Baterijų klasifikacija, tipai ir dydžiai

2024 Autorius: Priscilla Miln | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-18 05:49

Šiandien baterijos yra labiausiai paplitęs elektronikos ir mažų prietaisų maitinimo š altinis. Poreikis juos pakeisti iškyla gana dažnai. Tam, kad perkant naują galvaninį elementą būtų geriausias pasirinkimas, reikėtų atkreipti dėmesį ne tik į baterijų dydį ir gamintojo pavadinimą. Šiame straipsnyje bus atsakyta į šiuos klausimus: kokios formos yra šie maitinimo š altiniai? Kokie yra baterijų tipai pagal dydį? Kaip žymimi galvaniniai elementai ir į ką atkreipti dėmesį perkant, kad maitinimas tarnautų ilgai?

Baterijų tipai

Baterijos klasifikuojamos pagal medžiagas, iš kurių pagaminti jų aktyvieji komponentai: anodas, katodas ir elektrolitas.

Yra penkių tipų šiuolaikiniai maitinimo š altiniai:

• druska,
• šarminis,
• gyvsidabris,
• sidabras,
• litis.

Akumuliatorių tipai pagal dydį bus pateikti toliau. Dabar pažvelkime į kiekvieną iš jų atidžiaunurodytos galvaninių elementų klasės.

Druskos baterijos

Druskos baterijos buvo sukurtos XX amžiaus antroje pusėje. Jie pakeitė anksčiau buvusius mangano-cinko energijos š altinius. Baterijų matmenys nepasikeitė, tačiau kitokia šių galvaninių elementų gamybos technologija. Druskos maitinimo š altiniuose kaip elektrolitas naudojamas amonio chlorido tirpalas. Jame yra elektrodų, pagamintų iš cinko ir mangano oksido. Atskirų elektrolitų sujungimas atliekamas naudojant druskos tiltelį.

Pagrindinis tokių baterijų privalumas – maža kaina. Šios galvaninės baterijos yra pigiausios iš visų.

Druskos baterijų trūkumai:

• iškrovos laikotarpiu įtampa labai nukrenta;
• galiojimo laikas trumpas ir tik 2 metai;
• pasibaigus garantuotam galiojimo laikui, talpa sumažėja 30-40 procentų;
• esant žemai temperatūrai, talpa sumažinama iki beveik nulio.

Šarminės baterijos

Šios baterijos buvo išrastos 1964 m. Kitas šių maisto š altinių pavadinimas yra šarminis (iš anglų kalbos žodžio alkaline, kuris išvertus reiškia „šarminis“).

Šios baterijos elektrodai pagaminti iš cinko ir mangano dioksido. Šarminis kalio hidroksidas veikia kaip elektrolitas.

Šiandien šios baterijos yra labiausiai paplitusios, nes puikiai tinka daugeliuielektroniniai įrenginiai.

Šarminių maitinimo š altinių privalumai:

• turi didesnę talpą, palyginti su druska, ir dėl to ilgesnį tarnavimo laiką;
• gali veikti esant žemai aplinkos temperatūrai;
• pagerėjo sandarumas, tai yra, sumažėja nuotėkio tikimybė;
• yra ilgesnis 5 metų galiojimo laikas;
• turi mažesnį savaiminio išsikrovimo greitį, palyginti su druskos baterijomis.

Šarmingo maisto š altinių trūkumai:

• iškrovimo periodui būdingas laipsniškas išėjimo įtampos mažėjimas;
• Šarminės baterijos yra tokio pat dydžio kaip druskos baterijos, tačiau šarminių baterijų kaina ir svoris yra didesnės.

Mercury baterijas

Tokioje baterijoje anodas pagamintas iš cinko, katodas – iš gyvsidabrio oksido. Elektrodai atskiriami separatoriumi ir diafragma, impregnuota 40 % kalio hidroksido tirpalu. Čia kaip elektrolitas naudojamas šarmas. Dėl šios sudėties šis maitinimo š altinis gali veikti kaip baterija. Tačiau ciklinio veikimo metu galvaninis elementas suyra, sumažėja jo talpa.

Gyvsidabrio baterijų pranašumai:

• stabili įtampa;
• didelė talpa ir energijos tankis;
• gali palaikyti aukštą ir žemą aplinkos temperatūrą;
• ilgas 10 metų galiojimo laikas.

Gyvsidabrio trūkumaimaitinimo š altiniai:

• didelė kaina;
• galima pavojingo gyvsidabrio garų poveikio sumažinus slėgį;
• reikia patobulinti surinkimo ir šalinimo procesą.

Sidabrinės baterijos

Sidabrinėje baterijoje anodui naudojamas cinkas, o katodui – sidabro oksidas. Elektrolitas yra natrio arba kalio hidroksidas.

Šiai kategorijai priklauso laikrodžio baterijos, kurių matmenys bus pateikti žemiau. Sidabrinių energijos š altinių pranašumai yra šie:

• įtampos stabilumas;
• didelės talpos ir energijos tankio buvimas;
• atsparumas aplinkos temperatūrai;
• ilgas tarnavimo laikas ir saugojimas.

Šių baterijų trūkumas yra didelė jų kaina.

Ličio baterijos

Tokioje baterijoje katodas pagamintas iš ličio. Jis yra atskirtas nuo anodo separatoriumi ir diafragma, kuri yra impregnuota organiniu elektrolitu.

Ličio baterijų privalumai:

• pastovi įtampa;
• didelė talpa ir energijos tankis;
• energijos intensyvumo nepriklausomybė nuo apkrovos srovės;
• maža masė;
• ilgas galiojimo laikas iki 12 metų;
• atsparumas ekstremalioms temperatūroms.

Ličio baterijų trūkumai gali būti siejami tik su didele jų kaina.

Kaip minėta, maisto š altinių cheminė sudėtis skiriasi. Baterijų formos ir dydžiai taip pat labai skiriasi viena nuo kitos. Galvaniniai elementai yra skirtingo aukščio, skersmens ir įtampos. Apsvarstykite baterijų klasifikaciją pagal šiuos parametrus.

Baterijų klasifikavimas pagal dydį

Priklausomai nuo įtampos, aukščio, skersmens ir formos, maitinimo š altiniai gali būti susisteminti tam tikru būdu. Viena iš populiariausių klasifikavimo sistemų yra amerikietiška. Tai parodyta paveikslėlyje žemiau. Šis standartizavimas yra patogus ir naudojamas daugelyje šalių.

Pagal Amerikos sistemą maitinimo š altiniai klasifikuojami taip:

Vardas	Aukštis, mm	Skersmuo, mm	Įtampa, V
D	61, 5	34, 2	1, 5
C	50, 0	26, 2	1, 5
AA	50, 5	14, 5	1, 5
AAA	44, 5	10, 5	1, 5
PP3	48, 5	26, 5	9, 0

Be lentelėje nurodytos klasės, maitinimo š altiniai taip pat turi bendrą pavadinimą, kuris naudojamasžmonių. Pavyzdžiui, AA baterijos dydis yra panašus į žmogaus piršto dydį, todėl šio galvaninio elemento „liaudiškas“pavadinimas yra „pirštų“baterija arba „du A“. Tačiau maitinimo š altinis C paprastai vadinamas „coliais“. Galvaninis elementas D vadinamas „vaminiu“. O AAA baterija, kurios matmenys yra panašūs į mažiausio žmogaus piršto parametrus, ne veltui vadinama „mažuoju pirštu“, arba „trimis A“. PP3 maitinimo š altinis buvo pavadintas „krona“.

Be to, elektronikoje plačiai naudojamos miniatiūrinės apvalios baterijos, kurių dydžiai ir pavadinimai yra įvairūs. Daugiau informacijos apie sidabrines piliules ir tokių energijos š altinių klasifikaciją pateikiama toliau.

Baterijos "planšetiniai kompiuteriai": dydžiai ir pavadinimai

Kitas miniatiūrinės apvalios baterijos pavadinimas yra sausas elementas. Tokie maitinimo š altiniai susideda iš anodo, pagaminto iš sidabro oksido, cinko katodo ir elektrolito. Pastarasis yra pastos konsistencijos druskų mišinys.

Įvairūs gamintojai tokiems maitinimo š altiniams dažnai priskiria pavadinimus, kurie skiriasi nuo standartinių. Toliau pateikiama klasifikavimo lentelė, kurioje pateikiami alternatyvūs laikrodžių baterijų pavadinimai ir dydžiai.

Būtent šios miniatiūrinės sidabrinės „piliulės“priverčia veikti šiuolaikinių rankinių laikrodžių mechanizmus. Atėjus laikui keisti bateriją, gali kilti klausimas, koks maitinimo š altinis yra tinkamas šioje situacijoje? Pavyzdžiui, jei laikrodis naudojo elementą 399, galitevietoj to įdėkite miniatiūrinę bateriją, kuri, priklausomai nuo gamintojo, gali turėti pavadinimus V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW arba L927E. Šiais pavadinimais bus gaminama „planšetė“, kurios aukštis – 2,6 milimetro, o skersmuo – 9,5.

Baterijos dydis nėra vienintelis parametras, į kurį reikia atsižvelgti perkant maitinimo š altinius. Norėdami išmokti iššifruoti informaciją, esančią ant galvaninių elementų, turite susipažinti su pagrindiniais jų ženklinimo principais.

Baterijos ženklai

Tarptautinė elektrotechnikos komisija (IEC) sukūrė specialią žymėjimo sistemą, pagal kurią visi akumuliatoriai turi būti pažymėti. Informacija apie jo energijos intensyvumą, sudėtį, dydį, klasę ir įtampos vertę turi būti nurodyta maitinimo š altinio korpuse. Naudodami toliau pateiktą baterijos pavyzdį, atidžiau pažvelkime į visus žymėjimo elementus.

Informacija apie maitinimo š altinį rodo:

• galvaninio elemento elektros krūvis yra 15 Ah;
• maitinimo š altinio klasė – AA, tai yra „pirštinė“baterija;
• įtampa yra 1,5 volto.

Ką reiškia užrašas „LR6“? Tiesą sakant, tai yra ženklas, suteikiantis informaciją apie energijos š altinio cheminę sudėtį ir klasę. Akumuliatorių tipai turi šiuos raidžių pavadinimus:

• druska – R;
• šarminis – LR;
• sidabras –SR;
• litis – CR.

Baterijų klasės žymimos šiais skaičiais:

• D – 20;
• C–14;
• AA-6;
• AAA-03;
• PP3 – 6/22.

Dabar galite iššifruoti žymėjimą LR6 aukščiau esančiame paveikslėlyje. Raidės čia rodo, kad tai yra šarminis galvaninis elementas, o skaičius nurodo "piršto" baterijos dydį, tai yra, tai rodo, kad maitinimo š altinis priklauso AA klasei.

Taikymo sritis ir baterijų pasirinkimo ypatybės

Visų pirma reikia pažymėti, kad visi galvaniniai elementai atitinka unifikacijos reikalavimus, tai yra, vartotojas gali nesunkiai pakeisti vieno gamintojo maitinimo š altinį panašiu kito akumuliatoriumi. Yra tik vienas įspėjimas: viename įrenginyje neturėtumėte naudoti skirtingų įmonių gaminamų arba, be to, skirtingiems tipams priklausančių srovės š altinių. Tai žymiai sumažins akumuliatoriaus veikimo laiką.

