საყოფაცხოვრებო ელემენტები შეიძლება დაიყოს მარილიან და ტუტე ელემენტებად. ცოტა ხნის წინ მარილიანი ბატარეები პოპულარული და მოთხოვნადი იყო და არსებობდა, თითქმის უცვლელი სახით, იმ ფორმით, რომელშიც მათ გამოყენება დაიწყეს. 1960 წელს ბაზარზე ტუტე ბატარეების შემოღების შემდეგ, ეს უკანასკნელი გახდა ყველაზე პოპულარული.
მარილის ელემენტები უფრო ძველია ვიდრე ტუტე ბატარეები
პირველი ბატარეა გამოიგონა იტალიელმა ფიზიკოსმა ალესანდრო ვოლტამ 1800 წელს და ის მარილიანი იყო. მისი აღმოჩენა იყო, რომ მან დააკავშირა თუთია და ვერცხლის მეტალის დისკები და მარილწყალში გაჟღენთილი მუყაო. მას შემდეგ, მეცნიერებმა დახვეწეს ბატარეების დიზაინი და შემადგენლობა.
1820 წელს ბრიტანელმა მეცნიერმა ჯონ დანიელმა შეიმუშავა ელემენტები, რომლებსაც შეეძლოთ თუთია და სპილენძის სულფატი ელექტროლიტად გამოიყენოთ. ასეთი მოწყობილობების სიმძლავრე იყო 1,1 ვოლტი და ისინი 100 წლის განმავლობაში შეიძლება გაგრძელებულიყვნენ კარზე ზარის, ტელეფონისა და სხვა ტექნიკის გამოყენებისას.
ტუტე ბატარეები პირველად შეიქმნა მე -19 საუკუნის ბოლოს და მე -20 საუკუნის დასაწყისში მეცნიერებმა ტომას ედისონმა და ვოლდემარ იუნგნერმა. ისინი ფართო საზოგადოებას მხოლოდ 1960 წელს წარუდგინეს. პირველი გაყიდული ტუტე ბატარეები შეიცავდა მცირე რაოდენობის ვერცხლისწყალს. თანამედროვეებში მისი რაოდენობა მინიმუმამდეა დაყვანილი.
როგორ მუშაობს ბატარეები?
ტუტე და მარილიან ელემენტებს შორის განსხვავების გასაგებად უნდა გაეცნოთ ამ მოწყობილობების მუშაობის ზოგად პრინციპს. როდესაც მოწყობილობა ბატარეასთან არის დაკავშირებული, ხდება რეაქცია, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ელექტროენერგია. ამ რეაქციას ელექტროქიმია ეწოდება.
ელექტრონები გადაადგილდებიან ბატარეის შიგნით და წარმოქმნიან ელექტროენერგიას, საიდანაც იკვებება მოწყობილობები. ანოდი და კათოდი გამოყოფილია ელექტროლიტით, ანუ იზოლატორით. ელექტრონები აგროვებენ ანოდის, ელემენტის უარყოფითი დასასრულის გარშემო. ისინი კათოდზე გადადიან, როდესაც ელემენტის ორი საპირისპირო ბოლო უკავშირდება მავთულიდან გარედან. როგორც კი მოწყობილობა გამორთულია, კავშირი ქრება და მასთან ერთად ელექტროენერგია. ბატარეებში ანოდი არის თუთია, ხოლო კათოდი არის მაგნიუმის დიოქსიდი.
განსხვავება მარილისა და ტუტე ბატარეების მუშაობაში
მარილის ტიპის ყველაზე გავრცელებული ელემენტებია თუთია. თუთიის მარილის ბატარეაში ელექტროლიტი შედგება მარილისგან - თუთიის ქლორიდისგან.
ზოგადად, ტუტე ბატარეები 5-7 ჯერ უფრო ეფექტურია, ვიდრე მარილიანი ბატარეები.
მარილიანი ელემენტებისგან განსხვავებით, ტუტე ბატარეები იყენებენ ტუტე ხსნარს (კალიუმის ოქსიდის ჰიდრატი) მარილის ხსნარის ნაცვლად ელექტროლიტად. ტუტე ბატარეები უფრო ეფექტურია, ვიდრე მარილიანი ბატარეები. საიდუმლო იმაშია, რომ თუთიის ქეისის ნაცვლად, ისინი იყენებენ იმავე ლითონის ფხვნილს, ხოლო ტუტე, რომელიც ურთიერთქმედებს კათოდთან და ანოდთან, უფრო მეტ ენერგიას აწარმოებს. Duracell არის ტუტე ბატარეის მთავარი მაგალითი.
თუთია-მარილის ბატარეები მუშაობს -20-დან + 70 ° C ტემპერატურაზე. მათი სტანდარტული ზომებია AA და AAA და მათი გამოყენება შესაძლებელია მრავალფეროვან მოწყობილობებში, ფანრებიდან დაწყებული კედლის საათებით. მათი შენახვის ვადა საშუალოდ 2 წელია.
ბატარეის საშუალო სიმძლავრეა 1.5 ვოლტი.
ტუტე (იგივე ტუტე) ბატარეები მეტხანს გაძლებს. მათი შენახვა შესაძლებელია 10 წლამდე. ტუტე ელექტროლიტის წყალობით, ისინი უკეთესად მუშაობენ დაბალ ტემპერატურაზე. ისინი ზომით არ განსხვავდებიან მარილისგან.
ბოლო დრომდე ტუტე ბატარეების დატენვა შეუძლებელი იყო, მაგრამ ბოლო პერიოდში ეს შესაძლებელი გახდა. ამ ბატარეების არა მხოლოდ განმეორებით დატენვა შეიძლება, მაგრამ მათ მრავალი წლის განმავლობაში შეუძლიათ დამუხტვა. ეს არის ასეთი ბატარეების დიდი ეკოლოგიური უპირატესობა.
ტუტე ბატარეები უკეთესად ერგება დღევანდელი ბაზრის საჭიროებებს, რადგან მათი ენერგიის მოხმარება მუდმივად იზრდება.
