სველი უჯრედის ბატარეის დამზადება

ბატარეა არის მოწყობილობა, რომელიც აწარმოებს ელექტროენერგიას ქიმიური რეაქციის საშუალებით. მიუხედავად იმისა, რომ პირველი თანამედროვე ბატარეები XIX საუკუნეში შეიქმნა, არსებობს რამდენიმე მტკიცებულება, რომ ნედლი სველი ელემენტის ბატარეები წარმოიშვა მინიმუმ 2000 წლის წინ მესოპოტამიაში. როგორც სახელიდან ჩანს, სველი უჯრედის ბატარეა იყენებს თხევად ელექტროლიტის შემცველ საშუალებას ქიმიური რეაქციის დასაწყებად. მაგალითად, ტყვიის მჟავას ბატარეაში, თხევადი ელექტროლიტური ხსნარი, რომელიც შეიცავს 65 პროცენტს წყალს და 35 პროცენტს გოგირდმჟავას, ტყვიის და ტყვიის ოქსიდის ლითონის ფირფიტებთან კონტაქტში ზის. როდესაც ბატარეა უკავშირდება, მჟავა უკავშირდება ფირფიტებს რეაქციაში, რომელიც ასევე აგზავნის ელექტროენერგიას მიმაგრებული სქემით. თუ ბატარეის დატენვა შესაძლებელია მისი მეშვეობით საპირისპირო დენის გავლით, მჟავას გამოყოფა ფირფიტებისგან, მაშინ ის ამბობს, რომ ეს არის მეორადი ელემენტი, ან დატენვა. წინააღმდეგ შემთხვევაში, თუ ის არ იტენება, ეს არის პირველადი ელემენტი. თუ თხევადი ხსნარის ნაცვლად ბატარეა იყენებს პასტიან, ნაკლებად ტენიან მასალას, მას მშრალ უჯრედს უწოდებენ.

ბევრი სკოლის მოსწავლე ყოველწლიურად ამზადებს ელემენტარულ სველ უჯრედულ ელემენტებს ნებისმიერ სახლში არსებული ყოველდღიური ინგრედიენტებისგან. ელექტროლიტის ხსნარი არის ნებისმიერი ჩვეულებრივი არა ნეიტრალური pH სითხე, მაგალითად, ციტრუსის წვენი (ლიმონი ან ცაცხვი კარგად მუშაობს) ან ძმარი მჟავებისთვის, ან ამიაკი, როგორც ფუძე. სველი უჯრედის წარმოების სხვა აუცილებელი მასალები არის ორი ლითონი, რომელთაგან თითოეული ელექტრონს კარგავს განსხვავებული სიჩქარით. ალუმინის კილიტა, რომელიც ელექტრონებს ადვილად კარგავს, ხდება უარყოფითი ტერმინალი, ან ანოდი. სპილენძის მავთული, რომელიც არ ხდება, ხდება პოზიტიური ტერმინალი ან კათოდი. განათავსეთ ეს ორი ლითონი ელექტროლიტის სითხეში იმდენი ლითონისგან, რომლითაც ჩართულია წრიული ხაზები. თუ ლითონები დაუკავშირდა DC ამპერმეტრის ტერმინალებს, დარეგისტრირდება მცირე ელექტრული მუხტი.

სკოლის ბავშვების მიერ დამზადებული მარტივი სველი უჯრედის ბატარეა არ არის ძალიან მძლავრი და არ აქვს ბევრი რეალური პროგრამა. გარდა ამისა, მათი თხევადი შემცველობის გამო, სველი ელემენტების ბატარეები შეიძლება იყოს მყიფე და რთული ტრანსპორტირება. ასევე, თუ ისინი შეიცავს კაუსტიკულ მასალას, როგორიცაა მჟავა, ისინი შეიძლება საშიში იყოს. ფართო გამოყენების ყველაზე გავრცელებული სველი უჯრედის ბატარეებია მანქანის ბატარეები, რომლებიც შეიცავს გოგირდმჟავას ხსნარს. სწორედ ეს არის ე.წ. ბატარეის მჟავა, რომელიც არის ყველაზე საშიში ასლის გახსნა ბეჭდის გასახსნელად ან მანქანის ბატარეის განადგურება. გოგირდის მჟავას არა მხოლოდ ცუდად დაწვა და გამაღიზიანებელი აპარატის წარმოქმნა შეუძლია, ბატარეების ტერმინალებისთვის გამოყენებული ტყვია ასევე შხამიანია. დღეს მანქანის ელემენტები არის სველი უჯრედის ვარიანტი, რომელსაც გელის უჯრედი ეწოდება. ამ ელემენტებში გოგირდმჟავას ხსნარი ერევა სილიციუმს და წარმოქმნის გელის მსგავს და უძრავ მასალას. შედეგად, ბატარეა ნაკლებად განიცდის კოროზიას ან სახიფათო მასალის დაღვრას, თუ ინვერსიული ან გატეხილია ავარიაში. ის უფრო მეტხანს გრძელდება, რადგან გელი არ აორთქლდება და მისი დატენვა შესაძლებელია.