Карбон цинковые батарейки что это

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

СОДЕРЖАНИЕ

История

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

К 1876 году мокрая ячейка Лекланше была изготовлена ​​из сжатого блока диоксида марганца. В 1886 году Карл Гасснер запатентовал «сухую» версию, используя цинковую чашку в качестве анода и пасту из гипса (а позже и пшеничной муки) для желирования электролита и его иммобилизации.

По состоянию на 2011 год на угольно-цинковые батареи приходилось 20% всех портативных аккумуляторов в Соединенном Королевстве и 18% в ЕС.

Строительство

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Химические реакции

В сухом цинк-углеродном элементе внешний цинковый контейнер является отрицательно заряженным выводом.

Электролит хлористый аммиак

Катод (реакция восстановления, помечена +)

Возможны и другие побочные реакции, но общую реакцию в цинк-углеродной ячейке можно представить как

Электролит хлористый цинк

Если хлорид цинка заменить хлоридом аммония в качестве электролита, анодная реакция останется прежней:

давая общую реакцию

Хлористый цинк «сверхмощный» элемент

Срок службы щелочных батарей в восемь раз превышает срок службы угольно-цинковых батарей, особенно при непрерывном использовании или в приложениях с большим разрядом.

Место хранения

Долговечность

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

На этом рисунке показан цинковый контейнер свежих батарей в точках (а) и разряженных батарей в точках (б) и (в). Батарея, показанная на (c), имела полиэтиленовую защитную пленку (в основном удаленную на фотографии), чтобы удерживать оксид цинка внутри корпуса.

Воздействие на окружающую среду

Тысячи тонн угольно-цинковых батарей выбрасываются каждый год во всем мире и часто не перерабатываются.

Источник

Угольно цинковые батарейки и целесообразность их использования

Сегодня крайне сложно представить жизнь современного человека без использования автономных источников тока. А именно элементов питания или так называемых батареек. Подобные источники применяются для работы огромного разнообразия электронных устройств от детских игрушек до компьютерных мышей.

Существует несколько основных разновидностей элементов питания:

В этой статье подробнее остановимся на первом и одном из наиболее часто применяемых видов батареек – солевые или как их еще называют угольные батареи.

Формально первую марганцево-цинковую батарейку разработал француз Д. Лекланше в 1867 году. В производственных же масштабах для решения коммерческих задач создавать угольно-цинковые батарейки начала американская компания-первопроходец Eveready. Позднее монополию Eveready нарушила молодая компания Duracell. На тот момент угольные батареи стали получать широкое распространение и спрос на них стал расти семимильными шагами. Благодаря этому Duracell смог наладить крупное производство.

Угольными или угольно-цинковыми данные батареи стали называть из-за наличия в устройстве графитного стержня. С течением истории и развитием научного прогресса стали появляться и другие виды элементов питания более энергоемкие и надежные. Но стоит отметить, что и по сей день угольные батареи пользуются стабильным спросом благодаря своей крайне низкой стоимости.

Устройство угольно-цинковых батареек

В схему устройства входят цинковый цилиндр – отрицательный электрод, стержень из пассивного угля – положительный электрод и электролит – хлорид аммония. В процессе химической реакции возникают носители электрического заряда. Если угольно-цинковые батарейки не используются, заряд восстанавливается благодаря выравниванию неоднородностей в композите электролита. Подобное увеличение заряда не значительно, но все же продлевает срок эксплуатации угольной батареи.

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Характеристики угольно-цинковых батареек

Наименование показателяЗначение показателяПояснение
Тип батареиПервичные или одноразовыеБез возможности безопасной повторной зарядки
Тип химической реакции батареиМарганцево-цинковыеИспользуются в устройствах с низкой потребностью в токе
Напряжение1.5 V
Емкость400–1700 mAh
Ценовая категорияСамая низкая среди конкурентов

Маркировка угольных батарей согласно международной классификации

Угольные батареи иностранного происхождения маркируются буквой R и числом, характеризующим вид корпуса.

