Txikipedia:Bateria elektriko
Bateriak energia kimikoa energia elektriko bihurtzen du, erreakzio kimiko baten bitartez. Normalean, produktu kimikoak bateria barruan gordetzen dira, eta bateria zirkuituan erabiltzen da beste osagai batzuk higiarazteko. Bateriak korronte zuzeneko elektrizitatea sortzen du: elektrizitatea norabide batean mugitzen da; beraz, ez du norabidea atzera eta aurrera aldatzen.
Gehienetan, elektrizitatea argi-indarraren bidez (hargunetik) lortzen dugu, merkeagoa eta eraginkorragoa delako. Baina energia elektrikoa ez duten eremuetan, bateriak erabili behar dituzte elektrizitatea izateko. Kablerik gabeko tresna higikorretarako ere erabilgarriak dira bateriak: adibidez, ibilgailu elektrikoetarako eta sakelakoetarako.
Bateriak lehen ala bigarren mailakoak izan daitezke. Lehen mailakoak elektrizitatea agortzen denean botatzen ditugu. Bigarren mailakoak, berriz, kargatzeko eta berrerabiltzekoak dira.
Bateria barruko kimika
Gelaxka (zelula) bat edo bat baino gehiago izan ditzake bateriak. Zelula bakoitzak anodoa, katodoa eta elektrolitoa ditu. Elektrolitoa da bateria barruko material nagusia. Sarritan, azido baten modukoa da, eta ukitzea arriskutsua izan daiteke. Anodoak elektrolitoarekin erreakzionatzen du elektroiak sortzeko (alde negatiboa, – zeinua du). Katodoak elektrolitoarekin erreakzionatzen du, eta elektroiak hartzen ditu (alde positiboa, + zeinua du). Hari metalikoak anodoa katodoarekin lotzen duenean, korronte elektrikoa sortzen da; eta elektroiak mutur batetik bestera mugitzen dira. Baina hari bakar batek bateriaren bi muturrak konektatzen baditu, bateria kaltetu dezakegu; beraz, mutur bien arteko karga beharrezkoa da. Kargak elektroien abiadura murrizten du, eta horretaz gain, energia xahutzen du: adibidez, bonbilla bat linterna batean, edo kalkulagailuaren elektronika.
Elektrolitoa likidoa edo solidoa izan daiteke. Elektrolitoaren arabera, bateria bustia edo lehorra da.
Baterian gertatzen diren erreakzio kimikoak exotermikoak dira. Erreakzio mota horrek beroa askatzen du. Adibidez, ordenagailu eramangarria luzaroan piztuta uzten badugu, bateria ukitzen dugunean, bero dagoela sumatuko dugu.
Bateria kargatzeko, bateriaren barruan gertatzen den erreakzio kimikoaren kontrakoa behar da. Baina, bateriak zenbat eta gehiago kargatu, orduan eta azkarrago agortzen dira; kargaren bizitza erabilgarria mugatua da. Adibidez, iPod-en bateriak ezin dira luzaroan behin eta berriro kargatu. Gainera, bateria kargatzen den bakoitzean, kargari eusteko gaitasuna apur bat gutxitzen da. Ez kargatzeko bateriak, ostera, ezin dira kargatu, substantzia kaltegarriak barreiatu daitezkeelako, hala nola potasio hidroxidoa.
Bateria handiago egiteko, gelaxka bat baino gehiago konekta ditzakegu. Gelaxka baten positiboa beste gelaxka baten negatiboarekin konektatzeari seriean konektatzea deritzo. Horrela, bateria guztien tentsioa batzen da. Adibidez, 6 volt-eko bi bateria seriean konektatzen ditugunean, 12 volt-eko bateria dugu.
Gelaxka baten positiboa bestearen positiboarekin eta negatiboa negatiboarekin konektatzeari, ostera, paraleloan konektatzea deritzo. Tentsioak bera izaten jarraitzen du, baina korronteak batzen dira.
Haritik elektroiak bultzatzen dituen presioari tentsioa deritzo, eta volt-etan neurtzen da.
Haritik aldi berean joan daitezkeen elektroien kopuruari korrontearen intentsitatea deritzo, eta ampere-tan neurtzen da.
Tentsioaren eta intentsitatearen konbinazioari bateriaren potentzia deritzo, eta watt-etan neurtzen da (watt = volt x ampere).
Bateriaren tamaina
Hainbat formatako, tamainatako eta tentsiotako bateriak daude.
AA, AAA, C eta D pilek, bateria alkalinoek barne, 1,5 volt inguru dituzte. Zelula baten tentsioa erabilitako produktu kimikoen araberakoa da; eta karga elektrikoa gelaxkaren tamainaren eta erabilitako produktu kimikoen araberakoa. Bateriaren karga ampere/ordu-tan neurtu ohi da. Tentsioa konstante mantentzen bada, karga gehiago izateak esan nahi du zelula handiagoak anpere gehiago ematen duela, edo denbora luzeago iraun dezakeela.
Historia
Lehenengo bateria, Alessandro Voltak asmatu zuen, 1800. urtean. Gaur egun, haren bateriari pila voltaikoa deritzo.
Bateria moderno eta txikietan, fluidoa ore antzeko substantzia batean gelditzen da, eta dena zigilatutako kutxa batean jartzen da. Horrela, ezin da ezer atera bateriatik. Bateria handien kasuan (adibidez, automobiletarako baterietan), likidoa izaten dute, eta ez daude zigilatuta. Bestalde Bigarren Mundu Gerran, gatz urtuak elektrolito gisa erabiltzen zituen bateria asmatu zuten.
Bateria motak
Zelula lehorrak: elektrolito gisa likidorik ez duten zelulak (edota mugitu ezin den likidoa dutenak, esate baterako, orean edo gelaxkan itsatsita).
- Lehen mailako gelaxkak: kargatu ezin diren zelulak.
- Bateria alkalinoa
- Merkuriozko bateria
- Leclanche-n bateria
- Litiozko bateria, "txanpon-zelula"
- Zilar oxidozko bateria, erlojuen bateria
- Pila voltaikoa, Alessandro Voltaren lehen bateria
- Bigarren mailako gelaxkak: kargatzekoak direnak.
- Berun azidozko bateria zigilatua
- Litio ioizko bateria, sakelakoetarako eta ordenagailu eramangarrietarako
- Nikel kadmiozko bateria, NiCd
- Nikelezko eta metal-hidrurozko bateria, NiMH
- Nikel eta zinkezko bateria
- Zelula bustiak: elektrolito gisa likidoa duten zelulak.
- Berun azidozko bateria, kargatzekoa, autoaren bateria
- Nikel eta burdinazko bateria, kargatzekoa, Edison bateria
- Erregai-zelulak: fuel-olioz kargatzekoak
Bateriak ordezkatzeko sistemak
Erregai-zelulak eta eguzki-zelulak ez dira bateriak, ez dutelako gordetzen barruan energiarik.
Kondentsadorea ez da bateria, erreakzio kimikoaren energia gordetzen ez duelako. Kondentsadoreak elektrizitatea gorde dezake, eta bateria baino azkarrago sor dezake elektrizitatea, baina normalean garestiegiak dira bateriek izan dezaketen neurri bera izateko. Zientzialariak eta ingeniari kimikoak lanean ari dira auto elektrikoetarako kondentsadore eta bateria hobeak egiteko.
Eskuekin edota oinekin erabilitako sorgailu elektriko txikiek potentzia elektriko txikiko gailuetarako energia eman dezakete. Erloju kordadunek, bizikletaren dinamoek eta antzeko tresnek ere energia mekanikoa gordetzeko korda-malgukia dute.