İçeriğe atla

Çinko-karbon pil

Çinko-karbon pilleri

Çinko-karbon pil uygun bir elektrolit aracılı çinko ve manganez dioksit arasındaki elektrokimyasal tepkimelerden bir çinko metal elektrodu ile bir karbon çubuk arasında 1,5 volt potansiyel sağlayan kuru bir pildir. Genellikle uygun bir şekilde negatif potansiyele sahip anot görevi gören bir çinko kutu içinde, buna karşın atıl karbon çubuğu pozitif katotta paketlenir. Genel amaçlı piller muhtemelen bazı çinko klorür çözeltisi ile karıştırılmış amonyum klorür sulu bir macunu elektrolit olarak kullanılabilir. Ağır iş tiplerinde öncelikle çinko klorürden oluşan bir macun kullanılır.[1]

Çinko karbonlu piller ıslak Leclanché hücresinin teknolojisinden geliştirilen ilk ticari kuru pillerdir. Pil, herhangi bir yönde çalışabileceğinden, flaş ve diğer taşınabilir aygıtları mümkün kıldı. Bunlar, uzaktan kumandalar, el fenerleri, saatler veya transistörlü radyo gibi düşük drenli veya aralıklı kullanım cihazlarında hala yararlıdır.[2] Çinko-karbonlu kuru hücreler tek kullanımlık primer hücrelerdir.

Tarihi

1876'ya gelindiğinde ıslak Leclanché hücresi, sıkıştırılmış bir manganez dioksit bloğu ile üretildi. 1886'da Carl Gassner, anot olarak bir çinko fincan kullanarak ve elektroliti Paris jel macunu (ve daha sonra buğday unu) ile jel haline getirmek ve hareketsiz hale getirerek "kuru" bir versiyona patent verdi.[3]

1898 yılında Conrad Hubert, W. H. Lawrence tarafından üretilen tüketici pillerini ilk el feneri olan gücünü kullandı ve daha sonra ikisi Ever Ready pil şirketini kurdu. 1900 yılında Gassner, Paris'teki Dünya Fuarı'nda taşınabilir aydınlatma için kuru hücreler gösterdi. 20. yüzyılda çinko-karbon hücrelerinin istikrarı ve kapasitesinde sürekli geliştirmeler yapıldı; yüzyılın sonuna gelindiğinde kapasiteler 1910 eşdeğerinin dört kat arttı.[4] Geliştirmeler arasında, daha saf manganez dioksit sınıflarının, daha iyi sızdırmazlığın ve daha saf çinkonun negatif elektrot için kullanılması bulunmaktadır. Çinko klorür hücreleri (genellikle "ağır hizmet tipi" piller olarak pazarlanmaktadır) amonyum klorür elektrolit ile karşılaştırıldığında daha uzun ömürlü ve daha sabit bir voltaj çıkışı sağlayan çinko klorürden oluşan bir macun kullanmaktadır.[5] Üreticiler şimdi yerel eylem ve kendini boşaltmayı önlemek için daha saflaştırılmış çinko kullanmalıdır. 2011 itibarıyla çinko-karbon piller İngiltere'deki tüm taşınabilir pillerin% 20'sini, AB'de ise% 18'lik bir paya sahiptir. Japonya'da birincil pil satışlarının% 6'sını oluşturuyorlar.

Ayrıca, 2016 yılında araştırmacılar, Zn-Mn hücrelerinin bir kimyasal reaksiyona maruz kaldığını keşfettiler. Anot elektroliti kaplayan çinko hidroksil sülfat oluşturmak için sulu elektrolitten protonlarla tersine reaksiyona girdi. Elektriği kullanmadan önce elektrolit içindeki manganez konsantrasyonunun arttırılması bunu engelledi ve ilk depolama kapasitesinin yüzde 92'sini korurken 5.000 devirde gram manganez oksit için 285 mAh depolama kapasitesine ulaştı.[6] Pil maliyetlerinin, otomobillerde kullanılan kurşun-asit hücreleriyle kıyaslanması bekleniyordu.

Çinko klorür hücresi

Çinko klorür hücresi, daha saf kimyasallar kullanarak orijinal çinko-karbon hücredeki gelişmedir ve kullanılana göre daha uzun ömürlü ve daha sağlam bir voltaj çıkışı verir. Bu hücreler genellikle ağır, ekstra ağır hizmet veya hatta süper ağır hizmetli piller olarak pazarlanmaktadır, genel amaçlı çinko karbon hücrelerinin iki kat ömrünü veya sürekli kullanımda veya yüksek drenajlı uygulamalarda dört katına kadarını sunar.[7]

Alkalin piller, özellikle sürekli veya yüksek drenajlı uygulamalarda, çinko klorür pillerinin pil ömrünün sekiz katına kadar çıkmaktadır.

Üreticiler oda sıcaklığında çinko-karbon pillerin depolanmasını önerir; daha yüksek sıcaklıklarda depolanması, beklenen servis ömrünü azaltır. Piller hasar görmeden dondurulabilirken, imalatçılar, kullanımdan önce normal oda sıcaklığına getirilmesini ve pil ceketinin yoğuşmasından kaçınılmasını önerir.[8] 20. yüzyılın sonuna gelindiğinde, çinko-karbon hücrelerin depolama ömrü, 1910'da beklenen ömrün dört katına çıkmıştı.

Çinko karbonlu hücrelerin amonyum klorür tarafından saldırıya uğraması nedeniyle çinko karbon hücrelerinin raf ömrü kısadır. Çinko kap, hücre kullanılırken daha incedir, çünkü çinko metali çinko iyonlarına yükseltgenir. Çinko kasa yeterince inceltildiğinde, çinko klorür pilden sızmaya başlar. Eski kuru hücrenin sızdırmazlığı yoktur ve macun çinko çantasındaki deliklerden sızdırdığı için çok yapışkan olur. Kuru hücredeki çinko kasa, pil kullanılmadığında bile daha da inceltilir, çünkü pil içindeki amonyum klorür çinko ile tepki verir. İç kısımda karbon kaplı ve çinko kanatlı "iç-dış" bir form, ancak daha sızdırmazlık 1960'lardan beri yapılmadı.[9]

Binlerce ton çinko-karbon pil, dünyada her yıl atılır ve genellikle geri dönüştürülmez.

Tasfiyenin yargı göre değişir. Örneğin; Birleşik Devletler'de, Kaliforniya eyaleti, tüm pilleri atıldığında tehlikeli atık olarak değerlendirir ve pillerin diğer evsel atıklarla birlikte bertaraf edilmesini yasaklamıştır. Avrupa'da, pillerin atılması WEEE Direktifi ve Pil Yönergesi yönetmelikleri ile kontrol edilir ve çinko karbonlu piller evsel atıklarla birlikte atılmamalıdır. AB'de, pil satan mağazaların çoğunun kanunen eski pilleri geri dönüşüm için kabul etmeleri gerekiyor.

Kaynakça

  1. ^ "Arşivlenmiş kopya". 6 Aralık 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Nisan 2017. 
  2. ^ "Arşivlenmiş kopya". 16 Nisan 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Nisan 2017. 
  3. ^ "Arşivlenmiş kopya". 16 Nisan 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Nisan 2017. 
  4. ^ "Arşivlenmiş kopya". 16 Nisan 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Nisan 2017. 
  5. ^ "Arşivlenmiş kopya". 16 Nisan 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Nisan 2017. 
  6. ^ "Arşivlenmiş kopya". 21 Mart 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Nisan 2017. 
  7. ^ "Arşivlenmiş kopya". 26 Nisan 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Nisan 2017. 
  8. ^ "Arşivlenmiş kopya". 17 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Nisan 2017. 
  9. ^ "Arşivlenmiş kopya". 17 Nisan 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Nisan 2017. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Lityum iyon pil</span> şarj edilebilir pil türü

Bir lityum-iyon veya Li-iyon pil, enerji depolamak için lityum iyonlarının tersine çevrilebilir indirgemesini kullanan şarj edilebilir pil türüdür. Geleneksel lityum iyon pilinin anodu genelde karbon'dan yapılan grafit'tir. Katot genellikle metal oksit'tir. Elektrolit genelde bir organik çözücü içindeki lityum tuz'udur.

Elektrokimya, kimya biliminin bir alt dalı olup elektronik bir iletken ile iyonik bir iletken (elektrolit) arayüzeyinde gerçekleşen reaksiyonları inceler. Elektrokimyada amaç kimyasal enerji ve elektrik enerjisi arasındaki değişimi incelemektir.

<span class="mw-page-title-main">Çinko-hava pili</span>

Çinko-hava pili,, tekrar doldurulamayan piller grubunda olup, çinkonun, havanın oksijeni ile oksidasyonu yoluyla çalışırlar. Yüksek enerji yoğunluğuna sahiptirler ve üretilmeleri ekonomiktir. İşitme cihazlarında ve elektrikli araçlarda kullanılırlar.

Alüminyum-hava pilleri, havadaki oksijenin alüminyum ile reaksiyonundan elektrik üretir. Tüm piller arasında en yüksek enerji yoğunluklarından birine sahiptirler, ancak yüksek anot maliyeti ve geleneksel elektrolitler kullanılırken çıkan yan ürün sorunları nedeniyle yaygın olarak kullanılmazlar. Bu durum, kullanımlarını esas olarak askeri uygulamalarla sınırlamıştır. Bununla birlikte, alüminyum pillere sahip bir elektrikli araç, bir lityum iyon pilin menzilinin sekiz katına kadar potansiyele sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Pil tarihi</span>

Yaklaşık 19.yüzyılın sonlarında, elektrikli jeneratörlerin ve elektrikli güç kaynaklarının geliştirilmesinden önce ana elektrik kaynağını piller sağlamaktaydı. Batarya teknolojisinde art arda gelen yenilikler, ilk bilimsel çalışmalardan tutun da, telgraf ve telefonların yükselişini ve nihayet portatif bilgisayarları, cep telefonların, elektrikli arabaları ve diğer birçok elektrikli aletler de dahil elektrik alanındaki başlıca gelişmeleri kolaylaştırmıştır.

<span class="mw-page-title-main">AAA pil</span>

AAA pil veya üçlü A pil, düşük dirençli taşınabilir elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılan standart kuru pil boyutundadır. Bu boyuttaki bir çinko-karbon pil, IEC tarafından "R03" olarak ANSI C18.1'e göre "24" olarak, eski JIS standardı "UM 4" olarak ve diğer üretici ve ulusal standart tanımlamaları ile bilinir.

<span class="mw-page-title-main">AA pil</span>

AA pil aynı zamanda çift A veya Mignon pil denilen standart boyutlu tek hücreli silindirik kuru bir pil. IEC 60086 sistemi R6 boyutu ve ANSIC18 15 boyutunu çağırıyor. Oysa resmi olarak belgelenmiş Birleşik Krallık'ta HP7 olarak biliniyor, ancak "çift A batarya" olarak biliniyor. Türkiye'de sıklıkla "kalem pil" olarak anılır.

<span class="mw-page-title-main">Lityum polimer pil</span> Polimer elektrolit kullanılan Lityum-iyon pil

Lityum polimer pil veya daha doğrusu lityum-iyon polimer pil, sıvı elektrolit yerine jel polimer elektrolit kullanan, lityum-iyon teknolojisine sahip şarj edilebilir bir pildir. Bu piller, diğer lityum pil türlerinden daha yüksek özgül enerji sağlar ve mobil cihazlar, radyo kontrollü uçaklar ve bazı elektrikli araçlar gibi ağırlığın kritik bir özellik olduğu uygulamalarda kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Dokuz voltluk pil</span>

Dokuz voltluk pil (9V) En yaygın biçimi, erken transistörlü radyolar için tanıtıldı. Yuvarlak kenarlı dikdörtgen prizma şekli ve üst kısmında kutuplanmış bir ankraj konektörü vardır. Bu tip Walkie-talkie telsiz konuşmaları, saatler ve duman dedektöründe yaygın olarak kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Düğme pil</span>

Düğme pil veya saat pili, küçük çaplı tek hücreli bir pil olup çapı 5mm ila 25mm, giysinin üzerinde bir düğme gibi 1mm ila 6mm yüksekliğinde bir çöp silindiri şeklindedir. Bir metal, hücrenin alt gövdesini ve pozitif terminalini oluşturabilir. Yalıtımlı üst kapak negatif terminaldir.

<span class="mw-page-title-main">Cıva pil</span>

Cıva pil şarj edilemeyen bir elektrokimyasal pil, birincil bir pildir. Cıva pilleri, alkalin bir elektrolit içinde merkürik oksit ile çinko elektrotları arasında bir reaksiyon kullanır. Deşarj sırasındaki voltaj 1.35 Volt'ta pratik olarak sabit kalır ve kapasitesi benzer şekilde boyutlandırılmış çinko karbon pilinden daha fazladır. Cıva pilleri saatler, işitme cihazları, kameralar ve hesap makineleri için düğme pilleri biçiminde ve diğer uygulamalar için daha büyük formlarda kullanıldı.

Alkalin pil, çinko ve manganez dioksit (Zn / MnO2) arasındaki reaksiyona bağlı olarak birincil pil türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Nikel-kadmiyum pil</span>

Nikel-kadmiyum pil elektrot olarak nikel oksit hidroksit ve metalik kadmiyum kullanan bir şarj edilebilir pil türüdür. NiCd kısaltması, nikel (Ni) ve kadmiyum (Cd) kimyasal sembollerinden türemiştir: NiCad kısaltması, SAFT Corporation'ın tescilli bir ticari markasıdır, ancak bu marka adı tüm Ni-Cd pillerini tanımlamak için yaygın olarak kullanılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Nikel-çinko pil</span> NiMH pillerine benzer bir şarj edilebilir pil türü

Nikel-çinko pil, NiMH pillerine benzer bir şarj edilebilir pil türüdür, ancak daha yüksek voltaj 1.6 V'dir. Büyük nikel-çinko pil sistemleri 100 yılı aşkın bir süredir bilinmektedir. 2000'den beri, stabilize edilmiş bir çinko elektrod sisteminin geliştirilmesi, bu teknolojiyi piyasada bulunan diğer şarj edilebilir pil sistemleri ile uygulanabilir ve rekabetçi hale getirmiştir. Diğer bazı teknolojilerin aksine, üfleme şarjı önerilmez.

<span class="mw-page-title-main">Nikel oksihidroksit pil</span>

Nikel oksihidroksit pil birincil hücre türüdür. Şarj edilebilir değildir ve tek kullanımdan sonra atılması gerekir. NiOx piller, dijital fotoğraf makinesi gibi yüksek düzeyde boşaltılmış uygulamalarda kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Bunsen hücresi</span> Bunsen Pili

Bunsen hücresi nitrik veya kromik asitte bir karbon katodundan gözenekli bir pota ayrılmış seyreltik sülfürik asitte bir çinko anottan oluşan bir çinko-karbon birincil hücredir.

<span class="mw-page-title-main">Gümüş oksit pil</span>

Gümüş oksit pil ağırlık oranı açısından çok yüksek bir enerjiye sahip olan bir primer hücredir. Düğme hücreler olarak küçük boyutlarda ya da gümüş oksit kimyasının üstün performansının maliyet unsurlarından daha fazla olduğu geniş özel tasarımlı pillerde mevcuttur. Bu daha büyük hücreler çoğunlukla askeri uygulamalar, örneğin MK-37 Torpido ya da alfa sınıfı denizaltılarda bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Kromik asit hücresi</span>

Kromik asit hücresi bir depolarizer olarak kromik asidi kullanan birincil hücre tipiydi. Kromik asit genellikle bir potasyum dikromat solüsyonu asitleştirilerek yapılır. Potasyum dikromat için eski adı potasyum bikromat, hücre genellikle Bikromat hücresi olarak adlandırılmıştır. Bu tip hücre artık sadece tarihsel bir ilgi alanındadır.

<span class="mw-page-title-main">Kuru pil</span> Kuru Pil

Kuru pil taşınabilir elektrikli cihazlar için yaygın olarak kullanılan bir pil türüdür. 1886'da Alman bilim insanı Carl Gassner tarafından geliştirildi.

Alüminyum-iyon piller, alüminyum iyonlarının yük taşıyıcı olarak görev yaptığışarj edilebilir bir pil sınıfıdır. Alüminyum, iyon başına üç elektron değiştirebilir. Bu, bir Al3+ eklenmesinin üç Li+ iyonuna eşdeğer olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, Al3+ (0,54 Å ) ve Li+ (0,76 Å) iyon yarıçapları benzer olduğundan, önemli ölçüde daha yüksek sayıda elektron ve Al3+ iyonları katotlar tarafından çok az hasarla kabul edilebilir. Al, Li'nin 50 katı (23,5 megavat-saat m-3) enerji yoğunluğuna sahiptir ve bu kömürden bile yüksektir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.