Batteries convert chemical energy d

Batteries convert chemical energy directly to electrical energy. A battery consists of some number of voltaic cells. Each cell consists of two half-cells connected in series by a conductive electrolyte containing anions and cations. One half-cell includes electrolyte and the negative electrode, the electrode to which anions (negatively charged ions) migrate; the other half-cell includes electrolyte and the positive electrode to which cations (positively charged ions) migrate. Redox reactions power the battery. Cations are reduced (electrons are added) at the cathode during charging, while anions are oxidized (electrons are removed) at the anode during charging.[11] During discharge, the process is reversed. The electrodes do not touch each other, but are electrically connected by the electrolyte. Some cells use different electrolytes for each half-cell. A separator allows ions to flow between half-cells, but prevents mixing of the electrolytes.

Each half-cell has an electromotive force (or emf), determined by its ability to drive electric current from the interior to the exterior of the cell. The net emf of the cell is the difference between the emfs of its half-cells.[12] Thus, if the electrodes have emfs mathcal{E}_1 and mathcal{E}_2, then the net emf is mathcal{E}_{2}-mathcal{E}_{1}; in other words, the net emf is the difference between the reduction potentials of the half-reactions.[13]

The electrical driving force or displaystyle{Delta V_{bat}} across the terminals of a cell is known as the terminal voltage (difference) and is measured in volts.[14] The terminal voltage of a cell that is neither charging nor discharging is called the open-circuit voltage and equals the emf of the cell. Because of internal resistance,[15] the terminal voltage of a cell that is discharging is smaller in magnitude than the open-circuit voltage and the terminal voltage of a cell that is charging exceeds the open-circuit voltage.[16]

An ideal cell has negligible internal resistance, so it would maintain a constant terminal voltage of mathcal{E} until exhausted, then dropping to zero. If such a cell maintained 1.5 volts and stored a charge of one coulomb then on complete discharge it would perform 1.5 joules of work.[14] In actual cells, the internal resistance increases under discharge[15] and the open circuit voltage also decreases under discharge. If the voltage and resistance are plotted against time, the resulting graphs typically are a curve; the shape of the curve varies according to the chemistry and internal arrangement employed.

The voltage developed across a cell's terminals depends on the energy release of the chemical reactions of its electrodes and electrolyte. Alkaline and zinc–carbon cells have different chemistries, but approximately the same emf of 1.5 volts; likewise NiCd and NiMH cells have different chemistries, but approximately the same emf of 1.2 volts.[17] The high electrochemical potential changes in the reactions of lithium compounds give lithium cells emfs of 3 volts or more.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แบตเตอรี่แปลงพลังงานเคมีกับพลังงานไฟฟ้าโดยตรง แบตเตอรี่ประกอบด้วยเซลล์ voltaic จำนวน แต่ละเซลล์ประกอบด้วยสอง half-cells ที่เชื่อมต่อในชุด โดยอิเล็กโทรการไฟฟ้า anions และเป็นของหายาก Half-cell หนึ่งมีอิเล็กโทรและลบไฟฟ้า อิเล็กโทรดที่ anions (ส่งเรียกเก็บประจุ) ย้าย half-cell มีไฟฟ้าบวกที่โยกย้ายซึ่งเป็นของหายาก (บวกชาร์จประจุ) และอิเล็กโทร ปฏิกิริยา redox พลังงานแบตเตอรี่ เป็นของหายากจะลดลง (อิเล็กตรอนเพิ่ม) ที่แคโทดในระหว่างชาร์จไฟ ในขณะที่มีการออกซิไดซ์ anions (อิเล็กตรอนจะถูกเอาออก) ที่แอโนดในระหว่างชาร์จไฟ [11] ในระหว่างการปล่อย การกลับรายการ การหุงตสัมผัสกัน แต่เชื่อมต่อด้วยระบบไฟฟ้า โดยอิเล็กโทรไล บางเซลล์ใช้ไลต์แตกต่างกันสำหรับแต่ละ half-cell ตัวให้ประจุไหลระหว่าง half-cells แต่ป้องกันการผสมของไลต์แต่ละ half-cell มีการแรงดันไฟฟ้า (หรือ emf), ถูกกำหนด โดยความสามารถในการไดรฟ์กระแสไฟฟ้าจากภายในสู่ภายนอกของเซลล์ Emf สุทธิของเซลล์คือ ความแตกต่างระหว่าง emfs ของ half-cells ของ [12] ถ้าการหุงต emfs mathcal{E}_1 และ mathcal{E}_2 แล้ว emf สุทธิจึง mathcal{E}_{2}-mathcal{E}_{1 }; ในคำอื่น ๆ emf สุทธิคือ ผลต่างระหว่างศักยภาพลดของปฏิกิริยาครึ่ง [13]แรงไฟฟ้าที่ผลักดันหรือ displaystyle{Delta V_ {ค้างคาว} } ระหว่างขั้วของเซลล์เรียกว่าแรงดันที่เทอร์มินัล (ส่วนต่าง) และมีวัดโวลต์ [14] สถานีแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ที่จะไม่ชาร์จไฟ หรือปล่อยเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด และ emf ของเซลล์เท่ากับ เนื่องจากความต้านทานภายใน, [15] แรงเทอร์มินัลของเซลล์ที่กำลังปล่อยประจุมีขนาดเล็กขนาดมากกว่าแรงดันเปิดวงจร และแรงดันที่เทอร์มินัลของเซลล์ที่กำลังชาร์จเกินแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด [16]เซลล์เหมาะมีความต้านทานภายในระยะ ดังนั้นมันจะรักษาแรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัลคงที่ของ mathcal{E } จนหมด จากนั้นปล่อยให้เป็นศูนย์ ถ้าเซลล์ที่เก็บ 1.5 โวลต์ และเก็บค่าธรรมเนียมของ coulomb หนึ่ง บนปล่อยสมบูรณ์ มันจะดำเนิน joules 1.5 ทำ [14] ในเซลล์ เพิ่มความต้านทานภายในภายใต้ถ่าย [15] และยังลดแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดภายใต้การจำหน่าย ถ้าแรงดันไฟฟ้าและความต้านทานมีพล็อตกับเวลา กราฟผลลัพธ์มักจะมีเส้นโค้ง รูปร่างของเส้นโค้งแตกต่างไปตามเคมีการจัดเรียงภายในที่ทำงานแรงดันไฟฟ้าพัฒนาระหว่างขั้วของเซลล์ขึ้นอยู่กับการปล่อยพลังงานจากปฏิกิริยาทางเคมีของหุงตอิเล็กโทร เซลล์อัลคาไลน์และสังกะสีคาร์บอนมี chemistries แตกต่างกัน แต่ประมาณ emf เดียวของ 1.5 โวลต์ ในทำนองเดียวกัน เซลล์ NiCd และ NiMH มี chemistries แตกต่างกัน แต่ประมาณ emf เดียวของ 1.2 โวลต์ [17] สูงไฟฟ้าเกิดการเปลี่ยนแปลงในปฏิกิริยาของสารประกอบลิเทียมให้ emfs เซลล์ลิเทียม 3 โวลท์หรือมากกว่า

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แบตเตอรี่แปลงพลังงานเคมีโดยตรงกับพลังงานไฟฟ้า แบตเตอรี่ประกอบด้วยจำนวนของเซลล์บางฟ้ แต่ละเซลล์ประกอบด้วยสองครึ่งเซลล์ที่เชื่อมต่อในซีรีส์โดยสื่อกระแสไฟฟ้าอิเล็กโทรไลแอนไอออนที่มีประจุบวกและ ครึ่งหนึ่งรวมถึงเซลล์อิเล็กโทรไลและขั้วลบ, อิเล็กโทรดที่แอนไอออน (ไอออนประจุลบ) โยกย้าย; ครึ่งเซลล์อื่น ๆ รวมถึงอิเล็กโทรและขั้วบวกที่ไพเพอร์ (ไอออนประจุบวก) โยกย้าย ปฏิกิริยารีดอกซ์พลังงานแบตเตอรี่ ไพเพอร์จะลดลง (อิเล็กตรอนที่มีการเพิ่ม) ที่แคโทดระหว่างการชาร์จในขณะที่แอนไอออนจะถูกออกซิไดซ์ (อิเล็กตรอนจะถูกลบออก) ที่ขั้วบวกระหว่างการชาร์จ. [11] ในช่วงปล่อยกระบวนการเป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม ขั้วไฟฟ้าไม่ได้สัมผัสกัน แต่มีการเชื่อมต่อไฟฟ้าจากอิเล็กโทรไล บางคนใช้เซลล์อิเล็กโทรไลที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละครึ่งเซลล์ ตัวคั่นช่วยให้ไอออนไหลระหว่างครึ่งเซลล์ แต่ป้องกันไม่ให้การผสมของอิเล็กโทร. แต่ละครึ่งเซลล์มีแรงเคลื่อนไฟฟ้า (หรือ EMF) กำหนดโดยความสามารถในการขับรถกระแสไฟฟ้าจากภายในภายนอกของเซลล์ เคลื่อนไฟฟ้าสุทธิจากมือถือเป็นความแตกต่างระหว่าง EMFs ที่ครึ่งเซลล์. [12] ดังนั้นหากขั้วมี EMFs mathcal {E} _1 และ mathcal {E} _2 แล้วแรงดันไฟฟ้าสุทธิ mathcal { E} _ {2} - mathcal {E} _ {1}; ในคำอื่น ๆ ที่มีแรงดันไฟฟ้าสุทธิคือความแตกต่างระหว่างศักยภาพการลดลงของครึ่งปฏิกิริยา. [13] แรงผลักดันไฟฟ้าหรือ displaystyle { Delta V_ {ค้างคาว}} ข้ามขั้วของเซลล์ที่เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ขั้ว (ความแตกต่าง) และเป็นวัดในโวลต์. [14] แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของเซลล์ที่มีการเรียกเก็บเงินหรือการปฏิบัติไม่ถูกเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดและเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ที่ เนื่องจากความต้านทานภายใน [15] แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของเซลล์ที่มีการปฏิบัติที่มีขนาดเล็กขนาดกว่าแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดและแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของเซลล์ที่มีการเรียกเก็บเงินเกินกว่าแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด. [16] เซลล์ที่เหมาะ มีความต้านทานภายในเล็กน้อยจึงจะรักษาแรงดันคงที่ของขั้ว mathcal {E} จนหมดแล้วลดลงไปอยู่ที่ศูนย์ ถ้าเช่นเซลล์บำรุงรักษา 1.5 โวลต์และการจัดเก็บค่าใช้จ่ายของคูลอมบ์จากนั้นก็ปล่อยสมบูรณ์ก็จะดำเนินการ 1.5 จูลส์ของการทำงาน. [14] ในเซลล์ที่เกิดขึ้นจริงเพิ่มความต้านทานภายในภายใต้การปลดประจำการ [15] และแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดก็จะลดลงต่ำกว่า ปล่อย ถ้าแรงดันไฟฟ้าและความต้านทานกำลังวางแผนกับเวลากราฟที่เกิดขึ้นมักจะโค้ง; รูปร่างของเส้นโค้งที่แตกต่างกันไปตามคุณสมบัติทางเคมีและการจัดการภายในของการจ้างงาน. แรงดันไฟฟ้าที่พัฒนาขึ้นในอาคารผู้โดยสารของเซลล์ขึ้นอยู่กับการปล่อยพลังงานของปฏิกิริยาเคมีของขั้วไฟฟ้าและอิเล็กโทรไลของ อัลคาไลน์และเซลล์สังกะสีคาร์บอนมีเคมีที่แตกต่างกัน แต่ประมาณเดียวกันของแรงดันไฟฟ้า 1.5 โวลต์; เช่นเดียวกัน NiCd และเซลล์ NiMH มีเคมีที่แตกต่างกัน แต่ประมาณเดียวกันของแรงดันไฟฟ้า 1.2 โวลต์. [17] การเปลี่ยนแปลงที่มีศักยภาพในการเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีของสารประกอบลิเทียมให้เซลล์ลิเธียม EMFs 3 โวลต์หรืออื่น ๆ อีกมากมาย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แบตเตอรี่แปลงพลังงานเคมีพลังงานทางไฟฟ้าได้โดยตรง แบตเตอรี่ประกอบด้วยหมายเลขของ voltaic เซลล์ แต่ละเซลล์ประกอบด้วยสองครึ่งเซลล์เชื่อมต่อในชุด โดยนำสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่มีแอนไอออนและไอออน . ครึ่งเซลล์ประกอบด้วยเกลือแร่และขั้วไฟฟ้าลบ ขั้วไฟฟ้าที่แอนไอออน ( ไอออนประจุลบ ) โยกย้าย ;เซลล์อิเล็กโทรไลต์และครึ่งอื่น ๆประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าบวกที่แคตไอออน ( ไอออนประจุบวก ) อพยพ ปฏิกิริยารีดอกซ์ ปฏิกิริยาพลังงานแบตเตอรี่ ทำให้ลดลง ( อิเล็กตรอนเพิ่ม ) ที่แคโทดในระหว่างการชาร์จ ในขณะที่แอนจะออกซิไดซ์ ( อิเล็กตรอนจะถูกลบออก ) ที่ขั้วแอโนดในระหว่างการชาร์จ [ 11 ] ในช่วงการไหลกระบวนการกลับ ขั้วไฟฟ้าที่ไม่สัมผัสกันแต่ไฟฟ้าเชื่อมต่อโดยอิเล็กโทรไลต์ บางเซลล์ใช้อิเล็กโทรไลต์ที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละครึ่งเซลล์ แยกให้ไอออนไหลระหว่างครึ่งเซลล์ แต่ป้องกันการผสมของเกลือแร่

