Какие бывают виды и типы батареек?
Устройства, не подключающиеся к электрической сети, удобны в эксплуатации. Для питания таких приборов используются различные виды батареек. Выбирают элемент, учитывая емкость, размер и некоторые другие технические характеристики.
История создания батареек
Прототип химического источника электрического напряжения появился в 1867 г. Внешний вид батареи сильно отличался от такового у более современных моделей. Компания Everedy впервые начала массовое производство элементов питания. Их использовали в угледобывающей промышленности и мореплавании.
Большой вклад в совершенствование батареек сделала американская компания Duracell, производившая небольшие и дешевые источники тока. Они имели вид цилиндра с графитовым стержнем, погруженным в оксид марганца.
До середины 20 в. конструкция батареи не менялась.
Позже были разработаны литий-ионные аккумуляторы, отличающиеся большой емкостью и возможностью перезарядки. Современные батарейки имеют разные конструкции и химические составы.
Виды батареек по химическому составу
Наиболее часто функции источников напряжения выполняют цинково-марганцевые и литиевые составы. Существуют и другие типы элементов питания.
Солевые
Изделие такого типа стоит недорого, что объясняется низкой энергоемкостью. Элемент имеет разные размеры. Принцип работы основывается на вступлении диоксида марганца в химические реакции. Цинк выступает в роли анода и корпуса. Проводит ток хлорид аммония, находящийся в распределительных отверстиях. Вещество представляет собой вязкую субстанцию. Солевые батареи используются для питания устройств, потребляющих небольшое количество энергии.
К преимуществам таких элементов относятся:
- низкая стоимость;
- простая конструкция;
- удобство в применении;
- возможность использования в бытовых условиях.
Отрицательными качествами считаются:
- чувствительность к перепадам температур;
- небольшой срок хранения;
- быстрая потеря заряда;
- невозможность повторной зарядки;
- высокий риск утечки солевого компонента.
Серебряные элементы
Конструкция включает серебряный катод, цинковый анод и электролитный состав. Принцип действия аналогичен с таковым у ртутных элементов. Серебряные батарейки устанавливаются в наручные часы.
Их отличают такие особенности:
- бесперебойная работа при низких температурах;
- подача высокого напряжения;
- увеличенная емкость.
Батарейки не утрачивают заряд при длительном хранении. Единственным недостатком считают высокую стоимость.
Щелочные или алкалиновые
Алкалиновыми называются источники, где электрическое напряжение возникает за счет преобразования вязкого гидроксида кальция. Цинковый анод пребывает в порошкообразном состоянии. Катод производится из диоксида магния. Материал устойчив к коррозии, что помогает продлить срок службы батареи.
По сравнению с солевыми элементами алкалиновые имеют большую емкость. Они могут использоваться при низкой температуре. Их применяют люди, занимающихся строительством, поиском металла, плаванием.
Ртутные батарейки
В прошлом ртутные источники питания устанавливались в фотоаппараты, космические и военные приборы. Элементы содержат ртутно-цинковый состав. Для улучшения характеристик батарейки электроды покрывают серебром и гидроксидом магния.
Изделия выделяют токсичные пары, поэтому сейчас практически не используются.
К преимуществам относят нечувствительность к изменению температур, возможность восстановления заряда. Источники выдают постоянное напряжение и служат не менее 2 лет.
Литиевые
Существует 3 разновидности литиевых батарей:
- С твердыми катодами.
Эти части аккумулятора состоят из лития. В качестве анода используются сульфиды или оксиды. Напряжение достигает 1,5 В. Устройства применяются часто, что объясняется нечувствительностью к перепадам температур, высокой емкостью и низкой потерей заряда. - С жидким окислителем.
Источником напряжения является диоксид серы, погружаемый в вязкий раствор тионилхлорида. Катоды представляют собой алюминиевые пластины с углеродистым напылением. Бромид лития выступает в роли проводника электричества. При установке в мощные устройства батарея быстро разряжается. Некоторые элементы питания содержат токсичные вещества или взрываются при неправильной эксплуатации. - С йодом.
