Belangrijkste verschil - Droge cel versus natte cel

Een elektrische cel staat bekend als een apparaat dat in staat is om de ene vorm van energie om te zetten in een andere, vaak chemische energie in elektriciteit. Droge cel en natte cel zijn twee soorten cellen waarvan het belangrijkste verschil ligt in hun fysieke toestand; Elektrolyten in een droge cel zijn vochtige vaste stoffen, terwijl elektrolyten in een natte cel vloeistoffen zijn. Voordat we echter verder kijken naar het verschil tussen droge cel en natte cel, is het belangrijk om de structuur van een cel te begrijpen.

Dit artikel onderzoekt,

1. Wat is de structuur van een cel2. Wat is een droge cel? – Kenmerken, eigenschappen, voorbeelden 3. Wat is een natte cel? – Kenmerken, eigenschappen, voorbeelden 4. Wat is het verschil tussen droge cel en natte cel?

Wat is de structuur van een cel?

Een cel bestaat uit elektroden en elektrolyten. Door de chemische reacties tussen deze elektroden en elektrolyten ontstaat er een elektrische potentiaal tussen de elektroden. Deze potentiaal hangt af van de aard van elektroden en elektrolyten. Een combinatie van meerdere van dergelijke cellen wordt een batterij genoemd. De cellen van een batterij kunnen zowel parallel als serieel worden aangesloten. Het aantal cellen, het type cellen en het type combinatie bepalen het potentiaalverschil tussen de twee uiteinden van een bepaalde batterij.

Cellen kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën op basis van hun elektrische eigenschappen:

Primaire cellen

De chemische reactie die verantwoordelijk is voor energieopwekking is onomkeerbaar. Daarom kan het niet worden opgeladen en moet het na gebruik worden weggegooid. Deze bevatten vaste elektrolyten geadsorbeerd aan een vast materiaal. Daarom zijn primaire cellen meestal droge cellen.

Secundaire cellen

Omkeerbare chemische reacties voeden secundaire cellen en daarom is het mogelijk om te worden opgeladen. Dit kan worden gedaan door een externe stroombron.

Cellen worden ook onderscheiden als droge en natte cellen op basis van de fysieke toestand van de elektrolyten die in de cel aanwezig zijn.

Wat is een droge cel?

Droge celbatterijen hebben de vorm van een vochtige pasta. De hoeveelheid vocht is net genoeg om de elektrische stroom te laten vloeien. Een droge cel kan in elke richting worden gebruikt en gemakkelijk worden gehanteerd, omdat de chemicaliën binnenin niet naar buiten komen. De meest voorkomende batterij die droge cellen bevat, is een zink-koolstofbatterij. Het bestaat uit een koolstofstaaf als kathode met een buitenste Zn-schaal, de anode. De koolstofstaaf is bedekt met een pasta van MnO₂ en C. De elektrolyt NH₄Cl is een vochtige pasta. Alkalinebatterijen worden gemaakt door NH. te vervangen₄Cl van KOH.

Andere meest voorkomende droge celbatterijen zijn lithiumbatterijen die vaak worden aangetroffen in mobiele telefoons, laptops, digitale camera's en soms auto's. Lithiumkobaltkathoden met koolstofanoden zijn er in overvloed.

Droge cellen worden gebruikt voor langere opslagperiodes omdat hun afvoersnelheid lager is. Dit zijn meestal primaire cellen. Sommige natte cellen kunnen echter ook als secundaire cellen fungeren.

Droge-celbatterijen moeten op de juiste manier worden weggegooid, omdat ze schadelijke gevolgen kunnen hebben voor het milieu en de mens.

Figuur 1: Zink-koolstofbatterij

Wat is een natte cel?

Natte cellen zijn de eerstgeborenen van de elektrische celfamilie. De term ‘nat’ komt voort uit het feit dat de elektrolyten van de cel als vloeistof aanwezig zijn. Meestal bestaat de vloeistof uit een oplossing van zwavelzuur en water. Dit worden ook wel geventileerde/overstroomde zuuraccu's genoemd. Veelvoorkomende voorbeelden zijn loodzuuraccu's, ook wel autoaccu's genoemd. De elektroden zijn gemaakt van looddioxide en metallisch lood, terwijl de elektrolyt zwavelzuur is. Isolatieplaten worden gebruikt om de elektroden en de elektrolyt te scheiden.

