Elem vagy akkumulátor - miben különböznek ?

Az elektromos elemek (pontosabban a szárazelemek) nem tölthetők újra – a bennük tárolt elektromos energia a használat során egyszer elfogy. A bennük lejátszódó elektrokémiai reakció visszafordíthatatlan. Az elektromos elemek fő része az elsődleges cella.

A legelterjedtebb elemek az AAA, AA stb. jelölésűek, ahogyan a mindennapi használatban ismerjük őket. Előnyük az alacsonyabb beszerzési költség és az alacsonyabb önkisülési áramérték. Ezért előnyösen használják őket olyan eszközökhöz, amelyeknek hosszú ideig megbízhatóan kell működniük, ugyanakkor alacsony energiaigénnyel kell rendelkeznek - pl. órák, kis zseblámpák, távirányítók, detektorok, megfigyelő kamerák stb.

1. Ábra. Elemek (primér elemek)

2. ábra Egy darab másodlagos cellából álló akkumulátor

Az akkumulátorok képesek energiát tárolni az elektromos árammal való feltöltés révén, és többször is felhasználhatók. Az feltöltés reverzibilis elektrokémiai reakció.

Az akkumulátor fő része a másodlagos cella, és általában egy akkumulátor több ilyen cellából áll. A másodlagos cellát akkumulátorcellának is nevezik.

Ha a másodlagos cella fel van szerelve az azonnali használathoz szükséges részekkel, mindazzal, amit a vonatkozó szabványok előírnak - beleértve az egyértelmű, jól látható jelöléseket is -, akkor az így felszerelt cellát - még ha csak egy darab is – szintén akkumulátornak nevezzük.

Ha azonban olyan újratölthető celláról van szó, amely nem rendelkezik az azonnali használathoz szükséges összes tulajdonsággal, és amelyet azért gyártottak le, hogy egy összetettebb eszköz részévé váljon, akkor az ilyen "félkész termék" helyes elnevezése másodlagos cella vagy akkumulátorcella.

A másodlagos cellák gyakran egy nagyobb egység részét képezik. A végtermék ekkor egy sorba, párhuzamosan vagy kombináltan kapcsolt másodlagos cellákból álló eszköz, beleértve a külső burkolatot, a csatlakozókat, a vezérlőelektronikát, stb. Ezt akkumlátoregységnek vagy akkuegységnek nevezik.

3. ábra. Másodlagos (akkumulátor) cella - 18650 Samsung Li-On INR 18650-25R

4. ábra. HERMAN BL 18V/5AhLi-On akkumulátor, amely újratölthető 18650 Samsung Li-On INR 18650-25R cellákat tartalmaz sorosan-párhuzamosan kapcsolva

Az akkumulátorok kezdeti beszerzési költségei magasabbak, nagyobb az önkisülési áramuk, és emellett megfelelő töltőberendezésre is szükség van.

Legnagyobb előnyük a nagy áramerősségű terheléssel szembeni ellenálló képesség és a lehetséges töltési ciklusok nagy száma - általában 100x - 1000x között, a neves gyártók (Samsung, Panasonic stb.) modern akkumulátorainál a ciklusok száma eléri az 1500-at is. Használatuk erős fellendülésben van, és pótolhatatlan helyet foglalnak el mindennapi életünkben, pl. mobiltelefonokban, autókban, vezeték nélküli szerszámokban stb.

A galváncella (néha pontatlanul Volta-cellának nevezik), amelyet Luigi Galvani és Alessandro Volta tudósokról neveztek el, alapvetően egy olyan típusú elektromos forrás, amely képes egy elektrokémiai reakciót elektromos energiává alakítani. Két elektródából áll, amelyeket egy ionos vezető, általában egy elektrolit köt össze.

5. ábra. Galvanikus cella

6. ábra. Volt oszlop - vázlatos ábrázolás - elektrolit (1), cink (2), réz (3), cella (4)

A történelmi feljegyzések szerint nem Alessandro Volta volt a galvánelem feltalálója, hanem 1800-ban feltalálta a "Volta-oszlopnak" nevezett galvánoszlopot, amely történelmileg az első elektromos akkumulátor. Ez egy galvánelem, amely több egymás után kapcsolt elektromos cellából áll, cink- és rézelektródákkal, amelyeket egy elektrolitoldatba áztatott filc választ el egymástól.

Az 1745. február 18-án született feltaláló tiszteletére február 18-át világszerte „Nemzeti Akkumulátor Napnak“ nyilvánították.