Bidimbu ya kisalu mpi bangogo ya ke wakana ti yo ya ke tadila babateri yina ke bumbaka ngolo

ngolo ya kura

◆Kukatula ngolo ya babateri

Kana circuit ya nganda me kanguka, disongidila ata courant mosi ve ke luta na bateri, luswaswanu ya ngolo yina kele na kati ya ba électrode ya mbote mpi ya mbi ke tendulamaka bonso ngolo ya kura yina ke pusaka bateri (EMF), yina bo ke monisaka mbala mingi na kidimbu E. Valere ya EMF kele mosi na kati ya bidimbu yina ke monisaka kiteso ya ngolo ya kura yina .ngidika ya baterilenda basisa. Na kutadila minsiku ya termodynamique, beto kele na...

Na formule, AG ke monisa nsobolo ya ngolo ya ofele ya Gibbs; n ke monisa nimero ya transfere ya ba électrons; E ke monisa ngolo ya kura yina ke pusaka baselile; mpi F ke monisa ntalu ya Faraday yina ke sobaka ve.

Equation (1.2) ke monisa ti nene ya ngolo ya electromoteur ya batterie ke tadila mingi-mingi bikalulu ya kubutuka ya bima yina ke kotaka na reaction chimique, ba conditions ya reaction (bonso temperature) na ntangu ya kisalu ya batterie, mpe kisalu ya ba réactifs mpe bima yina ke basikaka, mpe yau ke simbamaka ve na batterie to na size.

Voltage ya circuit ya kukangula

Voltage ya circuit ya kukangula-ya batterie ke tadila luswaswanu ya potentiel na kati ya ba terminaux positifs ti négatifs ntangu circuit ya nganda ke katuka na batterie. Yau kele mfunu na kuzaba nde sambu ba terminaux positifs ti négatifs lendaka kukuma ve na équilibre thermodynamique na kati ya solution ya électrolyte,voltage ya circuit ouvert-ke vandaka mbala mingi fioti na nsi ya ngolo na yandi ya électromoteur (EMF). EMF kele ntalu ya teori yina bo ke tangaka na kutadila baformule ya termodynamique, kansi voltage ya circuit ya kukangula-kele ntalu ya kieleka yina bo ke bakaka na nzila ya kutesa ya mbala mosi ya kumeka; zole zazi zifwanana kikilu muna ntalu. Sambu na kuzaba mbote-mbote voltage ya circuit ya kukangula-, ata courant mosi ve fwete luta na kisadilu ya kutesila na ntangu ya kutesila; voltmètre ya résistance ya ngolo-ke sadilamaka mingi sambu na kumeka yai.

Dyaka, ngindu ya voltage nominal kesadilamaka mpi na bansosa ya kusala bima. Voltage nominal kele approximation ya mbote ya voltage ya batterie, yina me zabana mpi na zina ya voltage nominale, mpi bo ke sadilaka yo sambu na kuzaba mutindu ya batterie. Mu mbandu, voltage ya circuit ya kukangula-ya batterie ya plomb-acide kele pene-pene ya 2,1V, mpi voltage na yo ya nominal ke vandaka na 2,0V; ngolo ya bo ke bingaka batterie ya zinc-manganèse kele 1,5V; mpi ngolo ya bo ke bingaka batterie ya cadmium-nikele mpi batterie ya nikele-hydrure ya kibende kele 1,2V.

Kutelemina ya kati

E nsongo mia kati mia bati, miyikilwanga vo nsongo mia kati (R )._{ya kati}), ketubila ngolo yina bo kekutanaka na yo ntangu kura kelutaka na kati ya batire. Nsikudukusu yayi ya kati kele mingi-mingi na bitini zole: mosi kele nsikudukusu ya kati ya ohmique yina ke katukaka na bikalulu ya kima yango mosi; yankaka kele résistance interne ya polarisation ya kuyika yina kebasikaka na nsadisa ya fenomene ya polarisation na zulu ya électrode na ntangu ya reaction électrochimique.

E nsongo mia ohmico (R ).₀) ke vandaka ti bupusi na bikalulu ya electrolyte, na bikalulu ya membrane, mpi na bima yina bo ke sadilaka sambu na kusala electrode. Kukangama ya ohmique ya solution ya électrolyte ke vandaka na kuwakana ya ngolo ti mutindu na yo ya siki-siki, kiteso ya concentration na yo, mpi temperature ya kisika yina yo kele. Mbala mingi, bo ke ponaka kiteso ya electrolyte yina bo ke sadilaka sambu na babateri na kati ya kiteso ya conductivité ya kuluta ngolo. Kukangama yina ba micropores ya membrane ke salaka na kutambula ya ba ions électrolytes ke bingamaka ngolo ya membrane, disongidila, ngolo yina ba ions ke kutanaka na yau ntangu bau ke lutaka na kati ya ba micropores ya membrane. Kukangama ya ohmique ya membrane ke wakana ti mambu bonso mutindu ya electrolyte, kima yina membrane ke sadilaka, porosité, mpi kiteso ya tortuosité ya ba pores. Kukangama ya fase ya ngolo-na zulu ya ba électrodes ke vukisa ngolo ya ba particules ya bima yina ke salaka yo mosi, résistance ya contact na kati ya ba particules, résistance ya contact na kati ya bima yina ke salaka ti cadre ya conducteur, mpi ntalu ya résistance ya cadre ya conducteur, ya ba bus conducteurs, mpi ya ba terminaux. Na ntangu ya kukatula masa, bima yina kele na kati mpi mutindu yo kele lenda soba, ebuna yo lenda sala nde ngolo ya nitu kusoba mingi. Sambu na kukulumusa ngolo ya fase ya ngolo-, bo ke yikaka mbala mingi bima yina ke nataka kura, mu mbandu graphite ya ndombe ya acetylène-, na kima yina ke salaka sambu na kukumisa ngolo na yo. Resistance ohmique ya kati ya bateri ke vandaka mpi na kuwakana ti mambu bonso nene na yo, mutindu bo me vukisaka yo mpi mutindu bo me salaka yo. Kana kimvuka yango kele ngolo mpi kana kitamina ya ba électrode kele fioti, résistance ya kati ya ohmique ke vandaka fioti.

Kukangama ya polarisasio (R) ke tadila ngolo ya kati yina ke basikaka na kisina ya ngolo ya kimunganga sambu na polarisasio na ntangu ya ba reaction électrochimique na ba électrodes ya mbote ti ya mbi. Kukangama ya polarisasio ke tadila ntalu ya ngolo yina ke katukaka na polarisasio ya electrochimique mpi na polarisasio ya concentration. Bunene na yo ke vandaka ti bupusi na bikalulu ya bima yina ke salaka, mutindu ba électrode ke salamaka, mpi mutindu bo ke salaka ba batterie, mpi yo ke vandaka ti kuwakana ya ngolo ti mutindu ba batterie ke salaka. Na yau, ngolo ya polarisasio kesobaka na kutadila bansoba yina kesalamaka na mutindu ya kukatula masa mpi na ntangu ya kukatula masa.

Voltage ya kisalu

Voltage ya kisalu ya batterie, yina mezabanaka mpi na zina ya voltage ya charge to voltage ya décharge, ketubila luswaswanu ya potentiel na kati ya ba terminaux positifs ti négatifs ya batterie ntangu courant keluta na nzila ya circuit ya nganda. Kana courant ke luta na kati ya batterie, sambu na kununga ngolo yina ke katukaka na ngolo ya polarisation mpi na ngolo ya ohmique, ntalu ya tension ya kisalu ya kieleka yina bo me tesaka ke vandaka ntangu yonso na nsi ya tension ya circuit ya kukangula-na nsi ya ba conditions ya no-charge.

Mutindu beto lenda mona yo na equation (1.3), kana résistance ya kati ya bateri kele mingi, voltage ya kisalu ya bateri ke kulumuka, mpi ngolo ya kieleka yina ke basikaka ke kulumuka. Yo kele pwelele nde, ngolo ya kati ya bateri fwete vanda fioti kibeni.