Natte cellen kunnen zowel primair als secundair zijn. Daniel-cel, Leclanche-cel, Grove-cel, Bunsen-cel, Chroomzuurcel, Clark-cel en Weston-cel staan ​​bekend als primaire cellen. Deze kunnen niet worden opgeladen. De auto-accu is een secundaire natte cel.

Er zijn verschillende nadelen van natte cellen, het belangrijkste nadeel is de vloeibare toestand van de elektrolyten, die kunnen lekken of uitlopen als de buitenste laag beschadigd is en schade kunnen veroorzaken als een persoon in contact komt met dergelijke bijtende chemicaliën. Verder zijn batterijen bestaande uit natte cellen zwaar, waardoor ze moeilijk te hanteren zijn.

Figuur 2: Zn-Cu galvanische cel

Verschil tussen droge cel en natte cel

Fysische toestand van elektrolyten

Droge cel: Elektrolyten zijn vochtige vaste stoffen.

Natte cel: Elektrolyten zijn vloeistoffen.

lekkend

Droge cel: Er is geen lekkage van chemicaliën.

Natte cel: Er is een neiging tot het lekken van bijtende chemicaliën.

Maat

Droge cel: Droge cellen zijn klein.

Natte cel: Natte cellen zijn groot.

Gebruiksgemak

Droge cel: Droge cellen zijn gemakkelijk te hanteren.

Natte cel: Natte cellen zijn relatief moeilijk te hanteren.

Prijs

Droge cel: Droge cellen zijn relatief duur.

Natte cel: Natte cellen zijn goedkoper dan droge cellen.

Vervaardiging

Droge cel: Droge cellen zijn relatief moeilijk te vervaardigen.

Natte cel: Natte cellen zijn eenvoudig te vervaardigen.

Overladen

Droge cel: Droge cellen kunnen niet tegen overladen.

Natte cel: Natte cellen zijn bestand tegen overladen.

Conclusie

Natte cellen werden als eerste gemaakt en bestaan ​​uit glazen potten gevuld met oplossingen. Deze oplossingen zijn corrosief omdat ze voornamelijk zwavelzuur bevatten. Er is een neiging dat de vloeistof gaat lekken en schade kan veroorzaken. Droge celbatterijen bevatten echter vaste elektrolyten die niet naar buiten komen. Daarom zijn droge cellen uit veiligheidsoogpunt een betere keuze. Vanwege de grote afmetingen van natte cellen kunnen ze alleen worden gebruikt in grotere apparatuur, b.v. autobatterijen en kunnen niet worden gebruikt in kleine apparaten, zoals mobiele telefoons. Droge cellen hebben een hogere energiedichtheid in vergelijking met natte cellen. Daarom worden droge cellen, die op kleinere schaal kunnen worden gemaakt, in relatief kleinere apparaten gebruikt. Droge cellen zijn echter veel moeilijker te vervaardigen dan natte cellen. Dit is het verschil tussen droge cel en natte cel.

Referentie:1. "Elektrische cel." Het gratis woordenboek. Farlex, z.d. Web. 21 februari 2017.2. "Elektrische cel." Het gratis woordenboek. Farlex, z.d. Web. 21 februari 2017.3. Hofman, Sandra. “Wat is een droge celbatterij? Er achter komen!" UPS-batterijcentrum. N.p., 10 december 2014. Web. 21 februari 2017.4. "Definitie natte cel." Vreemde wetenschapskinderen. kom. n.p., n.d. Web. 21 februari 2017.5. "Droge celbatterij - grenzeloos open leerboek." Grenzeloos. n.p., n.d. Web. 21 februari 2017.6. Smit, Brett. "Natte celbatterij vs. Droge celbatterij.” Wetenschap.com. Leaf Group Ltd., z.d. Web.

Afbeelding Hoffelijkheid:1. "Zinkbatterij" door Mcy jerry (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia2. "Galvanische cel gelabeld" door Hazmat2 - Eigen werk (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia