Akumulatorji/Baterije

Bil Sketch Færdig Med Farve1
© SGI 2014

Polnjenje Baterij

Max in Lily sta zapuščala Pariz in se opravila proti Camu, rojstnemu mestu izumitelja baterij, Alessandra Volte,. Na izvozu iz avtoceste Soleil sta zapeljala na Evropsko cesto E15. Ker so bile baterije v njunem električnem avtu že skoraj prazne je Lily omenila, da se morata ustaviti na polnilni postaji za baterije.

Max se je jezil, saj ni bilo nobenega znaka, da bi bila v bližini kakšna polnilnica, medtem ko sta se na poti iz mesta peljala mimo vsaj treh.

Nedaleč od Fontainebleaua sta za cesto opazila polnilno postajo in Lily je ustavila avto. Ker je bila postaja starejše izdelave ni omogočala hitrega polnjena baterij, kot ga je omogočala njuna domača postaja. Računalnik v avtu je oznanil, da bo polnjenje trajalo petnajst minut, zato je Lily rekla: »Pojdiva malo na sprehod. Nedaleč od tu je gozd.«

Maxsu ideja ni bila po godu, saj je želel napolniti baterijo v svojem prenosnem računalniku, ki je bila prav tako že skoraj prazna. Ker je bila postaja namenjena izključno polnjenju električnih avtomobilov, ga je Lily ustavila, saj se je bala, da bi poškodoval svoj računalnik. Maks jo je začudeno pogledal in začel ugovarjati, da je osnovni princip polnjenja enak za vse baterije.

»Baterije so v osnovnem delovanju vse enake« je dejal. »Njihova naloga je pretvarjati kemično energijo v električno. Dva priključka imenovana elektrodi imata različna naboja. Eden je pozitiven, drugi pa negativen. Med elektrodama je material, ki se imenuje elektrolit. Ta ima lastnost hranjenja velike količine električnega naboja, ki potuje med elektrodama. Ko na priključka baterij priklopimo električno napravo, kot je prenosni računalnik skozi priključene žice steče tok, ki je posledica kemične reakcije v notranjosti baterije. Naboji iz elektrolita stečejo preko zunanjih priključkov v električno napravo ter nadaljujejo pot nazaj v baterijo. S tem je tokokrog zaključen.

Ko ves naboj, ki je shranjen v elektrolitu steče skozi električno napravo je baterija prazna. Če na prazno baterijo priključimo napetost, električni naboj iz zunanjega vira steče v elektrolit in se pretvori v kemično energijo. Na tak način lahko baterijo napolnimo.

Koliko kemične energije je shranjeno v bateriji je odvisno od materialov iz katerih je narejena. Za izdelavo baterij se pogosto uporablja litij, ki pa ga v naravi ni v izobilju. Zato znanstveniki iščejo vedno nove materiale za izgradnjo baterij, ki niso redki kot litij ali strupeni kot kadmij, svinec in živo srebro. Nove vrste baterij imajo elektrode izdelane iz nanomaterialov na osnovi ogljika, kot so ogljikove nanocevke. Prav tako tekoče elektrolite zamenjujejo elektroliti v trdnem stanju, ki ne predstavljajo nevarnosti za razlitje.« je Max zaključil svojo razlago o baterijah.

Lily je Maxu čestitala za zanje o baterijah. »Vendar mi nisi razložil, kako si prišel do zaključka, da lahko svoj računalnik napolniš na polnilnici za električne avtomobile« mu je ogovarjala.

»Obe bateriji sta sestavljeni iz enakih materialov, v njih pa potekajo enaki procesi« je nadaljeval Max, s kotičkom očesa pa pogledoval proti uri, ki je kazala, da je do zaključka polnjena samo še pet minut.

»Napetost, ki je potrebna za polnjene avtomobila je previsoka za tvoj prenosni računalnik«, mu je razložila Lily.

»Kaj pa je napetost?« jo je začudeno vprašal Max.

Lily je za trenutek obmolknila, saj ni vedela ali se Max šali ali misli resno. Nato mu je razložila. »Napetost je osnovni mehanizem, ki prisili električni naboj v gibanje. Na bateriji imaš dva zunanja priključka, med njima pa je napetost. Tok in napetost, si lahko predstavljaš tudi s tokom reke, v kolikor ti je to lažje. Voda v reki teče iz višje ležečega kraja proti nižje ležečemu. Razlika v nadmorski višini teh dveh krajev predstavlja napetost, tok vode v reki pa predstavlja električni tok. Razlika v nadmorskih višinah med dvema krajema predstavlja omejitev kako hitro lahko reka teče. V kolikor bo ta razlika velika bo reka tekla hitreje, kot med krajema, kjer je razlika v nadmorski višini nižja. Podobno je z napetostjo. Tako ima polnilnica za avto napetost višjo od 500 voltov, kar je veliko več kot lahko zdrži tvoj računalnik, ki za polnjenje potrebuje približno 220 voltov.«

»Torej je visoka napetost v polnilnici omogočila, da so se baterije v avtu napolnile v času najinega pogovora?« je bil radoveden Max.

V tem trenutku je Lily spoznala, da je Max s pogovorom o baterijah preusmeril njeno pozornost, ker se mu ni ljubilo na sprehod. Lily je začela hoditi proti gozdu, Max pa je za njo zavpil: »Počakaj! Pridi nazaj! Bova šla na sprehod ob naslednjem postanku za polnjenje baterij… čez 800 kilometrov!«