Forskjell mellom oppladbare og ikke oppladbare batterier

Hovedforskjell - Oppladbare versus ikke oppladbare batterier

Batterier gir strøm til elektriske enheter som ikke alltid kan kobles til strømforsyningen. Biler, mobiltelefoner, bærbare datamaskiner og barneleker kan drives av batterier. Avhengig av deres evne til å bli brukt på nytt, er batteriene klassifisert i to kategorier: Ikke oppladbare (primære) og oppladbare (sekundære) batterier. De hovedforskjell mellom oppladbare og ikke oppladbare batterier er det Oppladbare batterier kan settes i bruk igjen etter at de er fullstendig sluppet en gang, mens det ikke er oppladbart batterier kan ikke lades igjen når de er helt utladet.

Hva er ikke oppladbare batterier

Batterier består av to elektroder kalt katoden og anode, som er plassert i elektrolytter. Når elektrodene er tilkoblet, finner kjemiske reaksjoner sted ved katoden og anoden, som vi har diskutert med et eksempel på artikkelen om anoder og katoder. Disse kjemiske reaksjonene resulterer i en strøm av elektroner fra anoden til katoden. Disse elektronene har elektrisk energi, og hvis vi kobler en elektrisk komponent mellom elektronens bane, kan elektronene miste energien når de går gjennom komponenten. Den elektriske energien som elektronene mister, kan da omdannes til et form som er nyttig for oss. For eksempel konverterer en lyspære den elektriske energien til lysenergi (og termisk energi), og en motor konverterer elektrisk energi til kinetisk energi. 

Før vi diskuterer forskjellen mellom ladbare og oppladbare batterier, la oss først se på et typisk alkalisk batteri for å se hvordan det fungerer:

En lengdesnitt gjennom et alkalisk batteri

Ved anoden reagerer sink med hydroksidioner som frigjøres fra katoden, produserer sinkoksid og vann og frigjør elektroner i prosessen:

Ved katoden kombineres de frigjorte elektronene med mangan (IV) oksyd og vann for å produsere mangan (III) oksyd og hydroksidioner:

For at disse reaksjonene skal fortsette, går ionene kontinuerlig gjennom elektrolytten mens elektronene beveger seg utenfor elektrolytten gjennom ledningene som forbinder anoden og katoden. Dette skaper en elektrisk strøm i ledningen.

Alkaliske batterier er ikke oppladbare. Dette betyr at disse reaksjonene kun kan skje i den ovennevnte retningen. Når alt mangan (IV) oksydet er omdannet til mangan (III) oksyd, kommer reaksjonene til å stoppe og batteriet kan ikke lenger produsere en elektrisk strøm.

Hva er oppladbare batterier

Med oppladbare batterier er det mulig å reversere reaksjonene som tillater dem å kjøre elektroner rundt en krets. Et godt eksempel på oppladbare batterier er litiumionbatteriet, som brukes til å koble til de fleste mobiltelefoner og bærbare datamaskiner. Når batteriene brukes til å slå opp enheter, sier vi at batteriet er utlading. Mens dette skjer, frigjør "negative terminal" litiumioner, som beveger seg gjennom elektrolytten til positiv terminal. Samtidig strømmer elektroner utenfor kretsen fra den negative terminalen mot "positiv terminal". Under lading, batteriet tar energi fra en ekstern kilde for å reversere disse strømningene: litiumioner strømmer fra "positiv terminal" til "negativ terminal", og etterfyller batteriets evne til å lede strøm igjen.

Et litiumionbatteri designet for bruk i en bærbar PC

Imidlertid blir ytelsen til oppladbare batterier forringet over tid. De oppladbare forgjengerne til litium-ion-batterier inneholdt nikkel-kadmium-batterier. Disse batteriene hadde flere ulemper: deres ytelse hadde en tendens til å lide hvis de ofte blir overladet, eller hvis de ikke ofte fikk lov til å renne helt. I tillegg var kadmium et giftig metall som innebar at feilaktig nikkel-kadmiumbatterier utgjorde en miljøfare.

Forskjell mellom oppladbare og ikke-oppladbare batterier

Bruk etter fullstendig utslipp

Oppladbare batterier kan gjenbrukes etter lading, når de er helt utladet.

Ikke oppladbare batterier kan bare utelades fullstendig en gang. Etter det kan batteriet ikke lades og det kan ikke brukes til å produsere en elektrisk strøm.

Koste

Prisen på oppladbare batterier er høyere sammenlignet med det som ikke er oppladbare. På lang sikt er det imidlertid mer kostnadseffektivt å bruke oppladbare batterier.

Ikke oppladbare batterier er billigere i forhold til oppladbare.

Typer batterier

Oppladbare batterier inkludere bly-syre, nikkel-kadmium og litium-ion-batterier.

Ikke oppladbare batterier inkludere Leclanché, sink-karbon og alkaliske batterier.

Bilde Courtesy

"Forenklet diagram over alkalisk batterikonstruksjon." Av Tympanus (eget arbeid) [Public Domain], via Wikimedia Commons

"Li ion batteri fra en bærbar datamaskin." Av Kristoferb (eget arbeid (enwiki)) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons