиме ожидания, которым требуется постоянный небольшой ток в течение длительного времени. Это важный факт с точки зрения оборудования безопасности, такого как дымовые / пожарные извещатели, охранная сигнализация и часы.

Вторичные элементы имеют более высокий саморазряд.

Стоимость и использование:

Первичные ячейки дешевы и просты в использовании.

Вторичные элементы дороги и сложнее в использовании.

Изображение предоставлено:

1. «Щелочные батареи-английский», автор Тимпанус [общественное достояние] через Commons

2. Диаграмма вторичных ячеек Автор оригинала: Барри Лоусон. [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons