Prijenosna oprema male snage često je dizajnirana da se napaja malim suhim ćelijama koje nisu dizajnirane za ponovno punjenje. U svakodnevnom životu takvi jednokratni kemijski izvori napona nazivaju se baterije. Popularne su baterije standardnih veličina AA i AAA. Ova slova označavaju vanjski format baterije. Unutarnja struktura može biti potpuno drugačija. U ovom faktoru oblika proizvode se različite vrste baterija, uključujući punjive (akumulatori).
Sadržaj
Što je baterija
Izraz "baterija" nije sasvim točan. Baterija je izvor energije koji se sastoji od nekoliko elemenata. Dakle, punopravna baterija može se nazvati elementom 3R12 (3LR12) - "kvadratna baterija" (336 prema sovjetskoj klasifikaciji) - koja se sastoji od tri elementa.Također, baterija se sastoji od 6 ćelija elementa 6R61 (6LR61) - "Krona", "Korund". No, naziv "baterija" u svakodnevnom životu također se primjenjuje na jednoelementne kemijske izvore energije, uključujući veličine AA i AAA. U engleskoj terminologiji, jedan element se naziva Cell, a baterija od dva ili više izvora napona naziva se Battery.
Takvi elementi su hermetički zatvorene cilindrične posude. Oni prolaze transformaciju kemijsku energiju u električnu. Reagensi (oksidacijsko sredstvo i redukcijsko sredstvo) koji stvaraju EMF stavljaju se u čašu od cinka ili čelika. Dno stakla služi kao negativni terminal. Prije je cijela vanjska površina stakla bila data ispod negativnog pola, ali je taj put doveo do čestih kratkih spojeva. Osim toga, površina cilindra je bila izložena koroziji, što je dovelo do smanjenja vijeka trajanja i skladištenja elementa. U modernim baterijama, premaz se nanosi izvana za zaštitu od korozije i služi kao izolacija od kratkih spojeva. Strujni kolektor pozitivnog pola je grafitna šipka, koja se izvlači.
Vrste baterija
Baterije su razvrstane u kategorije prema različitim kriterijima. Glavni treba prepoznati kao kemijski sastav - tehnologiju dobivanja EMF-a. Za praktičnu upotrebu, postoji još nekoliko različitih karakteristika.
Po kemijskom sastavu
Razlika potencijala na polovima galvanskih ćelija nastaje zbog kemijske reakcije između tvari u otopini elektrolita i prestaje kada sastojci potpuno reagiraju. Potrebne procese možete postići na različite načine. Prema ovom kriteriju baterije se dijele na:
- Sol. Tradicionalna vrsta baterija, izumljena prije oko 100 godina.Reakcija između cinka i mangan dioksida događa se u elektrolitnom mediju - zgusnutoj otopini amonijeve soli. Uz malu težinu i nisku cijenu, ovi elementi imaju niz značajnih nedostataka:
- mala nosivost;
- sklonost samopražnjenju tijekom skladištenja;
- slabe performanse na niskim temperaturama.
Tehnologija proizvodnje smatra se zastarjelom, stoga se takvi elementi na tržištu galvanskih ćelija istiskuju novim tipovima.
- Alkalni (alkalni) elementi smatraju se modernijim. Oni su raspoređeni na isti način, ali je elektrolit alkalna otopina (kalijev hidroksid). Ove baterije imaju prednosti u odnosu na fiziološke:
- veliki kapacitet i nosivost;
- niska struja samopražnjenja određuje dugi vijek trajanja;
- dobre performanse na niskim temperaturama.
To morate platiti velikom težinom i povećanom cijenom.
- Najnaprednije stanice trenutno su litij (ne smije se miješati s litij baterijama!). Kao "plus" reagens koriste litij, negativan može biti različit. Kao elektrolit koriste se i razne tekućine. Ova tehnologija vam omogućuje da dobijete elemente koji imaju sljedeće prednosti:
- mala težina (manja od drugih vrsta);
- dugi vijek trajanja zbog vrlo niskog samopražnjenja;
- povećan kapacitet i nosivost.
S druge strane ljestvice - visoka cijena.
Prema ove tri tehnologije proizvode se elementi veličine AA i AAA. Vrijedno je spomenuti još dvije vrste baterija:
- Merkur;
- srebro.
Prema ovim tehnologijama proizvode se uglavnom baterije tipa disk.Takvi elementi imaju svoje prednosti i nedostatke, ali dani živinih baterija su odbrojani - međunarodni sporazumi sugeriraju smanjenje obujma proizvodnje i potpunu zabranu proizvodnje u narednim godinama.
Po veličini
Veličina (točnije, volumen) baterije jedinstveno određuje njen električni kapacitet (u granicama tehnologije) - što se više reagensa može staviti u cilindar, to je reakcija dulje. Kapacitet slane ćelije veličine AA bit će veći od kapaciteta AAA solne ćelije. Dostupni su i drugi faktori oblika AA baterija:
- A (veći od AA);
- AAAA (manje od AAA);
- C - srednja duljina i povećana debljina;
- D - povećana duljina i debljina.
Ove vrste elemenata nisu toliko popularne, njihov opseg je ograničen. Obje vrste proizvode se samo alkalnom i solnom tehnologijom.
Po nazivnom naponu
Nazivni napon jednoćelijske baterije određen je njezinim kemijskim sastavom. Pojedinačne alkalne, slane galvanske ćelije u praznom hodu daju napon od 1,5 V. Litijevi izvori napajanja dostupni su i s naponom od 1,5 V (za kompatibilnost s drugim tipovima) i s povećanim naponom (do 3 V). Ali u veličinama koje se razmatraju, možete kupiti samo jedan i pol volt - kako biste izbjegli zabunu.
Za nove baterije, napon pod nazivnim opterećenjem je blizu ove vrijednosti. Što se kemijski izvor više prazni, to više izlazni napon pada pod opterećenjem.
Stanice se mogu skupljati u baterije. Tada izlazni napon postaje višekratnik napona jednog elementa. Dakle, baterija 6R61 ("Krona") sadrži 6 jedno i pol voltnih ćelija.Daju ukupan napon od 9 volti. Veličina svake ćelije je mala, a kapacitet takve baterije je nizak.
Ono što se baterije zove prst i mali prst
Obje ove veličine galvanskih ćelija pripadaju klasi prstnih baterija. Ovaj tehnički izraz koristi se još od sovjetskih vremena za označavanje baterija sličnog oblika. SSSR je proizvodio jednoelementne solne stanice "Uran M" (316) i alkalne "Quantum" (A316), koje odgovaraju trenutnom tipu AA. Postojali su i drugi cilindrični prstni elementi drugih veličina i proporcija.
U 1990-ima, trgovci na tržištima skovali su pojam "mali prst" baterije kako bi razlikovali AAA ćelije od drugih faktora oblika. Ovo ime postalo je rašireno u svakodnevnom životu. Ali korištenje u tehničkim materijalima je u najmanju ruku neprofesionalno.
Glavne tehničke karakteristike AA i AAA baterija
Glavna razlika između AA i AAA baterija za prste je veličina. I on, kao što je već spomenuto, određuje kapacitet.
| Veličina | Duljina, mm | Promjer, mm | Električni kapacitet, mAh | ||
|---|---|---|---|---|---|
| litij | Sol | alkalni | litij | ||
| AA | 50 | 14 | 1000 | 1500 | do 3000 |
| AAA | 44 | 10 | 550 | 750 | 1250 |
Treba imati na umu da električni kapacitet ovisi o struji pražnjenja, a njegova nominalna vrijednost za bilo koju vrstu elemenata ne prelazi nekoliko desetaka miliampera. Pri strujama iznad 100 mA kapacitet baterije će biti znatno manji. To znači da će ćelija od 1000 mAh, ispražnjena strujom od 10 mA, trajati oko 100 sati. Ali ako je struja pražnjenja 200 mA, tada će se punjenje iscrpiti mnogo ranije od 5 sati. Kapacitet će se nekoliko puta smanjiti. Također, električni kapacitet bilo kojeg elementa će se smanjiti s padom temperature.
Ovisno o veličini i tehnologiji, baterije imaju različite težine, iako je ova karakteristika rijetko odlučujuća - masa opreme u većini slučajeva znatno premašuje težinu nekoliko baterija. Češće je to potrebno znati za potrebe skladištenja i transporta galvanskih ćelija.
| Veličina | Težina, g | ||
|---|---|---|---|
| Sol | alkalni | litij | |
| AA | do 15 | do 25 | do 15 |
| AAA | 7-9 | 11-14 | do 10 |
Težina baterija varira, ovisno ne samo o tehnologiji proizvodnje, već io načinu proizvodnje stakla. Može biti metal s plastičnim premazom ili potpuno polimer. S tri elementa snage možete osvojiti u najboljem slučaju 30 grama težine. Malo je vjerojatno da to može postati odlučujući kriterij pri odabiru.
Vijek trajanja određen je strujom samopražnjenja i kapacitetom ćelije. Samopražnjenje ovisi o tehnologiji, kapacitet ovisi o faktoru oblika. Ali u praksi, druga karakteristika manje doprinosi curenju punjenja tijekom skladištenja. Barem tako uvjeravaju proizvođači, ukazujući na približno ista razdoblja u skladištima za AA i AAA elemente. Temperatura također utječe na rok trajanja - s njezinim povećanjem rok trajanja se smanjuje.
| Veličina | Rok trajanja, godine | ||
|---|---|---|---|
| Sol | alkalni | litij | |
| AA, AAA | do 3 | do 5 | 12-15 |
Elementi soli imaju još jedan problem. Baterije niske kvalitete mogu propuštati elektrolit. Stoga će stvarni rok trajanja u ovom slučaju biti još kraći.
Napajanja mogu raditi u različitim uvjetima, uključujući temperaturu. I prikladnost galvanskih ćelija bit će različita - također ovisno o tehnologiji proizvodnje. Spomenuto je da solne baterije ne rade dobro na temperaturama ispod nule.Litij, unatoč svim svojim prednostima, ima gornju granicu od +55 ° C (donja granica je do minus 40 (obično do minus 20), ovisno o proizvođaču). Alkalne imaju širok raspon - od oko minus 30 do +60 ° C i u tom su pogledu najsvestraniji.
Sumirajući, treba napomenuti da obitelji AA i AAA zapravo uključuju velik broj varijacija galvanskih ćelija. Možete odabrati bateriju za širok raspon radnih uvjeta i širok raspon troškova.
Slični članci:
