Батарейки и аккумуляторы

Любая батарея состоит из трех основных элементов – двух электродов, называемых анодом и катодом, и электролита находящегося между ними. Возникновение электрического тока – это побочный результат окислительно-восстановительной реакции идущей между электродами. Выходной ток, напряжение и другие параметры батареи зависят от выбранных материалов анода, катода и электролита, а также конструкции самого элемента питания.

Все элементы питания можно разделить на две группы: первичные и вторичные. Первичные элементы питания предназначены для однократного использования до полной разрядки. В состав первичны элементов питания солевые и щелочные элементы на основе цинк/диоксид марганца, миниатюрные на основе цинк/диоксид марганца, цинк/оксид серебра, цинк/оксид ртути, воздушно-цинковые, литиевые.

Вторичные элементы питания(аккумуляторы) предназначены для многократной перезарядки. Вторичные - это никель-кадмиевые, никель-металлгидридные и литий-ионные аккумуляторы. Каждая группа имеет определенные параметры.

Обозначение элементов питания

Распространено следующее обозначение: D, C, AA, AAA, AAAA (по уменьшению размера, начиная с самого большого цилиндрического элемента D). Из этого обозначения не ясен химический состав элемента, но зато можно быстро подобрать элемент питания по размеру. Сейчас завоевывает признание международный стандарт обозначений: LR20, LR14, LR6, LR03, 6F22 (9-вольтовая "крона"). Он содержит много дополнительной информации. В таком обозначении содержится много дополнительной информации:

- первая буква: L – щелочной элемент; отсутствие буквы – солевой элемент; RX – аккумулятор;

- вторая буква: R – цилиндрическая форма; F – плоская батарея;

- цифры в конце: порядковый номер в международной классификации.

Первичные элементы питания

Солевые имеют напряжение 1,6 В. Емкость среди элементов питания наименьшая, она составляет 400-800 мАч. Солевые элементы питания предназначены для работы в устройствах с низким и средним потреблением тока. Это могут быть часы, пульты дистанционного управления, сигнализации. Рекомендуют чередовать комплекты новых и уже поработавших батареек, не дождавшись полного разряда. Солевые элементы можно использовать в широком диапазоне температур от -20 до 55 градусов Цельсия.

Щелочные элементы имеют напряжение 1,5 В. Емкость составляет 1500-3000 мАч. Так как емкость щелочных элементов питания в несколько раз больше раз больше чем у солевых, то их целесообразно использовать их в устройствах со средним и высоким потреблением энергии. Таких, как фотовспышки, портативные радиостанции, плееры, диктофоны и мощные фонари. Щелочные элементы имеют диапазон рабочих температур от -30 до 55 градусов Цельсия.

Воздушно-цинковые имеют напряжение 1,4 В, емкость от 70 до 600 мАч и могут эксплуатироваться в диапазоне температур от -18 до 50 градусов Цельсия. Одним из активных элементов электрохимической реакции выступает воздух. Поэтому конструкция элементов предполагает наличие отверстий для беспрепятственного поступления воздуха. Применяются в слуховых аппаратах, реже в фототехнике.

Литиевые обычно выпускаются в "кнопочном" исполнении с напряжением 1,5 и 3 В. Литиевые элементы характеризуются наибольшим напряжением при минимальных габаритах, работоспособны в широком интервале температур - от -30 до 65 градусов Цельсия. Недостаток – высокая стоимость. Применяются в фотографическом оборудовании, в наручных часах, калькуляторах, для поддержания памяти компьютеров и в схемах резервного питания.

Вторичные элементы питания

Вторичные элементы питания по применению можно разделить на две основных группы: бытовые аккумуляторы(те которые взаимозаменяемы с первичными элементами) и промышленные.  Промышленные аккумуляторы используются в портативных компьютера, телефонах, рациях, сборках аккумуляторных батарей, видеокамерах.

Распространенные системы аккумуляторов:

- никель-кадмиевая: напряжение питания 1,2 В, способны выдерживать до 1000 циклов заряд-разряд, имеют емкость до 1100 мАч (для элемента размера АА). Применяются в устройствах со средним и высоким потреблением тока. В современных аккумуляторах этого типа устранен «эффект памяти» при заряде. Недостатком является экологическая не безопасность в виду присутствия солей кадмия;

 - никель-металлгидридная: напряжение питания 1,2 В, емкость выше чем у никель-кадмиевых. По составу своему,  не могут иметь «эффекта памяти» при заряде. Экологически безопасны. При заряде необходимо следить за температурой – необходимо специальное зарядное устройство. Боятся перегрева при зарядке, переполюсовке при заряде(если элементы с разным уровнем заряда) и охлаждения; 

 - литий-ионная: имеет наибольшую емкость, более 1000 циклов перезарядки, экологически безопасны, не имеют «эффекта памяти», работают в широком диапазоне температур. Применяются в энергоемких устройствах(видеокамеры, переносные ПК).

 Свинцовые элементы в  основном используют для пуска двигателей автомобилей.  В них также есть аноды, сделанные из ячеистого свинца, и катоды — из оксида свинца. Оба электрода погружены в электролит — серную кислоту. Из-за свинца эти батареи очень тяжелы.

Технология позволяет модернизировать аккумуляторы для специальных нужд, например для использования в устройствах с большими циклами разряда (где батареи используются в качестве единственного источника питания) или в устройствах обеспечения бесперебойного питания, например, в больших центрах обработки информации. Свинцовые батареи также обладают низким внутренним сопротивлением и поэтому могут вырабатывать очень большие токи. В отличие никель-кадмиевых, они не подвержены эффекту памяти. Кроме того, такие батареи достаточно долго живут и они предсказуемы. Не маловажным приимуществом свинцовых элементов питания их относительно низкая стоимость.

Более подробную информацию Вы можете получить у специалистов компании Партнёр, а так же купить электронные компоненты.

 

дизайн
Компания Сансити