18.8
סוללות הן תאי וולטה והן משמשות כמקורות חשמליים ניידים. הן נחלקות לסוללות ראשיות או בלתי נטענות ומשניות, או נטענות. הסוללה הראשונית הנפוצה היא התא היבש.
היא כוללת מארז אבץ המשמש כאנודה וקתודת גרפיט הטבולה במשחה אלקטרוליטית לחה וחומצית של תחמוצת מנגן ואמוניום כלוריד. האבץ מתחמצן לאבץ כלורי ותחמוצת מנגן מחוזרת לתחמוצת מנגן(III)מוצקה ויוצרת פוטנציאל של 1.5 וולט. כשהסוללה פועלת, האלקטרודות מתרוקנות ונוצרות סוללות חד פעמיות מתאים יבשים.
סוללות אלקלעליות הן דומות אך משתמשות באלקרוליט אלקלעלי, המאריכך את חיי המדף ואת הפעולה שלהן. סוללות חומצת-עופרת הן סוללות משניות, המשמשות בעיקר בכלי רכב. בדרך כלל יש בהן שישה תאים אלטקרוכימיקליים הקשורים זה לזה בסדרה ויוצרים פוטנציאל כולל של 12 וולט.
לכל תא יש אנודת עופרת וקתודת תחמוצת עופרת הטבולות בחומצה גופרתית. במהלך הפריקה, תגובות החמזור משקעות עופרת סולפט מוצקה משני צדי האלקטרודות, שמומרת חזרה באמצעות שימוש במקור כוח חיצוני. סוללות ניקל-קדמיום נטענות מכילות קתודת ניקל אוקסיהידרוקסיד, אנודת קדמיום ואלקטרוליט אשלגן הידרוקסיד.
כשהסוללה פועלת, האנודה מחומצנת את הקדמיום הידרוקסיד המוצק, והקתודה מחוזרת לניקל הידרוקסיד מוצק, וכך נוצר פוטנציאל תאי של 1.3 וולט. אך הרעילות של קדמיום גורמת להחלפה של סוללות ניקל-קדמיום בסוללות היברידיות, ידידותיות לסביבה, של ניקל-מתכת. כאן הקתודה לא משתנה, אבל האנודה היא סגסוגת סופגת מימן.
התגובה האנודית כוללת היווצרות מים ממימן. סוללות יון-ליתיום הן הסוללות המשניות החדשניות ביותר. ליתיום היא מתכת קלה והופכת את הסוללות האלה לניידות, עם צפיפות אנרגיה גבוהה.
סוללת ליתיום-יון מכילה אנודת גרפיט עם ליתיום וקתודה מחומצנת של ליתיום-מתכת מעבר. כשהסוללה טעונה, מתכת המעבר עוברת חמצון, בעוד שיוני הליתיום משתלבים בין שכבות הגרפיט באנודה. במהלך הפריקה, יוני ליתיום זורמים מהאנודה לקתודה, ויוצרים פוטנציאל של 3.7 וולט.
לבסוף, תאי דלק הם תאים וולטה הזקוקים להספקה חיצונית מתמידה של מגיבי חמזור לייצור אנרגיה. תא דלק מימן טיפוסי משתמש במימן ובחמצן מהאוויר כדי ליצור זרם תוך פליטת מים. אלטקרודות גרפיט מכילות זרזים מבוססי פלטינה כדי להאיץ את תגובת החמזור.
סוללה היא תא גלווני המשמש כמקור חשמל ליישומים ספציפיים. סוללות מודרניות קיימות במגוון צורות כדי להתאים ליישומים שונים, החל מסוללות כפתורים זעירות כמו…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.