ថ្ម (អគ្គិសនី)

ថ្ម (អគ្គិសនី)

ថ្មអគ្គិសនីគឺជាឧបករណ៍ដែលមានកោសិកា Electrochemical មួយឬច្រើនដោយការតភ្ជាប់ខាងក្រៅបានផ្តល់ទៅឱ្យថាមពលឧបករណ៍អគ្គិសនីដូចជាពិល, ស្មាតហ្វូននិងរថយន្តអគ្គិសនីមួយ។ [1] នៅពេលដែលការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលថ្មមួយដែលត្រូវបានអគ្គិសនីស្ថានីយវិជ្ជមានរបស់វាគឺកាតូតនិងស្ថានីយអវិជ្ជមានរបស់ខ្លួនគឺជាអាណូតនេះ។ [2] អវិជ្ជមានស្ថានីយបានសម្គាល់ជាប្រភពនៃអេឡិចត្រុថានៅពេលដែលបានតភ្ជាប់ទៅសៀគ្វីខាងក្រៅនឹងហូរនិងផ្តល់ថាមពលទៅឧបករណ៍ខាងក្រៅ។ នៅពេលដែលថ្មមួយដែលត្រូវបានតភ្ជាប់ទៅនឹងសៀគ្វីខាងក្រៅអេឡិចត្រុងអាចផ្លាស់ទីអ៊ីយ៉ុងក្នុងរយៈពេលដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានប្រតិកម្មគីមីដែលនឹងត្រូវបញ្ចប់នៅស្ថានីយដាច់ដោយឡែកហើយដូច្នេះការផ្តល់នូវថាមពលដើម្បីសៀគ្វីខាងក្រៅ។ វាគឺជាចលនានៃអ៊ីយ៉ុងទាំងនោះនៅក្នុងថ្មដែលអនុញ្ញាតឱ្យនាពេលបច្ចុប្បន្នហូរចេញពីថ្មដើម្បីអនុវត្តការងារនេះ។ [3] ប្រវត្តិសាស្រ្តពាក្យថា "ថ្ម" សំដៅជាពិសេសទៅនឹងឧបករណ៍ផ្សំគ្នាពីកោសិកាច្រើន, ទោះជាយ៉ាងណាការប្រើប្រាស់នេះបានវិវត្តដើម្បីរួមបញ្ចូលលើសពីនេះទៀតឧបករណ៍ផ្សំគ្នាពីកោសិកាតែមួយ។បឋមសិក្សា (ប្រើតែមួយឬ "ចោល") ត្រូវបានប្រើម្តងអាគុយនិងបានបោះបង់ចោល; សមា្ភារៈអេឡិចត្រូតត្រូវបានផ្លាស់ប្ដូរជារៀងរហូតក្នុងកំឡុងពេលឆក់។ ឧទហរណ៍រួមគឺជាថ្មអាល់កាឡាំងត្រូវបានប្រើសម្រាប់ពិលនិងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិច្រើនកុះកររបស់ចល័តមួយ។ អនុវិទ្យាល័យ (សាក) អាគុយអាចចេញពីមន្ទីរពេទ្យបានច្រើនដងនិងការបញ្ចូលថាមពលចម្បងពីការប្រើប្រាស់រន្ធជញ្ជាំងមួយ; សមាសភាពដើមនៃអេឡិចត្រូតដែលអាចត្រូវបានស្ដារឡើងវិញដោយបច្ចុប្បន្នបញ្ច្រាស។ ឧទហរណ៍រួមមានអាគុយ-ទឹកអាស៊ីតត្រូវបានប្រើក្នុងរថយន្តនិងអាគុយប្រើសម្រាប់អេឡិចត្រូនិចល័តកុំព្យូទ័រយួរដៃនិងដូចជាស្មាតហ្វូន។អាគុយមកនៅក្នុងរាងនិងទំហំច្រើនពីកោសិកាខ្នាតតូចត្រូវបានគេប្រើដើម្បីអំណាចនិងនាឡិកាដៃសវនាការជំនួយទៅឱ្យតូច, កោសិកាត្រូវបានប្រើក្នុងស្មាតហ្វូនស្តើងដើម្បីអាគុយធំត្រូវបានប្រើក្នុងរថយន្តនិងរថយន្តនិងនៅខ្លាំងធំជាងគេបំផុត, ធនាគារថ្មធំទំហំនៃ បន្ទប់ដែលផ្តល់រង់ចាំឬអំណាចសង្គ្រោះបន្ទាន់សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរទូរស័ព្ទនិងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យកុំព្យូទ័រ។បើយោងតាមការប៉ាន់ប្រមាណជាឆ្នាំ 2005 វិស័យឧស្សាហកម្មថ្មនៅទូទាំងពិភពលោកបង្កើត 48 $ ពាន់លានដុល្លារនៅក្នុងការលក់ជារៀងរាល់ឆ្នាំ [5] កំណើនប្រចាំឆ្នាំមាន 6% របស់អាមេរិក។ថ្មពិលមានថាមពលទាបជាងយ៉ាងច្រើនជាក់លាក់ (ថាមពលក្នុងមួយឯកតារង្គាល) ជាងប្រេងឥន្ធនៈជាទូទៅដូចជាប្រេងសាំង។ នេះត្រូវបានអុហ្វសិតបន្តិចដោយប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៃម៉ូទ័រអគ្គិសនីក្នុងការផលិតការងារមេកានិច, បើធៀបទៅនឹងម៉ាស៊ីន្រំមហះ។

ប្រវត្តិ

ការប្រើប្រាស់នៃ "ថ្ម" ដើម្បីរៀបរាប់អំពីក្រុមនៃឧបករណ៍អគ្គិសនីមួយដែលមានចុះកាលបរិច្ឆេទទៅលោក Benjamin Franklin ដែលនៅក្នុង 1748 បានរៀបរាប់ពាង Leyden ច្រើនដោយស្រដៀងគ្នាទៅកាន់ថ្មនៃកាណុងបាញ់មួយ [6] (លោក Benjamin Franklin បានខ្ចីពាក្យ«ថ្ម "ពីយោធាដែលសំដៅទៅលើ ទៅនឹងអាវុធមានមុខងាររួមគ្នាAlessandro កសាងឡើងនិងបានរៀបរាប់ Volta ថ្ម Electrochemical ដំបូងគំនរ voltaic, ក្នុង 1800 [8] នេះជាជង់នៃទង់ដែងនិងស័ង្កសីស្លាកលេខដែលបំបែកដោយថាសក្រដាសពីការ brine-ត្រាំ, ដែលអាចផលិតចរន្តស្ថិរភាពសម្រាប់ប្រវែងសន្ធឹកសន្ធាប់នៃពេលវេលាមួយ។ volta មិនយល់ថាវ៉ុលនេះគឺដោយសារតែមានប្រតិកម្មគីមី។ លោកគិតថាកោសិការបស់ព្រះអង្គប្រភពមិនចេះអស់ថាមពល, [9] ហើយថាផលប៉ះពាល់ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់នៅ corrosion អេឡិចត្រូនេះគឺជាភាពរំខានគ្រាន់តែ, ជាជាងផលវិបាកមិនអាចជៀសវាងបាននៃប្រតិបត្តិការរបស់ពួកគេដូចលោក Michael ហ្វារ៉ាដេយបានបង្ហាញនៅក្នុង 1834 បើទោះបីជាអាគុយនៅសម័យដើមនៃតម្លៃយ៉ាងខ្លាំងសម្រាប់គោលបំណងពិសោធន៍, នៅក្នុងការអនុវត្តតង់ស្យុងរបស់ពួកគេបានប្រែប្រួលហើយពួកគេមិនអាចផ្តល់ចរន្តសម្រាប់រយៈពេលប្រកបដោយនិរន្តរភាពធំមួយ។ ក្រឡាដានីយ៉ែលបានបង្កើតនៅក្នុង 1836 ដោយគីមីវិទូជនជាតិអង់គ្លេសលោក John លោក Frederic ដានីយ៉ែលជាប្រភពជាក់ស្តែងដំបូងនៃអគ្គិសនី, ការក្លាយជាស្តង់ដារឧស្សាហកម្មមួយនិងមើលឃើញការអនុម័តរីករាលដាលជាប្រភពថាមពលមួយសម្រាប់បណ្តាញទូរលេខអគ្គិសនី។ វាមានសក្តានុពលមួយដែលពោរពេញទៅដោយស្ពាន់ជាដំណោះស្រាយស៊ុលស្ពាន់, នៅក្នុងការដែលត្រូវបាន immersed នៅក្នុងធុងដីមួយ unglazed ការដែលពោរពេញទៅដោយទឹកអាស៊ីត sulfuric និងអេឡិចត្រូតស័ង្កសីមួយ។កោសិកាទាំងនេះត្រូវបានប្រើអេឡិចត្រូសើមរាវដែលត្រូវបានគេងាយនឹងការលេចធ្លាយនិង spillage ប្រសិនបើមិនដោះស្រាយឱ្យបានត្រឹមត្រូវ។ ពាងកញ្ចក់ដែលបានប្រើជាច្រើនដើម្បីឱ្យកាន់សមាសភាគរបស់ពួកគេដែលធ្វើឱ្យពួកគេមានភាពផុយស្រួយនិងមានគ្រោះថ្នាក់។ លក្ខណៈទាំងនេះបានធ្វើឱ្យកោសិកាសើមសមស្របសម្រាប់ឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ចល័ត។ នៅជិតចុងបញ្ចប់នៃសតវត្សទីដប់ប្រាំបួននេះ, ការបង្កើតថ្មកោសិកាស្ងួត, ដែលជំនួសអេឡិចត្រូលីតរាវជាមួយការបិទភ្ជាប់មួយបានធ្វើឱ្យឧបករណ៍អគ្គិសនីចល័តជាក់ស្តែង។

គោលការណ៍នៃការប្រតិបត្ដិការ

អាគុយបម្លែងជាថាមពលគីមីដោយផ្ទាល់ទៅនឹងថាមពលអគ្គិសនី។ ថ្មមួយមានចំនួនមួយចំនួននៃកោសិកា voltaic ។ ក្រឡានីមួយមានពាក់កណ្តាលកោសិកាពីរបានភ្ជាប់នៅក្នុងស៊េរីដោយអេឡិចត្រូលីតការប្រព្រឹត្ដដែលមាន anions និងការប្រស្រ័យទាក់។ ពាក់កណ្តាលមួយដែលមានរួមបញ្ចូលទាំងអេឡិចត្រូលីតនិងកោសិកាអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមានដែលអេឡិចត្រូតដែល anions (អ៊ីយ៉ុងមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន) ធ្វើចំណាកស្រុកនេះ; ពាក់កណ្តាលក្រឡាផ្សេងទៀតរួមបញ្ចូលអេឡិចត្រូលីតនិងអេឡិចត្រូតវិជ្ជមានដែលប្រស្រ័យទាក់ (អ៊ីយ៉ុងមានបន្ទុកវិជ្ជមាន) ធ្វើចំណាកស្រុក។ ប្រតិកម្ម redox ថាមពលថ្ម។ ប្រស្រ័យទាក់ត្រូវបានកាត់បន្ថយ (ចំនួនអេឡិចត្រូវបានបន្ថែម) នៅក្នុងអំឡុងពេលសាកថ្មកាតូតខណៈដែល anions ត្រូវបាន oxidized (ចំនួនអេឡិចត្រូវបានយកចេញ) នៅក្នុងអំឡុងពេលសាកថ្មអាណូត។  ក្នុងអំឡុងពេលនៃការឆក់ដំណើរការនេះត្រូវបានបញ្ច្រាស។ អេឡិចត្រូតមិនប៉ះគ្នាទៅវិញទៅមកតែត្រូវបានតភ្ជាប់អគ្គិសនីដោយអេឡិចត្រូលីតនេះ។ កោសិកាខ្លះប្រើអេឡិចត្រូផ្សេងគ្នាសម្រាប់ពាក់កណ្តាលកោសិកានីមួយ។ ដាច់ដោយឡែកមួយដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ៊ីយ៉ុងហូររវាងពាក់កណ្តាលកោសិកា, ប៉ុន្តែរារាំងការលាយនៃអេឡិចត្រូបាន។ពាក់កណ្តាលក្រឡានីមួយមានកម្លាំងអគ្គិសនី (ឬ EMF), បានកំណត់ដោយសមត្ថភាពរបស់ខ្លួនដើម្បីជំរុញចរន្តអគ្គិសនីពីផ្នែកខាងក្នុងដើម្បីដាក់ផ្នែកខាងក្រៅនៃកោសិកានេះ។ នេះជាចលករសុទ្ធនៃក្រឡានេះគឺភាពខុសគ្នារវាង emfs នៃពាក់កណ្តាកោសិការបស់ខ្លួន។ [15] ដូច្នេះប្រសិនបើមាន emfs អេឡិចត្រូ {\ displaystyle {\ mathcal {}} _ អ៊ី {1}} \ mathcal {អ៊ី} _1 និង {\ displaystyle {\ mathcal {}} _ អ៊ី {2}} \ mathcal {អ៊ី} _2 បន្ទាប់មកចលករសុទ្ធគឺ {\ displaystyle {\ mathcal {}} _ អ៊ី {2} - {\ mathcal {}} _ អ៊ី {1}} \ mathcal {អ៊ី} _ {2} - \ mathcal {{អ៊ី} _ 