Differenza tra cellule primarie e cellule secondarie

La batteria, o la combinazione seriale-parallela di celle elettrochimiche, è un dispositivo di immagazzinamento di energia che è ancora ampiamente utilizzato oggi. La divisione base delle batterie in base al loro utilizzo si riferisce alla loro capacità di essere caricate.

Quindi ci sono celle primarie - che non possono essere caricate e cellule secondarie (ricaricabili).

Cos'è la cella primaria?

Le cellule primarie sono quelle che non possono essere ricaricate e devono essere scartate dopo la scadenza della loro vita. Se l'elettrolita non è in forma liquida, stiamo parlando di cellule secche.

Cellule primarie di solito hanno alta densità di energia, capacità, sono lentamente da scaricare, facili da usare e non eccessivamente costosi. Le batterie alcaline sono probabilmente quelle più comunemente usate.

Di solito hanno anodo di zinco, catodo di carbonio ed elettrolito. La curva di tensione per scaricare le batterie alcaline è molto ripida (quasi lineare).

Quando la batteria si svuota, la sua tensione diminuisce quasi in modo lineare. Tali celle non sono quindi adatte per le fotocamere digitali, poiché richiedono una tensione relativamente alta per il loro funzionamento. La batteria alcalina viene quindi mostrata come "vuota" dopo alcune ore di utilizzo, anche se in realtà non lo è.

La maggior parte delle cellule primarie sono confortevoli, sempre disponibili e rispettose dell'ambiente. Hanno anche una densità di energia estremamente elevata.

Solo negli ultimi anni le celle ricaricabili hanno raggiunto la densità delle celle primarie, ma le batterie alcaline convenzionali producono quasi il 50% di energia in più rispetto a una cella secondaria Li-Ion comparabile.

Queste celle caricano e forniscono continuamente tutti i tipi di dispositivi, dai dispositivi di base noti a dispositivi e applicazioni specializzate. Le celle primarie sono più comunemente utilizzate in orologi da polso, telecomandi, giocattoli per bambini e elettronica di intrattenimento non impegnativa. Sono anche usati ovunque la ricarica è impraticabile o impossibile, in caso di tecniche militari e di soccorso, in stazioni di controllo di difficile accesso e simili.

A causa dei bassi prezzi, sono particolarmente adatti laddove i requisiti di alimentazione non sono molto elevati, in cui i dispositivi non richiedono un elevato livello di energia per il loro funzionamento e necessitano solo di una tensione costante.

Cos'è la cella secondaria?

Con l'avvento di dispositivi portatili come laptop, smartphone o lettori MP3, c'è una crescente domanda di buone batterie che non dovremo cambiare ogni paio di giorni. E qui arriviamo al bisogno di celle (secondarie) ricaricabili.

Il principio del loro lavoro è in realtà lo stesso - l'elettricità viene generata attraverso una reazione chimica che coinvolge anodo, catodi ed elettroliti, ma la differenza è nella composizione chimica delle cellule contenute nelle batterie.

Qui abbiamo il caso che la reazione chimica sia reversibile. Quando la batteria "consuma" (o quando gli ioni caricati negativamente passano al lato positivo della batteria), la batteria è carica. Collegando una cella secondaria a una fonte esterna di energia elettrica (ad es. Elettricità), si verifica il processo opposto: gli ioni con carica negativa ritornano sul lato negativo della batteria e possono essere riutilizzati.

Le batterie secondarie più comunemente usate sul mercato sono: agli ioni di litio (LiOn), al nichel-metallo idruro (NiMH) e al nichel-cadmio (NiCd). Quando parliamo di batterie secondarie, dobbiamo dire che non sono tutte uguali. NiCd (nickel cadmio) sono state le prime batterie secondarie che sono state utilizzate in tutto il mondo, ma hanno avuto un piccolo problema - "effetto memoria".

L'effetto memoria significa che devi riempirli e svuotarli ogni volta, altrimenti perderanno rapidamente la loro capacità. Ciò ha portato a una situazione in cui le persone passano all'idruro di metallo nichel (NiMH). Avevano una capacità un po 'più grande e non "soffrivano" dell'effetto memoria, ma la loro durata della vita era breve - potevi riempirli e svuotarli circa 100 volte.

Infine, oggi vengono utilizzate le batterie LiOn più popolari, che hanno dimostrato di essere la migliore variante. Forse la loro capacità è un po 'più piccola, ma la tecnologia per renderli è più semplice di quelli precedentemente menzionati, sono più piccoli, più facili e hanno un ciclo di 1000 di carica e scarica.

Differenza tra cellule primarie e secondarie

1. Progettazione di cellule primarie e secondarie

Le cellule primarie sono per lo più "cellule secche", per quanto riguarda la tecnologia per produrle. È perché non ci sono liquidi nella batteria, ma le celle sono piene di pasta che consente il movimento degli ioni, ma impedisce il loro versamento. Le cellule secondarie usano gli altri due tipi di cellule: cellule bagnate (liquido, cellule allagate) e sale fuso (cellule liquide con una composizione leggermente diversa).

2. Specifiche delle celle primarie e secondarie

Le cellule primarie hanno un'elevata resistenza interna, una reazione chimica irreversibile, una maggiore capacità, sono in genere più piccole e più leggere e sono complessivamente più economiche. Le cellule secondarie hanno una resistenza interna inferiore, devono essere caricate, hanno reazioni chimiche reversibili e sono più complesse e costose.

3. Applicazione di cellule primarie e secondarie

Le cellule primarie vengono utilizzate in dispositivi che richiedono una piccola ma costante corrente: orologi, giocattoli, dispositivi di sicurezza e così via. Le celle secondarie sono utilizzate nei dispositivi portatili: laptop, telefoni cellulari, lettori mp3, tablet ecc.

Cella primaria e secondaria: tabella di confronto

Riassunto delle cellule primarie e secondarie

• Le cellule primarie sono in grado di produrre corrente elettrica al momento della genesi. Sono anche chiamate batterie usa e getta, in quanto sono destinate al monouso e allo smaltimento. Queste sono le celle più comunemente utilizzate nei dispositivi portatili che non richiedono alta tensione. In linea di principio, le batterie primarie non possono essere riempite in modo affidabile ripetutamente perché le reazioni chimiche non sono reversibili ed è improbabile che i materiali utilizzati ritornino al loro stato primario.
• Le celle secondarie devono essere caricate prima dell'uso. Chiamate anche batterie ricaricabili, possono essere ricaricate portando loro una corrente elettrica, che inverte il corso della reazione chimica che si verifica durante l'uso della batteria.