НаименованиеМаркировка
Большие круглые элементы, DR20/LR20
Малые круглые элементы, СR14/LR14
Пальчиковые элементы, ААR6/LR6
Микропальчиковые элементы, АААR3/LR3
Элементы «Крона», 9V6LR61
Плоские элементы, 4.5V3R12/3LR12

В итоге можно сделать вывод, что к основному и, пожалуй, единственному достоинству угольно-цинковых батареек на сегодняшний день можно отнести только низкую стоимость по сравнению с другими видами элементов питания. Из недостатков можно выделить частые протечки электролита, низкую емкость и короткие сроки хранения и эксплуатации.

Следующие не сложные правила помогут избежать ошибок при выборе угольно-цинковых батареек и продлить срок их службы:

К сожалению, подобные предприятия имеются только в достаточно крупных городах и на сегодняшний день вопрос правильной утилизации батареек остается открытым.

Источник

Всё об аккумуляторных батареях. Часть 2. Щелочные, углеродно-цинковые и воздушно-цинковые батареи

В этой части статьи (начало см. в ЭК2, 2014) представлены основные сведения о щелочных, углеродно-цинковых и воздушно-цинковых батареях, а также рекомендации по выбору наиболее подходящих аккумуляторных технологий для конкретных приложений.

Щелочные батареи

Вальдемар Юнгнер (Waldemar Jungner) изобрел в 1899 г. никель-кадмиевый аккумулятор (некислотную батарею), а Томас Эдисон (Thomas Edison) независимо от него – железоникелевый аккумулятор в 1901 г. Первый марганцево-цинковый элемент был собран Жоржем Лекланше (Georges Leclanche) в 1866 г. У щелочного типа батарей – достаточно большая история. Эти элементы отличаются высокой надежностью, высокой энергоемкостью и плотностью энергии. Однако внутреннее сопротивление этой батареи не обеспечивает высокого тока разряда. У этих элементов – большой срок хранения и хорошая температурная характеристика. Некоторые производители изготавливают перезаряжаемые модели этих батарей в ущерб их емкости и надежности. В каждом случае при выборе щелочных аккумуляторов необходимо учитывать их индивидуальные технические характеристики. Толковое руководство по щелочным батареям см. в [1], а технические описания от Rayovac – на странице [2].

Основные параметры щелочных батарей:

Основные электрохимические процессы

Zn + 2OH – → ZnO + H2O + 2e – [e 0 : –1,28 В]

Разрядка

На рисунках 1–3 представлены кривые разрядки (зависимость напряжения разрядки от разных нагрузок и температур) щелочной батареи MV1500 Quantum АА от Duracell. На рисунке 4 представлена зависимость напряжения батареи при двух разных скоростях разряда и зависимость внутреннего сопротивления от глубины разряда.

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Рис. 1. Зависимость напряжения на зажимах батареи от нескольких значений неизменного тока. Кривая черного цвета получена в результате интерполяции.
Voltage – напряжение, В; Service Hours – время эксплуатации, ч

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Рис. 2. Зависимость напряжения батареи от времени ее эксплуатации при нескольких нагрузках с постоянной мощностью.
Voltage – напряжение; Service Hours – время эксплуатации; Quantum АА – Constant Power – постоянная мощность нагрузки у батареи Quantum АА

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Рис. 3. Зависимость напряжения батареи от времени ее эксплуатации при нескольких разных температурах с нагрузкой 100 мА.
Voltage – напряжение; Service Hours – время эксплуатации; Quantum АА – 100 mA at Constant Temperature – нагрузка 100 мА батареи Quantum АА при разных температурах

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Рис. 4. Зависимость напряжения и внутреннего сопротивления от глубины разряда батареи MV1500 от Duracell.
Closed Circuit Voltage (V) – напряжение под нагрузкой, В; High rate – высокая скорость; Resistance – активное сопротивление; High rate: 1A/5 min – 2A/1 sec – высокая скорость: 1 А/5 мин – 2 А/1 с; Low rate: 0,1A/1 hour – 0.5A/1 sec – малая скорость: 0,1 А/1 ч – 0,5 А/1 с; Voltage – напряжение; DOD at specified rate – глубина разряда батареи при заданной скорости; Low rate – малая скорость; ВС Resistance (ohms) – сопротивление при постоянном токе, Ом

Перезаряжаемые щелочные батареи

Технология перезаряжаемых щелочных батарей изначально была разработана компанией Battery Technologies, а лицензию на ее использование получили компании Grandcell, Rayovac, Pure Energy и EnviroCell. В дальнейшем эта технология была усовершенствована, о чем свидетельствуют соответствующие патенты. К наиболее распространенным типам перезаряжаемых щелочных батарей относятся AAA, 9V, AA, C и D. Эти батареи выпускаются в полностью заряженном состоянии и имеют намного лучшие характеристики, чем периодически заряжаемые батареи NiMH и NiCd.

Щелочные батареи данного типа имеют высокую эффективность перезарядки – до 20 циклов. Они предназначены для медленной разрядки и периодической эксплуатации при малой глубине разряда, которая в среднем не превышает 25%. Глубокий разряд существенно уменьшает срок службы батареи.

Емкость перезаряжаемых щелочных батарей составляет около 2/3 от емкости их неперезаряжаемых аналогов. Кроме того, напряжение на выводах у перезаряжаемых батарей несколько ниже и составляет, как правило, около 1,4 В у самых лучших моделей. Эти батареи перезаряжаются только с помощью специального зарядного устройства, рекомендованного производителем.

Из практики известно, что стандартные щелочные батареи можно перезарядить до 90% от их изначальной емкости, если они не были значительно разряжены. При этом следует воспользоваться специальным зарядным устройством Battery Xtender [3]. Утилизация батарей этого типа, как правило, не вызывает затруднений. При этом, однако, необходимо обратиться за соответствующей инструкцией к конкретному производителю.

Углеродно-цинковые батареи

Изначально углеродно-цинковые батареи представляли собой жидкостные элементы (или элементы Лекланше) и изготавливались из блоков диоксида марганца. В нежидкостной версии этой батареи, запатентованной Карлом Гасснером (Carl Gassner) и выпущенной в 1886 г., использовался хлорид цинка вместо хлорида аммония. В 1898 г. Конрад Губерт и У. Лоренс (W. Lawrence) создали компанию Eveready Co., которая совершенствовала технологию герметизации и изготовления на основе более чистых материалов.

Углеродно-цинковые батареи – самые дешевые первичные батареи. Они используются для питания слаботочных устройств или приложений, работающих в прерывистом режиме. Срок хранения батарей этого типа, достаточно устойчивых к условиям неправильной эксплуатации, невысок.

Основные параметры углеродно-цинковых батарей:

Основные электрохимические процессы

Следует заметить, что углерод на самом деле не участвует в главной химической реакции. Графит и углерод используются только для того, чтобы повысить электрическую проводимость элемента.

В прежних версиях батарей:

В более современных версиях батарей:

2MnO2 + Zn + ZnCl2 + 2H2O → 2Zn(OH)Cl + 2MnO(OH)

На рисунках 5–6 представлены зависимости срока службы батареи AA, Zn/MnO2, 1215 компании Eve­ready от тока и сопротивления разряда.

На сайте компании Energizer [6] выложено информативное руководство по применению углеродно-цинковых батарей.

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Рис. 5. Кривые разряда при неизменном токе нагрузки для разных значений предельного напряжения разрядки.
Service, Hours – срок службы; Discharge Current, mA – ток разряда, мА; Cutoff voltage – предельного напряжения разрядки

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Рис. 6. Кривые разряда при неизменном сопротивлении нагрузки.
Service, Hours – срок службы; Discharge Current, mA – ток разряда, мА; Cutoff voltage – предельное напряжение разрядки

Немного истории

Комбинация воздушно-углеродных/пористо-платиновых батарей появилась на смену оксиду марганца (MnO2) в элементах Лекланше в 1878 г. Джорджу Хейсу (George Heise) и Эрвину Шумахеру (Erwin Schumacher) из компании National Carbon Company удалось воспользоваться преимуществами батарей нового типа в 1932 г. В электродах созданных ими элементов применялся воск, что позволило решить проблему заливки. И хотя созданные таким образом элементы имеют большой размер и невысокую емкость (малую скорость разряда), они по-прежнему используются в оборудовании для железнодорожного транспорта.

