Peralatan portabel dengan daya kecil sering dirancang untuk ditenagai oleh sel galvanik kering kecil, tidak dimaksudkan untuk diisi ulang. Di rumah, sumber tegangan kimia sekali pakai seperti itu disebut baterai. Baterai ukuran AA dan AAA sangat populer. Huruf-huruf ini mewakili format eksternal baterai. Perangkat internal bisa sangat berbeda. Berbagai jenis baterai tersedia dalam faktor bentuk ini, termasuk baterai isi ulang (baterai isi ulang).
Isi
Apa itu baterai?
Istilah "baterai" tidak sepenuhnya benar. Baterai adalah sumber daya yang terdiri dari beberapa elemen. Jadi, baterai lengkap dapat disebut sel 3R12 (3LR12) - "baterai persegi" (336 dalam klasifikasi Soviet) - terdiri dari tiga sel. Juga baterai terdiri dari enam sel sel 6R61 (6LR61) - "Crone", "Corundum". Tetapi nama "baterai" juga berlaku di rumah untuk sumber daya kimia sel tunggal, termasuk ukuran AA dan AAA. Dalam terminologi bahasa Inggris, satu sel disebut Sel, dan baterai dari dua atau lebih sumber tegangan disebut Baterai.
Sel-sel semacam itu adalah wadah silinder yang tertutup rapat. Mereka digunakan untuk mengkonversi energi kimia menjadi energi listrik.. Reagen (oksidator dan reduktor) yang menghasilkan EMF ditempatkan dalam gelas kimia yang terbuat dari seng atau baja. Bagian bawah gelas berfungsi sebagai terminal negatif. Sebelumnya, seluruh permukaan luar gelas kimia terkena kutub negatif, tetapi rute ini sering menyebabkan korsleting. Selain itu, permukaan silinder terkorosi, mengurangi umur dan umur simpan sel. Dalam baterai saat ini, lapisan diterapkan ke luar untuk melindungi terhadap korosi dan berfungsi sebagai insulasi hubung singkat. Kolektor arus kutub positif adalah batang grafit, yang mengarah ke luar.
Jenis baterai
Baterai diklasifikasikan ke dalam kategori menurut kriteria yang berbeda. Yang utama harus mengenali komposisi kimia - teknologi untuk mendapatkan EMF. Untuk aplikasi praktis, ada beberapa karakteristik lain yang berbeda.
Menurut komposisi kimia
Beda potensial pada kutub sel galvani diciptakan oleh reaksi kimia antara zat-zat dalam larutan elektrolit dan berhenti ketika bahan-bahan telah bereaksi penuh. Proses yang diperlukan dapat dicapai dengan berbagai cara. Menurut kriteria ini, baterai dibagi menjadi:
- Baterai garam. Jenis baterai tradisional, ditemukan sekitar 100 tahun yang lalu. Reaksi antara seng dan mangan dioksida terjadi di lingkungan elektrolit - larutan garam amonium yang mengental. Seiring dengan bobot rendah dan harga rendah, sel-sel ini memiliki sejumlah kelemahan signifikan:
- kapasitas pemuatan rendah;
- kecenderungan untuk melepaskan diri selama penyimpanan;
- kinerja yang buruk pada suhu rendah.
Teknologi produksi dianggap ketinggalan zaman, sehingga sel-sel seperti itu telah digantikan oleh jenis yang lebih baru di pasar sel galvanik.
- Sel alkaline (basa) dianggap lebih modern.Mereka dibangun dengan cara yang sama, tetapi elektrolitnya adalah larutan alkali (kalium hidroksida). Baterai ini memiliki keunggulan dibandingkan baterai alkaline:
- kapasitas dan kapasitas beban yang lebih tinggi;
- arus self-discharge rendah, menghasilkan umur simpan yang lama;
- kinerja yang baik pada suhu rendah.
Untuk ini, Anda harus membayar dengan bobot lebih dan harga lebih tinggi.
- Sel tercanggih saat ini adalah baterai lithium (jangan bingung dengan baterai lithium!). Mereka menggunakan lithium sebagai reagen "plus" litiumYang minus bisa berbeda. Cairan yang berbeda juga digunakan sebagai elektrolit. Teknologi ini memungkinkan untuk mendapatkan sel yang memiliki keunggulan:
- berat badan rendah (kurang dari jenis lain);
- umur simpan yang lama karena self-discharge yang sangat rendah;
- peningkatan kapasitas dan kapasitas beban.
Di sisi lain skala adalah biaya tinggi.
Ketiga teknologi ini digunakan untuk memproduksi sel berukuran AA dan AAA. Dua jenis baterai lainnya juga layak disebutkan:
- air raksa;
- sel perak.
Teknologi ini terutama digunakan untuk memproduksi baterai tipe cakram. Sel-sel ini memiliki kelebihan dan kekurangan, tetapi hari-hari baterai merkuri diberi nomor - perjanjian internasional mengasumsikan penurunan produksi dan larangan total produksi di tahun-tahun mendatang.
Berdasarkan ukuran
Ukuran (atau lebih tepatnya, volume) baterai dengan jelas menentukan kapasitas listriknya (dalam teknologi) - semakin banyak reagen yang dapat ditempatkan di dalam silinder, semakin lama reaksinya. Kapasitas baterai garam ukuran AA akan lebih besar daripada sel garam ukuran AAA. Ada faktor bentuk lain dari baterai ukuran jari yang tersedia:
- A (lebih besar dari AA);
- AAAA (lebih kecil dari AAA);
- C - panjang sedang dan ketebalan meningkat;
- D - peningkatan panjang dan ketebalan.
Jenis sel ini tidak begitu populer; jangkauan aplikasi mereka terbatas. Kedua jenis tersebut hanya tersedia dalam teknologi alkaline dan saline.
Dengan Peringkat Tegangan
Tegangan pengenal baterai sel tunggal ditentukan oleh komposisi kimia. Sel galvanik alkalin tunggal menghasilkan 1,5 volt saat idle. Baterai lithium tersedia dalam tegangan 1,5V (untuk kompatibilitas dengan jenis lain) dan lebih tinggi (hingga 3V). Tetapi dalam ukuran yang dipertimbangkan, Anda hanya dapat membeli sel 1,5 volt - untuk menghindari kebingungan.
Baterai baru memiliki tegangan di bawah nilai beban yang mendekati nilai ini. Semakin banyak sumber kimia dilepaskan, semakin banyak tegangan keluaran yang melorot di bawah beban.
Sel dapat dirakit menjadi baterai. Kemudian tegangan keluaran menjadi kelipatan dari tegangan satu sel. Misalnya, baterai 6R61 ("Krona") berisi 6 sel setengah volt. Mereka menghasilkan tegangan total 9 volt. Ukuran setiap sel kecil dan kapasitas baterai seperti itu rendah.
Baterai apa yang disebut "Baterai Finger and Little Match"?
Kedua ukuran sel galvanik ini termasuk dalam kelas baterai sel jari. Istilah teknis ini telah digunakan sejak zaman Soviet untuk merujuk pada baterai dengan bentuk ini. Di Uni Soviet, ada sel garam sel tunggal "Uranium M" (316) dan sel basa "Kvant" (A316), sesuai dengan tipe AA saat ini. Ada juga sel jari berbentuk silinder lainnya dengan ukuran dan proporsi lain.
Pada 1990-an, istilah baterai "pinky" diciptakan oleh vendor pasar untuk membedakan sel AAA dari faktor bentuk lainnya. Nama ini menyebar luas di rumah. Tetapi menggunakannya dalam materi teknis setidaknya tidak profesional.
Karakteristik teknis utama baterai AA dan AAA
Perbedaan utama antara baterai jari faktor bentuk AA dan AAA adalah ukurannya. Dan itu, seperti yang telah disebutkan, menentukan kapasitas.
| Ukuran | Panjang, mm | Diameter, mm | Kapasitas listrik, mA⋅h | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Litium | Garam | alkali | Litium | ||
| A A | 50 | 14 | 1000 | 1500 | hingga 3000 |
| AAA | 44 | 10 | 550 | 750 | 1250 |
Ingatlah bahwa kapasitas listrik tergantung pada arus pelepasan, dan nilai nominalnya untuk semua jenis sel tidak melebihi beberapa puluh miliampere. Pada arus di atas 100 mA kapasitas baterai akan jauh lebih rendah. Ini berarti bahwa sel 1000 mA⋅h dengan arus pelepasan 10 mA akan bertahan sekitar 100 jam. Tetapi jika arus pelepasan adalah 200 mA, muatan akan habis lebih awal dari 5 jam. Kapasitas akan berkurang beberapa kali. Juga kapasitas listrik dari setiap sel akan berkurang dengan penurunan suhu.
Tergantung pada ukuran dan teknologi baterai memiliki berat yang berbeda, meskipun karakteristik ini jarang menentukan - berat peralatan dalam banyak kasus jauh lebih besar daripada berat beberapa baterai. Lebih sering daripada tidak, Anda perlu mengetahui hal ini untuk keperluan penyimpanan dan pengangkutan sel galvanik.
| Ukuran | Berat, g | ||
|---|---|---|---|
| garam | alkali | Litium | |
| A A | hingga 15 | hingga 25 | hingga 15 |
| AAA | 7-9 | 11-14 | sampai 10 |
Berat baterai bervariasi, tidak hanya tergantung pada teknologi pembuatannya, tetapi juga pada bagaimana kaca diproduksi. Itu bisa dilapisi logam dan plastik atau dilapisi sepenuhnya polimer. Dengan tiga elemen kekuatan, Anda bisa mendapatkan berat paling banyak 30 gram. Ini hampir tidak kriteria yang menentukan untuk pilihan.
Umur penyimpanan ditentukan oleh arus self-discharge dan kapasitas sel. Pengosongan sendiri tergantung pada teknologi, kapasitas - pada faktor bentuk. Namun dalam praktiknya, karakteristik kedua berkontribusi lebih sedikit untuk mengisi kebocoran selama penyimpanan. Setidaknya itulah yang dipastikan oleh pabrikan, yang menunjukkan masa simpan yang kira-kira sama untuk sel AA dan AAA. Waktu penyimpanan juga dipengaruhi oleh suhu, karena waktu penyimpanan berkurang dengan meningkatnya suhu.
| Ukuran | Umur simpan, tahun | ||
|---|---|---|---|
| garam | alkali | Litium | |
| , | sampai dengan 3 | sampai 5 | 12-15 |
Ada masalah lain untuk sel garam. Baterai berkualitas rendah mungkin mengalami kebocoran elektrolit.Oleh karena itu, umur simpan sebenarnya dalam hal ini akan lebih pendek.
Sumber daya dapat dioperasikan dalam kondisi yang berbeda, termasuk suhu. Dan kesesuaian sel galvanik akan berbeda - juga tergantung pada teknologi pembuatannya. Telah disebutkan bahwa baterai saline tidak bekerja dengan baik pada suhu di bawah titik beku. Baterai lithium, terlepas dari semua kelebihannya, memiliki batas atas +55 ° C (batas bawah - hingga minus 40 (biasanya hingga minus 20), tergantung pada pabrikannya.) Baterai alkaline memiliki rentang yang luas - kira-kira dari minus 30 hingga +60 ° C dan paling universal dalam hal ini.
Untuk meringkas, perlu dicatat bahwa keluarga AA dan AAA sebenarnya mencakup sejumlah besar variasi sel galvanik. Dimungkinkan untuk memilih baterai untuk berbagai kondisi pengoperasian dan berbagai biaya.
Artikel terkait:
