Avainero – ensisijaiset ja toissijaiset solut
Akkuja käytetään, kun tarvitaan sähkön varastointia. Ne kerääntyvät ja luovuttavat sähkövarauksia sähkövirtana, kun sitä tarvitaan. Akut koostuvat joko ensiö- tai toissijaisista kennoista. Tärkein ero ensisijaisen ja toissijaisen solun välillä on uudelleenkäytettävyys. Toissijaisia soluja voidaan käyttää uudelleen ja uudelleen, kun taas ensisijaisia soluja voidaan käyttää vain kerran. Akun tarkoitus ja kuormitus riippuvat siitä, minkä tyyppisiä kennoja sisällä on. Akussa voi olla yksi tai useampia yhden tyyppisiä kennoja; joten se päättää akun jännitteen tai toisin sanoen sähkömotorisen voiman (EMF). Mikä tahansa solu koostuu 3 pääosasta; nimittäin anodi, katodi ja elektrolyytti.
Mitä ovat primaarisolut?
Ensisijaiset solut voidaan käyttää kerran ja hävittää. Niitä ei voi ladata eikä käyttää uudelleen. Ensiökennon etiketissä lukee aina, että sitä ei saa ladata, koska latausyritys on haitallista ja voi räjähtää, jos niin tehdään. Kuivakenno ja elohopeakenno ovat esimerkkejä primaarisoluista. Primaarikenno on pohjimmiltaan kemiallinen kenno ja tuottaa sähkövirtaa peruuttamattomalla kemiallisella reaktiolla. Kun reaktio on tapahtunut, sitä ei voida palauttaa. Välittömästi kuivakenno koostuu hiilikatodista, jota ympäröi NH4Cl sinkkisäiliössä. NH4Cl- ja ZnCl2-tahna toimii elektrolyyttinä, kun taas sinkkisäiliö toimii anodina. Pieni määrä MnO2 sekoitetaan myös elektrolyytiin. Kuivakennon kemiallinen prosessi voidaan tiivistää seuraavasti;
Zn-->Zn2++2 elektronia (anodireaktio)
NH4+ + MnO2 + elektroni -->MnO(OH) + NH3 (katodireaktio)
Ensisijaisia soluja löytyy ja käytetään yleisesti useimmissa sähköleluissa, kelloissa, rannekelloissa ja kodin kauko-ohjaimissa.
Mitä ovat toissijaiset solut?
Toissijainen kenno on myös kemiallinen kenno, mutta se voidaan ladata uudelleen käyttöä varten. Sähköä tuottava kemiallinen reaktio on palautuva ja kennoa voidaan käyttää uutena latausprosessin jälkeen. Kennoa voidaan käyttää uudelleen, mutta käyttöikä lyhenee. Lyijyhappo- ja LiFe-solut ovat esimerkkejä sekundaarisista soluista. Lyijyhappokennossa lyijy toimii anodina ja lyijydioksidilla pakattu lyijyristikko toimii katodina. Rikkihappo täytetään toimimaan elektrolyyttinä. Kemialliset reaktiot lyijy-happokennon sisällä on esitetty alla. Ne ovat palautuvia prosesseja.
Pb+So42- --->PbSO4 + 2 elektronia (Anodireaktio)
PbO2 + 4H+ + SO42- + 2 elektronia --> PbSO4 + 2H2O (katodireaktio)
Nykyaikaiset hybridiautot toimivat sekä öljy- että sähkövoimalla. Akku latautuu auton liikkuessa ja sen jälkeen varastoitu sähköteho voidaan käyttää ajoon. Kaikki näiden autojen sisällä olevat akut on valmistettu toissijaisista kennoista. Toinen yleinen toisioakkujen käyttötarkoitus on ajoneuvojen käynnistys, valaistus ja sytytys. Niitä käytetään myös keskeytymättömissä virtalähteissä (UPS), tietoliikenteessä ja kannettavissa työkaluissa.
Mitä eroa on ensisijaisen ja toissijaisen solun välillä?
Kustannustehokkuus:
Ensisijaisten solujen käyttö on aluksi kustannustehokasta verrattuna toissijaisiin soluihin.
Mutta toissijaisten solujen käyttäminen olisi pitkän aikavälin investointi, koska ensisijaiset solut korvataan toisella sarjalla jonkin ajan kuluttua.
Itsepurkausnopeus:
Primäärikennoilla on pienempi itsepurkautumisnopeus, joten ne sopivat valmiustilassa toimiviin laitteisiin, jotka tarvitsevat pieniä virtoja jatkuvasti pitkään. Se on tärkeä tosiasia turvalaitteiden, kuten savu-/paloilmaisimien, murtohälyttimien ja kellojen kann alta.
Toissijaisilla kennoilla on korkeampi itsepurkaus.
Kustannus ja käyttö:
Ensisijaiset solut ovat halpoja ja helppokäyttöisiä.
Toissijaiset solut ovat kalliita ja monimutkaisempia käytössä.
