Какво е напрежението в батерията?

Има много различни видове батерии и повечето имат различни напрежения, вариращи от 1,5-волтови АА батерии до обикновената 12-волтова автомобилна батерия. Много хора обаче не знаят точно за какво се отнася терминът „напрежение“.

Терминът "напрежение" в батерията се отнася до разликата в електрическия потенциал между положителните и отрицателните клеми на батерията. По-голямата разлика в потенциала води до по-голямо напрежение.

Електрическият потенциал означава разликата в заряда между две точки - в този случай двата извода на батерията. Едната е заредена положително, а другата е заредена отрицателно. Отрицателният заряд просто означава, че има излишък от отрицателно заредени частици или електрони на терминала, докато положително зареденият терминал има липса на тези електрони. Физическото разделяне на двата терминала предотвратява движението на електроните от отрицателно заредения терминал към положително заредения. След като двата терминала са свързани, например, чрез верига, електроните са свободни да се движат по пътя на веригата, преминавайки от отрицателния електрод към положителния. Това движение на електроните се нарича електрически ток, който се измерва в ампери или ампера.

Единицата на електрическия потенциал, волтът, е кръстена в чест на Алесандро Волта, физик, на когото се дължи изобретяването на първата електрохимична клетка през 1800 г. Клетката му се състоеше от цинк и меден електрод, потопени в електролитен разтвор на сол и вода. Той също така популяризира електрофора, машина, която може да произвежда големи количества статичен заряд. Той обаче не го е измислил, макар че често му приписват това. Волта е бил преброен от Наполеон Бонапарт през 1810 г., а една от единиците за електричество SI, волтът, е кръстена на него през 1881 г.

Тъй като това е разлика в електрическия потенциал, а не за количеството електрически ток, високото напрежение не е непременно опасно, докато високият ток може да бъде. Когато се обсъжда електричеството, често се използва аналогията на маркуча за вода. В тази аналогия напрежението се оприличава на разликата в налягането на водата - високата разлика в налягането ще доведе до по-бърз електронен поток. Токът, измерен в ампера, описва колко бързо даден обем електрони преминава през определена точка във веригата. Повечето батерии, предлагани на пазара, могат да имат високо напрежение, но наличният ампераж зависи от веригата, в която се използва батерията, а не от самата батерия.

Тъй като технологията на батериите се усъвършенства, устройствата, работещи на батерия, стават по-малки и по-мощни. Широкото използване на литиево-йонни (Li-йонни) батерии, например, позволи на мобилните телефони да станат експоненциално по-малки от своите предшественици, главно поради ниското им съотношение мощност / тегло. В тези батерии литиевият йон се движи по един начин между анода и катода по време на разреждането, а по другия път по време на презареждане.

Toyota Prius, популярен хибриден автомобил, дебютира на пазара с никел-метални хидридни (Ni-MH) батерии. Следващото поколение батерии, които се предлагат в края на 2009 г., също ще бъдат литиево-йонни поради техните предимства пред Ni-MH батерията.

Напрежението на батериите варира от няколко стотни от волта до много стотици волта, в зависимост както от размера на батерията, така и от материалите, от които е направена. Те са отличен начин за захранване на различни форми на устройства, независимо от изискванията за напрежение на тези устройства.