Razvrstitev, vrste in velikosti baterij

2024 Avtor: Priscilla Miln | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-18 10:27

Danes so baterije najpogostejši vir energije za elektroniko in male aparate. Potreba po zamenjavi se pojavi precej pogosto. Da bi pri nakupu novega galvanskega elementa naredili najboljšo izbiro, bodite pozorni ne le na velikost baterij in ime proizvajalca. Ta članek bo odgovoril na naslednja vprašanja: v kakšni obliki so ti viri energije? Kakšne so vrste baterij po velikosti? Kako so označene galvanske celice in na kaj morate biti pozorni pri nakupu, da bo napajalnik zdržal dlje časa?

Vrste baterij

Baterije so razvrščene glede na materiale, iz katerih so izdelane njihove aktivne komponente: anoda, katoda in elektrolit.

Obstaja pet vrst sodobnih virov energije:

• sol,
• alkalna,
• živo srebro,
• srebro,
• litij.

Vrste baterij po velikosti bodo navedene spodaj. Zdaj pa si oglejmo vsakega od njih podrobnejedoločeni razredi galvanskih celic.

solne baterije

Solne baterije so nastale v drugi polovici dvajsetega stoletja. Zamenjali so prej obstoječe mangan-cinkove vire energije. Dimenzije baterij se niso spremenile, vendar je tehnologija izdelave teh galvanskih celic postala drugačna. Solni napajalniki uporabljajo raztopino amonijevega klorida kot elektrolit. Vsebuje elektrode iz cinkovega in manganovega oksida. Povezava med posameznimi elektroliti se izvaja s solnim mostom.

Glavna prednost takšnih baterij je njihova nizka cena. Te galvanske baterije so najcenejše od vseh.

Slabosti solnih baterij:

• v času praznjenja napetost občutno pade;
• rok uporabnosti je kratek in le 2 leti;
• ob koncu zajamčenega roka uporabnosti se zmogljivost zmanjša za 30-40 odstotkov;
• pri nizki temperaturi se kapacitivnost zmanjša na skoraj nič.

alkalne baterije

Te baterije so izumili leta 1964. Drugo ime za te vire hrane je alkaline (iz angleške besede alkaline, kar v prevodu pomeni "alkalen").

Elektrode te baterije so izdelane iz cinkovega in manganovega dioksida. Alkalijski kalijev hidroksid deluje kot elektrolit.

Danes so te baterije najpogostejše, saj so kot nalašč za večinoelektronske naprave.

Prednosti alkalnih napajalnikov:

• imajo večjo zmogljivost v primerjavi s soljo in posledično daljšo življenjsko dobo;
• lahko deluje pri nizki temperaturi okolice;
• izboljšali tesnost, to pomeni, da je verjetnost puščanja zmanjšana;
• imajo daljši rok uporabnosti 5 let;
• imajo nižjo stopnjo samopraznjenja v primerjavi s solnimi baterijami.

Slabosti alkalnih virov hrane:

• za obdobje praznjenja je značilno postopno zmanjševanje izhodne napetosti;
• Alkalne baterije so enake velikosti kot fiziološke baterije, vendar sta cena in teža alkalnih baterij višja.

Mercury baterije

Pri takšni bateriji je anoda iz cinka, katoda iz živosrebrovega oksida. Elektrode sta ločeni z separatorjem in membrano, impregnirano s 40 % raztopino kalijevega hidroksida. Tu se alkalija uporablja kot elektrolit. Zahvaljujoč tej sestavi lahko ta vir energije deluje kot baterija. Toda med cikličnim delovanjem se galvanski element razgradi, njegova zmogljivost se zmanjša.

Prednosti živosrebrnih baterij:

• stabilna napetost;
• visoka zmogljivost in energijska gostota;
• zmogljiv za visoke in nizke temperature okolja;
• dolg rok uporabnosti 10 let.

Pomanjkljivosti živega srebranapajalniki:

• visoka cena;
• možnost nevarne izpostavljenosti hlapom živega srebra v primeru razbremenitve;
• treba izboljšati postopek zbiranja in odstranjevanja.

srebrne baterije

V srebrni bateriji se za anodo uporablja cink, za katodo pa srebrov oksid. Elektrolit je natrijev ali kalijev hidroksid.

Ta kategorija vključuje baterije za ure, katerih dimenzije bodo navedene spodaj. Prednosti srebrnih virov energije so naslednje:

• napetostna stabilnost;
• prisotnost visoke zmogljivosti in gostote energije;
• odpornost na temperaturo okolice;
• dolga življenjska doba in shranjevanje.

Pomanjkljivost teh baterij je njihova visoka cena.

litijeve baterije

Pri takšni bateriji je katoda iz litija. Od anode je ločen z separatorjem in membrano, ki je impregnirana z organskim elektrolitom.

Prednosti litijevih baterij:

• stalna napetost;
• visoka zmogljivost in energijska gostota;
• neodvisnost energetske intenzivnosti od toka obremenitve;
• majhna masa;
• dolg rok uporabnosti do 12 let;
• odpornost na ekstremne temperature.

Slabosti litijevih baterij je mogoče pripisati le njihovi visoki ceni.

Kot že omenjeno, imajo viri hrane različno kemično sestavo. Tudi oblike in velikosti baterij se med seboj bistveno razlikujejo. Galvanske celice imajo različne višine, premere in napetosti. Razmislite o klasifikaciji baterij v skladu s temi parametri.

Razvrstitev baterij po velikosti

Odvisno od napetosti, višine, premera in oblike lahko vire energije sistematiziramo na določen način. Eden najbolj priljubljenih sistemov klasifikacije je ameriški. To je prikazano na spodnji sliki. Ta standardizacija je priročna in se uporablja v mnogih državah.

Po ameriškem sistemu so napajalniki razvrščeni na naslednji način:

ime	Višina, mm	Premer, mm	Napetost, 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

Poleg razreda, navedenega v tabeli, imajo viri energije tudi skupno ime, ki se uporablja vljudi. Na primer, velikost baterije AA je primerljiva z velikostjo človeškega prsta, zato je "ljudsko" ime za to galvansko celico "prstna" baterija ali "dva A". Toda napajalnik C se običajno imenuje "palčni". Galvanski element D se imenuje "sod". In baterija AAA, katere dimenzije so podobne parametrom najmanjšega prsta osebe, se ne zaman imenuje "mazinec" ali "tri A". Napajalnik PP3 je bil poimenovan "krone".

Prav tako se v elektroniki pogosto uporabljajo miniaturne okrogle baterije, katerih velikosti in imena so raznolika. Več informacij o srebrnih tabletah in klasifikaciji takšnih virov energije je podanih spodaj.

Baterije "tablete": velikosti in imena

Drugo ime za miniaturno okroglo baterijo je suha celica. Takšni napajalniki so sestavljeni iz anode iz srebrovega oksida, cinkove katode in elektrolita. Slednji je mešanica soli, ki ima pastozno konsistenco.

Različni proizvajalci takim napajalnikom pogosto dodelijo oznake, ki se razlikujejo od standardnih. Spodaj je klasifikacijska tabela, ki navaja alternativna imena in velikosti baterij za ure.

S temi miniaturnimi srebrnimi "tabletki" delujejo mehanizmi sodobnih zapestnih ur. Ko pride čas za zamenjavo baterije, se lahko soočite z vprašanjem, kakšen vir energije je primeren v tej situaciji? Na primer, če je ura uporabljala element 399, lahkonamesto tega vstavite miniaturno baterijo, ki ima lahko, odvisno od proizvajalca, imena V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW ali L927E. Pod temi imeni bo izdelana "tableta", katere višina je 2,6 milimetra in premer 9,5.

Velikost baterije ni edini parameter, ki ga je treba upoštevati pri nakupu napajalnikov. Da bi se naučili dešifrirati informacije, ki se nahajajo na galvanskih celicah, se morate seznaniti z osnovnimi načeli njihovega označevanja.

Oznake baterije

Mednarodna elektrotehnična komisija (IEC) je ustvarila poseben sistem zapisov, po katerem morajo biti vse baterije označene. Podatki o njeni energijski intenzivnosti, sestavi, velikosti, razredu in vrednosti napetosti morajo biti navedeni na ohišju vira napajanja. Na primeru baterije, ki je prikazan spodaj, si pobliže oglejmo vse označevalne elemente.

Informacije o napajalniku kažejo naslednje:

• električni naboj galvanske celice je 15 Ah;
• razred vira energije - AA, to je "prstna" baterija;
• napetost je 1,5 volta.

Kaj pomeni napis "LR6"? To je pravzaprav oznaka, ki daje informacije o kemični sestavi in razredu vira energije. Vrste baterij imajo naslednje črkovne oznake:

• sol – R;
• alkalna – LR;
• srebro –SR;
• litij – CR.

Razredi baterij so označeni z naslednjimi številkami:

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

Sedaj lahko dešifrirate oznako LR6 na zgornji sliki. Črke tukaj označujejo, da je to alkalna galvanska celica, številka pa označuje velikost "prstne" baterije, torej označuje, da vir napajanja spada v razred AA.

Področje uporabe in značilnosti izbire baterij

Najprej je treba opozoriti, da vse galvanske celice izpolnjujejo zahteve po poenotenju, to pomeni, da lahko potrošnik zlahka zamenja vir energije enega proizvajalca s podobno baterijo drugega. Obstaja samo eno opozorilo: v eni napravi ne bi smeli uporabljati tokovnih virov, ki jih proizvajajo različna podjetja, ali pa pripadajo različnim vrstam. To bo znatno skrajšalo življenjsko dobo baterije.

Pri izbiri napajalnikov bodite pozorni na embalažo. Pogosto proizvajalec na sebi navede naprave, v katerih je priporočljivo uporabljati te posebne baterije. Če teh podatkov ni, vam bodo spodnji nasveti pomagali narediti pravo izbiro.

Slane baterije imajo majhno kapaciteto 0,6-0,8 Ah in se uporabljajo v napravah z nizko porabo energije. To so lahko daljinski upravljalniki, elektronski termometri, testerji, talne ali kuhinjske tehtnice. Solne celice se lahko uporabljajo tudi kot baterije za ure. Dimenzije takšnih tokovnih virov so podobne ustreznimparametrov alkalnih, vendar se njihova področja uporabe bistveno razlikujejo. Konec koncev, če uporabljate solne baterije v napravah z električnim motorjem, svetilkami ali kamerami, je njihova življenjska doba lahko le 20-30 minut. Takšne galvanske celice niso zasnovane za velike obremenitve.

Alkalne baterije imajo precej veliko kapaciteto 1,5-3,2 Ah. To jim omogoča uspešno uporabo v napravah, ki imajo povečano porabo energije. Takšne naprave vključujejo digitalne fotoaparate z bliskavico, svetilke, otroške igrače, pisarniške telefone, računalniške miške itd. Baterije, zasnovane posebej za kamere, hitreje oddajajo energijo. To pozitivno vpliva na hitrost kamer. Če uporabljate alkalni vir energije v napravah z nizko porabo energije, bodo baterije pokazale odlične rezultate, njihova življenjska doba bo več let.

Pred dvajsetimi do tridesetimi leti so bile živosrebrne baterije široko uporabljene v napravah, kot so elektronske ure, srčni spodbujevalniki, slušni aparati in vojaške naprave. Do danes je uporaba teh virov energije omejena. V mnogih državah je prepovedana proizvodnja in delovanje takšnih elektrokemičnih celic zaradi dejstva, da je živo srebro strupena snov. V primeru uporabe teh virov toka je potrebno njihovo ločeno zbiranje in odlaganje organizirati v skladu z varnostnimi zahtevami.

Srebrne baterije se ne uporabljajo pogostozaradi visokih stroškov kovine. Vendar pa se tovrstni miniaturni napajalniki pogosto uporabljajo v urah, matičnih ploščah za prenosnike in računalnike, slušnih aparatih, glasbenih karticah, obeski za ključe in drugih napravah, kjer ni mogoče uporabiti večjih baterij.

Litijeve baterije imajo daljšo življenjsko dobo kot celo najboljše alkalne baterije. Zato se takšni napajalniki uporabljajo v napravah, ki imajo visoko porabo energije. Lahko je računalniška in fotografska oprema, medicinska oprema.

Sklep

Akumulator je izdelek, ki je kljub svoji majhnosti lahko nevaren. Vira napajanja ne morete razstaviti, ga vreči v ogenj in seveda poskusiti napolniti. Na netu lahko najdete nasvete, kako bateriji dati drugo življenje. Ne poskušajte takšnih poskusov, saj so lahko nevarni.

Pri nakupu novih baterij bodite pozorni ne le na proizvajalca in primerne velikosti, temveč tudi na kemično sestavo virov energije. Če želite to narediti, morate biti sposobni prebrati etiketo. Pravilno izbrane baterije vam bodo služile dolgo in kakovostno.