Батериите се използват, когато е необходимо съхранение на електрическа енергия. Те се натрупват и отделят електрически заряди като електрически ток, когато е необходимо. Батериите се състоят от първични или вторични клетки. Най- ключова разлика между първичните и вторичните клетки е повторната употреба. Вторичните клетки могат да се използват отново и отново, докато първичните клетки могат да се използват само веднъж. Целта и натоварването, свързани с батерията, зависят от типа на клетките вътре. В една батерия може да има една или повече клетки от един тип; така че това решава напрежението или с други думи електромоторната сила (EMF) на тази батерия. Всяка клетка се състои от 3 основни части; а именно анод, катод и електролит.
Първичните клетки могат да бъдат използвани еднократно и изхвърлени. Те не могат да бъдат презаредени и използвани повторно. Етикетът на първичната клетка винаги заявява, че тя не трябва да се презарежда, защото е вредно да се опита да се презареди и може да бъде експлодирана, ако е така. Сухата клетка и клетъчната живак са примери за първични клетки. Първичната клетка е по същество химическа клетка и произвежда електрически ток чрез необратима химическа реакция. След като реакцията приключи, тя не може да бъде възстановена. За момент сухата клетка се състои от въглероден катод, заобиколен от NH4Cl в контейнер за цинк. Паста от NH4Cl и ZnCl2 служи като електролит, докато цинковият контейнер действа като анод. Малко количество MnO2 също се смесва с електролита. Химическият процес на суха клетка може да се обобщи по следния начин;
Zn-> Zn2++2 електрона (анодна реакция)
NH4+ + манганов2 + електрон -> MnO (OH) + NH3 (Катодна реакция)
Първичните клетки обикновено се намират и използват в повечето електрически играчки, часовници, ръчни часовници и домашни дистанционни контролери.
Вторичната клетка също е химическа клетка, но може да бъде презаредена, за да се използва отново. Химическата реакция, която произвежда електричество, е обратима и клетката може да се използва като нова след процеса на презареждане. Клетката може да се използва повторно, но животът се съкращава. Оловната киселина и LiFe клетката са някои примери за вторични клетки. В Оловно-киселинна клетка, Оловото действа като анод, а решетката от олово, опакована с оловен диоксид, действа като катод. Сярна киселина се напълва, за да служи като електролит. Химичните реакции вътре в оловно-кисели клетки са дадени по-долу. Те са обратими процеси.
Pb + Така че42- --> PbSO4 + 2 електрона (анодна реакция)
PbO2 + 4Н+ + ТАКА42- + 2 електрона -> PbSO4 + 2H2O (Катодна реакция)
Съвременните хибридни превозни средства се захранват както от петролна, така и от електрическа енергия. Батерията се зарежда, когато автомобилът се движи и след това запаметената електрическа енергия може да се използва за работа. Всички батерии в тези автомобили са направени от вторични клетки. Друга често срещана употреба за вторичните батерии е за пускане, осветление и запалване в превозните средства. Също така, те се използват в непрекъсваеми източници на енергия (UPS), телекомуникации и преносими инструменти.
Използвайки първични клетки е първоначално рентабилен в сравнение с вторичните клетки.
Но с помощта вторични клетки би било дългосрочна инвестиция, тъй като след известно време първичните клетки трябва да бъдат заменени с друг набор.
Първични клетки имат по-ниска скорост на саморазряд, поради което са подходящи за работещи устройства в режим на готовност, които се нуждаят от малки токове непрекъснато за дълго време. Важен факт е от страна на оборудване за безопасност като детектори за дим / пожар, алармени сигнали и часовници.
Вторични клетки имат по-високо саморазряд.
Първични клетки са евтини и лесни за използване.
Вторични клетки са скъпи и по-сложни в използването.
С любезност на изображенията:
1. “Alkaline-battery-english” от Tympanus [Public Domain] чрез Commons
2. Вторична клетъчна диаграма от оригинален автор: Бари Лоусън. [CC BY-SA 3.0], през Wikimedia Commons