Kuru pil - Turkipedia

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

Kuru bir hücre, akımın akmasına izin vermek için yeterli miktarda nem içeren bir macun elektroliti kullanır. Islak hücrenin aksine, kuru bir hücre, serbest sıvı içermediğinden, taşınabilir ekipman için uygun hale getirdiği için, dökülmeden herhangi bir oryantasyonda çalışabilir. Buna kıyasla, ilk ıslak hücreler tipik olarak kırılgan cam kaplardı, açık çubuklardan kurşun çubuklar asılmıştı ve dökülmeyi önlemek için dikkatli bir şekilde ele alınması gerekiyordu. Kurşun-asit pil, jel pilinin (VRLA akü) gelişimine kadar kuru hücrenin güvenliğini ve taşınabilirliğini sağlamadı. Islak hücreler, içten yanmalı motorların başlatılması gibi yüksek drenajlı uygulamalar için kullanılmaya devam edilmiştir, çünkü elektrolit akışının engellenmesi akım kapasitesini düşürme eğilimindedir.^[1]

Yaygın bir kuru hücre, bazen kuru Leclanché hücresi olarak adlandırılan ve alkalin pil ile aynı (her ikisi de aynı çinko-manganez dioksit kombinasyonunu kullandığı için) nominal voltaj 1.5 volt olan Çinko-karbon pildir.

Standart bir kuru hücre, genellikle bir silindirik kap şeklinde olan bir çinko anodu ve bir merkezi çubuk şeklindeki bir karbon katodunu içerir. Elektrolit, çinko anot yanında bir macun şeklinde bulunan amonyum klorürdür. Elektrolit ile karbon katot arasındaki kalan boşluk amonyum klorür ve manganez dioksitten oluşan ikinci bir macun tarafından alınır ve bu ikinci katman, bir depolarizatör olarak işlev görür. Bazı tasarımlarda, amonyum klorür yerine, çinko klorür kullanılır.

Tarihi

Birçok deneyci, elektrokimyasal hücrenin elektroliti hareketsiz hale getirerek daha rahat kullanmayı sağlamaya çalıştı. 1812 yılının Zamboni pili, yüksek voltajlı bir kuru pildi, fakat yalnızca dakikalık akımlar verebiliyordu. Selüloz, talaş, bükülmüş cam, asbest elyafları ve jelatin ile çeşitli deneyler yapıldı.

1886'da Carl Gassner kuru bir hücre olarak bilinen Leclanché hücresinin bir varyantı üzerinde bir serbest bırakılmış sıvı elektroliti olmadığı için bir Alman patenti (No. 37,758) elde etti. Bunun yerine, amonyum klorür, bir pasta yaratmak için alçı ile karıştırıldı ve raf ömrünü uzatmak için az miktarda çinko klorür ilave edildi. Manganez dioksit katot bu macunun içine batırılmış ve her ikisi de anot gibi davranan bir çinko kabuğunda mühürlenmiştir. Kasım 1887'de aynı cihaz için ABD Patenti 373.064 elde etti.^[2]

Önceki ıslak hücrelerin aksine, Gassner'ın kuru hücresi daha katıydı, bakım gerektirmiyordu, dökülmüyordu ve herhangi bir oryantasyonda kullanılabiliyordu. 1,5 volt potansiyel sağladı. İlk seri üretilen model, 1896 yılında National Carbon Company tarafından pazarlanan Columbia kuru hücredir. NCC, Gassner'in modeli Paris'in süpürgesini rulo mukavva ile değiştirerek geliştirdi; katot için daha fazla yer bırakan ve pilin bir araya getirilmesini kolaylaştıran bir yenilikti. Kitleler için ilk uygun pil ve taşınabilir elektrikli cihazları pratik hale getirdi.

Çinko-karbon hücresi bugün hâlâ üretilmektedir.

Türleri

Birincil hücre
- Zinc-karbon hücreleri, aynı zamanda Leclanché hücresi olarak da bilinirler
- Alkalin pil
- Lityum pil
- Cıva pil
- Gümüş oksit pil
Akümülatör
- Nikel-kadmiyum pil
- Lityum iyon pil
- Nikel-metal hidrit pil

Kaynakça

^ "Arşivlenmiş kopya". 25 Ekim 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Mayıs 2017.
^ "Arşivlenmiş kopya". 4 Ocak 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Mayıs 2017.

İlgili Araştırma Makaleleri

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.

Pil, kimyasal enerjinin depolanabilmesi ve elektriksel bir forma dönüştürülebilmesi için kullanılan bir aygıttır. Piller, bir veya daha fazla elektrokimyasal hücre, yakıt hücreleri veya akış hücreleri gibi, elektrokimyasal aygıtlardan oluşur.

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.

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.

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.

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">Çinko-karbon pil</span>

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.

Nikel-metal hidrür pil şarj edilebilir bir pil (Akümülatör) türüdür. Pozitif elektrottaki kimyasal reaksiyon hem nikel-kadmiyum piline (NiCd) benzer, hem de nikel oksit hidroksit (NiOOH) kullanılır. Bununla birlikte, negatif elektrotlar kadmiyum yerine bir hidrojen emici alaşım kullanmaktadır. Bir NiMH pil, eşdeğer boyutta bir NiCd kapasitesinin iki ila üç katı olabilir ve enerji yoğunluğu bir lityum iyon pilinkine yaklaşabilir.

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 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.

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.

Grove hücresi Galler'in fizik bilimcisi William Robert Grove'dan alınıp, seyreltik sülfürik asitte bir çinko anot ve konsantre nitrik asitte platin katottan oluşan ve gözenekli bir seramik kap ile ayrılmış olan bir elektrikli ilk hücredir.

Clark hücresi 1873'te İngiliz mühendis Josiah Latimer Clark tarafından icat edilen, oldukça dengeli bir voltaj üreten bir ıslak-kimyasal hücre. 1893 yılında Clark hücresinin 15 °C'deki üretimi, Uluslararası Elektrik Kongresi tarafından 1.434 volt olarak tanımlandı ve bu tanım Amerika Birleşik Devletleri'nde 1894 yılında kanun haline geldi. Bu tanım daha sonra Weston hücresine dayanan bir yöntemle değiştirildi.

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.

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.

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.