Batteriet, eller seriell - parallellkombinationen av elektrokemiska celler, är en energilagringsenhet som fortfarande används i stor utsträckning idag. Den grundläggande uppdelningen av batterier enligt användningen hänvisar till deras förmåga att laddas.
Så det finns primära celler - som inte kan laddas och sekundära (laddningsbara) celler.
Primärceller är de som inte kan laddas och måste kasseras efter utgången av deras livstid. Om elektrolyten inte är i flytande form talar vi om torra celler.
Primärceller brukar ha hög energitäthet, kapacitet, sakta att släppa ut, lätt att använda och inte överdrivet dyrt. Alkaliska är förmodligen vanligaste primära batterier.
De har vanligtvis zinkanod, kolkatod och elektrolyt. Spänningskurvan för urladdning av alkaliska batterier är väldigt brant (nästan linjär).
När batteriet tömms, minskar spänningen nästan linjärt. Sådana celler är därför inte lämpliga för digitalkameror, eftersom de kräver relativt hög spänning för deras drift. Alkaliskt batteri visas därför som "tomt" efter några timmar att använda det, även om det i verkligheten inte är det.
De flesta av de primära cellerna är bekväma, alltid tillgängliga och miljövänliga. De har också extremt hög energitäthet.
Bara de senaste åren har de laddningsbara cellerna nått densiteten hos primära celler, men konventionella alkaliska batterier producerar nästan 50% mer energi än en jämförbar Li-Ion sekundärcell.
Dessa celler laddar och levererar kontinuerligt alla typer av enheter, från grundläggande alla kända enheter till specialiserade enheter och applikationer. Primärceller används mest i armbandsur, fjärrkontroller, barnleksaker och icke-krävande underhållningselektronik. De används också varhelst laddningen är opraktisk eller omöjlig, i fall av militär och räddningsteknik, i svårt att komma åt kontrollstationer och liknande.
På grund av låga priser är de speciellt lämpliga där strömkraven inte är mycket höga, där enheterna inte behöver en hög energinivå för driften och behöver bara en konstant spänning.
Med ökningen av bärbara enheter som bärbara datorer, smartphones eller mp3-spelare, finns det en växande efterfrågan på bra batterier att vi inte behöver byta varje par dagar. Och här kommer vi till behovet av uppladdningsbara (sekundära) celler.
Principen för deras arbete är faktiskt densamma - el genereras genom en kemisk reaktion med anod, katoder och elektrolyter, men skillnaden är i den kemiska sammansättningen av cellerna i batterierna.
Här har vi fallet att kemiska reaktionen är reversibel. När batteriet "förbrukar" (eller när de negativt laddade jonerna går till batteriets positiva sida) laddas batteriet. Genom att ansluta en sekundärcell till en extern energikälla (t ex el) uppstår den motsatta processen - de negativt laddade jonerna återgår till batteriets negativa sida och kan användas igen.
De vanligaste sekundära batterierna på marknaden är: litiumjon (LiOn), nickelmetallhydrid (NiMH) och nickelkadmium (NiCd). När vi talar om sekundära batterier måste vi säga att de inte är lika lika. NiCd (nickelkadmium) var de första sekundära batterierna som användes överallt i världen, men de hade ett litet problem - "minneseffekt".
Minneseffekten innebär att du måste fylla på och tömma dem varje gång, annars kommer de att förlora sin kapacitet snabbt. Detta har lett till en situation där människor byter till nickelmetallhydrid (NiMH). De hade lite större kapacitet och lider inte av minneseffekten, men deras livslängd var kort - du kan fylla dem och tömma dem runt 100 gånger.
Och till sist används de mest populära LiOn-batterierna idag, vilket har visat sig vara den bästa varianten. Kanske är deras kapacitet något mindre, men tekniken för att göra dem är enklare än de som tidigare nämnts, de är mindre, enklare och har en cykel på 1000 laddning och urladdning.
Primärceller är oftast "torra celler" - angående tekniken för att göra dem. Det beror på att det inte finns några vätskor i batteriet, men cellerna är fulla av pasta som tillåter jonernas rörelse, men förhindrar att de spills. Sekundära celler använder de andra två typerna av celler - våtceller (flytande, översvämmade celler) och smält salt (flytande celler med en något annorlunda sammansättning).
Primärceller har högt inre motstånd, irreversibel kemisk reaktion, högre kapacitet, är vanligtvis mindre och ljusare och är överallt billigare. Sekundära celler har lägre inre resistans, måste laddas, ha reversibla kemiska reaktioner och är mer komplexa och dyra.
Primärceller används i enheter med behov av små men konstanta strömklockor, leksaker, säkerhetsutrustning och så vidare. Sekundära celler används i bärbara enheter - bärbara datorer, mobiltelefoner, mp3-spelare, tabletter etc..