Unterschied zwischen Zelle und Batterie

Hauptunterschied: Zelle ist eine elektrochemische Zelle, die elektrische Energie aus spontanen Redoxreaktionen in der Zelle gewinnt. Eine Batterie ist im Grunde nichts anderes als ein Stapel von elektrochemischen oder galvanischen Zellen.

Batterien sind eine wichtige Erfindung für die Gesellschaft; Sie werden in fast allen Anwendungen verwendet, einschließlich Taschenlampen, Handys, Uhren, Wecker usw. Stellen Sie sich eine Welt vor, in der keine Batterien vorhanden sind und alles nur mit Strom laufen würde. Die Menge an Kabeln wäre ärgerlich und gefährlich. Batterien werden ständig weiterentwickelt, um zu versuchen, Substanzen zu finden, die ihre Ladung länger halten. Batterien spielen auch eine wichtige Rolle in der Mobilität. Elektrofahrzeuge werden immer beliebter. Batterien und Zellen sind sich ähnlicher, da Zellen die Batterie versorgen, während die Batterie das Gerät mit Strom versorgt.

Zelle ist der generische Name für die galvanische Zelle oder die voltaische Zelle. Es ist eigentlich eine elektrochemische Zelle, die elektrische Energie aus spontanen Redoxreaktionen in der Zelle gewinnt. Die Zellen sind dafür verantwortlich, chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, um ein elektrisches Gerät anzutreiben. Diese Zellen bestehen üblicherweise aus zwei verschiedenen Materialien, die durch eine Salzbrücke miteinander verbunden sind, oder sind einzelne Halbzellen, die durch eine poröse Membran getrennt sind. Die elektrochemische Zelle wurde 1780 von Luigi Galvani entdeckt, als er zwei verschiedene Materialien (Kupfer und Zink) miteinander verband und beide mit verschiedenen Teilen eines Nervs eines Froschschenkels verband, was dazu führte, dass sich das Bein zusammenzog, nachdem der Frosch tot war. Er nannte dies "tierische Elektrizität". Dies war jedoch nicht die erste Zelle, die erfunden wurde. Die früheste bekannte Batterie wurde auf das alte Parthia datiert, wo Gläser mit Zitronensäure oder Traubensaft verwendet wurden, um eine Spannung zu erzeugen. Es wurde als Bagdad-Batterie bezeichnet und der deutsche Direktor des Nationalmuseum des Irak, Wilhelm König, behauptete 1940, diese seien in ihrer Funktionsweise einer galvanischen Zelle ähnlich.

Eine elektrochemische Zelle besteht aus zwei Halbzellen. Jede Halbzelle besteht aus einer Elektrode und einem Elektrolyten. Die zwei Halbzellen könnten denselben Elektrolyten verwenden. Während der Reaktion verlieren die Spezies einer Halbzelle Elektronen (Oxidation) an ihre Elektrode, während die anderen Halbzellen der Spezies Elektronen gewinnen (Reduktion). Die Salzbrücke oder poröse Scheibe wird verwendet, um einen ionischen Kontakt zwischen den beiden Hälften zu ermöglichen, ohne die Lösungen zu mischen. Wenn die Elektronen von einer Seite zur anderen übertragen werden, wird die Ladungsdifferenz festgestellt. Durch die Salzbrücke können die Ionen ein Gleichgewicht zwischen Oxidation und Reduktion aufrechterhalten. Die beiden Elektroden sind als Anode und Kathode bekannt und beide sind mit einem hochohmigen Voltmeter verbunden. Das Voltmeter hilft den Elektroden, eine Spannung aufrechtzuerhalten. Die Differenz zwischen den Ladungen wird dann in elektrische Energie umgewandelt, um in tragbaren Geräten verwendet zu werden.

Eine Batterie ist im Grunde nichts anderes als ein Stapel von elektrochemischen oder galvanischen Zellen. Dem italienischen Physiker Alessandro Volta ist es zu verdanken, dass er im Jahr 1800 die erste Batterie erfunden hatte, indem er viele Zellen in einer Reihe stapelte. Der Begriff "Voltaic Cell" oder "Voltaic Pile" wird zu Ehren von Volta gegeben. Er war jedoch nicht die Person, die den Begriff "Batterie" erfand. Der Zellenstapel wird wegen Benjamin Franklin als "Batterie" bezeichnet. Er war der erste, der den Begriff "Batterie" in Gebrauch nahm. Franklin bezeichnete mehrere Leyden-Gläser (die als Kondensatoren verwendet wurden) als Batterie, was auf eine Analogie zu einer Kanonenbatterie hinweist. Batterie von Kanonen ist normalerweise ein Begriff, der eine Reihe von Kanonen beschreibt, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind, um das Abschießen zu erleichtern.

Die Zellen sind oft in einem Kunststoff- oder Metallgehäuse eingeschlossen, wobei zwei Punkte eine negative (-) und eine positive (+) Seite sind. Batterien werden häufig in zwei große Kategorien eingeteilt: Primärbatterien und Sekundärbatterien. Primärbatterien sind nicht wiederaufladbar, und sobald sie erschöpft sind, müssen sie entsorgt werden. Sekundärbatterien sind wiederaufladbare Batterien, und wenn sie erschöpft sind, können sie mit Strom und einem Ladegerät wiederhergestellt werden. Primärbatterien werden häufig für Radios, Kameras, Fernbedienungen, Uhren usw. verwendet. Sekundärbatterien werden in Mobiltelefonen, Digitalkameras, Laptops usw. verwendet. Die Sekundärbatterien sind aufgrund von Elektrolytverlust, innerer Korrosion und Verlust der aktiven Materialien nicht unbegrenzt aufladbar und müssen nach einigen Aufladevorgängen ersetzt werden.

Es gibt auch eine unterschiedliche Anzahl von Batteriezellentypen, zu denen Nasszellen, Trockenzellen, Salzschmelze und Reserven zählen. Die Nasszellenbatterie verfügt über einen flüssigen Elektrolyten, während die Trockenzelle über einen Elektrolyten verfügt, der als Paste immobilisiert ist und nur flüssig genug ist, um den Fluss von Elektronen zu ermöglichen. Geschmolzene Salzbatterien verwenden geschmolzenes Salz als Elektrolyt. Diese werden häufig in Elektrofahrzeugen eingesetzt; Sie müssen jedoch ordnungsgemäß isoliert sein, da diese Art von Batterie viel Wärme erzeugt. Eine Reservebatterie ist eine Batterie, die oft nicht zusammengebaut gelagert wird und nur aktiviert wird, wenn die inneren Teile zusammengebaut sind. Diese Batterien können über einen längeren Zeitraum gelagert werden und sind häufig Bestandteil von Notfall-Kits. Diese Batterien liefern nur einige Minuten Strom.

Batterien können auch für verschiedene Arten von Materialien wie Alkali, Lithium-Ionen, Quecksilber, Zink-Kohle, Nickel-Zink-Batterie, Blei-Säure-Batterie, Brennstoffzelle usw. hergestellt werden. Die übliche Spannung für eine Alkalibatterie beträgt 1, 5 V und die Spannung kann durch Hinzufügen weiterer Batterien erhöht werden. Die verschiedenen Größen der Batterien umfassen (4, 5 Volt, D, C, AA, AAA, AAAA, A23, 9 Volt, CR2032, LR44 usw.). Je nach Anwendung der Batterie werden die Zellen kombiniert, um eine höhere Spannung bereitzustellen. Zum Beispiel hätte eine 9-Volt-Batterie 6 Alkalizellen mit 1, 5 V Ladung. In den Hochleistungsblitzleuchten wird eine 9-Volt-Batterie verwendet. Der gebräuchlichste Batterietyp, der auf dem Markt verwendet wird, ist eine AA-Batterie oder eine AAA-Batterie.

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