Prenosna oprema majhne moči je pogosto zasnovana za napajanje z majhnimi suhimi galvanskimi členi, ki niso namenjeni polnjenju. V gospodinjstvu se takšni kemični viri napetosti za enkratno uporabo imenujejo baterije. Priljubljene so baterije velikosti AA in AAA. Te črke pomenijo zunanji format baterije. Notranja naprava je lahko popolnoma drugačna. V tej obliki so na voljo različne vrste baterij, vključno z baterijami za ponovno polnjenje (polnilne baterije).
Vsebina
Kaj je baterija?
Izraz "baterija" ni povsem pravilen. Baterija je vir energije, sestavljen iz več elementov. Tako lahko celotno baterijo imenujemo celica 3R12 (3LR12) - "kvadratna baterija" (336 v sovjetski klasifikaciji) - sestavljena iz treh celic. Tudi baterija je sestavljena iz šestih celic celice 6R61 (6LR61) - "Crone", "Corundum". Toda ime "baterija" se v gospodinjstvu uporablja tudi za enocelične kemične vire energije, vključno z velikostmi AA in AAA. V angleški terminologiji se ena celica imenuje Cell, baterija dveh ali več napetostnih virov pa Battery.
Takšne celice so hermetično zaprte cilindrične posode. Uporabljajo se za pretvorbo kemično energijo v električno energijo.. Reagente (oksidant in reducent), ki ustvarjajo EMF, damo v čašo iz cinka ali jekla. Dno čaše služi kot negativni pol. Prej je bila celotna zunanja površina čaše izpostavljena negativnemu polu, vendar je ta pot povzročila pogoste kratke stike. Poleg tega je bila površina valja korodirana, kar je skrajšalo življenjsko dobo in rok uporabnosti celice. Pri današnjih baterijah je na zunanji strani nanesen premaz za zaščito pred korozijo in služi kot izolacija kratkega stika. Tokovni odjemnik pozitivnega pola je grafitna palica, ki vodi navzven.
Vrste baterij
Baterije so razvrščene v kategorije glede na različne kriterije. Glavna bi morala prepoznati kemično sestavo - tehnologijo pridobivanja EMF. Za praktično uporabo obstaja več drugih različnih značilnosti.
Glede na kemično sestavo
Potencialna razlika na polih galvanskih členov nastane zaradi kemijske reakcije med snovmi v raztopini elektrolita in preneha, ko sestavine popolnoma reagirajo. Potrebne procese je mogoče doseči na različne načine. Po tem kriteriju so baterije razdeljene na:
- Solne baterije. Tradicionalna vrsta baterije, izumljena pred približno 100 leti. Reakcija med cinkovim in manganovim dioksidom poteka v okolju elektrolita - zgoščene raztopine amonijeve soli. Poleg majhne teže in nizke cene imajo te celice številne pomembne pomanjkljivosti:
- nizka nosilnost;
- nagnjenost k samopraznjenju med skladiščenjem;
- slabo delovanje pri nizkih temperaturah.
Tehnologija izdelave velja za zastarelo, zato so tovrstne člene na trgu galvanskih členov izpodrinili novejši.
- Alkalne (alkalne) celice veljajo za sodobnejše.Zgrajeni so na enak način, vendar je elektrolit raztopina alkalije (kalijev hidroksid). Te baterije imajo prednosti pred alkalnimi baterijami:
- večja zmogljivost in nosilnost;
- nizek tok samopraznjenja, kar ima za posledico dolgo življenjsko dobo;
- dobro delovanje pri nizkih temperaturah.
Za to morate plačati z večjo težo in višjo ceno.
- Najbolj napredne celice so trenutno litijeve baterije (ne zamenjujte z litijevimi baterijami!). Kot "plus" reagent uporabljajo litij litijMinus je lahko drugačen. Kot elektrolit se uporabljajo tudi različne tekočine. Ta tehnologija omogoča pridobivanje celic, ki imajo prednosti:
- majhna teža (manj kot druge vrste);
- dolga življenjska doba zaradi zelo nizkega samopraznjenja;
- povečana zmogljivost in nosilnost.
Na drugi strani tehtnice so visoki stroški.
Te tri tehnologije se uporabljajo za proizvodnjo celic velikosti AA in AAA. Omeniti velja še dve drugi vrsti baterij:
- živo srebro;
- srebrne celice.
Te tehnologije se uporabljajo predvsem za proizvodnjo diskastih baterij. Te celice imajo prednosti in slabosti, vendar so živosrebrnim baterijam šteti dnevi – mednarodni sporazumi predvidevajo zmanjšanje proizvodnje in popolno prepoved proizvodnje v naslednjih letih.
Po velikosti
Velikost (ali bolje rečeno prostornina) baterije jasno določa njeno električno zmogljivost (znotraj tehnologije) - več reagentov lahko damo v valj, daljša je reakcija. Zmogljivost solne baterije velikosti AA bo večja od zmogljivosti solne celice velikosti AAA. Na voljo so tudi drugi faktorji oblike prstnih baterij:
- A (večji od AA);
- AAAA (manjši od AAA);
- C - srednja dolžina in povečana debelina;
- D - povečana dolžina in debelina.
Te vrste celic niso tako priljubljene; njihov obseg uporabe je omejen. Obe vrsti sta na voljo le v alkalni in fiziološki tehnologiji.
Po nazivni napetosti
Nazivna napetost enocelične baterije je določena s kemično sestavo. Posamezne alkalne, slane galvanske celice oddajajo 1,5 volta v prostem teku. Litijeve baterije so na voljo v 1,5 V (za združljivost z drugimi vrstami) in višjih napetostih (do 3 V). Toda v obravnavanih velikostih lahko kupite samo 1,5-voltne celice - da se izognete zmedi.
Nove baterije imajo napetost pri nazivni obremenitvi blizu te vrednosti. Bolj kot je kemični vir izpraznjen, bolj izhodna napetost pada pod obremenitvijo.
Celice je mogoče sestaviti v baterije. Nato izhodna napetost postane večkratnik napetosti ene celice. Na primer, baterija 6R61 ("Krona") vsebuje 6 polvoltnih celic. Proizvajajo skupno napetost 9 voltov. Velikost posamezne celice je majhna in kapaciteta take baterije je majhna.
Katere baterije se imenujejo "prstne in male vžigalice"?
Obe velikosti galvanskih členov spadata v razred prstnih baterij. Ta tehnični izraz se že od sovjetskih časov uporablja za označevanje baterij te oblike. V ZSSR so obstajale enocelične solne celice "Uran M" (316) in alkalne celice "Kvant" (A316), ki ustrezajo trenutnemu tipu AA. Obstajale so tudi druge prstne celice cilindrične oblike drugih velikosti in razmerij.
V devetdesetih letih prejšnjega stoletja so prodajalci na trgu skovali izraz "pinky" baterije, da bi celice AAA razlikovali od drugih faktorjev oblike. To ime je postalo razširjeno v domu. Toda uporaba v tehničnih materialih je najmanj neprofesionalna.
Glavne tehnične lastnosti baterij AA in AAA
Glavna razlika med prstnimi baterijami velikosti AA in AAA je velikost. In kot že omenjeno, določa zmogljivost.
| Velikost | Dolžina, mm | Premer, mm | Električna zmogljivost, mA⋅h | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Litij | Sol | Alkalna | Litij | ||
| AA | 50 | 14 | 1000 | 1500 | do 3000 |
| AAA | 44 | 10 | 550 | 750 | 1250 |
Ne pozabite, da je električna zmogljivost odvisna od toka praznjenja, njegova nazivna vrednost za katero koli vrsto celice pa ne presega nekaj deset miliamperov. Pri tokovih nad 100 mA bo zmogljivost baterije veliko manjša. To pomeni, da bo celica 1000 mA⋅h z razelektritvenim tokom 10 mA zdržala približno 100 ur. Če pa je tok praznjenja 200 mA, bo polnjenje zmanjkalo veliko prej kot v 5 urah. Zmogljivost se bo večkrat zmanjšala. Tudi električna zmogljivost katere koli celice se bo zmanjšala z nižjo temperaturo.
Glede na velikost in tehnologijo imajo baterije različno težo, čeprav je ta lastnost redko odločilna - teža opreme je v večini primerov veliko večja od teže nekaj baterij. Najpogosteje je to potrebno vedeti za namene skladiščenja in transporta galvanskih členov.
| Velikost | Teža, g | ||
|---|---|---|---|
| Soli | Alkalna | Litij | |
| AA | do 15 | do 25 | do 15 |
| AAA | 7-9 | 11-14 | do 10 |
Teža baterij je različna, odvisno ne le od tehnologije izdelave, ampak tudi od načina izdelave stekla. Lahko je prevlečen s kovino in plastiko ali v celoti prevlečen s polimerom. S tremi močnostnimi elementi lahko pridobite največ 30 gramov teže. To ni odločilno merilo za izbiro.
Življenjska doba je odvisna od toka samopraznjenja in kapacitete celice. Samopraznjenje je odvisno od tehnologije, zmogljivost - od faktorja oblike. Toda v praksi druga značilnost manj prispeva k uhajanju napolnjenosti med shranjevanjem. Vsaj tako zagotavljajo proizvajalci, ki navajajo približno enak rok trajanja celic AA in AAA. Na čas shranjevanja vpliva tudi temperatura, saj se čas shranjevanja skrajša z višanjem temperature.
| Velikost | Rok uporabnosti, leta | ||
|---|---|---|---|
| Soli | Alkalna | Litij | |
| AA, AAA | do 3 | do 5 | 12-15 |
Za solne celice obstaja še en problem. Pri baterijah nizke kakovosti lahko pušča elektrolit.Zato bo realni rok trajanja v tem primeru še krajši.
Viri energije lahko delujejo v različnih pogojih, vključno s temperaturo. In primernost galvanskih členov bo različna – tudi glede na tehnologijo izdelave. Omenjeno je bilo, da solne baterije ne delujejo dobro pri temperaturah pod lediščem. Litijeve baterije imajo kljub vsem svojim prednostim zgornjo mejo +55 ° C (spodnja meja - do minus 40 (običajno do minus 20), odvisno od proizvajalca.) Alkalne imajo širok razpon - približno od minus 30 do +60 ° C in so v tem pogledu najbolj univerzalni.
Če povzamemo, je treba opozoriti, da družina AA in AAA dejansko vključuje veliko število različic galvanskih členov. Možno je izbrati baterijo za širok razpon delovnih pogojev in širok razpon stroškov.
Povezani članki:
