Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αλκαλικών και μη αλκαλικών μπαταριών;

Οι μη επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ξηρής κυψέλης κατηγοριοποιούνται με διάφορους τρόπους:με ονομασίες γραμμάτων, ανά τάσεις και ανά εφαρμογές. Ωστόσο, μια χημική ταξινόμηση που διαφοροποιεί τις μπαταρίες ξηρής κυψέλης είναι εάν μια μπαταρία είναι αλκαλική ή μη αλκαλική ή, ακριβέστερα, εάν ο ηλεκτρολύτης της είναι βάση ή οξύ. Η διαφορά δεν είναι απλώς θέμα διακριτής χημείας, καθώς οι αλκαλικές μπαταρίες έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά ισχύος και απόδοσης από τις μη αλκαλικές τους ξαδέρφες.

TL;DR (Πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα; Δεν έχω διαβάσει)

Οι μη αλκαλικές μπαταρίες έχουν όξινο ηλεκτρολύτη, ενώ οι αλκαλικές μπαταρίες χρησιμοποιούν μια βάση ως ηλεκτρολύτη.

Βασικά στοιχεία μπαταρίας

Η μπαταρία είναι ένα ηλεκτροχημικό στοιχείο που μετατρέπει τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Μια τυπική μπαταρία ξηρής κυψέλης αποτελείται από μια θετικά φορτισμένη άνοδο, μια αρνητικά φορτισμένη κάθοδο και έναν ηλεκτρολύτη που αντιδρά με την άνοδο και την κάθοδο κατά τη διάρκεια μιας ηλεκτροχημικής αντίδρασης που ονομάζεται αντίδραση οξείδωσης-αναγωγής. Η άνοδος τείνει να χάσει ηλεκτρόδια -- οξειδώνεται -- ενώ η κάθοδος τείνει να αποκτά ηλεκτρόνια ή μειώνεται.

Ένα πλεόνασμα ηλεκτρονίων στην αρνητική κάθοδο -- αρνητικός ακροδέκτης μπαταρίας -- και ένα έλλειμμα ηλεκτρονίων στη θετική άνοδο -- θετικός ακροδέκτης μπαταρίας -- δημιουργεί μια ηλεκτρική πίεση που ονομάζεται τάση. Όταν μια μπαταρία τοποθετείται σε ένα κύκλωμα, τα ηλεκτρόνια ρέουν ως ρεύμα μεταξύ της καθόδου και της ανόδου κάνοντας χρήσιμο ηλεκτρικό έργο. Στη συνέχεια, η μπαταρία επαναφορτίζεται με πρόσθετες αντιδράσεις οξείδωσης-μείωσης έως ότου η άνοδος και η κάθοδος τελικά εξαντληθούν χημικά, με αποτέλεσμα μια νεκρή μπαταρία.

Βασικά στοιχεία ηλεκτρολυτών

Ο ηλεκτρολύτης είναι μια χημική ουσία που περιέχει ελεύθερα ιόντα που είναι ηλεκτρικά αγώγιμα. Ένα παράδειγμα ηλεκτρολύτη είναι το κοινό επιτραπέζιο αλάτι που αποτελείται από θετικά φορτισμένα ιόντα νατρίου και αρνητικά φορτισμένα ιόντα χλωρίου. Ένας ηλεκτρολύτης μπαταρίας είναι ένα οξύ ή μια βάση που διασπάται σε θετικά και αρνητικά φορτισμένα ιόντα που αντιδρούν με την άνοδο και την κάθοδο καθώς μια μπαταρία υφίσταται μια αντίδραση οξείδωσης-αναγωγής.

Αλκαλική μπαταρία

Από χημική άποψη, μια τυπική αλκαλική μπαταρία ξηρών κυττάρων έχει μια άνοδο ψευδαργύρου και μια κάθοδο διοξειδίου του μαγγανίου. Ο ηλεκτρολύτης είναι μια μη όξινη βασική πάστα. Ένας τυπικός ηλεκτρολύτης που χρησιμοποιείται στις αλκαλικές μπαταρίες είναι το υδροξείδιο του καλίου. Φυσικά, μια τυπική αλκαλική μπαταρία αποτελείται από ένα μεταλλικό κουτί γεμάτο με διοξείδιο μαγγανίου στην εξωτερικά εσωτερική περιοχή καθόδου της και είναι γεμάτο με ψευδάργυρο και τον ηλεκτρολύτη μέσα στην πιο κεντρική εσωτερική περιοχή ανόδου. Ο ηλεκτρολύτης που περιβάλλει την άνοδο μεσολαβεί στη χημική αντίδραση μεταξύ της ανόδου και της καθόδου.

Μη αλκαλική μπαταρία

Χημικά, μια τυπική μη αλκαλική μπαταρία ξηρών κυψελών έχει μια άνοδο ψευδαργύρου και μια ράβδο άνθρακα/κάθοδο διοξειδίου του μαγγανίου. Ο ηλεκτρολύτης είναι συνήθως μια όξινη πάστα. Ένας τυπικός ηλεκτρολύτης αποτελείται από ένα μείγμα χλωριούχου αμμωνίου και χλωριούχου ψευδαργύρου. Φυσικά, μια τυπική μη αλκαλική μπαταρία κατασκευάζεται αντίστροφα μιας αλκαλικής μπαταρίας. Το δοχείο ψευδαργύρου χρησιμεύει ως εξωτερική άνοδος ενώ η ράβδος άνθρακα/διοξείδιο του μαγγανίου καταλαμβάνει την εσωτερική περιοχή ως κάθοδος. Ο ηλεκτρολύτης αναμιγνύεται με την κάθοδο και μεσολαβεί στη χημική αντίδραση μεταξύ της καθόδου και της ανόδου.

Καλύτερες μπαταρίες

Η γενική συναίνεση είναι ότι από χημική άποψη, η αλκαλική μπαταρία έχει ένα μικρό πλεονέκτημα απόδοσης σε σχέση με μια μη αλκαλική μπαταρία. Ωστόσο, οι μη αλκαλικές μπαταρίες είναι αξιόπιστες, λιγότερο δαπανηρές και εναλλάξιμες με τη χρήση αλκαλικών μπαταριών. Οι ηλεκτρονικές συσκευές που φέρουν μια ετικέτα που δηλώνει "Χρησιμοποιήστε μόνο αλκαλικές μπαταρίες" τυγχάνουν τυπικής εγγύησης υπό συνθήκες όπου απαιτείται γρήγορη άντληση ρεύματος υψηλής έντασης από μια μπαταρία. Ένα παράδειγμα αυτού θα ήταν μια μονάδα φλας σε μια κάμερα όπου είναι επιθυμητή η γρήγορη επαναφόρτιση.