Вещество является окислителем, литий — восстановителем. Заряд сохраняется в течение длительного времени. Батарейки используются для поддержания работы кардиостимуляторов.
Типы батареек по размеру и форме
Существуют источники питания разных размеров и форм. Для классификации батареек используют американскую или европейскую систему. Определить тип батареи помогают специальные таблицы. Изделие помечается маркировкой в соответствии с американской системой.
Самыми востребованными являются такие батарейки:
- Пальчиковая (АА). Имеет форму тонкого цилиндра высотой 5 см. Если на корпусе присутствует обозначение L, источником напряжения является щелочной состав.
- Мизинчиковая (ААА). Представляет собой цилиндр высотой 42-44 мм. Устанавливается в детские игрушки, электронные часы и ручные фонарики.
- Средняя (С). Высота составляет 5 см, ширина — 2,5 см.
- Большая (D). Высота батарейки достигает 6 см, ширина — 3,5 см.
- Круглые таблетки. Диаметр составляет 5-15 мм. Источник питания выдает напряжение в 3 В.
Как выбрать батарейку?
При выборе элемента питания учитывают такие характеристики:
- Срок годности.
При хранении батареи постепенно утрачивают заряд. Особенно часто такое случается с солевыми элементами. Щелочные и литиевые изделия подходят для долгого хранения. - Напряжение.
У стандартной пальчиковой батарейки этот показатель составляет 4-6 В. Таблетки выдают напряжение в 3 В. Этого хватает для нормальной работы наручных часов. - Тип источника питания.
Для поддержания работы мощных устройств используются литиевые аккумуляторы. Для пульта или настенных часов достаточно солевого элемента. - Производитель.
Не все батарейки, имеющие популярные названия, считаются качественными. При выборе источника питания предпочтение отдают маркам, имеющим положительные отзывы пользователей.
Тип батарейки указывается на корпусе.
Источник
Такие разные пальчиковые батарейки. Объясняю простыми словами, чем они отличаются
Каждый день миллионы людей на планете покупают батарейки и аккумуляторы, которые в свою очередь, отличаются по размеру, типу и цене.
Но в данной публикации нас интересуют только «пальчиковые» батарейки (размер АА). Не путать с «мизинчиковыми» (размер ААА). 😉
Выпускаются они трех типов:
- Солевые. Обозначаются R6 и обычно имеют надпись Heavy Duty;
- Щелочные (алкалиновые). Обозначаются LR6 и имеют надпись Alkaline;
- Литиевые. Обозначаются FR6 и имеют надпись Lithium .
Солевые элементы питания самые дешевые , но при этом у них очень небольшая емкость (порядка 400-900 мАч). На прилавках магазинов их сейчас встретишь не так часто, но если вам нужны батарейки в пульты ДУ, настенные часы, детские игрушки без моторчиков , то вполне можно взять их.
Другими словами, солевые (или сухие) батарейки подойдут для приборов с низким токопотреблением.
Хотя и обещал простыми словами, но все-таки не удержусь и размещу тут иллюстрацию с устройством солевой батарейки 😉
Из основных недостатков можно выделить:
- небольшой срок хранения (обычно не более трёх лет);
- склонность к саморазряду;
- высыхание электролита;
- боятся перепадов температур;
- частые протекания, за счёт проблем с герметичностью;
- если устройство продолжительное время не используется, то происходит окисление оболочки, поэтому батарейки лучше вынимать из устройств;
- малая емкость.
Щелочные (алкалиновые) элементы стоят дороже, но и емкость у них существенно выше (от 1700 до 3000 мАч), чем у солевых элементов. Сейчас это наиболее распространенные источники питания для любых электронных устройств, от пультов и игрушек до медицинской техники.
Они способны выдавать большой ток, поэтому отлично подходят для любых устройств с моторчиками, как например, паровозик на фото ниже.
Кстати, одной из первых компаний, которая наладила производство таких батареек, стала всем известная Duracell. И она до сих пор является одним из лидеров в этой области.
