Klasyfikacja, typy i rozmiary baterii

2024 Autor: Priscilla Miln | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-18 07:40

W dzisiejszych czasach baterie są najpopularniejszym źródłem zasilania dla elektroniki i małych urządzeń. Konieczność ich wymiany pojawia się dość często. Aby dokonać najlepszego wyboru przy zakupie nowego ogniwa galwanicznego należy zwrócić uwagę nie tylko na wielkość baterii i nazwę producenta. Ten artykuł odpowie na następujące pytania: w jakiej formie występują te źródła zasilania? Jakie są typy baterii według rozmiaru? Jak oznaczone są ogniwa galwaniczne i na co zwrócić uwagę przy zakupie, aby zasilacz działał długo?

Rodzaje baterii

Baterie są klasyfikowane według materiałów, z których wykonane są ich aktywne komponenty: anoda, katoda i elektrolit.

Istnieje pięć typów nowoczesnych źródeł zasilania:

• sól,
• alkaliczne,
• rtęć,
• srebrny,
• lit.

Typy baterii według rozmiaru zostaną wymienione poniżej. Teraz przyjrzyjmy się bliżej każdemu zokreślone klasy ogniw galwanicznych.

Baterie solne

Baterie solne powstały w drugiej połowie XX wieku. Zastąpiły one istniejące wcześniej manganowo-cynkowe źródła zasilania. Wymiary akumulatorów nie uległy zmianie, ale technologia produkcji tych ogniw galwanicznych uległa zmianie. Zasilacze solne wykorzystują jako elektrolit roztwór chlorku amonu. Zawiera elektrody wykonane z tlenku cynku i manganu. Połączenie pomiędzy poszczególnymi elektrolitami odbywa się za pomocą mostka solnego.

Główną zaletą takich akumulatorów jest ich niski koszt. Te baterie galwaniczne są najtańsze ze wszystkich.

Wady baterii solnych:

• podczas okresu rozładowania napięcie znacznie spada;
• okres przydatności do spożycia jest krótki i tylko 2 lata;
• pod koniec gwarantowanego okresu przydatności do spożycia pojemność zmniejsza się o 30-40 procent;
• w niskiej temperaturze pojemność spada prawie do zera.

Baterie alkaliczne

Te baterie zostały wynalezione w 1964 roku. Inna nazwa tych źródeł żywności to zasadowa (od angielskiego słowa zasadowy, co w tłumaczeniu oznacza „alkaliczny”).

Elektrody tej baterii są wykonane z cynku i dwutlenku manganu. Alkaliczny wodorotlenek potasu działa jak elektrolit.

Dzisiaj te baterie są najbardziej popularne, ponieważ są idealne dla większościurządzenia elektroniczne.

Zalety zasilaczy alkalicznych:

• mają większą pojemność w porównaniu do soli, a w rezultacie dłuższą żywotność;
• może pracować w niskiej temperaturze otoczenia;
• poprawiają szczelność, to znaczy zmniejsza prawdopodobieństwo wycieku;
• mają dłuższy okres przydatności do spożycia wynoszący 5 lat;
• mają zmniejszony współczynnik samorozładowania w porównaniu do akumulatorów solnych.

Wady alkalicznych źródeł żywności:

• okres rozładowania charakteryzuje się stopniowym spadkiem napięcia wyjściowego;
• Baterie alkaliczne mają taki sam rozmiar jak baterie solankowe, ale koszt i waga baterii alkalicznych są wyższe.

Baterie rtęciowe

W takim akumulatorze anoda jest wykonana z cynku, katoda z tlenku rtęci. Elektrody są oddzielone separatorem i diafragmą impregnowaną 40% roztworem wodorotlenku potasu. Jako elektrolit stosuje się tu alkalia. Dzięki takiemu składowi to źródło zasilania może pracować jako bateria. Ale podczas pracy cyklicznej ogniwo galwaniczne ulega degradacji, jego pojemność spada.

Zalety baterii rtęciowych:

• stabilne napięcie;
• wysoka pojemność i gęstość energii;
• zdolne zarówno do wysokich, jak i niskich temperatur otoczenia;
• długi okres przechowywania 10 lat.

Wady rtęcizasilacze:

• wysoka cena;
• możliwość niebezpiecznego narażenia na opary rtęci w przypadku obniżenia ciśnienia;
• trzeba usprawnić proces zbierania i utylizacji.

Srebrne baterie

W baterii srebrnej cynk jest używany jako anoda, a tlenek srebra jako katoda. Elektrolitem jest wodorotlenek sodu lub potasu.

Ta kategoria obejmuje baterie do zegarków, których wymiary zostaną podane poniżej. Zalety srebrnych źródeł zasilania są następujące:

• stabilność napięcia;
• obecność dużej pojemności i gęstości energii;
• odporność na temperaturę otoczenia;
• długa żywotność i przechowywanie.

Wadą tych akumulatorów jest ich wysoki koszt.

Baterie litowe

W takiej baterii katoda jest wykonana z litu. Jest oddzielony od anody separatorem i membraną, która jest impregnowana organicznym elektrolitem.

Zalety baterii litowych:

• napięcie stałe;
• wysoka pojemność i gęstość energii;
• niezależność intensywności energetycznej od prądu obciążenia;
• mała masa;
• długi okres przechowywania do 12 lat;
• odporność na ekstremalne temperatury.

Wady baterii litowych można przypisać jedynie ich wysokim kosztom.

Jak wspomniano powyżej, źródła żywności mają różny skład chemiczny. Kształty i rozmiary baterii również znacznie się od siebie różnią. Ogniwa galwaniczne mają różne wysokości, średnice i napięcia. Rozważ klasyfikację baterii zgodnie z tymi parametrami.

Klasyfikacja baterii według rozmiaru

W zależności od napięcia, wysokości, średnicy i kształtu źródła zasilania można usystematyzować w określony sposób. Jednym z najpopularniejszych systemów klasyfikacji jest system amerykański. Pokazuje to poniższy rysunek. Ta standaryzacja jest wygodna i jest stosowana w wielu krajach.

Według systemu amerykańskiego zasilacze są klasyfikowane w następujący sposób:

Nazwa	Wysokość, mm	Średnica, mm	Napięcie, 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

Oprócz klasy wskazanej w tabeli, źródła zasilania mają również wspólną nazwę, która jest używana wludzie. Na przykład rozmiar baterii AA jest porównywalny z rozmiarem ludzkiego palca, więc „ludowa” nazwa tego ogniwa galwanicznego to bateria „palcowa” lub „dwa A”. Ale zasilacz C jest powszechnie określany jako „cal”. Ogniwo galwaniczne D nazywa się „beczką”. A bateria AAA, której wymiary są zbliżone do parametrów najmniejszego palca człowieka, nie jest na próżno nazywana „małym palcem” lub „trójką”. Zasilacz PP3 został nazwany „krone”.

Ponadto miniaturowe okrągłe baterie są szeroko stosowane w elektronice, a ich rozmiary i nazwy są zróżnicowane. Więcej informacji na temat srebrnych pigułek i klasyfikacji takich źródeł zasilania podano poniżej.

Baterie „tabletki”: rozmiary i nazwy

Inna nazwa miniaturowej okrągłej baterii to suche ogniwo. Takie zasilacze składają się z anody wykonanej z tlenku srebra, katody cynkowej i elektrolitu. Ta ostatnia jest mieszaniną soli, która ma konsystencję pasty.

Różni producenci często przypisują takim zasilaczom oznaczenia, które różnią się od standardowych. Poniżej znajduje się tabela klasyfikacyjna zawierająca alternatywne nazwy i rozmiary baterii do zegarków.

To właśnie te miniaturowe srebrne „pigułki” sprawiają, że mechanizmy nowoczesnych zegarków na rękę działają. Kiedy przychodzi czas na wymianę baterii, możesz stanąć przed pytaniem, jakie źródło zasilania jest odpowiednie w tej sytuacji? Na przykład, jeśli zegarek używał elementu 399, możeszZamiast tego wstaw miniaturową baterię, która w zależności od producenta może mieć nazwy V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW lub L927E. Pod tymi nazwami zostanie wyprodukowana „tabletka”, której wysokość wynosi 2,6 milimetra, a średnica 9,5.

Rozmiar baterii nie jest jedynym parametrem, który należy wziąć pod uwagę przy zakupie zasilaczy. Aby dowiedzieć się, jak rozszyfrować informacje, które znajdują się na ogniwach galwanicznych, należy zapoznać się z podstawowymi zasadami ich oznaczania.

Oznaczenia baterii

Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) stworzyła specjalny system notacji, zgodnie z którym wszystkie baterie powinny być oznakowane. Informacja o jego energochłonności, składzie, rozmiarze, klasie i wartości napięcia powinna być umieszczona na obudowie źródła zasilania. Na przykładzie baterii pokazanej poniżej przyjrzyjmy się bliżej wszystkim elementom oznaczenia.

Informacje o zasilaniu zawierają następujące informacje:

• Ładunek elektryczny ogniwa galwanicznego wynosi 15 Ah;
• klasa źródła zasilania - AA, czyli jest to bateria "palcowa";
• napięcie wynosi 1,5 V.

Co oznacza napis „LR6”? W rzeczywistości jest to oznaczenie, które podaje informacje o składzie chemicznym i klasie źródła zasilania. Typy baterii mają następujące oznaczenia literowe:

• sól – R;
• alkaliczne – LR;
• srebrny –SR;
• lit – CR.

Klasy baterii są oznaczone następującymi numerami:

• D – 20;
• C–14;
• AA-6;
• AAA-03;
• PP3 – 22.06.

Teraz możesz rozszyfrować oznaczenie LR6 na powyższym obrazku. Litery w tym miejscu wskazują, że jest to alkaliczne ogniwo galwaniczne, a liczba wskazuje rozmiar baterii „palcowej”, to znaczy, że źródło zasilania należy do klasy AA.

Zakres zastosowania i cechy doboru baterii

Przede wszystkim należy zauważyć, że wszystkie ogniwa galwaniczne spełniają wymogi unifikacji, czyli konsument może bez problemu wymienić źródło zasilania jednego producenta na podobny akumulator innego. Jest tylko jedno zastrzeżenie: nie należy używać w jednym urządzeniu źródeł prądu różnych firm lub, co więcej, należących do różnych typów. To znacznie skróci żywotność baterii.

Wybierając zasilacze, należy zwrócić uwagę na opakowanie. Często producent wskazuje na nim urządzenia, w których zaleca się stosowanie tych konkretnych baterii. Jeśli te informacje nie zostaną podane, poniższe wskazówki pomogą Ci dokonać właściwego wyboru.

Baterie solne mają niską pojemność 0,6-0,8 Ah i są stosowane w urządzeniach o niskim poborze mocy. Mogą to być piloty, termometry elektroniczne, testery, wagi podłogowe lub kuchenne. Ogniwa solne mogą być również używane jako baterie do zegarków. Wymiary takich źródeł prądu są podobne do odpowiednichparametry alkaliczne, ale obszary ich zastosowania znacznie się różnią. W końcu, jeśli używasz baterii solnych w urządzeniach z silnikiem elektrycznym, latarkami lub aparatami, ich żywotność może wynosić tylko 20-30 minut. Takie ogniwa galwaniczne nie są przeznaczone do dużych obciążeń.

Baterie alkaliczne mają dość dużą pojemność 1,5-3,2 Ah. Dzięki temu można je z powodzeniem stosować w urządzeniach o zwiększonym poborze prądu. Do takich urządzeń należą aparaty cyfrowe z lampą błyskową, latarki, zabawki dla dzieci, telefony biurowe, myszy komputerowe itp. Baterie zaprojektowane specjalnie do aparatów szybciej wydzielają energię. Ma to pozytywny wpływ na prędkość kamer. Jeśli użyjesz alkalicznego źródła zasilania w urządzeniach o niskim poborze prądu, to baterie będą dawać doskonałe wyniki, ich żywotność wyniesie kilka lat.

Dwadzieścia do trzydziestu lat temu baterie rtęciowe były szeroko stosowane w urządzeniach takich jak zegarki elektroniczne, rozruszniki serca, aparaty słuchowe i urządzenia wojskowe. Do tej pory wykorzystanie tych źródeł zasilania jest ograniczone. W wielu krajach produkcja i eksploatacja takich ogniw elektrochemicznych jest zabroniona ze względu na to, że rtęć jest substancją toksyczną. W przypadku korzystania z tych źródeł prądu konieczne jest zorganizowanie ich selektywnej zbiórki i utylizacji zgodnie z wymogami bezpieczeństwa.

Srebrne baterie nie są powszechnie używaneze względu na wysoki koszt metalu. Jednak miniaturowe zasilacze tego rodzaju są szeroko stosowane w zegarkach, płytach głównych laptopów i komputerów, aparatach słuchowych, kartach muzycznych, brelokach i innych urządzeniach, w których nie można użyć większych baterii.

Baterie litowe mają dłuższą żywotność niż nawet najlepsze baterie alkaliczne. Dlatego takie zasilacze są stosowane w urządzeniach o dużym poborze mocy. Może to być sprzęt komputerowy i fotograficzny, sprzęt medyczny.

Wniosek

Bateria to produkt, który pomimo niewielkich rozmiarów może być niebezpieczny. Nie można rozbierać źródła zasilania, wrzucać go do ognia i oczywiście próbować doładować. W sieci można znaleźć wskazówki, jak nadać akumulatorowi drugie życie. Nie próbuj takich eksperymentów, ponieważ może to być niebezpieczne.

Kupując nowe baterie, należy zwrócić uwagę nie tylko na producenta i odpowiednie rozmiary, ale także na skład chemiczny źródeł zasilania. Aby to zrobić, musisz być w stanie przeczytać etykietę. Odpowiednio dobrane baterie będą Ci służyć długo i z wysoką jakością.