แต่ละครึ่งเซลล์ มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าของเซล ( หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ) ที่กำหนดโดยความสามารถในการส่งกระแสไฟฟ้าจากภายในสู่ภายนอกเซลล์อีเอ็มเอฟสุทธิของเซลล์ คือ ความแตกต่างระหว่างหัวข้อของเซลล์ครึ่งหนึ่งของ . [ 12 ] ดังนั้น ถ้าขั้วไฟฟ้าที่มีหัวข้อ mathcal { E } { E } _1 และ mathcal _2 แล้วสุทธิ EMF เป็น mathcal { E } { 2 } _ mathcal { E } { 1 _ } ; ในคำอื่น ๆถ้าสุทธิคือความแตกต่างระหว่างการลดศักยภาพของครึ่งปฏิกิริยา [ 13 ]

ไฟฟ้าแรงขับ หรือ displaystyle { Delta v_ { ค้างคาว } } ข้ามขั้วของเซลล์เรียกว่าขั้วแรงดัน ( ความแตกต่าง ) และมีหน่วยเป็นโวลต์ . [ 14 ] ขั้วแรงดันของ เซลล์ ที่ ไม่ การชาร์จและการปฏิบัติที่เรียกว่าค่าแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด และเท่ากับคลื่นไฟฟ้าของเซลล์ . เพราะของความต้านทานภายใน[ 15 ] ขั้วแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ที่ปล่อยมีขนาดเล็กในขนาดมากกว่าค่าแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด และขั้วแรงดันของเซลล์ที่ชาร์จเกินค่าแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด [ 16 ]

เซลล์ดีเยี่ยมมีความต้านทานภายในกระจอก จึงจะรักษาแรงดันคงที่ของเทอร์มินัล mathcal { E } จนหมด แล้ววางไปที่ศูนย์ ถ้าเช่นเซลล์รักษา 15 โวลต์ และเก็บประจุหนึ่งคูลอมบ์ แล้วปล่อยให้มันแสดง 1.5 จูลทำงาน [ 14 ] ในเซลล์ที่เกิดขึ้นจริง , ความต้านทานภายในเพิ่มภายใต้การ [ 15 ] และเปิดวงจรแรงดันก็จะลดลงในการปล่อย ถ้าแรงดันไฟฟ้าและความต้านทานจะงัดข้อกับเวลา ส่งผลให้กราฟมักจะเป็นโค้งรูปร่างของเส้นโค้งที่แตกต่างกันไปตามการใช้เคมี และภายใน

ดันพัฒนาผ่านมือถือ ซึ่งขึ้นอยู่กับการปล่อยพลังงานของปฏิกิริยาทางเคมีของขั้วไฟฟ้า และอิเล็กโทรไลต์ ด่างและคาร์บอนสังกะสี–เซลล์มีคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกัน แต่ถ้าเดียวกันประมาณ 1.5 โวลต์ NiCd NiMH เซลล์ ; เช่นเดียวกันและมีคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกันแต่ประมาณ EMF เดียวกัน 1.2 โวลต์ [ 17 ] การเปลี่ยนแปลงศักยภาพสูงทางเคมีไฟฟ้าในปฏิกิริยาของสารประกอบลิเธียมเซลล์ลิเธียมให้หัวข้อ 3 โวลต์หรือมากกว่า