Vásároljon termékeket

Hogyan működnek az újratölthető akkumulátorok?

Bár az újratölthető akkumulátorokat már több mint száz éve feltalálták, használatba vételükre csak később került sor. Manapság az újratölthető akkumulátorok mindennapi életünk részét képezik, mivel a hordozható készülékek és eszközök rendkívül népszerűvé váltak. De hogyan működnek az újratölthető akkumulátorok? És mit csinál pontosan egy töltő? Ebben a cikkben az (újratölthető) akkumulátorok működésének alapjaival fogunk megismerkedni.

Egy kis kémia

Mint minden, az akkumulátor is atomokból áll. Egy atom három típusú részecskéből áll:

  • (pozitív) protonokbó;
  • (negatív) elektronokból;
  • neutronokból.

Ideális esetben a töltés kiegyenlítődik: a negatív és a pozitív részecskék száma egyenlő. Ha eltávolítunk egy elektront (vagyis negatív részecskét), az atom pozitív töltésű lesz, és ennek a fordítottja is igaz. Mivel az atom a semleges állapotot részesíti előnyben, más atomoknál fog elektron után nézni, hogy helyreálljon az egyensúly. Ez az elektroncsere vagy „áramlás” hozza létre az elektromos áramot.

Anód, elektrolit és katód

Az elektroncsere folyamata az akkumulátorokban is végbemegy. Minden akkumulátor három részből áll: egy anódból, elektrolitból és egy katódból. A különböző típusú akkumulátorokban azonban ezek a részek eltérő kémiai anyagokból vannak.

Egy feltöltött akkumulátorban az anód negatív, a katód pedig pozitív. Hogy miért? Az anód (negatív) elektrontöbblettel rendelkezik, míg a katódban elektronhiány van. Az anód ezért szeretne megszabadulni néhány elektronról oly módon, hogy átadja a felesleget a katódnak.

Egy harmadik részegység, az elektrolitos szeparátor alkalmazásával szabályozni tudjuk az áramlást, így egy akkumulátort kapunk. A szeparátor válaszfalként funkcionál a cella belsejében az anód és a katód között. Lehetővé teszi az elektromos áramlást, amikor az akkumulátor egy készülékhez csatlakozik.

Az újratölthető akkumulátorok működése

Minden akkumulátor így működik: az elektronok egy anódból egy katód felé vándorolnak, amíg az anódból el nem fogynak az elektronok. Ekkor az akkumulátor üres: teljesen lemerült.

A primer elemek esetén itt vége is a történetnek. Szekunder elemeknél avagy újratölthető akkumulátoroknál a töltő képes visszafordítani az elektronok áramlását és visszaállítani az anód elektrontöbbletét, azaz feltölti az akkumulátort.

Az, hogy a reakció megfordítható-e vagy sem, az akkumulátorban használt kémiai anyagoktól függ. Az alkáli elemek például nem úgy készülnek, hogy az áramlás visszafordítható legyen. Az ezzel való kísérletezés akár veszélyes is lehet.

Az NiMH- (nikkel-metál-hibrid-) akkumulátor lehetővé teszi az áramlás kényszerített visszafordítását több száz, néha több ezer alkalommal is. Ez a folyamat azonban az idő előrehaladtával károsítja a kémia anyagokat. Egy akkumulátort nem lehet végtelenszer feltölteni és lemeríteni: egy bizonyos ponton a kémia anyagok túlságosan elhasználódnak ahhoz, hogy képesek legyenek megtartani a töltést.

További olvasmányok

Hogyan működnek az újratölthető akkumulátorok újra és újra? Az újratölthető akkumulátorok élettartama függ a gyártótól, az akkumulátor típusától és a használat körülményeitől. Ha többet szeretne megtudni az NiMH-akkumulátorok előállításáról, tekintse meg egy korábbi cikkünket itt.