סוללות הן מערכות המאחסנות אנרגיה כימית ואז משחררות אותה כאנרגיה חשמלית כאשר הן מחוברות למעגל. סוללות יכולות להיות מיוצרות מחומרים רבים, אך כולן חולקות שלושה מרכיבים עיקריים: אנודה מתכתית, קטודת מתכת ואלקטרוליט ביניהן. האלקטרוליט הוא תמיסה יונית המאפשרת זרימת מטען דרך המערכת. כאשר מחובר עומס, כמו נורה, מתרחשת תגובה להפחתת חמצון שמשחררת אלקטרונים מהאנודה בזמן שהקתודה צוברת אלקטרונים (ראה הפניה 1).
סוללות יכולות להיות פשוטות להפליא. תפוחי אדמה מכילים מספיק חומצה זרחתית כדי לשמש כאלקטרוליט ותוכלו להשתמש בהם לייצור סוללה פשוטה ובמתח נמוך. ל הכינו סוללת תפוחי אדמה, תצטרך חתיכת אבץ, כגון מסמר מצופה אבץ, וחתיכת נחושת, כגון חוט נחושת או אגורה. הכנס את שני הפריטים לתפוח האדמה והצרף אותם לכל מה שתרצה להפעיל, כמו שעון או נורת LED. האבץ פועל כאנודה, הנחושת פועלת כקטודה ויש לך סוללה. זה יעבוד גם עם חומצת הלימון בלימון (ראה הפניות 2 ו -5).
אתה לא צריך לייצר כדי להכין סוללה פשוטה. אחת הסוללות הראשונות, שהומצאה על ידי אלסנדרו וולטה, היא הערימה הוולטאית. זוהי ערימה של יריעות אבץ ונחושת מתחלפות על ידי נייר ספוג במי מלח או חומץ, ויוצר סדרה של תאי סוללה דקים. חיבור חוטים מהחלק העליון והתחתון של הערימה לעומס משלים את המעגל. המתח המיוצר מוגבל מכיוון שמשקל הערימה יכול בסופו של דבר לסחוט את האלקטרוליט בין השכבות התחתונות ביותר (ראה הפניה 3 ו -5).
אם אתה זקוק ליותר מתח, הכין תא של דניאל, שהומצא על ידי ג'ון פרדריק דניאל. תא של דניאל מורכב מרצועת נחושת בתמיסת גופרתי נחושת ומפס אבץ בתמיסת גופרית אבץ. גשר מלח מחבר בין שני תמיסות האלקטרוליטים. ניתן לחבר את התאים יחד בסדרות עבור מתח גבוה יותר. כמו בסוללות פשוטות אחרות, האבץ מאבד אלקטרונים בעוד שהנחושת צוברת אלקטרונים (ראה הפניות 4 ו -5).
סוללות זמינות מסחרית משתמשות במגוון מתכות ואלקטרוליטים. האנודות יכולות להיות עשויות אבץ, אלומיניום, ליתיום, קדמיום, ברזל, עופרת מתכתית, לנתניד או גרפיט. קתודות יכולות להיות עשויות מנגן דו חמצני, תחמוצת כספית, אוקסיהידרוקסיד ניקל, דו תחמוצת עופרת או תחמוצת ליתיום. אשלגן הידרוקסיד הוא האלקטרוליט המשמש ברוב סוגי הסוללות, אך ישנם סוללות המשתמשות באמוניום או אבץ כלוריד, תיוניל כלוריד, חומצה גופרתית או תחמוצות מתכת מוגבלות. השילוב המדויק משתנה לפי סוג הסוללה. לדוגמא, סוללות אלקליין חד-פעמיות נפוצות משתמשות באנודת אבץ, בקטודה דו-חמצנית של מנגן ובאשלגן הידרוקסיד כאלקטרוליט (ראה התייחסות 6).
