Itt a válasz! Ezért van olyan sokféle méretű és formájú akkumulátor és elem
A hengeres forma az akkumulátoroknál mindent visz, aminek tradicionális gyártási okai vannak. A legtöbbször hengeres egységek készülnek még akkor is, ha végül az egészet összecsomagolják egy hasábba, vagy egy nagy tepsibe, hogy elektromos autók meghajtására szolgáljon / Fotó: Getty Images
Ha elkezdené megszámolni, hogy a környezetében otthon vagy a munkahelyén hányféle különböző formájú, méretű és típusú elemet talál, amelyek az elektronikus eszközeit táplálják, meglepően magas számot kapna. Vajon mi szükség van erre a kavalkádra?
Ezeket látta már?
Wesley Chang, a gépészeti és mechanikai tanszék akkumulátorokat és az elektrokémiát tanulmányozó adjunktusa a Drexel Egyetemen vette a fáradságot, és a The Conversationban megjelent cikkében átnézte, hányféle elektromos energiatárolóval van dolgunk. Először is ott vannak a kerek, nem újratölthető gombelemek az órákhoz és a kisebb tárgyakhoz. Aztán jönnek a népszerű AA és AAA hengeres elemek számológépekhez, órákhoz és távirányítókhoz. Sok újratölthető lítium-ion akkumulátort is használunk a laptopokban, telefonokban fényképezőgépekben és más kütyükben. De nem szabad megfeledkezni az autók hagyományos ólom-sav akkumulátorairól sem, az elektromos járművek újratölthető akkuiról nem is beszélve.
Már kétszáz éves, de lényeg nem változott
Az első akkumulátorok az 1800-as években készültek, és meglehetősen egyszerűek voltak. Az egyik első bemutató egy sor sós lében áztatott fémkorong volt, amelyről Alessandro Volta olasz tudós megállapította, hogy elektromos áramot hoz létre. Az első ólom-sav akkumulátor néhány darab ólomból készült egy kénsavas edényben. A modern változatok nem sokban különböznek ezektől, csak könnyebb őket előállítani, és különböző adalékanyagokat tartalmaznak a teljesítmény javítása érdekében.
Az akkumulátorok minden esetben ugyanúgy működnek: két különböző elektróda közötti feszültségkülönbség elektromos áramot termel, amely kisülhet, hogy egy készüléket tápláljon. Az újratölthető akkumulátorok ezt az áramot aztán megfordítva újra fel tudják tölteni. Az akkumulátor belsejében az elektromos áramot ionok áramlása kíséri egy folyadékon az elektroliton keresztül.
10 hatékony módszer, amivel meghosszabbíthatja az okostelefon akkujának élettartamát
Az áram minden egyes elektronjának áthaladása egy-egy ionnak az elektroliton keresztül történő szállításával jár együtt. A több iont tárolni képes elektródák olyan akkumulátorokat eredményeznek, amelyek több töltést képesek tárolni, és így hosszabb ideig bírják egy töltéssel. A gyorsabb iontárolásra tervezett elektródák gyorsabb kisütésre képes akkumulátorokat eredményeznek, amelyek nagy teljesítményű alkalmazásokhoz szükségesek. Végezetül pedig az akkumulátorok hosszú élettartamúak lesznek, ha többször is képesek töltődni és kisülni anélkül, hogy leromlanának.
Ólomsavas akkumulátorok
Az ólom-sav akkumulátor volt az első újratölthető akkumulátor, amelyet 1859-ben Gaston Plante talált fel, aki savas oldatban lévő ólomlemezekkel kísérletezett, és megállapította, hogy az elektromos áram áramlása és tárolása megfordítható.
Az ólom-sav akkumulátornak elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy elegendő töltést állítson elő egy autó beindításához. Emellett hideg éghajlaton is használhatónak kell lennie, és sok évig kell kitartania. Mivel az elektrolit maró hatású sav, a külső burkolatnak keménynek kell lennie, hogy megvédje az embereket és az autó alkatrészeit az esetleges sérülésektől. Mindezek ismeretében érthető, hogy a modern ólom-sav akkumulátorok tömzsiek és nehezek.
Lúgos akkumulátorok
Vannak olyan háztartási eszközök, mint a számológépek és a digitális mérlegek, amelyek megengedhetik maguknak, hogy kisebb elemeket használjanak, mivel nincs szükségük sok töltésre. Ezek elsősorban nem újratölthető alkáli elemek, amelyeket évtizedek óta használnak. A szabványosított cellaméretek az AAAA, AAA, AA, AA, C és D, valamint a gomb- és érmeelemek és sok más. A méretek azzal függenek össze, hogy mennyi töltést tárolnak – minél nagyobb az elem, annál többet bír el –, valamint az is számít, hogy az általuk táplált eszközök mérete milyen.
Néha előfordul, hogy az alkáli elemeket tégla alakban árulják, mint a közönséges 9 voltos elemeket, de ha kinyitná a külső burkolatot, akkor azt találná, hogy ezek egyszerűen néhány hengeres cellából állnak, amelyek belül össze vannak kötve. A henger alakú elemek olyan régóta léteznek és olyan széles körben használják őket, hogy a vállalatoknak nem éri meg mást gyártaniuk, mert az beruházást kívánna a gyártóüzemek megváltoztatásához, amit nem szívesen tesznek meg.
Lítium-ion akkumulátorok
A nikkel-kadmium elemek voltak az első széles körben használt újratölthető elemek a háztartási elektronikában, és a 20. század végéig igen népszerűek voltak. De megvoltak a maguk buktatói. A kadmium nagyon mérgező, és az akkumulátorok „memóriahatástól” szenvedtek, ami csökkentette az élettartamukat. (A nikkel-kadmium akkumulátorok ugyanis fokozatosan elveszítik maximális energiakapacitásukat, ha részleges lemerülés után ismételten újratöltik őket. Úgy tűnik, mintha az akkumulátor „emlékezne” a kisebb kapacitásra.)
Sok évtizeden át tanulmányozták a lítium újratölthető akkumulátorokban való lehetséges felhasználását, mivel könnyű fémként egyedülálló tulajdonságai vannak, például sok energiát tárol. A Sony volt az első cég, amely először hozott forgalomba (1991-ben) lítium-ion akkumulátort. A japán vállalat hengeres cellákat gyártott, mert ezeket volt a legkönnyebb előállítani. Az 1990-es években a Sony rengeteg videokamerát és kazettát állított elő, így sok hengeres gyártáshoz szükséges berendezéssel volt felszerelve. Ezeket az eszközöket újrahasznosították az akkumulátorelektródák tekercses gyártására, amelyek úgy készülnek, hogy réz- vagy alumíniumlemezekre filmeket öntenek, majd „zselés tekercs” hengerré göngyölik őket.
Ezeknek a hengeres celláknak a vastag burkolata mechanikailag erős, és a biztonság további fokozása érdekében nyomáscsökkentő szelepük is van. Ezek a korai lítium-ion cellák nagyon gyorsan meghódították a hordozható elektronikai termékek piacát, különösen a laptopok és mobiltelefonok esetében, mivel több energiát tároltak és tovább kitartottak, mint a nikkel-kadmium újratölthető akkumulátorok.
Az akkumulátorokat alakító tényezők
Az akkumulátorok bizonyos méretben és formában készülnek a költségek és a gyárthatóság miatt, más esetekben pedig a régi gyártási folyamatok miatt. Az elterjedtségükben a piaci kereslet is szerepet játszik.
Az elektromos járművek fejlődése is csak akkor indult be, amikor a Tesla elkezdett henger alakú lítium-ion akkumulátorcellákat használni, a téglalap alakú tasakos vagy prizmás cellák helyett, amelyeket más elektromos járművek gyártói alkalmaztak. A tasakos és prizmatikus cellákat szorosan egymás mellé lehet pakolni, de mivel a hengeres cellákat már tömegesen gyártották hordozható elektronikai eszközökhöz, a Tesla a 2010-es években olcsóbb elektromos járműveket tudott gyártani.
Ezért az akkumulátorok formája és mérete a jövőben nemcsak attól függ, hogy mennyi energiát tárolnak, hanem a piaci igényektől és a gazdaságosságtól is. Attól, hogy mennyire könnyű az egyes cellatípusokat előállítani, mennyibe kerül az előállításuk, és mire használják őket. Ezek a tényezők pedig az innováció és a történelem keverékei – állítja Chang.
Nem mindegy, hol vesz fel személyi kölcsönt, hiszen a bankok ajánlatai között jelentős különbségek lehetnek. A Bank360 hitelkalkulátorával könnyen összehasonlíthatja pénzintézetek ajánlatait! Egymillió forint 72 hónapra akár 15,43 százalékos THM-mel is elérhető, egy jó döntéssel a teljes futamidő alatt százezreket spórolhat.
Extra ajánló
Egy belföldi helyszín, amit imádni fog a család (x)
Most akár az Ön gyermeke is pályára kísérhet egy futballistát (x)
Így előzzük meg a fájdalmas húgyúti és veseproblémákat! (x)
Gondolta volna, hogy sokat segít a klimaxos panaszokon, ha így étkezik? (x)
Vizelési gondok 45 év feletti férfiaknál – ez okozhatja (x)
Gyakran szokott fázni? Meglepő, de ez is okozhatja (x)
Gondok a hálószobában? Erre figyeljünk oda, hogy javuljon a helyzet (x)
Rúzs
Mi történt az arcával? Schobert Lara teljesen más lett, alig ismertük meg (fotó)
Nánási Pál és Ördög Nóra egyszerre jelentette be a hírt: annyira várják már, és a fotón is tisztán látni
Hát igaz a hír Károly királyról: meglepő módon üzente meg, így van most
Marics Peti elszólta magát: mégis van egy 24 éves lány az életében?
Megszólalt Balogh Edina a Szabó Simonnal való kapcsolatáról, így vannak most