Если подвести некий промежуточный итог, то можно однозначно сказать, что солевые батарейки — это прошлый век. И если есть возможность, то берите алкалиновые элементы питания. Они лишены всех тех недостатков, что я перечислил выше.
Но и они не всегда могут справиться с требуемыми условиями эксплуатации. Например, они крайне неохотно работают при низких температурах и быстро теряют заряд на сильном морозе.
В этом случае стоит обратить внимание на литиевые батарейки. Они существуют с напряжением 1,5В и 3,6В.
По заверениям производителей, они способы работать при температурах до -40 градусов по Цельсию, защищены от утечек и способны сохранять не менее половины заряда в течение 20 лет.
Вторым их существенным плюсом является вес — они заметно легче алкалиновых батареек.
Ну и стоит отметить, что емкость литиевых батареек доходит до 4000 мАч.
Оновным же их недостатком, и пожалуй единственным, является стоимость. За цену одной литиевой батарейки можно купить примерно 6 шт солевых или 3 щелочных батарейки.
Вот такие вот дела, дорогие читатели 😉
Кстати, в защиту дешевых солевых батареек должен сказать, что самодельщики и всякие рукастые мужики их очень любят, т ак как из них можно добыть графит и чистый цинк.
А вот так можно оцинковать молоток или автомобиль с помощью СОЛЕВОЙ пальчиковой батарейки.
Источник
Куда пропали плоские батарейки
В 70-80-е годы прошлого века популярны были «элементы питания 3336», которые попросту назывались «плоскими батарейками».
Детское любопытство толкало на то, чтобы узнать, Что же там внутри.
А внутри были три цинковые цилиндра , каждый из которых был небольшой «круглой батарейкой», выдававшей 1,5 вольта напряжения. При последовательном соединении они обеспечивали 4,5 вольта на выходе «плоской» батарейки. Все эти цилиндры были упакованы в бумажный корпус и залиты сверху смолой.
Из интересного — разобрав цилиндры, можно было извлечь из них графитовые стержни . Как их применять было не очень понятно, но они почему-то представлялись определенной ценностью.
Помню, что наша учительница физики строго указывала на то, что » плоская батарейка — это действительно батарея из элементов питания , а вот круглые батареи так называть нельзя, потому что это не батарея, а отдельный «элемент питания». Поэтому на физике, когда мы изучали электротехнические процессы (батарейка-выключатель-лампочка или несколько лампочек), требовалось строго следить за терминологией и называть батарею — «батарейкой», а круглый элемент питания — «элементом питания».
К слову, плоские батарейки почему-то не были особым дефицитом и их можно было купить в магазине радиотехнических товаров или в отделе «Юный техник» в «Детском мире». А вот «большие» круглые батарейки встречались реже. Они использовались, например в радиоприемнике ВЭФ (6 штук сразу) и у нас дома их запас хранился, как НЗ, на всякий случай. Ну, а «пальчиковые» батарейки вообще были экзотикой. Зато наряду с в «плоскими» батарейками продавались «Кроны», выдававшие 9 вольт. Такая батарея использовалась в портативном транзисторном приемнике «Алмаз», который, кстати, работает до сих пор. Правда, станций, вещающих в AM-диапазоне стало мало.
Удивительно, но сейчас плоских батареек почти не стало — их, конечно, можно купить, но надо поискать. Есть круглые «пальчиковые» и мизинчиковые», есть «круглые большие», нахожу в продаже «Кроны» и множество «таблеток» для разных портативных устройств.
Зато вместо плоских батарей видел в продаже пластиковый футляр (в современной терминологии называется » адаптер питания «), куда можно поместить три «пальчиковые» батарейки (элемента питания!) и получить то, что раньше было обычной «плоской батарейкой».
Почему «элементы 3336» потеряли популярность?
Наверное, из-за того, что современные электронные и электрические портативные приборы стали более экономичными, чем раньше, а габариты «плоской батарейки» слишком велики, например, для светодиодного фонаря.
Источник
