OW Debug - Notice
Message: Trying to access array offset on value of type null
File: /home/romarekl/public_html/sosyallift.com/ow_plugins/forum/controllers/topic.php
Line: 136
Pil - Batarya Nedir.? Forum | Sosyallift©
Loading...
 
tr
World History
World History Aralık 29 '17

Elektrikli pil , el fenerleri , akıllı telefonlar ve elektrikli otomobiller gibi elektrikli cihazlara güç sağlayan harici bağlantılara sahip bir veya daha fazla elektrokimyasal hücreden oluşan bir cihazdır . Bir pil elektrik enerjisi sağladığında , pozitif terminalinin katotu ve negatif terminali anottur . Negatif olarak işaretlenen terminal, harici bir devreye bağlandığında harici bir cihaza akan ve enerji gönderen elektron kaynağıdır. Bir pil harici bir devreye bağlandığında, elektrolitlerkimyasal tepkimelerin ayrı terminallerde tamamlanmasına izin vererek iyonlar halinde hareket edebilmekte ve böylece harici devreye enerji iletebilmektedir. Pil içindeki bu iyonların hareketi, işi yapmak için akünün akmadan dışarı akmasını sağlar. Tarihsel olarak "batarya" terimi, birden fazla hücreden oluşan bir cihaza atıfta bulunmakla birlikte, kullanım tek bir hücreden oluşan cihazları da içerecek şekilde gelişti.

Birincil (tek kullanımlık veya "tek kullanımlık") piller bir kez kullanılır ve atılır; elektrot malzemeleri geri dönüşü olmayan boşaltım sırasında değiştirilir. Flaşlar ve çok sayıda taşınabilir elektronik cihazlar için kullanılan alkalin pil yaygın örneklerdir . İkincil (şarj edilebilir) piller , uygulanan bir elektrik akımı kullanılarak boşaltılabilir ve birden fazla kez şarj edilebilir; elektrotların orijinal bileşimi ters akımla restore edilebilir. Örnek olarak, araçlarda kullanılan kurşun-asit piller ve dizüstü bilgisayarlar ve akıllı telefonlar gibi taşınabilir elektronik cihazlar için kullanılan lityum-iyon piller bulunmaktadır .

Piller, işitme cihazları ve kol saatlerini kullanan minyatür hücrelerden , akıllı telefonlarda kullanılan küçük, ince hücrelere , otomobillerde ve kamyonlarda kullanılan büyük kurşun asit pillere ve en büyük aşırı akülü pil bankalarına kadar birçok şekil ve boyutta gelirler. telefon santralleri ve bilgisayar veri merkezleri için bekleme veya acil durum güç sağlayan odalar .

2005 yılı tahminlerine göre, dünya çapındaki pil endüstrisi her sene 48 milyar ABD doları satış yapıyor, yıllık% 6 büyüme.

Piller, benzin gibi ortak yakıtlardan çok daha düşük spesifik enerjiye (birim kütle başına enerji) sahiptir . Otomobillerde bu, yanma motorlarına kıyasla mekanik iş üretiminde elektrik motorlarının daha yüksek verimi nedeniyle bir miktar telafi edilir.

Tarihçe
Ana madde: Pilin geçmişi

Bir volta pili , birinci batarya

İtalyan fizikçi Alessandro Volta , Fransız imparator Napolyon Bonapart'a yığını gösterdi
"Pil" kullanımı elektrikli cihazların bir grup için büyük açıklamak için , Benjamin Franklin 1748 birden fazla tarif edilen, Leyden kavanoz bir kıyasen topun pil

 Benjamin Franklin gelir askeri gelen terimi "pil" ödünç birlikte çalışan silahlara )

İtalyan fizikçi Alessandro Volta ilk elektrokimyasal bataryayı, voltaik yığınını 1800'de inşa etti ve tarif etti . Bu, tuzlu suyla ıslatılmış kağıt disklerle ayrılmış, önemli bir uzunlukta sabit bir akım üretebilen bir bakır ve çinko plaka istifiydi Zaman. Volta, voltajın kimyasal reaksiyonlardan kaynaklandığını anlamadı. Michael Jackson , hücrelerinin tükenmez bir enerji kaynağı olduğunu düşündü ve Michael Faraday'ın 1834'te gösterdiği gibi, elektrotlardaki korozyon etkilerinin operasyonların kaçınılmaz sonuçlarından ziyade sadece bir sıkıntı olduğunu belirtti.

Erken bataryalar deneysel amaçlar için çok değerli olsalar da, pratikte voltajları dalgalandı ve sürekli bir süre için büyük bir akım sağlayamadılar. 1836'da İngiliz kimyager John Frederic Daniell tarafından icat edilen Daniell hücresi , pratik bir elektrik kaynağı olmuş, endüstri standardı haline gelmiş ve elektrik telgraf şebekeleri için güç kaynağı olarak yaygın bir şekilde benimsenmeyi görmüştür . Bakır sülfatlı bir çözelti ile doldurulmuş bakır bir tencereden oluşuyordu. İçinde sülfürik asit ve çinko elektrotu ile dolu sırlanmış bir toprak kap koydu .

Bu ıslak hücreler sıvı elektrolitlerini kullandı; bunlar doğru şekilde kullanılmadığı takdirde sızıntı ve dökülme eğilimindeydi. Birçoğu bileşenlerini tutmak için cam kavanoz kullandı; bu da kırılgan ve potansiyel olarak tehlikeli yaptı. Bu özellikler, ıslak hücreleri taşınabilir cihazlar için uygun hale getirmiştir. On dokuzuncu yüzyılın sonlarına doğru, sıvı elektroliti bir macunla değiştiren kuru pillerin keşfi, taşınabilir elektrikli cihazları pratik hale getirdi.

Çalışma prensibi
Ana madde: Elektrokimyasal hücre

Gösteri amaçlı voltaik bir hücre. Bu örnekte, iki yarı hücre , iyonların transferine izin veren bir tuz köprüsü ayırıcısı ile birbirine bağlanmıştır .
Piller, kimyasal enerjiyi direkt olarak elektrik enerjisine dönüştürür . Bir pil, bir miktar voltaik hücreden oluşur . Her hücre, anyonlar ve katyonlar içeren iletken bir elektrolit ile seri bağlanmış iki yarı hücreden oluşur . Bir yarım hücre, elektrolit ve negatif elektrotu, anyonların (negatif yüklü iyonlar) göç ettiği elektrodu ; diğer yarım hücre, elektroliti ve katyonların (pozitif yüklü iyonlar ) göç ettiği pozitif elektrodu içerir . redokstepkimeler pile güç sağlar. Katyonlar, şarj sırasında katodda indirgenir (elektronlar eklenir), anyonlar şarj sırasında anoda oksitlenir (elektronlar kaldırılır). Deşarj sırasında işlem tersine çevrilir. Elektrotlar birbirine dokunmaz, ancak elektrolit ile elektriksel olarak bağlanır . Bazı hücreler her bir yarı hücre için farklı elektrolitler kullanırlar. Ayırıcı, iyonların yarı hücreler arasında akmasına izin verir, ancak elektrolitlerin karışmasını önler.

Her yarım hücrenin, hücrenin içinden dışına elektrik akımı tahrik etme kabiliyeti ile belirlenen bir elektromotor kuvveti ( emf ) vardır. Hücrenin net emf, yarı hücrelerinin emfs arasındaki farktır. elektrotlar EMF varsa Böylece, ve , daha sonra, sona emk olduğu ; diğer bir deyişle, net emk arasındaki fark olan redüksiyon potansiyeli arasında yarı reaksiyonları .

\ Mathcal {E} _1\ Mathcal {E} _2\ Mathcal {E} _ {2} - \ mathcal {E} _ {1}

Elektrik tahrik kuvveti veya bir hücrenin terminalleri boyunca terminal gerilimi (fark) olarak bilinir ve volt cinsinden ölçülür . Şarj edilmeyen veya boşalmayan bir hücrenin terminal voltajına, açık devre voltajı denir ve hücrenin emf değerine eşittir. Çünkü iç direncin, boşaltma bir hücre terminal voltajı açık devre gerilimi ve açık devre geriliminin üzerinde şarj bir hücrenin terminal voltajında büyüklük olarak daha küçüktür. İdeal bir hücre, ihmal edilebilir iç direncine sahiptir, bu nedenle, sabit bir terminal voltajı\ displaystyle{\ Delta V_ {bat}}{\ mathcal {E}} bitene kadar, sonra sıfıra düşene kadar. Eğer böyle bir hücre 1,5 volt tuttuysa ve bir boşluk boşaltma işlemi tamamlandıktan sonra 1,5 joule'lik bir çalışma gerçekleştirecek bir coulomb yükü saklıyorsa . Gerçek hücrelerde dahili direnç deşarj altında artar ve açık devre voltajı deşarj sırasında da azalır. Gerilim ve direnç zamana karşı çizilirse, ortaya çıkan grafikler genellikle bir eğrisidir; eğrinin şekli, kullanılan kimya ve iç düzenlemeye göre değişir.

Voltaj , bir hücrenin terminallerinden geliştirdiği elektrot ve elektrolit kimyasal reaksiyonların enerji serbest bağlıdır. Alkalin ve çinko-karbon hücreleri farklı kimyasallara sahiptir, ancak yaklaşık olarak 1.5 volt emf; Benzer şekilde NiCd ve NiMH hücreleri farklı kimyasallara sahiptir, ancak yaklaşık 1.2 volt emf'dir.Lityum bileşiklerinin reaksiyonlarındaki yüksek elektrokimyasal potansiyel değişiklikler, lityum hücrelerine 3 volt veya daha fazla emfs verir.

Pil kategorileri ve türleri
Ana madde: Akü tipleri listesi

Üstten alta doğru büyük bir 4,5 voltluk (3R12) pil, bir D Hücresi , bir C hücresi , bir AA hücresi , bir AAA hücresi , bir AAAA hücresi , bir A23 batarya , bir 9 voltluk PP3 batarya ve bir çift düğme hücreleri (CR2032 ve LR44)
Piller birincil ve ikincil formlara sınıflandırılır:

Birincil piller, tükendikten sonra atılana kadar kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Onların kimyasal reaksiyonları genelde geri dönüşümlü değildir, bu yüzden şarj edilemezler. Pilde reaktanların temini bittiğinde, pil üretime son verir ve kullanışsız olur.
İkincil piller şarj edilebilir; yani hücrelere elektrik akımı uygulayarak kimyasal reaksiyonlarını tersine çevirebilirler . Bu, orijinal kimyasal reaktifleri yeniden üretir, böylece kullanılabilir, yeniden şarj edilebilir ve tekrar tekrar kullanılabilir.
Örneğin, telgraf devreleri için kullanılan birincil pil türleri elektrotları değiştirerek çalışmaya geri döndürüldü. İkincil piller, aktif maddelerin dağılması, elektrolit kaybı ve iç korozyon nedeniyle süresiz şarj edilebilir değildir.

Birincil
Ana madde: Birincil hücre

Birincil piller veya birincil piller, montaj sırasında derhal akım üretebilir. Bunlar, düşük akım dreni olan, yalnızca aralıklı olarak kullanılan ya da diğer elektrik gücünün kesintili olarak mevcut olduğu alarm ve iletişim devrelerinde olduğu gibi alternatif bir güç kaynağından uzakta kullanılan taşınabilir aygıtlarda yaygın olarak kullanılır. Tek kullanımlık primer hücreler güvenilir şekilde şarj edilemez, çünkü kimyasal reaksiyonlar kolayca geri döndürülemez ve aktif maddeler orijinal formlarına dönmeyebilir. Pil üreticileri, birincil hücreleri şarj etmeye çalışmaya karşı önerirler. Genel olarak, bunlar şarj edilebilir pillerden daha yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir, ancak 75 ohm (75 Ω) altındaki yüklerde yüksek drenaj uygulamalarında tek kullanımlık piller iyi performans göstermez . Tek kullanımlık pil tipleri çinko-karbon piller ve alkalin piller içerir .

İkincil
Ana madde: Şarj edilebilir pil

İkincil piller olarak da bilinen ikincil piller veya şarj edilebilir piller , ilk kullanımdan önce şarj edilmelidir ; genellikle boşalmış haldeki aktif maddelerle birleştirilirler. Şarj edilebilir piller, boşalma / kullanım sırasında oluşan kimyasal reaksiyonları tersine çeviren elektrik akımı uygulayarak (yeniden) şarj edilir. Uygun akımı tedarik eden cihazlara şarj cihazları denir.

Yeniden şarj edilebilir pilin en eski şekli, otomotiv ve bot uygulamalarında yaygın olarak kullanılan kurşun-asit bataryadır . Bu teknoloji, mühürlenmemiş bir kutu içerisinde sıvı elektroliti içerir ve pilin aşırı şarj esnasında ürettiği hidrojen gazının güvenli bir şekilde dağılmasını sağlamak için pilin iyi muhafaza edilmesini ve havalandırılmasını gerektirir . Kurşun-asit aküsü, sağlayabileceği elektrik enerjisi miktarı açısından nispeten ağırdır. Düşük üretim maliyeti ve yüksek dalma akımı seviyeleri, ağırlık ve taşıma konularından daha önemli kapasitesinin (yaklaşık 10 Ah üzerinde) ortak olmasını sağlar. Modern bir araba bataryası ortak bir uygulamadır, genel olarak 450 amperlik bir pik akımı sağlayabilir .

Kapalı valf düzenlenmiş kurşun asitli pil (VRLA pil), kurşun-asitli ıslak hücrenin yerini almak üzere otomotiv endüstrisinde popülerdir. VRLA aküsü , sızıntı olasılığını azaltan ve raf ömrünü uzatan sabitlenmiş bir sülfürik asit elektrolit kullanır . VRLA pilleri elektroliti hareketsiz kılar. İki tip şöyledir:

Jel pilleri (veya "jel hücresi") yarı katı bir elektrolit kullanır.
Emilen Cam Mat (AGM) piller elektroliti özel bir fiberglas örtüde emer.
Diğer taşınabilir yeniden şarj edilebilir piller, cep telefonları ve dizüstü bilgisayarlar gibi uygulamalarda kullanışlı birkaç "kapalı hücreli" tip içerir . Bu tip hücreler ( güç yoğunluğu ve maliyet artışı için ), nikel-kadmiyum (NiCd), nikel-çinko (NiZn), nikel metal hidrit (NiMH) ve lityum-iyon (Li-ion) hücreleri içerir. Li-ion, kuru hücrelerin şarj edilebilir pazarının en yüksek payına sahiptir. NiMd, yüksek kapasitesi nedeniyle çoğu uygulamada NiCd'nin yerini almış ancak NiCd, elektrikli el aletleri , iki yönlü telsiz cihazları ve tıbbi ekipmanlarda kullanılmaya devam etmektedir .

2000'li yıllarda gelişmeler gibi gömülü elektronik piller içerir USBCELL bir geçiş, bir AA pil şarj sağlar, USB konektörü, Nanoball pil akımı pillere göre yaklaşık 100 x büyük olan bir tahliye oranı sağlar ve akıllı pil devlet olan paketlerin aşırı deşarj durumunda hasarı önleyen şarjlı monitörler ve pil koruma devreleri. Düşük öz deşarj (LSD), nakliye öncesi ikincil hücrelerin şarj edilmesine olanak tanır.

Hücre türleri
Galvanik hücreler , elektrolitik hücreler , yakıt hücreleri , akış hücreleri ve voltaik kazıklar da dahil olmak üzere değişen kimyasal süreçler ve tasarımlar ile birçok elektrokimyasal hücre üretildi .

Yaş hücresi
Bir ıslak hücre , pil, bir sıvı olan elektrolit . Diğer isimler vardır hücreyi sular sıvı tüm iç kısımlarını kapsar beri, ya da hücreyi havalandırmalı operasyon sırasında üretilen gazlar havaya kaçabilir beri. Islak hücreler kuru hücrelerin öncüsüdür ve genellikle elektrokimya için bir öğrenme aracı olarak kullanılırlar . Elektrokimyasal hücrelerin nasıl çalıştığının gösterilmesi için , tıraş makinesi gibi ortak laboratuvar malzemeleri ile yapılabilirler . Bir konsantrasyon hücresi olarak bilinen ıslak hücrenin belirli bir türü, korozyonu anlamada önemlidir . Islak hücreler birincil hücreler (şarj edilemez) veya ikincil hücreler(şarj edilebilir). Başlangıçta, Daniell hücresi gibi tüm pratik birincil piller açık üst cam kavanoz ıslak hücreler olarak inşa edildi. Diğer temel ıslak hücreler Leclanche hücre , Grove hücre , Bunsen hücre , Kromik asit hücre , Clark hücre ve Weston hücredir . Leclanche hücre kimyası ilk kuru hücrelere adapte edildi. Islak hücreler hala otomobil pillerinde ve şalt cihazları , telekomünikasyon veya büyük kesintisiz güç kaynakları için bekleme gücü için endüstride kullanılmaktadır , ancak birçok yerde jel hücreleri bulunan pillerBunun yerine kullanılmaktadır. Bu uygulamalar genellikle kurşun-asit veya nikel-kadmiyum hücreleri kullanmaktadır.

Kuru pil
Ek bilgi: Kuru hücre

Kuru bir hücrenin çizim sanatı:
1. pirinç kapak, 2. plastik conta, 3. genişleme alanı, 4. gözenekli karton, 5. çinko kutu, 6. karbon çubuk, 7. kimyasal karışım
Bir kuru hücre akımın izin vermek için sadece yeterli miktarda neme sahip, bir macun elektrolit kullanılır. Islak hücrenin aksine, kuru bir hücre, taşınabilir ekipman için uygun hale getiren, serbest sıvı içermediğinden, dökülmeden herhangi bir oryantasyonda çalışabilir. Buna kıyasla, ilk yaş hücreler tipik olarak kırılgan cam kaplardı, açık çubuklardan kurşun çubuklar asılıydı ve dökülmeyi önlemek için dikkatli bir şekilde ele alınması gerekiyordu. Kurşun-asit piller, jel pilinin gelişimine kadar kuru hücrenin güvenliğini ve taşınabilirliğini sağlamadı .

Yaygın bir kuru hücre, alkalin pil ile aynı (her ikisi de aynı çinko - manganez dioksit kombinasyonunu kullandığı için) nominal voltaj 1.5 volt olan , bazen kuru Leclanché hücresi olarak adlandırılan çinko-karbon pilidir . Standart bir kuru hücre , genellikle bir silindirik kap şeklinde olan bir çinko anodu, merkezi bir çubuk şeklindeki bir karbon katotunu içerir. Elektrolit, çinko anottaki yanındaki bir macun şeklindeki amonyum kloriddir . Elektrolit ile karbon katot arasındaki kalan boşluk, amonyum klorür ve manganez dioksitten müteşekkil ikinci bir macun tarafından alınır;depolarize . Bazı tasarımlarda, amonyum klorür yerine, çinko klorür kullanılır .

Erimiş tuz
Erimiş tuz pilleri elektrolit olarak erimiş tuz kullanan birincil veya ikincil pillerdir. Yüksek sıcaklıklarda çalışırlar ve ısıyı korumak için iyi yalıtılmış olmalıdırlar.

rezerv
Bir yedek pil , uzun bir süre (belki de yıllar) birleştirilmemiş olarak saklanabilir (devre dışı kalır ve güç sağlamaz). Pil gerektiği zaman, (örneğin, elektrolit ilavesi ile) bir araya getirilir; bir kez monte edildiğinde, pil şarj edilmiş ve çalışmaya hazırdır. Örneğin, bir elektronik topçu tabancası için bir tabanca ateş etmenin etkisi ile çalıştırılabilir. Hızlanma, aküyü harekete geçiren ve sigortanın devrelerine güç sağlayan bir elektrolit kapsülünü parçaladı. Yedek piller, genellikle uzun süre depolandıktan sonra (yıllarca) kısa servis ömrü (saniye veya dakika) için tasarlanmıştır. Bir suyla aktive pil Okyanusbilimsel aletleri veya askeri uygulamalar için suya daldırıldıktan sonra aktif hale gelmektedir.

Hücre performansı
Bir pilin özellikleri, dahili kimya, akım drenajı ve sıcaklık gibi birçok faktöre bağlı olarak yük çevriminde, şarj devresinde ve kullanım ömrü boyunca değişiklik gösterebilir . Düşük sıcaklıklarda, bir pilin gücü fazla olmaz. Bu nedenle, soğuk iklimlerde bazı otomobil sahipleri, araç aküsünü sıcak tutan küçük elektrikli ısıtma pedleri olan pil ısıtıcıları takarlar.

Kapasite ve deşarj

Akü voltajını kontrol eden bir cihaz
Bir pilin kapasitesi , nominal voltajda sağlayabileceği elektrik şarj miktarıdır . Hücrede bulunan elektrot malzemesi ne kadar çok ise kapasitesi de o kadar yüksektir. Küçük bir hücre, aynı açık devre voltajını geliştirse de aynı kimyaya sahip daha büyük bir hücreden daha az kapasiteye sahiptir. Kapasite amp-saat (A · h) gibi birimlerle ölçülür . Bir pilin nominal kapasitesi, 20 saatlik bir çarpımla, çarpılarak, yeni bir pilin, hücre başına belirli bir terminal voltajının üstünde kalırken, 68 ° F (20 ° C) de 20 saat boyunca sürekli olarak tedarik edebileceği akımla çarpımı olarak ifade edilir. Örneğin, 100 A h'de derecelenmiş bir pil, oda sıcaklığında 20 saatlik bir periyotta 5 A verebilir. Bir pilin verebileceği depolanan şarjın oranı, pil kimyası, şarjın verildiği hız (gerekli akım), gerekli terminal voltajı, depolama süresi, ortam sıcaklığı ve diğer faktörlere bağlı olarak çok faktöre bağlıdır.

Boşaltma hızı ne kadar yüksekse, kapasite de düşer. Bir kurşun akümülatör pilinin akımı, boşalma süresi ve kapasitesi arasındaki ilişki, Peukert yasasına göre (geçerli değerlerin tipik bir aralığında) :

t = \ frac {Q_P} {ı} k}
nerede

Q_P 1 amp oranında boşaldığında kapasitelidir.
benakktan çekilen akımdır ( A ).
t Bir pilin sürebileceği süre (saat olarak).
k 1,3 civarında sabittir.
Uzun süre depolanan veya kapasitenin küçük bir bölümünde boşalan piller, yük taşıyıcıları akım üretmeden tüketen genelde geri dönüşü olmayan yan reaksiyonların varlığı nedeniyle kapasitesini yitirir . Bu olgu kendi kendine deşarj olarak bilinir. Dahası, piller yeniden şarj edildiğinde, ek yan reaksiyonlar meydana gelebilir, böylece sonraki boşaltma kapasitesi azaltılır. Yeterli şarjdan sonra özünde tüm kapasite kaybolur ve pil gücü üretmeyi durdurur.

İç enerji kayıpları ve iyonların elektroliti geçme oranındaki kısıtlamaları pil verimliliğini değiştirmeye neden olur . Minimum eşiğin üstünde düşük bir oranda boşaltma pilin kapasitesini daha yüksek bir orana kıyasla daha fazla sağlar. Değişen A / h değerlerine sahip pilleri takmak, yük sınırları aşılmadığı sürece cihazın çalışmasını etkilemez (çalışma aralığını etkileyebilir olsa da) belirli bir voltaj için derecelendirilmiştir. Dijital kameralar gibi yüksek drenajlı yükler , alkalin pillerle olduğu gibi toplam kapasiteyi düşürebilir. Örneğin, 10 veya 20 saatlik bir deşarj için 2 A • s olarak derecelendirilmiş bir pil, belirtilen kapasitesinin gerektirdiği gibi, tam bir iki saat boyunca 1 A'lık bir akımı sürdürmez.

C oranı
Ayrıca bkz: Pil şarj cihazı § C-oranları

C oranı, bir pilin boşaltılma oranının bir ölçümüdür. Akünün deşarj akımı, akünün bir saat içinde nominal nominal kapasitesini verebileceği teorik akım çekişi ile bölünmesi şeklinde tanımlanır. 1C deşarj oranı pilin nominal kapasitesini 1 saat içinde verir. 2C deşarj oranı, iki kat daha hızlı deşarj olacağı anlamına gelir (30 dakika). 1.6 Ah akü üzerindeki 1C deşarj oranı 1.6 A deşarj akımı anlamına gelir. 2C oranı 3.2 A deşarj akımı anlamına gelir. Şarj edilebilir piller için standartlar genellikle kapasiteyi 4 saatlik, 8 saatlik veya daha uzun deşarj süresi üzerinden ölçer. İç direnç kaybı ve hücreler içindeki kimyasal işlemler nedeniyle bir pil, nadiren yalnızca bir saat içinde isim levhası kapasitesi sunar. Bilgisayarda kesintisiz güç kaynağı gibi özel amaçlar için tasarlanan türler, üreticiler tarafından bir saatten daha kısa bir süre deşarj sürelerine göre sınıflandırılabilir.

C oranı, boyutsal bir hata sunar: C, amper değil amper saattir ve bir amper saat içinde bir akım ifade edemez. Bu nedenle kavramı I T Uluslararası Standart IEC61434 tarafından tanıtılan , ı t , dolayısıyla, mevcut atama bir matematiksel doğru yöntem sağlayan bir saat bölünmesiyle kapasite C'ye eşittir. Boşaltım oranını ifade etmek için kullanılan rakamlar aynı kalır: Bir "2 I konuşabilir t oranı" yerine boyutlu yanlış "2C oranı".

Hızlı şarjlı, büyük ve hafif piller
2012 yılı itibarıyla , lityum demir fosfat ( LiFePO
4 ) pil teknolojisi , en hızlı şarj / deşarj olup, 10-20 saniyede tamamen boşaltılmıştır.

2017'den itibaren , dünyanın en büyük bataryası Tesla tarafından Güney Avustralya'da inşa edilmiştir . 129 MWh'yi depolayabilir. Çin'in Hebei Eyaletinde , 36 megawatt saat elektrik depolayabilen bir batarya 2013 yılında 500 milyon dolarlık bir maliyetle kuruldu. Alaska'daki Fairbanks'te Ni-Cd hücrelerinden oluşan başka bir büyük pil vardı . Bir futbol sahasından daha büyük 2.000 metrekareyi (22.000 m²) kapladı ve 1.300 ton ağırlığındaydı. Bir karartma durumunda yedek güç sağlamak için ABB tarafından üretildi . Pil, yedi dakikaya kadar 40 megawatt güç sağlayabilir. Sodyum-kükürtlü piller rüzgar enerjisini depolamak için kullanılmıştır . Hawaii'deki Auwahi rüzgar çiftliğinin çıktısını, 25 dakika boyunca 11 megavat sağlayabilen 4,4 megawatt saatlik bir batarya sistemi stabilize eder.

En uzun ve en yüksek güneşle çalışan uçuşta Lityum-kükürtlü piller kullanıldı.

Ömür
Pil ömrü (ve bunun eşanlamlı pil ömrü), şarj edilebilir piller için iki anlamı vardır; ancak bir tanesi şarj edilebilir olmayan piller için geçerlidir. Şarj edilebilir piller için, bir cihazın tam olarak şarj edilmiş bir pilde ne kadar süre çalıştırabileceği veya pillerin tatmin edici bir şekilde çalışamaması için mümkün olan şarj / deşarj devir sayısı anlamına gelebilir. Şarj edilemeyen bir hücre için bu iki yaşam eşittir, çünkü hücreler tanım olarak yalnızca bir döngüyü sürdürürler. (Raf ömrü, bir pilin üretim ve kullanım arasındaki performansını ne kadar süreceğini tanımlamak için kullanılır.) Azalan sıcaklık ile tüm pillerin kullanılabilir kapasitesi düşer. Günümüz pillerinin çoğunun aksine, Zamboni yığını, sadece nanoamp aralığında akım temin etmesine rağmen, 1812'de icat edildi, yenileme veya şarj olmaksızın çok uzun bir servis ömrü sunuyor. Oxford Elektrik Bell Zamboni yığınları olduğu düşünülen pillerin orijinal çifti, üzerinde 1840 yılından bu yana neredeyse sürekli açan olmadı.

Kendinden boşaltma
Tek kullanımlık piller, oda sıcaklığında (20-30 ° C) depolandığında, normalde yıllık orijinal şarjlarının yüzde 8-20'sini kaybeder. Bu, "kendi kendini boşaltma" oranı olarak bilinir ve yük dahil edilmediğinde bile hücre içinde meydana gelen ve mevcut olmayan "yan" kimyasal reaksiyonlardan kaynaklanmaktadır. Pillerin daha düşük sıcaklıklarda depolanması nedeniyle yan reaksiyonların oranı azalır, ancak bazıları donma nedeniyle zarar görebilir.

Eski şarj edilebilir piller, tek kullanımlık alkalin pillerden, özellikle nikel bazlı pillerden daha hızlı kendi kendine deşarj olur; yeni şarj edilmiş nikel kadmiyum (NiCd) pil, şarjının% 10'unu ilk 24 saat içinde kaybeder ve bundan sonra ayda yaklaşık% 10 oranında deşarj olur. Bununla birlikte, yeni düşük kendinden deşarjlı nikel metal hidrit (NiMH) piller ve modern lityum tasarımları daha düşük bir kendi kendini deşarj oranına sahip (ancak birincil pillerden daha yüksek).

korozyon
İç parçalar paslanabilir veya bozulabilir veya aktif maddeler yavaşça aktif olmayan formlara dönüştürülebilir.

Fiziksel bileşen değişiklikleri
Şarj edilebilir pil

Akü plakalarının üzerindeki aktif madde, her şarj ve deşarj döngüsünde kimyasal bileşimi değiştirir; Fiziksel hacim değişiklikleri nedeniyle aktif madde kaybedilebilir, bu da pilin tekrar şarj edilme sayısını sınırlar. Çoğu nikel bazlı pil, satın alındığında kısmen boşaltılmıştır ve ilk kullanımdan önce şarj edilmelidir. Yeni NiMH pilleri, satın alındığında kullanılmaya hazırdır ve yılda yalnızca% 15 deşarj olur.
Her deşarj, her şarj-deşarj devresinde meydana gelir. Degradasyon genellikle elektrolitlerin elektrotlardan uzaklaşması veya aktif maddelerin elektrotlardan ayrılması nedeniyle oluşur. Düşük kapasiteli NiMH piller (1,700-2,000 mA · h) yaklaşık 1.000 kere şarj edilebilirken, yüksek kapasiteli NiMH piller (2.500 mA · h'nin üstünde) yaklaşık 500 devir sürer. NiCd piller, dahili direnci kullanılabilir değerlerin ötesinde kalıcı olarak artmadan 1.000 devir derecelendirmesi eğilimindedir.

Şarj / deşarj hızı
Hızlı şarj, bileşen değişikliklerini arttırır ve pil ömrünü kısaltır.
Overcharging
Bir şarj cihazı, batarya tam olarak ne zaman şarj edildiğini algılayamazsa, aşırı şarj muhtemelen zarar veriyor.


Bellek etkisi
NiCd hücreleri, belirli bir tekrarlayıcı biçimde kullanıldıklarında, " bellek etkisi " olarak adlandırılan kapasitede bir azalma gösterebilir . Etki, basit uygulamalarla önlenebilir. NiMH hücreleri, kimyada benzer olsalar da, hafıza etkisinden daha az etkilenirler.


Bir analog kamera [lityum iyon] pil

Çevre koşulları
Otomotiv kurşun-asit şarj edilebilir piller, titreşim, şok ve sıcaklık aralığından dolayı strese dayanmalıdır. Bu stresler ve kurşun plakalarının sülfasyonu nedeniyle, az sayıda otomotiv aküsü altı yıldan beri düzenli olarak kullanılmaktadır. Otomotiv başlangıcı  SLI : Başlatma, Aydınlatma, Ateşleme ) pilleri, akımı maksimize etmek için birçok ince tabağa sahiptir. Genel olarak, levhalar ne kadar kalın olursa ömür daha uzun olur. Bunlar, şarjdan önce genellikle az miktarda boşalırlar.

Elektrikli golf arabalarında kullanılan gibi "Derin çevrim" kurşun-asit piller, ömrünü uzatmak için çok daha kalın plakalara sahiptir. kurşun-asit batarya ana yararı, düşük maliyet; temel dezavantajları belirli bir kapasite ve voltaj için büyük boy ve ağırlıktır. Kurşun-asit piller asla kapasitelerinin% 20'sinin altına boşalmamalıdır, iç direnç ısıya neden olur ve şarj olduklarında hasara neden olur. Derin devirli kurşun asit sistemleri, pil ömrünü kısaltan hasar türlerini önlemek için genellikle düşük şarjlı bir uyarı ışığı veya düşük şarjlı bir elektrik kesme anahtarı kullanır.
Depolama
Pilleri, bir buzdolabında veya dondurucuda olduğu gibi, yan reaksiyonları yavaşlatan pilleri düşük sıcaklıklarda saklayarak uzatabilirsiniz . Bu tür bir saklama, alkalin pillerin ömrünü yaklaşık% 5 uzatabilir; şarj edilebilir piller türüne bağlı olarak şarjlarını daha uzun süre tutabilir. Maksimum voltajlarına ulaşmak için, piller oda sıcaklığına getirilmelidir; 0 ° C'de 250 mA'de bir alkalin pilin boşaltılması, 20 ° C'de yalnızca yaklaşık yarısıdır. Duracell gibi alkalin pil üreticileri, soğutucu pilleri önermez.


Pil boyutları
Ana madde: Pil boyutlarının listesi

Tüketiciler tarafından kolaylıkla temin edilebilen birincil piller , elektrikli saatler için kullanılan küçük düğme hücrelerinden sinyal devreleri veya diğer uzun süreli uygulamalar için kullanılan No. 6 hücresine kadar değişir . İkincil hücreler çok büyük boyutlarda yapılır; Çok büyük piller, bir denizaltıya güç sağlayabilir veya bir elektrik şebekesini sabitleyebilir ve pik yükleri dengelemeye yardımcı olabilir.

Tehlikeler
Patlama

Bir pil patlaması genellikle birincil (şarj edilemeyen) pili veya bir kısa devreyi şarj etmeye çalışmak gibi yanlış kullanım veya arıza nedeniyle oluşur .Ayrıca bkz: Elektronik sigaranın güvenliği § Yangınlar, patlamalar ve diğer pille ilgili arızalar

Bir pil aşırı miktarda şarj edildiğinde, patlayıcı bir gaz karışımı hidrojen ve oksijen , pil içinden kaçabildiği hızdan daha hızlı üretilebilir (örn. Dahili bir havalandırma vasıtasıyla), bu da basınç oluşumuna ve nihai patlamaya neden olabilir akü kutusu. Aşırı durumlarda, pil kimyasalları kasadan şiddetli bir şekilde püskürterek yaralanmalara neden olabilir. Aşırı şarj etme, yani bir pili elektrik kapasitesinin ötesinde şarj etmeye çalışmak da, sızıntıya veya geri döndürülemez hasara ek olarak bir pil patlamasına neden olabilir. Aşırı şarj edilen pilin daha sonra kullanıldığı şarj cihazında veya cihazda hasar meydana gelebilir.

Bir kısa devre çok büyük akım ürettiğinde, araba pilleri patlamaya eğilimlidir. Bu tür piller , ( elektrolit içindeki suyun elektrolizi nedeniyle) aşırı yüklendiğinde çok patlayıcı olan hidrojenüretirler . Normal kullanım sırasında aşırı şarj miktarı genellikle çok küçüktür ve çok az hidrojen üretir ve bu hızla dağılır. Bununla birlikte, bir arabayı "atlarken" yüksek akım, yakındaki bir kıvılcımla patlayabilir, örneğin bir jumper kablosunun bağlantısını keserken büyük miktarda hidrojenin hızlı bir şekilde serbest bırakılmasına neden olabilir .

Bir pilin yakılması yoluyla atılması, kapalı kasanın içinde buhar oluştuğundan patlamaya neden olabilir.

Lityum iyon pilleri kullanan cihazların hatırlatılması son yıllarda daha yaygın hale geldi. Bu, bildirilen kazalara ve arızalara, bazen ateşleme veya patlamaya tepki vermektedir. Sorunun uzman bir özeti, bu tür "anod ve katot arasında lityum iyonlarını taşımak için sıvı elektrolitler" kullandığını belirtir Eğer bir pil hücresi çok hızlı bir şekilde şarj edilirse, kısa devrelere neden olabilir ve patlamaya neden olabilir ve ateş eder ".


Kaçak
Sızıntılı alkalin pil

Birçok akü kimyasalları aşındırıcı, zehirli veya her ikisidir. Sızıntı, kendiliğinden veya kazayla meydana gelirse, çıkan kimyasallar tehlikeli olabilir. Örneğin, tek kullanımlık piller genellikle hem tepkime maddesi olarak hem de diğer reaktifleri tutmak için kap olarak çinko "kutu" kullanırlar. Bu tür bir pil aşırı derecede boşaltılmışsa, reaktifler konteynırın kalan kısmını oluşturan karton ve plastikten çıkabilir. Aktif kimyasal sızıntı, daha sonra pillerin güç verdiği ekipmana zarar verebilir veya devre dışı bırakılabilir. Bu nedenle, birçok elektronik cihaz üreticisi, pilleri uzun süre kullanılmayacak cihazlardan çıkarmayı önermektedir.

Zehirli malzemeler
Birçok pil tipi, elektrot veya elektrolit olarak kurşun, civa ve kadmiyum gibi toksik materyaller kullanır . Her pil ömrünün sonuna geldiğinde çevresel hasarları önlemek için imha edilmelidir. Piller bir elektronik atık biçimidir e-atık). E-atık geri dönüşüm hizmetleri, daha sonra yeni piller için kullanılabilen zehirli maddeleri toparlar. Birleşik Devletlerde yılda bir kez satılan yaklaşık üç milyar pilten yaklaşık 179.000 ton ülke genelinde düzenli depolama sahalarından geçmektedir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, Merkür İçeriği ve Şarj Edilebilir Pil Yönetimi Yasası1996 yılının cıva içeren pillerin satışını yasakladı, şarj edilebilir piller için üniform etiketleme şartları getirildi ve şarj edilebilir pillerin kolayca çıkarılabilmesini istedi. Kaliforniya ve New York, şarj edilebilir pillerin katı atıklarla bertaraf edilmesini yasaklıyor ve Maine ile birlikte cep telefonlarının geri dönüşümünü gerektiriyor. Şarj edilebilir pil endüstrisi, ABD ve Kanada'da ulusal perakendecilere düşürme noktaları bulunan ülke çapında geri dönüşüm programlarını yürütür.
Pil Yönergesi Avrupa Birliği pillerin artan geri dönüşüm gerektiren ve geliştirilmiş araştırma teşvik ek olarak, benzer gereksinimleri vardır pil geri dönüşüm yöntemlerinin. Bu direktife uygun olarak, AB içerisinde satılacak tüm pillerin "toplama simgesi" (işaretli bir tekerlekli kutu) ile işaretlenmesi gerekir. Bu, prizmatik pillerin yüzeyinin en az% 3'ünü ve silindirik pillerin yüzeyinin% 1.5'ini kaplamalıdır. Tüm ambalajlar aynı şekilde işaretlenmelidir.


Yeme
Piller yutulduğunda zararlı veya ölümcül olabilir . Küçük düğme hücreleri , özellikle küçük çocuklar tarafından yutulabilir. Sindirim sisteminde iken, pilin elektrik boşalması doku hasarına neden olabilir; Böyle bir hasar zaman zaman ciddidir ve ölüme yol açabilir. Alınan disk pilleri, gastrointestinal sistemde tutulmadıkça genellikle problem oluşturmazlar.. Disk pilleri için en yaygın yer özofagustur ve klinik sekel ile sonuçlanır. Özofagusu başarılı bir şekilde dolaşan pillerin başka yerlere yerleştirilmesi pek olası değildir. Bir disk pilinin özofagusta bulma ihtimali, hastanın yaşı ve pil boyutunun bir fonksiyonudur. 1 yaşından küçük 2 çocuğun özofagide 16 mm'lik disk pilleri yerleştirildi. Yaşlı çocukların 21-23 mm'den küçük pillerle ilgili sorunu yoktur. Sıvılaşma nekrozu, sodyum hidroksit, pil tarafından üretilen akım (genellikle anoda) tarafından üretildiği için oluşabilir. Perforasyon, yemden 6 saat sonra hızla gerçekleşmiştir.

Düzenlendi... World History (Aralık 29 '17)
Paylaş:
World History
World History Aralık 29 '17

Kimya
Voltaj, enerji yoğunluğu, yanıcılık, mevcut hücre yapıları, çalışma sıcaklığı aralığı ve raf ömrü gibi birçok önemli hücre özelliği pil kimyası tarafından belirlenir .

Birincil piller ve özellikleri
Kimya Anot (-) Katot (+) Maks. gerilim, teorik (V) Nominal gerilim, pratik (V) Özgül enerji (MJ / kg) özen Raf ömrü 25 ° C, kapasitenin% 80'i (aylık)

Çinko karbon Zn MnO 2 1.6 1.2 0.13 Ucuz. 18

Çinko Klorür 1.5

  • >>>>>>>>>> Ayrıca "ağır hizmet" olarak da bilinir, ucuzdur.

Alkali

  • >>>>>>>>>> (çinko-manganez dioksit) Zn MnO 2 1.5 1.15 0,4-0,59 Orta düzeyde enerji yoğunluğu.
  • >>>>>>>>>> Yüksek ve düşük drenli kullanımlar için iyi. 30

Nikel oksihidroksit

  • >>>>>>>>>> (çinko-mangan dioksit / nikel oksihidroksit) 1.7 Orta düzeyde enerji yoğunluğu.
  • >>>>>>>>>> Yüksek drenaj kullanımı için iyi.

Lityum

  • >>>>>>>>>> (lityum-bakır oksit)
  • >>>>>>>>>> Li-CuO Li CuO 1.7 Artık imal edilmiyor.
  • >>>>>>>>>> Gümüş oksit ( IEC tipi "SR") pillerle değiştirilir.

Lityum

  • >>>>>>>>>> (lityum-demir disülfit)
  • >>>>>>>>>> LiFeS 2 Li FeS 2 1.8 1.5 1.07 Pahalı.
  • >>>>>>>>>> 'Artı' veya 'Ekstra' pillerde kullanılır. 337

Lityum

  • >>>>>>>>>> (lityum manganez dioksit)
  • >>>>>>>>>> LiMnO 2 Li MnO 2 3.0 0,83-1,01 Pahalı.
  • >>>>>>>>>> Yüksek boşaltma cihazlarında veya kendinden deşarj oranının çok düşük olması nedeniyle uzun raf ömrü için kullanılır.
  • >>>>>>>>>> Yalnızca 'lityum' bu kimya türünden söz eder.

Lityum

  • >>>>>>>>>> (lityum-karbon fluorür)
  • >>>>>>>>>> Li- (CF) n Li  CF3) n 3.6 3.0 120

Lityum

  • >>>>>>>>>> (Lityum krom oksit) Li-CrO 2 Li CrO 2 3.8 3.0 108

Civa oksit Zn HgO 1,34 1.2 Yüksek drenli ve sabit gerilim.

  • >>>>>>>>>> Birçok ülkede sağlıkla ilgili endişeler nedeniyle yasaklandı. 36

Çinko-hava Zn O 2 1.6 1.1 1.59

  • >>>>>>>>>> Çoğunlukla işitme cihazlarında kullanılır.

Zamboni yığını Zn Ag veya Au 0.8

  • >>>>>>>>>> Çok uzun ömür
  • >>>>>>>>>> Çok düşük (nanoamp, nA) akım > 2000

Gümüş oksit (gümüş-çinko) Zn Ag 2 O 1.85 1.5 0,47

  • >>>>>>>>>> Çok pahalı.
  • >>>>>>>>>> Yalnızca ticari olarak 'düğme' hücrelerinde kullanılır. 30

Magnezyum Mg MnO 2 2.0 1.5 40

İkincil (şarj edilebilir) piller ve özellikleri

NiCd 1.2 140

  • >>>>>>>>>> Nikel-kadmiyum kimyası.
  • >>>>>>>>>> Ucuz.
  • >>>>>>>>>> Yüksek / düşük drenli, orta enerji yoğunluğu.
  • >>>>>>>>>> Neredeyse hiç kapasite kaybıyla çok yüksek deşarj oranlarına dayanabilir.
  • >>>>>>>>>> Kendinden deşarj oranı orta derecededir.
  • >>>>>>>>>> Kadmiyumdan kaynaklanan çevresel tehlike - şimdi Avrupa'da neredeyse yasaktır.

Kurşun-asit 2.1 140

  • >>>>>>>>>> Orta pahalıdır.
  • >>>>>>>>>> Orta düzeyde enerji yoğunluğu.
  • >>>>>>>>>> Kendinden deşarj oranı orta derecededir.
  • >>>>>>>>>> Daha yüksek deşarj oranları, önemli miktarda kapasite kaybına neden olur.
  • >>>>>>>>>> Kurşun nedeniyle çevresel tehlike.
  • >>>>>>>>>> Ortak kullanım - Otomobil aküleri

NiMH 1.2 360

  • >>>>>>>>>> Nikel-metal hidrit kimyası.
  • >>>>>>>>>> Ucuz.
  • >>>>>>>>>> Yüksek tahliye cihazlarında alkalin pillerden daha iyi performans gösterir.
  • >>>>>>>>>> Geleneksel kimya, yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir; aynı zamanda kendi kendine deşarj oranı da yüksektir.
  • >>>>>>>>>> Yeni kimyanın kendi kendini boşaltma oranı düşük , ancak aynı zamanda ~% 25 daha düşük enerji yoğunluğu var.
  • >>>>>>>>>> Bazı arabalarda kullanılır.

NiZn 1.6 360

  • >>>>>>>>>> Nikel-çinko kimyası.
  • >>>>>>>>>> Orta derecede ucuz.
  • >>>>>>>>>> Yüksek drenaj aygıtı uygun.
  • >>>>>>>>>> Düşük kendi kendine boşalma oranı.
  • >>>>>>>>>> Diğer ikincil hücrelere göre alkalin ana hücrelere daha yakın voltaj.
  • >>>>>>>>>> Toksik bileşen yok.
  • >>>>>>>>>> Yeni pazara tanıtıldı (2009). Henüz bir sicili oluşturmadınız.
  • >>>>>>>>>> Sınırlı boyut kullanılabilirliği.

AgZn 1.86 1.5 460

  • >>>>>>>>>> Gümüş çinko kimyası.
  • >>>>>>>>>> Eşdeğer Li-ion'dan daha küçük hacim.
  • >>>>>>>>>> Gümüş yüzünden son derece pahalı.
  • >>>>>>>>>> Çok yüksek enerji yoğunluğu.
  • >>>>>>>>>> Çok yüksek tahliye kapasitesi.
  • >>>>>>>>>> Yıllarca yüksek gümüş fiyatları nedeniyle eskimiş olarak kabul edildi.
  • >>>>>>>>>> Kullanılmadığı takdirde hücre oksidasyona maruz kalır.
  • >>>>>>>>>> Tepkiler tam olarak anlaşılamamıştır.
  • >>>>>>>>>> Terminal voltajı çok kararlı ancak% 70-80 şarjda aniden 1.5 volta düşüyor (
  • >>>>>>>>>> pozitif plakta hem argentous hem de argentic oxide varlığına inanılıyor - birincisi tüketiliyor).
  • >>>>>>>>>> Birincil pil yerine kullanılmıştır (ay arabası).
  • >>>>>>>>>> Li-ion'un yerini alması için bir kez daha geliştiriliyor.

LiFePO 4 3,3 3,0 360 790

  • >>>>>>>>>> Lityum-demir-fosfat kimyası.

Lityum iyon 3.6 460

  • >>>>>>>>>> Çeşitli lityum kimyaları.
  • >>>>>>>>>> Çok pahalı.
  • >>>>>>>>>> Çok yüksek enerji yoğunluğu.
  • >>>>>>>>>> Genellikle "ortak" pil boyutlarında yoktur.
  • >>>>>>>>>> Lityum polimer pil , dizüstü bilgisayarlarda, dijital kameralarda, video kameralarda ve cep telefonlarında yaygındır.
  • >>>>>>>>>> Çok düşük boşalma oranı.
  • >>>>>>>>>> Tahliye sırasında terminal voltajı 4.2 ila 3.0 volt arasında değişir.

Uçucu: Kısa devre yapması, aşırı ısınmasına izin verilmesi veya sıkı kalite standartlarıyla üretilmemesi durumunda patlama şansı.

Katı hal piller
Şubat 2017 tarihinde 28 Texas Üniversitesi Austin yeni bir türü hakkında bir basın bildirisi yayınladı katı hal pil Lityum iyon (Li-Ion) mucit tarafından yönetilen bir ekip tarafından geliştirilen, John Goodenough , daha güvenli yol açabilir," elektrikli arabalar ve sabit enerji depolaması için daha hızlı şarj, daha uzun ömürlü şarj edilebilir piller "olarak tanımlıyor. Akran tarafından gözden geçirilen ve Enerji ve Çevre Bilimleri dergisinde yeni teknoloji ile ilgili daha ayrıntılı bilgiler yayınlandı .

Teknolojinin bağımsız incelemeleri, sıvı elektrolitleri kullandıkları için belirli koşullar altında Lityum iyon pillerden gelen yangın ve patlama riskini tartışıyor. Yeni geliştirilen pil cam elektrolitleri kullandığından daha kısa olmalıdır, bu da kısa devreleri ortadan kaldırır. Katı hal pillerin ayrıca, "elektrik yoğunluğunun üç katına" sahip olduğu, örneğin elektrikli araçlarda ömrünü uzattığı söyleniyor. Teknoloji, deniz suyundan ekstrakte edilen sodyum gibi daha az pahalı, çevre dostu materyaller kullandığından daha fazla ekolojik olmalıdır. Ayrıca daha uzun ömürlüdürler; ("hücreler, düşük hücre direnciyle 1,200'den fazla döngü göstermiştir"). Araştırma ve prototiplerin yakın gelecekte ticari açıdan uygun bir ürüne dönüşmesi beklenmemektedir; LUX Research'in Chris Robinson'a göre. "Bu, önümüzdeki 15 yıl içinde elektrikli araçların benimsenmesi üzerinde somut bir etkisi olmayacak, birçok katı haldeki elektrolitlerin karşı karşıya olduğu başlıca engel, ölçeklenebilir ve düşük maliyetli bir imalat sürecinin eksikliğidir" diye belirtti American Enerji Haberleri bir e-postayla.

Ev yapımı hücreler
Elektrik iletkenliği sağlayacak kadar iyonu bulunan sıvı veya nemli cisim, bir hücrenin elektroliti olarak kullanılabilir. Bir yenilik veya bilim gösterisi olarak, limon , patates, vs içine farklı metallerden yapılmış iki elektrot yerleştirmek ve az miktarda elektrik üretmek mümkündür. "İki patates saatleri" de hobi ve oyuncak mağazalarında yaygın olarak bulunur; Bunlar, her biri iki elektrot yerleştirilmiş bir patates (limon vb.) içeren, bir dijital saati çalıştırmak için yeterli voltaja sahip bir pil oluşturmak üzere seri bağlanmış bir çift hücreden oluşur. Bu tür ev yapımı hücreler pratikte kullanılmazlar.

Voltaik bir kazık, iki madeni paradan (bir nikel ve bir kuruş gibi ) ve tuzlu suya batırılmış kağıt havluundan yapılabilir . Böyle bir yığın çok düşük voltaj üretir, ancak çoğu seri olarak istiflendiğinde , normal pilleri kısa süre değiştirebilirler.

Sony , şekerlerden canlı organizmalarda gözlemlenen süreçlere benzer şekilde elektrik üreten bir biyolojik pil geliştirdi . Pil, karbonhidratları parçalayan enzimler kullanarak elektrik üretir.

Kurşun asit hücreleri evde kolaylıkla üretilebilir, ancak plakları 'şekillendirmek' için sıkıcı bir şarj / deşarj döngüsü gereklidir. Bu, kurşun sülfatların plakalarda oluştuğu ve yük sırasında kurşun dioksit (pozitif plaka) ve saf kurşun (negatif plaka) haline dönüştürüldüğü bir süreçtir. Bu işlemi tekrar etmek mikroskobik olarak pürüzlü bir yüzey verir, yüzey alanını arttırır ve hücrenin verebileceği akımı artırır.

Daniell hücreleri evde yapmak kolaydır. Alüminyum hava pilleri , yüksek saflıkta alüminyumdan üretilebilir. Alüminyum folyo pilleri, bazı elektrik üretir, ancak kısmen kısmen verimli (yanıcı) hidrojen gazı üretildiği için verimli değildir .