Echipamente auxiliare pentru autovehicule-Referat-Bateriile

Student:Giurgiu Bogdan CristianGrupa:2433/1

~Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca~Definitie

Bateriile constau dintr-un numar de pile electrice conectate intre ele, de obicei pentru a produce un voltaj (tensiune electrica) mai mare decat o singura pila electrica. In mod gresit, unii numesc baterii si pile electrice simple.Clasificare

Baterii primare(baterii de unica folosinta) Baterii secundare(baterii reincarcabile)Istoric

ELEMENTUL GALVANIC este un mediu electrochimic de stocare a energiei. La descrcare se transform energia chimic (stocat) n energie electric cu ajutorul unei reacii (redox) electrochimice. De la inventarea primei baterii, aa numita pil voltaic, n anul 1800 de ctre fizicianul italian Alessandro Volta, i, n special, de la apariia celulei Daniell n 1836, bateriile au devenit o surs de electricitate comun multor aplicaii att din aria casnic, ct i din aria industrial. Conform unei estimrii realizate n anul 2005, industria dedicat acestora genereaz la nivel global 48 de miliarde de dolari americani, cu o cretere anual de 6%. Exist dou tipuri principale de baterii: baterii primare (baterii de unic folosin) i baterii secundare (baterii rencrcabile). Bateriile pot cpta forme diverse.

Reactiile din baterie

Probabil cea mai simpla pe care o puteti crea este denumita baterie zinc/carbon. Intelegand reactiile chimice care au loc inauntrul bateriei, puteti intelege si modul in care bateriile functioneaza in general.

Imaginati-va ca aveti la dispozitie un recipient ce contine acid sulfuric (H2SO4). Inserati in el o bagheta din zinc si veti observa ca acidul va incepe imediat sa descompuna zincul. Veti observa cum in jurul zincului se formeaza bule de hidrogen gazos, iar bagheta si acidul vor incepe sa se incalzeasca. Moleculele de acid se descompun in trei ioni: doi ioni de H+ si un ion de SO4--. Atomii de zinc de la suprafata baghetei din zinc pierd doi electroni (2e-), devenind ioni de Zn++. Ionii de Zn++ se combina cu ionul de SO4--, dand nastere la ZnSO4, care se dizolva in acid. Electronii din atomii de zinc se combina cu ionii de hidrogen din acid, dand nastere la molecule de H2 (hidrogen gazos). Putem observa hidrogenul in stare gazoasa sub forma de bule care se regasesc pe suprafata baghetei de zinc. Daca inserati o bagheta din carbon in acid, acidul nu produce nici o reactie asupra ei. Insa in cazul in care conectati un fir intre bagheta din zinc si cea din carbon, au loc doua schimbari: electronii trec prin sarma si se combina cu hidrogenul, la nivelul baghetei din carbon, astfel ca din bagheta de carbon se degaja hidrogen in stare gazoasa. Se degaja insa mai putina caldura. Puteti produce suficienta energie pentru un bec sau un alt consumator, pe baza fluxului de electroni din fir, si de asemenea puteti masura voltajul si intensitatea curentului din bucata de sarma. O parte din caldura e folosita in miscarea electronilor. Electronii se deplaseaza pe bagheta din carbon, deoarece le e mai usor sa se combine acolo cu hidrogenul. Voltajul caracteristic al celulei este de 0,76 volti. La un moment dat, bagheta din zinc se dizolva complet sau ionii de hidrogen din acid sunt utilizati integral, iar atunci bateria "moare".

Baterii de acumulatoareBateria de acumulatoare este o surs chimic reversibil format dintr-un element care nmagazineaz energia electric stocnd-o sub form chimic. Funcionarea sa se bazeaz pe apariia unei tensiuni electromotoare de natur chimic, obinut prin asocierea unor materiale diferite din punct de vedere electrochimic. Bateria de acumulatoare poate fi acid sau alcalin (la motociclete). Ea se leag n paralel cu alternatorul.Tipuri de acumulatoareNiCd

Anod: Cadmiu Cd + 2OH- > Cd(OH)2 + 2e- 0,81V

Catod: Oxi-Hidroxid de nichel Ni(OH)2 NiO2 + 2H2O + 2e- > Ni(OH)2 + 2OH- 0,49V Electrolit: Solutie de hidroxid de potasiuAqueous potassium hydroxide (KOH) Tensiunea electrochimica per element: 1,3V Avantaje: comportare buna la autodescarcare si functionare la temperaturi scazute, durata de exploatare mare. Dezavantaje: cost ridicat fata de SLA, densitate de putere mai redusa, efect de memorie. NiMH Anod: Diferite aliaje metalice de nichel MH + OH- > M + H2O + e- 0,83V

Catod: Oxi-Hidroxid de Nichel Ni(OH)2 NiOOH + H2O + e- > Ni(OH)2 + OH- 0,52V Electrolit: Hidroxid de potasiu Tensiunea electrochimica per element: 1,35Li-ion Anod: Grafit Catod: Oxid de Li Electrolit: LiPF6 sau LiBF4SLA Sunt baterii pe baza de plumb si solutie diluata de acid sulfuric. Datorita pretului scazut reprezinta mai mult de jumatate din totalul acumulatorilor vanduti in lume. Anodul: Plumb poros, in forma metalica Pb + SO42- > PbSO4 + 2e- 0,356V Catodul: Dioxid de plumb (PbO2) PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e- > PbSO4 + 2H2O 1,685V Electrolit: Acid sulfuric diluat Tensiunea electrochimica per element: 2.05 V Datorita constructiei apar 2 probleme: Daca tensiunea celulei depaseste 2.39V, apa se va separa in hidrogen si oxigen care se vor acumula in interiorul celulei. In caul in care concentratia creste, pot aparea explozii puternice Emanatiile electrolitului au efect toxic si coroziv asupra mediului.

Bibliografiehttp://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=173http://www.vrancea.ro/forumtopic.jsp?CategoryID=0&SubcategoryID=16&TopicID=700http://ro.wikipedia.org/wiki/

pg. 6