Poate ai observat că bateriile se prezintă în diferite forme și mărimi. Nu te-ai întrebat niciodată de ce?
În primul rând, există celulele rotunde, ne-reîncărcabile, de tip buton, pentru ceasuri și obiectele mici. Apoi avem bateriile cilindrice populare de tip AA și AAA pentru calculatoare, ceasuri și telecomenzi.
Apoi avem bateriile reîncărcabile de tip litiu-ion din laptopuri și telefoanel. Și nu uita de bateria cu plumb-acid de la mașină.
O scurtă istorie a bateriilor
Primele baterii au fost realizate în anii 1800 și erau destul de simple. Una dintre primele demonstrații a fost o serie de discuri metalice înmuiați în saramură, după ce savantul italian Alessandro Volta a descoperit că generează curent electric.
În toate cazurile, bateriile funcționează în același mod: o diferență de tensiune între doi electrozi diferiți produce un curent electric, care poate fi descărcat pentru a alimenta un dispozitiv.
Bateriile reîncărcabile pot inversa acest curent pentru a se reîncărca. În interiorul bateriei, curentul electric este însoțit de fluxul de ioni printr-un lichid, electrolitul.
Trecerea fiecărui electron în curent este însoțită de transportul unui ion prin electrolit. Electrozii care pot stoca mai mulți ioni duc la baterii care pot reține mai multă încărcătură și, prin urmare, durează mai mult pe o singură încărcare.
Electrozii proiectați pentru stocarea mai rapidă a ionilor conduc la baterii care se pot descărca mai repede, pentru aplicații de mare putere. În cele din urmă, capacitatea de a se încărca și descărca de multe ori fără a se degrada duce la baterii cu durate de viață lungi.
Bateria cu plumb-acid a fost prima baterie reîncărcabilă inventată înapoi în 1859 de Gaston Plante, care a experimentat plăcile de plumb și a descoperit că fluxul și stocarea curentului electric poate fi inversată.
Pe de altă parte, dispozitivele de uz casnic precum calculatoarele și cântarele digitale pot folosi baterii mai mici deoarece nu necesită o încărcătură mare. Acestea sunt în principal baterii alcaline ne-reîncărcabile care au fost utilizate de decenii.
Dimensiuni și forme diferite
Dimensiunile celulelor standardizate sunt AAAA, AAA, AA, C și D, precum și celulele de tip buton și monedă și multe altele. Dimensiunile sunt legate de câtă încărcătură stochează, cu cât bateria este mai mare, cu atât mai mult stochează.
Uneori, s-ar putea să găsești baterii alcaline vândute sub formă de dreptunghiuri, cum ar fi cele comune de 9 volți, dar deschide carcasa exterioară și vei descoperi că sunt pur și simplu câteva celule cilindrice conectate.
Bateriile cilindrice au fost folosite atât de mult timp încât pur și simplu nu are sens pentru companii să fabrice altceva.
Bateriile de nichel-cadmiu au fost primele baterii reîncărcabile utilizate pentru electronicele de uz casnic și au fost populare până la sfârșitul secolului al XX-lea.
Dar au avut și dezavantaje, deoarece cadmiul este foarte toxic, iar bateriile au suferit un „efect de memorie”, care le-a scăzut durata de viață.
Timp de multe decenii, litiul a fost studiat pentru potențiala sa utilizare în baterii reîncărcabile datorită proprietăților sale unice ca metal ușor care stochează multă energie. Sony a comercializat pentru prima dată bateria cu litiu-ion în 1991.
