Skillnad mellan primära och sekundära celler

Huvudskillnad - Primär vs sekundärcell

Batterier är celler som kan generera el. Ett batteri kan ha en eller flera elektrokemiska celler och består av terminaler som kan anslutas till externa enheter som arbetar med strömförsörjning. Primärceller och sekundära celler är två typer av batterier. Huvudskillnaden mellan primära och sekundära celler är det primära celler kan endast användas en gång medan sekundära celler kan användas mer än en gång.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är Primärceller
      - Definition, struktur, kemiska reaktioner
2. Vad är sekundära celler
      - Definition, struktur, kemiska reaktioner
3. Vad är skillnaden mellan primära och sekundära celler
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Batteri, Primärcell, Sekundärcell, Anod, Katod, El

Vad är en primärcell?

Primärceller eller primära batterier kallas också icke-laddningsbara batterier. Detta beror främst på att dessa batterier inte kan laddas igen när de är slutna och slutar fungera. Även om de inte kan återanvändas är primära celler mycket användbara för att lagra ström för långsiktigt utnyttjande, eftersom deras självutmatningshastighet är relativt låg. Därför kan deras användning observeras i servicepacemakers hos hjärtpatienter, smarta mätare och militära kampanjer där laddning är opraktisk och omöjlig

Primärcellerna är inte laddningsbara på grund av de kemiska reaktioner som uppstår i batteriet, vilket är irreversibla. De kemiska reaktionerna använder alla kemikalier som finns i cellen och när alla kemiska arter används, avslutas kraftproduktionen.

Ett primärt batteri eller en primärcell består av en anod (positivt laddad ände) och katod (negativt laddad ände). Grafit används vanligen som katod och zink används som anod. Oxidationsreaktioner förekommer i anoden där elektroner doneras till kretsen och reduktionsreaktioner uppträder i katoden där elektroner accepteras från utsidan. Det finns också en elektrolyt som är till hjälp för att göra en passage för elektrisk ström. Elektrolyten består av elektriskt laddade joner som kan bära sin laddning mellan katod och anod.  

Figur 1: Ett primärt batteri med en zinkanod och Cu-katod

Ett vanligt exempel på primärcell är Leclanche cell. Den består av en zinkanod och porös grafitkatod. Den elektrolyt som finns i batteriet är en fuktig blandning av NH₄Cl (ammoniumklorid), zinkklorid (ZnCl₂) och mangandioxid (MnO₂). De kemiska reaktioner som förekommer i cellen kan ges enligt nedan.

Anod: Zn_(S) → Zn²⁺_(Aq)       +       2e

Katod: 2NH₄⁺_(Aq)    +    2e → 2NH_{3 (g)}   +    H_{2 (g)}

Två gaser NH₃ och H₂ produceras i katoden. Men dessa gaser kommer igen att delta i reaktioner som visas nedan.

2NH_{3 (g)} + Zn²⁺_(Aq) → [Zn (NH₃)₂]²⁺_(Aq)

2MnO_{2 (s)} + H_{2 (g)} → Mn₂O_{3 (s)} +H₂O_(L)

Vad är en sekundär cell?

Sekundära celler är också kända som sekundära batterier eller uppladdningsbara batterier. Dessa batterier kan användas flera gånger eftersom de kan laddas när de slutar fungera. De kemiska reaktionerna som uppstår i dessa batterier är reversibla. Detta innebär att dessa reaktioner kan vändas genom att använda en elektrisk laddning. Men till skillnad från i primära batterier måste sekundära batterier laddas före användning. Laddare används för laddningsprocessen.

Olika sekundära batterier ger olika funktioner. Därför bör användaren veta vilken typ av batteri som ska användas för ett visst behov.

Dessa batterier har också en katod och anod samma som primära batterier. Reduktionsreaktioner uppträder i katoden medan oxidationsreaktioner uppträder i anoden. Ett bra exempel på sekundära celler är blybatteriet / syrabatteriet. Reaktionerna som förekommer i den cellen visas nedan.

Katod: PbO_{2 (s)}   +   HSO₄^-_(Aq)   +   3H⁺_(Aq) +   2e → PbSO_{4 (s)}   +   H₂O_(L)

Anod: Pb (s) + HSO₄^-_(Aq)   → PbSO_{4 (s)}     +   H⁺_(Aq)    +   2e  

Figur 2: Ett schematiskt diagram över blybatteri.

Skillnad mellan primära och sekundära celler

Definition

Primärceller: Primärceller är batterier som inte kan laddas eller återanvändas. 

Sekundära celler: Sekundära celler är batterier som kan laddas och återanvändas.

Kemiska reaktioner

Primärceller: I primära celler uppstår irreversibla reaktioner.

Sekundära celler: I sekundära celler förekommer reversibla reaktioner.

Användande

Primärceller: Primärceller kan endast användas en gång.

Sekundära celler: Sekundära celler kan användas mer än en gång.

Betydelse

Primärceller: Primärceller kan producera ström omedelbart; sålunda används de i bärbara enheter.

Sekundära celler: Sekundära celler bör tas ut före användning. Så de kan användas i bilar.

Självutladdningshastighet

Primärceller: Primärceller har lägre självutladdningshastigheter och kan användas för långvarig lagring av ström.

Sekundära celler: Sekundära celler har en högre självladdningshastighet jämfört med primära celler. 

Slutsats

Batterier är mycket viktiga för tekniska tillämpningar. Alla batterier är gjorda av elektrokemiska celler. Primär- och sekundära celler är två typer av batterier som är användbara i vardagslivet. Huvudskillnaden mellan primära och sekundära celler är att primära celler endast kan användas en gång medan sekundära celler kan användas mer än en gång.

referenser:

1. "Primär och sekundär batterier." Laddningsbatteri I. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 12 juni 2017. 
Libretexts. "Uppladdningsbara batterier." Kemi LibreTexts. Libretexts, 22 jan 2017. Web. Tillgänglig här. 12 juni 2017. 

Image Courtesy:

1. "Handmålade primära batteriet" Av 脂肪 酸钠 - Egent arbete (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Släppt" (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia