Prenosna oprema z nizko porabo je pogosto zasnovana tako, da jo napajajo majhne suhe celice, ki niso zasnovane za ponovno polnjenje. V vsakdanjem življenju se takšni kemični viri napetosti za enkratno uporabo imenujejo baterije. Priljubljene so baterije standardnih velikosti AA in AAA. Te črke označujejo zunanji format baterije. Notranja struktura je lahko popolnoma drugačna. V tem oblikovnem faktorju se proizvajajo različne vrste baterij, vključno z polnilnimi (akumulatorji).
Vsebina
Kaj je baterija
Izraz "baterija" ni povsem pravilen. Baterija je vir energije, sestavljen iz več elementov. Torej, polnopravno baterijo lahko imenujemo element 3R12 (3LR12) - "kvadratna baterija" (336 po sovjetski klasifikaciji) - sestavljena iz treh elementov.Tudi baterija je sestavljena iz 6 celic elementa 6R61 (6LR61) - "Krona", "Korund". Toda ime "baterija" se v vsakdanjem življenju uporablja tudi za enoelementne kemične vire energije, vključno z velikostmi AA in AAA. V angleški terminologiji se en sam element imenuje Cell, baterija dveh ali več virov napetosti pa se imenuje Battery.
Takšni elementi so hermetično zaprte cilindrične posode. So podvrženi transformaciji kemično energijo v električno. Reagente (oksidacijsko sredstvo in redukcijsko sredstvo), ki ustvarjajo EMF, damo v kozarec iz cinka ali jekla. Dno kozarca služi kot negativni terminal. Prej je bila celotna zunanja površina stekla podana pod negativni pol, vendar je ta pot vodila do pogostih kratkih stikov. Poleg tega je bila površina cilindra izpostavljena koroziji, kar je povzročilo zmanjšanje življenjske dobe in skladiščenja elementa. Pri sodobnih baterijah se na zunanji strani nanese premaz za zaščito pred korozijo in služi kot izolacija pred kratkimi stiki. Tokovni zbiralnik pozitivnega pola je grafitna palica, ki se izvleče.
Vrste baterij
Baterije so razvrščene v kategorije po različnih kriterijih. Glavno je treba prepoznati kot kemično sestavo - tehnologijo za pridobivanje EMF. Za praktično uporabo obstaja več različnih značilnosti.
Po kemični sestavi
Potencialna razlika na polih galvanskih celic nastane zaradi kemične reakcije med snovmi v raztopini elektrolita in se ustavi, ko sestavine popolnoma reagirajo. Potrebne procese lahko dosežete na različne načine. Po tem merilu se baterije delijo na:
- sol. Tradicionalna vrsta baterij, izumljena pred približno 100 leti.Reakcija med cinkovim in manganovim dioksidom poteka v elektrolitskem mediju - zgoščeni raztopini amonijeve soli. Poleg nizke teže in nizke cene imajo ti elementi številne pomembne pomanjkljivosti:
- majhna nosilnost;
- nagnjenost k samopraznjenju med skladiščenjem;
- slaba zmogljivost pri nizkih temperaturah.
Tehnologija proizvodnje velja za zastarelo, zato takšne elemente na trgu galvanskih celic izrivajo nove vrste.
- Alkalni (alkalni) elementi veljajo za sodobnejše. Razporejeni so na enak način, vendar je elektrolit alkalna raztopina (kalijev hidroksid). Te baterije imajo prednosti pred fiziološkimi baterijami:
- velika zmogljivost in nosilnost;
- nizek tok samopraznjenja določa dolgo življenjsko dobo;
- dobra zmogljivost pri nizkih temperaturah.
Za to morate plačati z veliko težo in zvišano ceno.
- Trenutno najbolj napredne celice so litijeve (ne smete zamenjati z litijevimi baterijami!). Kot "plus" reagent uporabljajo litij, negativna je lahko drugačna. Kot elektrolit se uporabljajo tudi različne tekočine. Ta tehnologija vam omogoča, da dobite elemente, ki imajo naslednje prednosti:
- majhna teža (manj kot druge vrste);
- dolga življenjska doba zaradi zelo nizkega samopraznjenja;
- povečana zmogljivost in nosilnost.
Na drugi strani lestvice - visoki stroški.
Po teh treh tehnologijah se proizvajajo elementi velikosti AA in AAA. Omeniti velja še dve drugi vrsti baterij:
- živo srebro;
- srebro.
V skladu s temi tehnologijami se proizvajajo predvsem diskovne baterije.Takšni elementi imajo svoje prednosti in slabosti, vendar so dnevi živosrebrnih baterij šteti - mednarodni sporazumi kažejo na zmanjšanje obsega proizvodnje in popolno prepoved proizvodnje v prihodnjih letih.
Po velikosti
Velikost (natančneje, prostornina) baterije enolično določa njeno električno zmogljivost (v mejah tehnologije) - več reagentov je mogoče vstaviti v valj, dlje traja reakcija. Zmogljivost solne celice velikosti AA bo večja od zmogljivosti solne celice AAA. Na voljo so tudi drugi oblikovni faktorji baterij AA:
- A (večje od AA);
- AAAA (manj kot AAA);
- C - srednja dolžina in povečana debelina;
- D - povečana dolžina in debelina.
Te vrste elementov niso tako priljubljene, njihov obseg je omejen. Obe vrsti se proizvajata samo z alkalnimi in solnimi tehnologijami.
Po nazivni napetosti
Nazivna napetost enocelične baterije je določena z njeno kemično sestavo. Posamezne alkalne, solne galvanske celice v prostem teku oddajajo napetost 1,5 V. Litijevi napajalniki so na voljo tako z napetostjo 1,5 V (za združljivost z drugimi tipi) kot s povečano napetostjo (do 3 V). Toda v obravnavanih velikostih lahko kupite le en in pol voltne elemente - da se izognete zmedi.
Pri novih baterijah je napetost pod nazivno obremenitvijo blizu te vrednosti. Bolj ko se kemični vir izprazni, bolj izhodna napetost pada pod obremenitvijo.
Celice se lahko zbirajo v baterije. Nato izhodna napetost postane večkratnik napetosti enega elementa. Torej, baterija 6R61 ("Krona") vsebuje 6 pol in pol voltnih celic.Oddajajo skupno napetost 9 voltov. Velikost vsake celice je majhna in zmogljivost takšne baterije je nizka.
Katere baterije se imenujejo prst in mali prst
Obe velikosti galvanskih celic spadata v razred prstnih baterij. Ta tehnični izraz se že od sovjetskih časov uporablja za označevanje baterij podobne oblike. ZSSR je proizvajala enoelementne solne celice "Uran M" (316) in alkalne "Quantum" (A316), ki ustrezajo trenutni vrsti AA. Obstajali so tudi drugi cilindrični prstni elementi drugih velikosti in razmerij.
V devetdesetih letih prejšnjega stoletja so trgovci na trgih skovali izraz "baterije za mali prst", da bi razlikovali celice AAA od drugih oblikovnih faktorjev. To ime je postalo razširjeno v vsakdanjem življenju. Toda uporaba v tehničnih materialih je vsaj neprofesionalna.
Glavne tehnične značilnosti baterij AA in AAA
Glavna razlika med prstnimi baterijami AA in AAA je velikost. In on, kot že omenjeno, določa zmogljivost.
| Velikost | Dolžina, mm | Premer, mm | Električna zmogljivost, mAh | ||
|---|---|---|---|---|---|
| litij | sol | alkalno | litij | ||
| AA | 50 | 14 | 1000 | 1500 | do 3000 |
| AAA | 44 | 10 | 550 | 750 | 1250 |
Ne smemo pozabiti, da je električna kapacitivnost odvisna od toka praznjenja, njena nazivna vrednost za katero koli vrsto elementov pa ne presega več deset miliamperov. Pri tokovih nad 100 mA bo zmogljivost baterije veliko manjša. To pomeni, da bo 1000 mAh celica, izpraznjena s tokom 10 mA, zdržala približno 100 ur. Če pa je tok praznjenja 200 mA, bo polnjenje izčrpano veliko prej kot 5 ur. Zmogljivost se bo večkrat zmanjšala. Tudi električna kapacitivnost katerega koli elementa se bo z zniževanjem temperature zmanjšala.
Baterije imajo glede na velikost in tehnologijo različno težo, čeprav je ta lastnost redko odločilna - masa opreme v večini primerov znatno presega težo več baterij. Pogosteje je to potrebno vedeti za namene skladiščenja in transporta galvanskih elementov.
| Velikost | Teža, g | ||
|---|---|---|---|
| sol | alkalno | litij | |
| AA | do 15 | do 25 | do 15 |
| AAA | 7-9 | 11-14 | do 10 |
Teža baterij se razlikuje, ne le od proizvodne tehnologije, ampak tudi od načina proizvodnje stekla. Lahko je kovinska s plastično prevleko ali popolnoma polimerna. S tremi elementi moči lahko osvojite v najboljšem primeru 30 gramov teže. Malo verjetno je, da bi to lahko postalo odločilno merilo pri izbiri.
Rok uporabnosti je določen s samopraznilnim tokom in zmogljivostjo celice. Samopraznjenje je odvisno od tehnologije, zmogljivost je odvisna od faktorja oblike. Toda v praksi druga značilnost manj prispeva k uhajanju naboja med shranjevanjem. Vsaj tako zagotavljajo proizvajalci, ki navajajo približno enaka obdobja v skladiščih za elemente AA in AAA. Temperatura vpliva tudi na rok uporabnosti - z njenim povečanjem se rok uporabnosti skrajša.
| Velikost | Rok uporabnosti, leta | ||
|---|---|---|---|
| sol | alkalno | litij | |
| AA, AAA | do 3 | do 5 | 12-15 |
Elementi soli imajo še en problem. Baterije nizke kakovosti lahko puščajo elektrolit. Zato bo dejanski rok uporabnosti v tem primeru še krajši.
Napajalniki lahko delujejo v različnih pogojih, vključno s temperaturo. In primernost galvanskih celic bo različna - tudi glede na tehnologijo izdelave. Omenjeno je bilo, da solne baterije ne delujejo dobro pri temperaturah pod ničlo.Litij ima kljub vsem svojim prednostim zgornjo mejo +55 ° C (spodnja meja je do minus 40 (običajno do minus 20), odvisno od proizvajalca). Alkalne imajo širok razpon - od približno minus 30 do +60 ° C in so v tem pogledu najbolj vsestranske.
Če povzamemo, je treba omeniti, da družini AA in AAA dejansko vključujeta veliko število različic galvanskih celic. Izberete lahko baterijo za širok razpon pogojev delovanja in širok razpon stroškov.
Podobni članki:
