ELEKTRICKÝ PROUD V KAPALINÁCH
Galvanické články a akumulátory
Přeměňují chemickou energii na elektrickou a během vybíjení slouží jako zdroj napětí.
Základní rozdělení galvanických článků
PRIMÁRNÍ - pouze na jedno použití (nedají se dobíjet)
SEKUNDÁRNÍ (AKUMULÁTORY) - dají se opakovaně dobíjet
Základní charakteristiky galvanických článků
KAPACITA ČLÁNKU - udává se v ampérhodinách (Ah) a představuje součin vybíjecího proudu a celkové doby vybíjení (např.:kapacita automobilového akumulátoru je 40 Ah a to znamená, že akumulátor se může proudem 1 A vybíjet po dobu 40 h, proudem 2 A se může vybíjet 20 h atd.)
ELEKTROMOTORICKÉ NAPĚTÍ (Ue) - napětí nezatíženého článku, tj. článku, ke kterému není připojený žádný spotřebič
VNITŘNÍ ODPOR - odpor vnitřních vodivých částí galvanického článku (elektrody, elektrolyt), vnitřní odpor článku se při odběru proudu postupně zvětšuje, článek se vybíjí
PŘEHLED GALVANICKÝCH ČLÁNKŮ A AKUMULÁTORŮ
A) GALVANICKÉ ČLÁNKY
VOLTŮV ČLÁNEK
ELEKTROLYT: H2SO4
ANODA: Cu
KATODA: Zn
ELEKTROTORICKÉ NAPĚTÍ: 1,1 V
VYUŽITÍ: Voltův sloup
POZNÁMKA: historicky první zdroj elektrického proudu
ZINKO-UHLÍKOVÝ
ELEKTROLYT: NH4Cl
ANODA: MnO2
KATODA: Zn
ELEKTROTORICKÉ NAPĚTÍ: 1,5 V
VYUŽITÍ: přístroje s nízkým odběrem, (dálkové ovladače, hodiny, svítilny, hračky)
POZNÁMKA: Leclanchéův článek, různé provedení (mikrotužková baterie, plochá baterie)
ZINKO-CHLORIDOVÝ
ELEKTROLYT: ZnCl2
ANODA: MnO2
KATODA: Zn
ELEKTROTORICKÉ NAPĚTÍ: 1,5 V, 3 V, 6 V, 9 V
VYUŽITÍ: různé provedení (mikrotužková baterie, plochá baterie)
POZNÁMKA: vyšší životnost než u zinko-uhlíkového článku
ALKALICKÝ BURELOVÝ
ELEKTROLYT: KOH
ANODA: směs MnO2 a sazí
KATODA: Zn
ELEKTROTORICKÉ NAPĚTÍ: 1,5 V
VYUŽITÍ: dnes nejpoužívanější
POZNÁMKA: má větší kapacitu, zatěžovací proud a delší životnost než zinko-chloridový
ZINKO-STŘÍBRNÝ
ELEKTROLYT: KOH
ANODA: Ag2O
KATODA: Zn
ELEKTROTORICKÉ NAPĚTÍ: 1,5 V
VYUŽITÍ: často jako knoflíková baterie
POZNÁMKA: malý zdroj s dlouhou životností, vyšší cena
LITHIOVÝ
ELEKTROLYT: lithiová sůl rozpuštěná v organickém rozpouštědle
ANODA: Li
KATODA: MnO2
ELEKTROTORICKÉ NAPĚTÍ: 1,5 - 3,7 V
VYUŽITÍ: v malých elektronických zařízeních jako hodinky, teploměry, dálková ovládání od aut, kalkulačky
POZNÁMKA: dlouhá životnost, dnes nejpoužívanější
B) AKUMULÁTORY
OLOVĚNÝ
ELEKTROLYT: H2SO4
ANODA: PbO2
KATODA: Pb
ELEKTROTORICKÉ NAPĚTÍ: 2,2 V
VYUŽITÍ: pro auta, pohon vozíků, záložní zdroje
POZNÁMKA: nízká cena, malý vnitřní odpor
NIKL-OCELOVÝ (NiFe)
ELEKTROLYT: KOH
ANODA: Ni
KATODA: Fe
ELEKTROTORICKÉ NAPĚTÍ: 1,2 V
VYUŽITÍ:
POZNÁMKA:
NIKL-KADMIOVÝ (NiCd)
ELEKTROLYT: KOH
ANODA: NiO(OH)
KATODA: Cd
ELEKTROTORICKÉ NAPĚTÍ: 1,3 V
VYUŽITÍ: využívány v extrémních klimatických podmínkách (- 40°C)
POZNÁMKA:
NIKL-METAL HYDRIDOVÝ (NiMH)
ELEKTROLYT: KOH
ANODA: NiO(OH)
KATODA: vodík vázaný v hydridu kovu (metal)
ELEKTROTORICKÉ NAPĚTÍ: 1,3 V
VYUŽITÍ: mobilní telefony, přenosné počítače
POZNÁMKA: vyšší kapacita než u NiCd (cca o 40%)
LITHIUM-IONTOVÝ (Li-ion)
ELEKTROLYT: lithiová sůl (např. LiPF6) + organické rozpouštědlo
ANODA: LiCoO2 (oxid lithno-kobaltitý)
KATODA: lithium vázané v grafitu
ELEKTROTORICKÉ NAPĚTÍ: 3,6 V
VYUŽITÍ: mobilní telefony, kamery, notebook
POZNÁMKA:
ROZDĚLENÍ BATERIÍ PODLE VELIKOSTÍ A TVARU
PODÍVEJ SE
O bateriích - video ze seriálu NEZKRESLENÁ VĚDA AV ČR (9 minut)
DALŠÍ ROZŠIŘUJÍCÍ INFORMACE
Rozdělení primárních článků a baterií (Abeceda baterií a akumulátorů - BATTEX.CZ)
Rozdělení elektrických akumulátorů (BATTEX.CZ)
Výrobci a značky bateríí a akumulátorů (BATTEX.CZ)
Akumulátor typu lithium-vzduch - naděje pro elektromobily (Český rozhlas.cz)
Primární galvanické články a jejich porovnání (časopis ELEKTRO)
Charakteristika a vlastnosti galvanických článků (Bakalářská práce, 2021)