Différence entre cellule sèche et cellule humide
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Différence principale - cellule sèche vs cellule humide
Une cellule électrique est connue comme un dispositif capable de convertir une forme d'énergie en une autre, souvent une énergie chimique en électricité. La cellule sèche et la cellule humide sont deux types de cellules dont la principale différence réside dans leur état physique; Les électrolytes dans une cellule sèche sont des solides humides alors que les électrolytes dans une cellule humide sont des liquides. Cependant, avant d’examiner plus en détail la différence entre cellule sèche et cellule humide, il est important de comprendre la structure d’une cellule..
Cet article explore,
1. Quelle est la structure d'une cellule
2. Qu'est-ce qu'une cellule sèche?
- Caractéristiques, propriétés, exemples
3. Qu'est-ce qu'une cellule humide?
- Caractéristiques, propriétés, exemples
4. Quelle est la différence entre cellule sèche et cellule humide
Quelle est la structure d'une cellule
Une cellule est composée d'électrodes et d'électrolytes. À la suite des réactions chimiques entre ces électrodes et les électrolytes, un potentiel électrique est créé entre les électrodes. Ce potentiel dépend de la nature des électrodes et des électrolytes. Une combinaison de plusieurs de ces cellules est appelée une batterie. Les cellules d'une batterie peuvent être connectées en parallèle ou en série. Le nombre de cellules, le type de cellules et le type de combinaison déterminent la différence de potentiel entre les deux extrémités d’une batterie donnée..
Les cellules peuvent être divisées en deux catégories principales en fonction de leurs propriétés électriques:
Cellules primaires
La réaction chimique responsable de la production d'énergie est irréversible. Par conséquent, il ne peut pas être rechargé et doit être éliminé après utilisation. Ceux-ci contiennent des électrolytes solides adsorbés sur un matériau solide. Par conséquent, les cellules primaires sont principalement des cellules sèches.
Cellules secondaires
Des réactions chimiques réversibles alimentent les cellules secondaires et peuvent donc être rechargées. Cela peut être fait par une source d'alimentation externe.
Les cellules se distinguent également en tant que cellules sèches et humides en fonction de l'état physique des électrolytes présents dans la cellule..
Qu'est-ce qu'une cellule sèche?
Les piles sèches se présentent sous la forme d’une pâte humide. Le degré d'humidité est juste suffisant pour que le courant électrique circule. Une cellule sèche peut être utilisée dans n'importe quelle orientation et être manipulée facilement, car les produits chimiques à l'intérieur ne se répandent pas. La batterie la plus commune qui contient des cellules sèches est la batterie au zinc-carbone. Il consiste en une tige de carbone en tant que cathode avec une coque externe en Zn, qui est l'anode. La tige de carbone est recouverte d'une pâte de MnO2 et C. L'électrolyte NH4Cl est une pâte humide. Les piles alcalines sont fabriquées en remplaçant NH4Cl par KOH.
Les piles au lithium les plus courantes sont les piles au lithium, que l’on trouve couramment dans les téléphones portables, les ordinateurs portables, les appareils photo numériques et parfois les voitures. Les cathodes au lithium-cobalt avec des anodes en carbone sont abondantes.
Les cellules sèches sont utilisées pour des périodes de stockage plus longues car leur taux de décharge est inférieur. Ce sont généralement des cellules primaires. Cependant, certaines cellules humides peuvent également servir de cellules secondaires.
Les piles sèches doivent être éliminées correctement car elles peuvent avoir des effets nocifs sur l'environnement et les personnes.
Figure 1: pile au carbone de zinc
Qu'est-ce qu'une cellule humide?
Les cellules humides sont les premiers-nés de la famille des cellules électriques. Le terme «humide» provient du fait que les électrolytes de la cellule sont présents sous forme de liquides. La plupart du temps, le liquide consiste en une solution d'acide sulfurique et d'eau. Celles-ci sont également appelées batteries acides ventilées / inondées. Des exemples courants sont les batteries au plomb, appelées batteries de voiture. Les électrodes sont en dioxyde de plomb et en plomb métallique tandis que l'électrolyte est de l'acide sulfurique. Les feuilles isolantes sont utilisées pour séparer les électrodes et l'électrolyte.
Les cellules humides peuvent être primaires ou secondaires. Les cellules de Daniel, les cellules de Leclanche, les cellules de Grove, les cellules de Bunsen, les cellules d’acide chromique, les cellules de Clark et les cellules de Weston sont appelées cellules primaires. Ceux-ci ne peuvent pas être rechargés. La batterie de la voiture est une cellule humide secondaire.
Les cellules humides présentent plusieurs inconvénients, le principal étant l’état liquide des électrolytes, qui pourrait fuir ou se répandre si le revêtement extérieur est endommagé et causer des dommages si une personne entre en contact avec de tels produits chimiques corrosifs. En outre, les batteries constituées de cellules humides sont lourdes, ce qui rend leur manipulation difficile.
Figure 2: Cellule galvanique de Zn-Cu
Différence entre cellule sèche et cellule humide
Etat physique des électrolytes
Pile sèche: Les électrolytes sont des solides humides.
Cellule humide: Les électrolytes sont des liquides.
Qui fuit
Pile sèche: Il n'y a pas de fuite de produits chimiques.
Cellule humide: Les produits chimiques corrosifs ont tendance à fuir.
Taille
Pile sèche: Les cellules sèches sont petites.
Cellule humide: Les cellules humides sont grandes.
Facilité de manipulation
Pile sèche: Les cellules sèches sont faciles à manipuler.
Cellule humide: Les cellules humides sont relativement difficiles à manipuler.
Prix
Pile sèche: Les cellules sèches coûtent relativement cher.
Cellule humide: Les cellules humides sont moins chères que les cellules sèches.
Fabrication
Pile sèche: Les cellules sèches sont relativement difficiles à fabriquer.
Cellule humide: Les cellules humides sont faciles à fabriquer.
Surcharge
Pile sèche: Les cellules sèches ne peuvent pas supporter la surcharge.
Cellule humide: Les cellules humides ont la capacité de résister à la surcharge.
Conclusion
Les cellules humides ont été les premières à être fabriquées et consistent en des pots en verre remplis de solutions. Ces solutions sont corrosives car elles contiennent principalement de l'acide sulfurique. Le liquide a tendance à fuir et à causer des dommages. Cependant, les piles sèches ont des électrolytes solides qui ne se répandent pas. Par conséquent, du point de vue de la sécurité, les cellules sèches constituent un meilleur choix. En raison de la grande taille des cellules humides, elles ne peuvent être utilisées que dans des équipements plus grands, par ex. batteries de voiture, et ne peut pas être utilisé dans de petits appareils, tels que les téléphones mobiles. Les cellules sèches ont une densité d'énergie supérieure à celle des cellules humides. Par conséquent, les cellules sèches, qui peuvent être fabriquées à plus petite échelle, sont utilisées dans des dispositifs comparativement plus petits. Cependant, les cellules sèches sont beaucoup plus difficiles à fabriquer que les cellules humides. C’est la différence entre cellule sèche et cellule humide.
Référence:
1. «Cellule électrique». Dictionnaire gratuit. Farlex, n.d. Web. 21 février 2017.
2. "Cellule électrique". Dictionnaire gratuit. Farlex, n.d. Web. 21 février 2017.
3. Hoffman, Sandra. «Qu'est-ce qu'une pile sèche? Découvrez-le! »UPS Battery Center. N.p., 10 décembre 2014. Web. 21 février 2017.
4. «Définition Wet Cell». Weird Science Kids. Com. N.p., n.d. Web. 21 février 2017.
5. «Batterie sèche - Manuel ouvert sans bornes.» Sans limites. N.p., n.d. Web. 21 février 2017.
6. Smith, Brett. “Batterie contre cellules humides Pile sèche. ”Sciencing.com. Leaf Group Ltd., n.d. Web.
Courtoisie d'image:
1. "Batterie de zinc" Par Mcy Jerry (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia
2. "Cellule galvanique étiquetée" Par Hazmat2 - Travail personnel (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
