Batterier er længe blevet en integreret del af vores liv. De driver alt fra urene på vores håndled til vores elbiler. Selv den smartphone, som du læser denne tekst fra, kører på energien fra et lille batteri. Vi er så vant til disse små strømkilder, at vi ofte ikke lægger mærke til dem, før det værste sker – de løber tør for strøm. Selvommoderne batterierdesignet til at holde så længe som muligt, hver har sin egen grænse. For at forstå, hvorfor de holder op med at virke, skal du forstå lidt om deres design.
Genopladelige batterier er enkle, og princippet om deres funktion kan heller ikke kaldes kompliceret. Billedkilde: Freepik
Indhold
- 1 Sådan fungerer genopladelige batterier
- 2 Sådan fungerer batterier
- 3 Hvorfor batterier løber tør
- 4 Derfor løber batteriet hurtigt tør i kulde
Sådan fungerer genopladelige batterier
h2>
Genopladelige batterierer virkelig fantastiske enheder, der producerer elektricitet, hvilket giver os mulighed for at bruge en bred vifte af enheder. Men hvor kommer deres energi fra? Svaret på dette spørgsmål blev givet af forfatterne af IFL Science.
Faktisk er der ingen “klar” elektrisk energi inde i batteriet. Ifølge materialevidenskabsprofessor Antoine Allanore kan elektricitet ikke fanges og lagres, men vi kan lagre elektrisk energi i kemikalier inde i et batteri.
Alle batterier fungerer omtrent ens. Billedkilde: AIF
Det grundlæggende princip for, hvordan batterier fungererer den samme: der sker en kemisk reaktion indeni, der flytter ladede partikler (elektroner) fra den ene ende af batteriet – anoden – til den anden, kaldet katoden.
Afhængigt af batteritypen ender disse ender er lavet af forskellige materialer. For eksempel ilithium-ion-batterierbrugt i smartphones og elektriske køretøjer, er katoden lavet af lithiumforbindelser, og anoden er lavet af grafit. Og i almindelige alkaliske batterier, som oftest kommer til at tænke på, når vi hører ordet “batteri”, katoden er lavet af mangandioxid og anoden er lavet af zink.
I 2022 kom finnerne med en ny type batteri.I sin baseret på almindeligt sand
Sådan fungerer batterier
Når et batteri er tilsluttet en enhed, såsom en lommelygte, opladet partikler begynder at bevæge sig– det er elektricitet. Elektroner, negativt ladede partikler, begynder at rejse langs de ydre ledninger fra den ene ende af batteriet til den anden. Denne bevægelse skaber en elektrisk strøm, der driver enheden.
Princippet for drift af et AA-batteri. Billedkilde: Huawei
Samtidig sker der en anden proces inde i batteriet: positivt ladede partikler, kaldet ioner, bevæger sig gennem et særligt stof – elektrolyt. Denne elektrolyt adskiller de to ender af batteriet, hvilket tillader ioner at bevæge sig frit indeni, men forhindrer elektroner i at passere direkte gennem det. På grund af denne adskillelse interagerer ionerne og elektronerne med hinanden og skaber en konstant strøm af energi.
Således bevæger elektronerne sig udenfor, og ionerne bevæger sig indenfor, og denne vekselvirkning holder batteriet kørende, hvilket giver elektricitet til enheden.
p>
Hvorfor batterierne løber tør
Batterier aflades af en meget forståelig grund: Den kemiske reaktion, der forsyner dem med elektricitet, kan ikke fortsætte i det uendelige. Ved almindelige alkaliske batterier, som vi normalt bruger i fjernbetjeninger eller ure, sker denne reaktion mellem zink og mangandioxid. Så længe der er nok af disse stoffer, genererer batteriet strøm. Men når zinken reagerer fuldstændigt med mangandioxid, stopper processen, og batteriet mister sin kapacitet. Det betyder, at alle de kemiske komponenter inde i den er brugt op, og den er ikke i stand til at producere mere energi.
Et batteris levetid afhænger af, hvad det bruges til. Billedkilde: New Retail
Interessant nok, hvis batteriet ikke er forbundet til enheden, forekommer den kemiske reaktion ikke. Derfor kan et nyt batteri opbevares på en hylde i årevis uden at miste sin energi. Men så snart en person begynder at bruge den, begynder afladningsprocessen, og batteriet mister gradvist sin evne til at drive enheden.
Oplad 1000 km på 9 minutter:Et gennembrud inden for batterier til elbiler
Hvorfor aflades batteriet hurtigt i kulde
Temperaturen spiller også en væsentlig rolle for batteriafladning. I kulden bremses kemiske reaktioner, og batteriet producerer mindre elektricitet. Hvis temperaturen er for lav, kan den midlertidigt holde op med at fungere, selvom den er varm, kan komme til live igen. Men hvis batteriet overophedes, især lithium-ion-batterier, kan der opstå overophedning, hvilket kan føre til fejl eller endda brand.
Smartphones slukker ofte i kulde, og det er nemt at forklare. Billedkilde: AIF
En anden grund til, at batterier kan tømmes hurtigere, er på grund af lækager. Hvis batterikassen er beskadiget, og kemikalier begynder at sive ud, er der færre aktive komponenter tilbage indeni til at reagere, og batteriet “dør” hurtigere.
Har du allerede abonneret på vores Telegram-kanal? Du vil finde en masse spændende ting der!
Det er vigtigt at bemærke, at batterier ikke bare kan smides i skraldespanden – de forurener miljøet i høj grad. På internettet kan du finde adresser på steder, hvor du kan donere batterier. Det er heller ikke en god idé at opbevare dem derhjemme, og det er der en god grund til.