מה ההבדל בין סוללות אלקליות ללא סוללות?

תוֹכֶן

• TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
• יסודות סוללה
• יסודות אלקטרוליטים
• סוללת אלקליין
• סוללה שאינה אלקלית
• סוללות טובות יותר

סוללות תאים יבשים שאינם נטענות מסווגות בכמה אופנים: לפי ייעודי אותיות, על ידי מתחים ויישומים. עם זאת, סיווג כימי המבדיל בין סוללות תאים יבשים הוא אם הסוללה היא אלקלית או לא אלקלית, או ליתר דיוק, אם האלקטרוליט שלה הוא בסיס או חומצה. ההבדל הוא לא רק עניין של כימיה מובחנת, שכן לסוללות אלקליין מאפייני כוח וביצועים שונים מבן דודים שאינם אלקליין.

TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)

לסוללות שאינן אלקליין יש אלקטרוליט חומצי ואילו סוללות אלקליין משתמשות בבסיס כאלקטרוליט.

יסודות סוללה

מצבר הוא תא אלקטרוכימי שממיר אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית. מצבר תאי יבש טיפוסי מורכב מאנודה טעונה בחיוב, קתודה טעונה שלילית ואלקטרוליט המגיב עם האנודה והקתודה במהלך תגובה אלקטרוכימית הנקראת תגובה להפחתת חמצון. האנודה נוטה לאבד אלקטרודות - מחומצן - ואילו הקתודה נוטה לצבור אלקטרונים, או מופחתת.

עודף אלקטרונים בקתודה השלילית - מסוף סוללה שלילי - וגירעון של אלקטרונים באנודה החיובית - מסוף סוללה חיובי - יוצר לחץ חשמלי הנקרא מתח. כאשר מצברים סוללה במעגל, אלקטרונים זורמים כזרם בין הקתודה לאנודה ועושים עבודות חשמל מועילות. לאחר מכן הסוללה נטענת בתגובות נוספות להפחתת חמצון עד שהאנודה והקתודה מתרוקנות בסופו של דבר כימית, וכתוצאה מכך סוללה מתה.

יסודות אלקטרוליטים

אלקטרוליט הוא חומר כימי המכיל יונים חופשיים המוליכים חשמלית. דוגמא לאלקטרוליט הוא מלח שולחן נפוץ המורכב מנתרן טעון חיובי ויוני כלוריד טעונים שליליים. אלקטרוליט סוללה הוא חומצה או בסיס שמתנתק ליונים טעונים חיוביים ושליליים המגיבים עם האנודה והקתודה כאשר הסוללה עוברת תגובה להפחתת חמצון.

סוללת אלקליין

מבחינה כימית, לסוללת תאים יבשים טיפוסיים אלקליין יש אנודה אבץ וקתודה דו תחמוצת המנגן. האלקטרוליט הוא משחה בסיסית שאינה חומצית. אלקטרוליט טיפוסי המשמש בסוללות אלקליין הוא אשלגן הידרוקסיד. מבחינה פיזית, סוללה אלקלית טיפוסית מורכבת מקופסת פלדה עמוסה בדו-תחמוצת מנגן באזור הקתודה הפנימית ביותר שלה והיא מלאה באבץ ובאלקטרוליט באזור האנודה הפנימית המרכזית ביותר. האלקטרוליט המקיף את האנודה מתווך את התגובה הכימית בין האנודה לקתודה.

סוללה שאינה אלקלית

מבחינה כימית, לסוללה תאית יבשה שאינה אלקלית יש אנודת אבץ ומוט פחמן / קתודה דו תחמוצת מנגן. האלקטרוליט הוא בדרך כלל משחה חומצית. אלקטרוליט טיפוסי מורכב מתערובת של אמוניום כלוריד וכלוריד אבץ. מבחינה פיזית, סוללה טיפוסית שאינה אלקלית בנויה לאחור של סוללה אלקליין. מיכל האבץ משמש כאנודה חיצונית ואילו מוט הפחמן / דו תחמוצת המנגן תופס את האזור הפנימי כקתודה. האלקטרוליט מעורבב בקתודה ומתווך את התגובה הכימית בין הקתודה לאנודה.

סוללות טובות יותר

הקונצנזוס הכללי הוא כי מבחינה כימית, לסוללה האלקליין יש יתרון ביצועים קל לעומת מצבר שאינו אלקליין. עם זאת, מצברים שאינם אלקליין הם אמינים, יקרים פחות ומחליפים ביניהם שימוש בסוללות אלקליות. בדרך כלל מתחייבים מכשירים אלקטרוניים הנושאים תווית ובה כתוב "השתמש בסוללות אלקליות בלבד" בתנאים בהם יש צורך במשיכה מהירה וזרם גבוהה מהסוללה. דוגמה אחת לכך יכולה להיות יחידת פלאש במצלמה בה רצוי לטעון מהיר.