Kokių tipų baterijos egzistuoja: kuo skiriasi AA ir AAA pirštų baterijos

Mažos galios nešiojama įranga dažnai suprojektuota taip, kad ją maitintų maži sausieji elementai, kurie nėra skirti įkrauti. Kasdieniame gyvenime tokie vienkartiniai cheminės įtampos šaltiniai vadinami baterijomis. Populiarios yra AA ir AAA standartinių dydžių baterijos. Šios raidės nurodo išorinį baterijos formatą. Vidinė struktūra gali būti visiškai kitokia. Šiuo atveju gaminamos įvairių tipų baterijos, įskaitant įkraunamus (akumuliatoriai).

Kas yra baterija

Sąvoka „baterija“ nėra visiškai teisinga. Baterija yra energijos šaltinis, sudarytas iš kelių elementų. Taigi visavertis akumuliatorius gali būti vadinamas 3R12 (3LR12) elementu - „kvadratine baterija“ (336 pagal sovietinę klasifikaciją), sudarytą iš trijų elementų.Taip pat bateriją sudaro 6 elemento 6R61 (6LR61) elementai - „Krona“, „Korund“. Tačiau pavadinimas „baterija“ kasdieniame gyvenime taip pat taikomas vieno elemento cheminiams energijos šaltiniams, įskaitant AA ir AAA dydžius. Anglų kalba kalbant, vienas elementas vadinamas elementu, o dviejų ar daugiau įtampos šaltinių baterija – baterija.

Tokie elementai yra hermetiškai sandarūs cilindriniai indai. Jie patiria transformaciją cheminė energija paverčiama elektros energija. Reagentai (oksidatorius ir reduktorius), kurie sukuria EML, dedami į cinko arba plieno stiklinę. Stiklo apačia tarnauja kaip neigiamas gnybtas. Anksčiau visas išorinis stiklo paviršius buvo duodamas po neigiamu poliumi, tačiau šis kelias lėmė dažnus trumpuosius jungimus. Be to, cilindro paviršius buvo paveiktas korozijos, todėl sutrumpėjo elemento tarnavimo laikas ir laikymas. Šiuolaikinių baterijų išorėje yra padengta danga, apsauganti nuo korozijos ir naudojama kaip izoliacija nuo trumpojo jungimo. Teigiamo poliaus srovės kolektorius yra grafito strypas, kuris išvedamas.

Baterijų tipai

Baterijos skirstomos į kategorijas pagal skirtingus kriterijus. Pagrindinis turėtų būti pripažintas chemine sudėtimi - EML gavimo technologija. Praktiniam naudojimui yra dar keletas skirtingų charakteristikų.

Pagal cheminę sudėtį

Potencialų skirtumas galvaninių elementų poliuose susidaro dėl cheminės reakcijos tarp elektrolito tirpale esančių medžiagų ir sustoja, kai sudedamosios dalys visiškai sureaguoja. Reikiamus procesus galite pasiekti įvairiais būdais. Pagal šį kriterijų baterijos skirstomos į:

1. Druska. Tradicinis baterijų tipas, išrastas maždaug prieš 100 metų.Reakcija tarp cinko ir mangano dioksido vyksta elektrolito terpėje – sutirštintame amonio druskos tirpale. Be mažo svorio ir mažos kainos, šie elementai turi keletą reikšmingų trūkumų:

• maža apkrova;
• polinkis savaime išsikrauti sandėliavimo metu;
• prastas veikimas žemoje temperatūroje.

Gamybos technologija laikoma pasenusia, todėl tokius elementus galvaninių elementų rinkoje išstumia nauji tipai.

2. Šarminiai (šarminiai) elementai laikomi modernesniais. Jie yra išdėstyti taip pat, tačiau elektrolitas yra šarminis tirpalas (kalio hidroksidas). Šios baterijos turi pranašumų prieš fiziologinius:

• didelė talpa ir keliamoji galia;
• maža savaiminio išsikrovimo srovė lemia ilgą galiojimo laiką;
• geras veikimas žemoje temperatūroje.

Už tai reikia mokėti su dideliu svoriu ir didesne kaina.

3. Šiuo metu pažangiausios ląstelės yra ličio (nereikia painioti su ličio baterijomis!). Jie naudoja kaip „pliusą“ reagentą ličio, neigiamas gali būti skirtingas. Įvairūs skysčiai taip pat naudojami kaip elektrolitas. Ši technologija leidžia gauti elementus, kurie turi šiuos privalumus:

• lengvas svoris (mažiau nei kitų tipų);
• ilgas galiojimo laikas dėl labai mažo savaiminio išsikrovimo;
• padidinta talpa ir apkrova.

Kitoje skalės pusėje – didelė kaina.

Pagal šias tris technologijas gaminami AA ir AAA dydžių elementai. Verta paminėti dar du baterijų tipus:

• gyvsidabris;
• sidabras.

Pagal šias technologijas daugiausia gaminamos disko tipo baterijos.Tokie elementai turi savų privalumų ir trūkumų, tačiau gyvsidabrio baterijų dienos suskaičiuotos – tarptautinės sutartys siūlo artimiausiais metais mažinti gamybos apimtis ir visiškai uždrausti gamybą.

Pagal dydį

Akumuliatoriaus dydis (tiksliau, tūris) vienareikšmiškai lemia jos elektrinę talpą (technologijos ribose) – kuo daugiau reagentų galima įdėti į cilindrą, tuo ilgiau trunka reakcija. AA dydžio druskos kameros talpa bus didesnė nei AAA druskos kielės talpa. Taip pat yra ir kitų AA baterijų formų:

• A (didesnis nei AA);
• AAAA (mažiau nei AAA);
• C - vidutinio ilgio ir padidinto storio;
• D - padidintas ilgis ir storis.

Šio tipo elementai nėra tokie populiarūs, jų taikymo sritis yra ribota. Abi rūšys gaminamos tik šarminėmis ir druskos technologijomis.

Pagal vardinę įtampą

Vieno elemento akumuliatoriaus vardinė įtampa nustatoma pagal jo cheminę sudėtį. Pavieniai šarminiai, druskingi galvaniniai elementai tuščiąja eiga išduoda 1,5 V įtampą. Galimi tiek 1,5 V įtampos (suderinamumui su kitais tipais), tiek padidintos įtampos (iki 3 V) ličio maitinimo šaltiniai. Tačiau svarstomuose dydžiuose galite nusipirkti tik pusantro volto elementus - kad išvengtumėte painiavos.

Naujų akumuliatorių įtampa esant vardinei apkrovai yra artima šiai vertei. Kuo daugiau išleidžiamas cheminis šaltinis, tuo labiau krenta išėjimo įtampa veikiant apkrovai.

Ląstelės gali būti surenkamos į baterijas. Tada išėjimo įtampa tampa vieno elemento įtampos kartotiniu. Taigi, akumuliatoriuje 6R61 ("Krona") yra 6 pusantro volto elementai.Jie išskiria bendrą 9 voltų įtampą. Kiekvienos ląstelės dydis yra mažas, o tokios baterijos talpa maža.

Kokios baterijos vadinamos pirštu ir mažuoju pirštu

Abu šie galvaninių elementų dydžiai priklauso pirštinių baterijų klasei. Šis techninis terminas nuo sovietinių laikų vartojamas panašios formos akumuliatoriams apibūdinti. SSRS gamino vieno elemento druskos ląsteles „Uranus M“ (316) ir šarminius „Kvantus“ (A316), atitinkančius dabartinį AA tipą. Taip pat buvo ir kitų kitokio dydžio ir proporcijų cilindrinių pirštų elementų.

Dešimtajame dešimtmetyje prekybininkai rinkose sukūrė terminą „mažojo piršto“ baterijos, kad atskirtų AAA elementus nuo kitų formos veiksnių. Šis vardas plačiai paplito kasdieniame gyvenime. Bet naudoti jį techninėse medžiagose yra bent jau neprofesionalu.

Pagrindinės AA ir AAA baterijų techninės charakteristikos

Pagrindinis skirtumas tarp AA ir AAA pirštų baterijų yra dydis. Ir jis, kaip jau minėta, lemia pajėgumą.

Reikia atsiminti, kad elektrinė talpa priklauso nuo iškrovos srovės, o jos nominali vertė bet kokio tipo elementams neviršija kelių dešimčių miliamperų. Kai srovė viršija 100 mA, akumuliatoriaus talpa bus daug mažesnė. Tai reiškia, kad 1000 mAh talpos elementas, iškraunamas 10 mA srove, tarnaus apie 100 valandų. Bet jei iškrovos srovė yra 200 mA, tada įkrovimas bus išeikvotas daug anksčiau nei po 5 valandų. Talpa sumažės kelis kartus. Be to, mažėjant temperatūrai mažės bet kurio elemento elektrinė talpa.

Priklausomai nuo dydžio ir technologijos, akumuliatoriai turi skirtingą svorį, nors ši charakteristika retai būna lemiama – įrangos masė daugeliu atvejų gerokai viršija kelių baterijų svorį. Dažniau tai būtina žinoti galvaninių elementų laikymo ir transportavimo tikslais.

Akumuliatorių svoris kinta, priklauso ne tik nuo gamybos technologijos, bet ir nuo stiklo gamybos būdo. Jis gali būti metalinis su plastikine danga arba visiškai polimerinis. Su trimis jėgos elementais galite laimėti geriausiu atveju 30 gramų svorio. Vargu ar tai gali tapti lemiamu kriterijumi renkantis.

Tinkamumo laikas priklauso nuo savaiminio išsikrovimo srovės ir elementų talpos. Savaiminis išsikrovimas priklauso nuo technologijos, talpa – nuo ​​formos faktoriaus. Tačiau praktiškai antroji charakteristika mažiau prisideda prie įkrovos nuotėkio saugojimo metu. Bent jau taip tikina gamintojai, AA ir AAA elementų sandėliuose nurodydami maždaug vienodus laikotarpius. Temperatūra taip pat turi įtakos galiojimo laikui – jai didėjant, tinkamumo laikas mažėja.

Druskos elementai turi kitą problemą. Iš žemos kokybės baterijų gali ištekėti elektrolitas. Todėl tikrasis galiojimo laikas šiuo atveju bus dar trumpesnis.

Maitinimo šaltiniai gali būti naudojami įvairiomis sąlygomis, įskaitant temperatūrą. O galvaninių elementų tinkamumas bus skirtingas – taip pat priklausomai nuo gamybos technologijos. Buvo paminėta, kad druskos baterijos blogai veikia esant žemesnei nei nulio temperatūrai.Ličio, nepaisant visų privalumų, viršutinė riba yra +55 ° C (apatinė riba yra iki minus 40 (dažniausiai iki minus 20), priklausomai nuo gamintojo). Šarminės turi platų diapazoną - nuo maždaug minus 30 iki +60 ° C ir šiuo atžvilgiu yra universaliausios.

Apibendrinant, reikia pažymėti, kad AA ir AAA šeimos iš tikrųjų apima daugybę galvaninių elementų variantų. Galite pasirinkti bateriją įvairioms eksploatavimo sąlygoms ir įvairioms kainoms.

Panašūs straipsniai: