>> 自然の科学 >  >> 物理

亜鉛炭素電池


テレビのリモコンや壁掛け時計で使用される電池についてよく知っている必要があります。それらのバッテリーは2つのセルで構成されています。

化学では、単一の発電単位をセルと呼びます。セルの集まりをバッテリーと呼びます。

乾電池とは?

私たちの日常生活で使われている電池は、乾電池の範疇に入ります。それは電気化学セルで構成されており、その機能は化学エネルギーを電気エネルギーに変換することです。乾電池に基づいて、電池は 2 つの部分に分類されます。

  • 一次電池:1 回の使用後に再利用または再充電できない電池は、一次電池として知られています。一次電池の例としては、亜鉛-炭素電池、アルカリ電池、および水銀電池があります。

  • 二次電池:使用後も充電して再利用できる電池を二次電池と呼びます。二次電池としては、ニッケルカドミウム電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等が挙げられる。

乾電池の用途:

  • アルカリは非常に効率的で長持ちするため、電卓、時計、クロックなどの小型デバイスに最適です。

  • 多くの小型モーターの設計では、乾電池が使用されます。バッテリーのサイズは、モーターを動作させるために必要な電流によって決まります。

  • 大型モーターの設計では、乾電池が使用されます。大型モーターの設計は通常、乾電池で駆動されます。乾電池は、自動車、船舶、ディープ サイクルの 3 つのカテゴリに分類されます。

亜鉛炭素セルとは

亜鉛炭素セルの別名はルクランシュセルです。

  • 亜鉛-炭素電池は、内部にグラファイト棒で構成されており、通常、水分の少ない電解質のペーストで覆われています。

  • カバーは金属製の容器でできています。金属の容器は元素亜鉛でできており、陽極として知られています。金属製の容器は負極として機能します。

  • 容器の中にある炭素の棒は陰極で、常に陽極として機能します。

  • これらのセルを取り囲む化学物質は、二酸化マンガンと、水分をほとんど含まない塩化アンモニウム ペーストなどの他の電解質です。

  • これらは不可逆的であり、電解質には最大 1.5 V の電圧を発生させる力があります。

亜鉛-炭素セルにおける半反応のステップ

<オール>
  • 水分を含む電解質は還元プロセスを受けます。グラファイトは、二酸化マンガンや塩化アンモニウムなどの化学物質で還元剤として機能します。このプロセスの化学反応は次のように表されます:

  • 2NH4+ + 2MnO2 →Mn2O3 + 2NH3 + H2O

    1. 亜鉛の容器は陽極であり、酸化反応を起こします:

    Zn → Zn2+ + 2e–

    亜鉛-炭素電池の半電池と全体的な反応は次のとおりです:

    ZnCl2 + 2NH3 → Zn(NH3)2Cl2

    2MnO2 + H2 → Mn2O3 + H2O

    これに対する全体的な反応は次のとおりです:

    Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl → Mn2O3 + Zn(NH3)2Cl2 + H2O

    亜鉛炭素電池の利点

    • それらに簡単に適応できます。

    • 家庭で使用される電子機器で簡単に使用できます。

    • 亜鉛炭素セルの漏れを心配する必要はありません。

    • これは、最も簡単かつ広く使用されているタイプのバッテリーの 1 つです。

    • これらの細胞は構造が小さいため、どこにでも持ち運ぶことができます。

    結論

    この記事では、亜鉛炭素セルについて詳しく説明します。乾電池は、電気化学セルで構成されたバッテリーです。乾電池は、一次電池と二次電池の 2 つのカテゴリに分類できます。

    亜鉛炭素電池は、一次電池のカテゴリに分類されます。亜鉛-炭素セルは、内部にグラファイト棒で構成されており、通常、水分の少ない電解質のペーストで覆われています。家庭で最も一般的に使用されているバッテリーの1つです。



    1. パスカルの法則とその応用
    2. 剛体のダイナミクス
    3. 巨大レーザーを使った物理学者のX線ウイルス
    4. フェーリングのテスト
    5. プロジェクターの原理と構造とは
    6. 電子はかりで計量できる理由