เซลล์ปฐมภูมิและเซลล์ทุติยภูมิ กวินธิดา 13_clone

เรื่อง

เซลล์ปฐมภูมิและเซลล์ทุติยภูมิ

จัดทำโดย

นางสาว กวินธิดา ขันธหัตถ์
ชั้นมัธยมศึกษาปีที่5/15 เลขที่ 13

เสนอ

คุณครู เบญจพร อินทรสด
โรงเรียนนารีนุกูล จังหวัดอุบลราชธานี
สำนักงานเขตการศึกษามัธยมศึกษาอุบลราชธานี อำนาจเจริญ

เซลล์ไฟฟ้าเคมี

เซลล์ไฟฟ้าเคมี ประกอบด้วย ขั้วไฟฟ้าบวก,ขั้วไฟฟ้าลบ
และสารเคมีภายในเซลล์ เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมี
ภายในเซลล์ จะทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้า

ระหว่างขั้วเซลล์เมื่อต่อเซลล์ไฟฟ้าเคมีเข้ากับวงจร
ไฟฟ้าจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในวงจรได้

เซลล์ไฟฟ้าเคมี แบ่งออกได้ 2 ประเภท ได้แก่

เซลล์ปฐมภูมิ

เป็นเซลล์กัลวานิกที่สร้างขึ้นแล้วนำไปใช้จ่ายกระแส
ไฟฟ้าได้ทันที โดยที่ปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์เกิดขึ้น
อย่างสมบูรณ์ ไม่สามารถเปลี่ยนผลิตภัณฑ์กลับมาเป็น
สารตั้งต้นได้อีก จึงไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เช่น
ถ่านไฟฉาย เซลล์แอลคาไลน์ เซลล์ปรอท เซลล์เงิน

เซลล์ทุติยภูมิ

เป็นเซลล์กัลวานิกที่สร้างขึ้นแล้วต้องนำไปอัดไฟเสีย
ก่อน จึงจะนำไปใช้เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ และเมื่อนำไป

ใช้แล้วสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาย้อนกลับโดยอัดไฟ
หรือประจุไฟจึงนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีก เช่น เซลล์สะสม

ไฟฟ้าแบบตะกั่ว เซลล์นิกเกิล – แคดเมียม

ถ่ า น ไ ฟ ฉ า ย ห รื อ เ ซ ล ล์ ****************
แ ห้ ง ห รื อ เ ซ ล ล์ เ ล อ ค ลั ง ****************

ถ่านไฟฉายประกอบด้วยแท่งแกรไฟต์อยู่ตรงกลาง
เป็นขั้วแคโทด มีอิเล็กโทรไลต์เป็นส่วนผสมของ

แมงกานีส (IV) ออกไซด์ [MNO2] แอมโมเนียมคลอ
ไรด์ [NH4CL] ซิงค์คลอไรด์[ZNCL2] แป้งเปียก

ผงคาร์บอน และน้ำคลุกเคล้าอยู่ด้วยกันในลักษณะ
เป็นอิเล็กโทรไลต์ชื้น สารทั้งหมดบรรจุอยู่ในกล่อง

สังกะสี อาจหุ้มด้วยกระดาษ แผ่นพลาสติก หรือ
โลหะสแตนเลสเพื่อป้องกันไม่ให้สารภายในรั่วออก
มา ด้านบนของแท่งแกรไฟต์ครอบด้วยโลหะสังกะสี
อีกชิ้นหนึ่ง ส่วนด้านล่างมีแผ่นสังกะสีทำหน้าที่เป็น

ขั้วแอโนด

ถ่ า น ไ ฟ ฉ า ย ห รื อ เ ซ ล ล์ ****************
แ ห้ ง ห รื อ เ ซ ล ล์ เ ล อ ค ลั ง ****************

เ ซ ล ล์ แ อ ล ค า ไ ล น์ ****************
****************
เป็นเซลล์ที่พัฒนาขึ้นจากเซลล์แห้งหรือเซลล์เลอคังเช
มีส่วนประกอบหลักเช่นเดียวกัน แต่ใช้สารละลาย

NAOH หรือ KOH เป็นอิเล็กโทรไลต์ จึงเรียกว่าเซลล์แอ
ลคาไลน์ เซลล์แอลคาไลน์ให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.5 V
ให้กระแสไฟฟ้าได้นานกว่าเซลล์แห้ง เพราะว่าอิเล็กโทร
ไลต์มีความเข้มข้นคงที่ เนื่องน้ำและ OH– ที่เกิดขึ้นใน
ปฏิกิริยาหมุนเวียนกลับไปเป็นสารตั้งต้นของปฏิกิริยา

ได้อีก

****************
****************

เ ซ ล ล์ แ อ ล ค า ไ ล น์

เ ซ ล ล์ ป ร อ ท ****************
****************
มีส่วนประกอบคล้ายกับเซลล์แอลคาไลน์
แต่ใช้ HGO แทน MNO2 และใช้แผ่นเหล็ก

เป็นขั้วแคโทด
อิเล็กโทรไลต์คือ KOH หรือ NAOH ผสมกับ

ZN(OH)2
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นดังนี้
แอโนด : ZN(S) + 2OH–(AQ) ®
ZNO(S) + H2O(L) + 2E–
แคโทด : HGO(S) + H2O(L) + 2E–
® HG(L) + 2OH–(AQ)
ปฏิกิริยารวม : ZN(S) + HGO(S)

® ZNO(S) + HG(L)

เ ซ ล ล์ ส ะ ส ม ไ ฟ ฟ้ า แ บ บ ต ะ กั่ ว ****************
(LEAD STORAGE CELL) ****************

ส่วนประกอบสำคัญคือขั้วไฟฟ้าทำด้วยตะกั่ว
(PB) เซลล์ 1 เซลล์ ประกอบด้วยแผ่นตะกั่ว 2

แผ่น อยู่ในสารละลายกรดซัลฟิวริกเป็นอิเล็ก
โตรไลต์ แผ่นตะกั่วจะใหญ่หรือเล็กก็ให้ความ
ต่างศักย์มาตรฐานเท่ากันคือ 2.00 โวลต์ แต่
แผ่นตะกั่วขนาดใหญ่จะให้กระแสไฟฟ้ามากกว่า
เซลล์ชนิดนี้ในตอนแรกจะไม่มีความต่างศักย์

ระหว่างขั้วทั้งสองข้างจึงจ่ายไฟทันทีไม่ได้
เนื่องจากเป็นโลหะ PB ทั้งสองด้าน ต้องทำให้
เกิดความต่างศักย์ด้วยการประจุไฟ (CHARGE)

ครั้งแรกเสียก่อน

เ ซ ล ล์ ส ะ ส ม ไ ฟ ฟ้ า แ บ บ ต ะ กั่ ว ****************
(LEAD STORAGE CELL) ****************

เซลล์นิกเกิล-แคดเมียม (NICKLE- ****************
CADMIUM CELL , NI-CD CELL) ****************

เซลล์ชนิดนี้ใช้โลหะ CD เป็นแอโนด ใช้นิกเกิล (II) เช่น

NIO(OH) ที่ฉาบอยู่บนโลหะนิกเกิลเป็นแคโทด มี

สารละลาย KOH เป็น อิเล็กโตรไลต์ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น

ขณะจ่ายไฟเป็นดังนี้




แอโนด : CD(S) + 2OH–(AQ) → CD(OH)2(S) + 2E–

แคโทด : NIO(OH)(S) + 2H2O(L) + 2E– → 2

NI(OH)2(S) + 2OH–(AQ)

ปฏิกิริยารวม : CD(S) + NIO(OH)(S) + 2H2O(L) →

CD(OH)2(S) + 2 NI(OH)2(S)

เซลล์นิกเกิล-แคดเมียม (NICKLE- ****************
CADMIUM CELL , NI-CD CELL) ****************

เ ซ ล ล์ ลิ เ ที ย ม ไ อ อ อ น ****************
(LITHIUM ION CELL) ****************

เซลล์ชนิดนี้ใช้ลิเทียม (LI) เป็นแอโนด
โดยธาตุ LI เป็นธาตุที่มีค่า EO
ต่ำสุด ( EO = -3.04 V)

จึ ง มี ค ว า ม ส า ม า ร ถ ใ น ก า ร ใ ห้ อิ เ ล็ ก ต ร อ น
ดีที่สุดด้วย สำหรับแคโทดใช้

สารประกอบจำพวก TIS2 หรือ V6O13
เ ซ ล ล์ ลิ เ ที ย ม อ า จ ใ ห้ ศั ก ย์ ไ ฟ ฟ้ า ไ ด้
มากกว่า 3 โวลต์

เ ซ ล ล์ ลิ เ ที ย ม ไ อ อ อ น ****************
(LITHIUM ION CELL) ****************