Две врсте батерија које су вам најпознатије, можда чак и не знајући, су оловна и литијум-јонска батерија. Већина аутомобила у Америци има оловну батерију, док се готово сваки Блацкберри и преносни рачунар напаја из литијум-јонске батерије. Једна врста батерије је добра за ваш аутомобил, а друга за ваш мобилни телефон потиче од хемикалија које се користе у свакој врсти батерије.
Основе батерија
Батерија је електрохемијски уређај, што значи да ствара електричну енергију контролисаним хемијским реакцијама између различитих супстанци. Већина батерија, укључујући литијум-јонске и оловне киселине, укључују аноду, катоду и супстанца између њих служи као електролит. Анода је обично позитивна стезаљка и у њу тече електрична струја када се батерија користи. Катода је обично негативни прикључак и из ње излази електрична струја када се користи. Хемија између њих је оно што електричном струјом даје наелектрисање, али им је потребна трећа супстанца у облику електролита која ће служити као медијум. Ако би анода и катода дошле у контакт, резултат би био кратак спој.
Електрохемија оловне киселине
Анода и катода у типичној оловној батерији су направљене од олова и оловног диоксида, а премошћени су електролитом раствора који је приближно једна трећина сумпорне киселине. Како батерија празни електричну енергију, хемијска реакција постепено претвара две електроде у оловни сулфат. Пуњење батерије делимично поништава то претварање.
Литијум-јонска електрохемија
Литијум-јонске батерије користе разне супстанце, а заједнички елемент је миграција литијума између електрода током реакције производње електричне енергије. Графит се обично користи за израду аноде, док се катоде могу правити од литијум-кобалт-оксида, литијум-гвожђе-фосфата или литијум-манган-оксида и других супстанци на бази литијума. Електролит је обично раствор литијумове соли у органском растварачу. Пуњење литијум-јонске батерије преокреће миграцију литијума у хемији батерије.
Карактеристике оловне киселине
Оловне киселине су један од најстаријих практичних дизајна батерија који се могу пунити још од средине 19. века. Постоје један од најнижих постојећих дизајна батерија између енергије и запремине, што их чини врло великим и тешким за укупну количину енергије коју могу да избаце. Оно што им иде иде је што имају врло висок однос пренапона према тежини, што значи да могу одједном да испоруче велики трзај електричне енергије. То их чини савршеним за апликације којима је потребан велики, нагли налет снаге, као што су стартери за аутомобиле. Оловне батерије су такође јефтине за производњу. Међутим, нису баш добри у улогама које захтевају стабилно, ниско или средње снабдевање електричном енергијом током дужег временског периода. Такође имају дуга времена пуњења.
Литијум-јонске карактеристике
Посебно у поређењу са оловном батеријом, литијум-јонски дизајни имају висок однос снаге и тежине и снаге и запремине. Тешко би било замислити савремене преносне рачунаре, мобилне телефоне и друге електроничке уређаје жедне моћи без њих батерије, јер удовољавање тим захтевима за снагом других дизајна батерија значило би незграпније батерије са краћим живота. Постоје чак и литијум-јонске батерије са великом снагом пренапона, попут оловних батерија. Међутим, они имају два велика недостатка. Прво, врло су скупе за израду. Друго, њихова способност задржавања напуњености пропада чак и када се батерија не користи. Оловна батерија може радити са добрим капацитетом неколико година. Свако ко годину или две држи исти батерију мобилног телефона или лаптопа зна исто, не може се рећи за типичну литијум-јонску батерију.