Renkantis maitinimo š altinius, reikia atkreipti dėmesį į pakuotę. Dažnai gamintojas ant jo nurodo įrenginius, kuriuose rekomenduojama naudoti būtent šias baterijas. Jei ši informacija nepateikiama, toliau pateikti patarimai padės teisingai pasirinkti.

Druskos baterijos yra mažos 0,6–0,8 Ah talpos ir naudojamos mažai energijos suvartojančiuose įrenginiuose. Tai gali būti nuotolinio valdymo pultai, elektroniniai termometrai, testeriai, grindų ar virtuvinės svarstyklės. Druskos elementus taip pat galima naudoti kaip laikrodžių baterijas. Tokių srovės š altinių matmenys yra panašūs į atitinkamusšarminių parametrų, tačiau jų taikymo sritys labai skiriasi. Juk jei druskos baterijas naudosite įrenginiuose su elektros varikliu, žibintuvėliais ar fotoaparatais, tai jų tarnavimo laikas gali siekti vos 20-30 minučių. Tokie galvaniniai elementai nėra skirti didelėms apkrovoms.

Šarminės baterijos turi gana didelę 1,5–3,2 Ah talpą. Tai leidžia juos sėkmingai naudoti įrenginiuose, kuriuose suvartojama daugiau energijos. Tokie prietaisai yra skaitmeniniai fotoaparatai su blykste, žibintuvėliai, vaikiški žaislai, biuro telefonai, kompiuterių pelės ir kt. Specialiai fotoaparatams sukurtos baterijos energiją išskiria greičiau. Tai teigiamai veikia kamerų greitį. Jei mažai energijos suvartojančiuose įrenginiuose naudosite šarminį maitinimo š altinį, baterijos parodys puikius rezultatus, jų tarnavimo laikas bus keleri metai.

Prieš 20–30 metų gyvsidabrio baterijos buvo plačiai naudojamos tokiuose įrenginiuose kaip elektroniniai laikrodžiai, širdies stimuliatoriai, klausos aparatai ir kariniai prietaisai. Iki šiol šių energijos š altinių naudojimas yra ribotas. Daugelyje šalių draudžiama gaminti ir eksploatuoti tokius elektrocheminius elementus dėl to, kad gyvsidabris yra toksiška medžiaga. Naudojant šiuos srovės š altinius, būtina organizuoti jų atskirą surinkimą ir šalinimą pagal saugos reikalavimus.

Sidabrinės baterijos nėra plačiai naudojamosdėl brangios metalo kainos. Tačiau tokio tipo miniatiūriniai maitinimo š altiniai plačiai naudojami laikrodžiuose, nešiojamųjų kompiuterių ir kompiuterių pagrindinėse plokštėse, klausos aparatuose, muzikos kortelėse, klavišų pakabukuose ir kituose įrenginiuose, kuriuose negalima naudoti didesnių baterijų.

Ličio baterijos tarnauja ilgiau nei geriausios šarminės baterijos. Todėl tokie maitinimo š altiniai naudojami įrenginiuose, kurie sunaudoja daug energijos. Tai gali būti kompiuterinė ir fotografijos įranga, medicinos įranga.

Išvada

Akumuliatorius yra gaminys, kuris, nepaisant mažo dydžio, gali būti pavojingas. Negalite išardyti maitinimo š altinio, mesti į ugnį ir, žinoma, pabandyti įkrauti. Tinkle galite rasti patarimų, kaip suteikti baterijai antrą gyvenimą. Nemėginkite tokių eksperimentų, nes tai gali būti pavojinga.

Perkant naujas baterijas, atkreipkite dėmesį ne tik į gamintoją ir tinkamus dydžius, bet ir į maitinimo š altinių cheminę sudėtį. Norėdami tai padaryti, turite mokėti perskaityti etiketę. Tinkamai parinktos baterijos jums tarnaus ilgai ir kokybiškai.