1}; នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀតដែលជាចលករសុទ្ធគឺមានភាពខុសគ្នារវាងការកាត់បន្ថយនៃសក្តានុពលពាក់កណ្តាលមានប្រតិកម្មនេះ។ កម្លាំងរុញច្រានអគ្គិសនីឬ {\ displaystyle \ displaystyle {\ តំបន់ដីសណ្ត V_ {ក្រុមហ៊ុនថ្នាំជក់ BAT}}} \ displaystyle {\ តំបន់ដីសណ្ត V_ {}} នៅទូទាំងប្រចៀវការបញ្ចប់នៃក្រឡាមួយនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាតង់ស្យុងស្ថានីយ (មានភាពខុសគ្នា) និងត្រូវបានវាស់នៅវ៉ុល។ [17] តង់ស្យុងនៃស្ថានីយក្រឡាដែលជាការសាកថ្មឬអនុញ្ញាតអោយចេញត្រូវបានគេហៅថាតង់ស្យុងបើកចំហសៀគ្វីនិងស្មើចលករនៃក្រឡាមួយ។ ដោយសារតែការតស៊ូផ្ទៃក្នុង [18] វ៉ុលស្ថានីយនៃក្រឡាដែលត្រូវបានបញ្ចេញមួយគឺមានទំហំតូចជាងនៅក្នុងវ៉ុលរិចទ័រសៀគ្វីបើកចំហនិងវ៉ុលស្ថានីយនៃក្រឡាដែលត្រូវបានសាកលើសពីវ៉ុលបើកចំហសៀគ្វី។ [19] បន្ទប់ល្អមានភាពធន់ទ្រាំផ្ទៃក្នុងសេចក្តីធ្វេសប្រហែសដូច្នេះវានឹងរក្សាបាននូវវ៉ុលស្ថានីយថេរនៃ {\ displaystyle {\ mathcal {អ៊ី}}} {\ mathcal {}} រហូតដល់អ៊ីអស់កម្លាំង, បន្ទាប់មកបានធ្លាក់ចុះដល់សូន្យ។ បើក្រឡាមួយរក្សា 1.5 វ៉ុលនិងបានរក្សាទុកការចោទប្រកាន់របស់ coulomb ការមួយបន្ទាប់នៅលើការឆក់ពេញលេញវានឹងសម្តែង 1,5 Joule នៃការងារ។ នៅក្នុងកោសិកាពិតប្រាកដ, ការតស៊ូផ្ទៃក្នុងបង្កើនក្រោមការឆក់ និងវ៉ុលរបើកសៀគ្វីថយចុះនៅក្រោមឆក់ផងដែរ។ ប្រសិនបើមានវ៉ុលនិងការតស៊ូប្រឆាំងនឹងពេលវេលាដែលត្រូវបានគេរៀបចំផែនការ, ក្រាហ្វិកលទ្ធផលជាធម្មតាគឺមានខ្សែកោងមួយរាងរបស់ខ្សែកោងនេះប្រែប្រួលទៅតាមគីមីសាស្ត្រនិងការរៀបចំផ្ទៃក្នុងការងារ។

វ៉ុលស្ថានីយនេះបានបង្កើតនៅទូទាំងប្រទេសដៃមួយអាស្រ័យលើការចេញផ្សាយថាមពលនៃប្រតិកម្មគីមីនិងអេឡិចត្រូនៃអេឡិចត្រូតរបស់ខ្លួន។ កោសិកាអាល់កាឡាំងនិងស័ង្កសីកាបូនមានភាពខុសគ្នាកោសិកាប៉ុន្តែការប្រមាណ 1,5 ដូចគ្នាចលករវ៉ុល; ដូចគ្នាដែរកោសិកា NiCd និង NiMH មានភាពខុសគ្នាកោសិកាប៉ុន្តែការប្រមាណ 1,2 ដូចគ្នានៃចលករវ៉ុល។ ការផ្លាស់ប្តូរសក្តានុពលខ្ពស់នៅក្នុងប្រតិកម្ម Electrochemical សមាសធាតុលីចូមដែលបានផ្តល់ឱ្យកោសិកាលីចូម emfs 3 វ៉ុលឬច្រើនជាងនេះ។