В 1970-х гг. в результате усовершенствования электродов появились элементы таблеточного типа, которые нашли применение в медицинской технике. В 1996 г. словенский изобретатель Миро Зорич (Miro Zoric) создал первые перезаряжаемые воздушно-цинковые батареи, которые стали широко применяться в транспортных средствах в 1997 г.

В настоящее время многие компании оценивают возможности эксплуатации батарей данного типа в энергохранилищах, т.к. одним из компонентов этих источников питания является воздух, а возобновляемые источники энергии нынче пользуются большим спросом. Отличную статью о воздушно-цинковых батареях см. на [7].

Воздушно-цинковые батареи

У батарей этого типа очень высокая плотность энергии и очень малый вес по сравнению с герметизированными батареями. Поскольку для осуществления химических реакций в батареях необходим кислород, строго говоря, они не вполне герметичны. У этих батарей очень высокое внутреннее сопротивление, благодаря чему они пригодны только для систем с малой скоростью разряда за исключением тех случаев, когда модули питания применяются в крупногабаритном транспорте, где принудительная подача воздуха позволяет улучшить рабочие характеристики аккумуляторов.

Поскольку рабочие характеристики аккумуляторов ухудшаются под воздействием влаги, содержащейся в окружающем воздухе, этот фактор нельзя не учитывать при использовании источников питания данного типа. Срок службы герметически закупоренных промышленных моделей воздушно-цинковых батарей, хранящихся в сухом месте, неограничен, тогда как миниатюрные элементы могут храниться около трех лет. При этом их характеристики немного ухудшаются.

Существуют два способа зарядки этих батарей: механический (путем замены цинка или электролита) и электрический (с помощью стандартных методов заряда). Этот тип аккумуляторов получил широкое распространение благодаря относительно плоской кривой разряда и малой стоимости.

Основные параметры воздушно-цинковых батарей

Основные электрохимические процессы

O2 + 2Zn → 2ZnO (E0 = 1,59 В)

Очень полезным справочником по обозначениям батарей разных типов и тестам является IEC 60086-SER.

На рисунках 7–8 представлены профили напряжения разряда на зажимах батарей Duracell типоразмера 675, Zn/O2, при 21°C и относительной влажности 50%.

На кривой разряда на рисунке 7, полученной при проведении стандартных испытаний, ток нагрузки составил 5 мА, импульсная нагрузка равнялась 15 мА в течение 0,1 с (15 mA/0.1S) один раз каждые два часа (119 M 59.9 S) в течение 12 ч ежедневно (12 H/D).

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Рис. 7. Напряжение разряда батареи на ее зажимах получено с помощью стандартного протокола испытаний.
Voltage – напряжение; IEC Standard Test Protocol – стандартный протокол испытаний IEC; Service Hours – часы работы

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Рис. 8. Профиль напряжения разряда на зажимах, полученный с помощью стандартного протокола испытаний при высокой скорости разряда.
Voltage – напряжение; IEC High Drain Test Protocol – стандартный протокол испытаний IEC для высокой скорости разряда; Service Hours – часы работы

На кривой разряда на рисунке 8, полученной при проведении стандартных испытаний с высокой скоростью разряда, ток нагрузки составил 8 мА, импульсная нагрузка равнялась 24 мА в течение 0,1 с (24 mA/0.1S) один раз каждые два часа (119 M 59.9 S) в течение 12 ч ежедневно (12 H/D).

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Рис. 9. Влияние температуры на срок службы батарей (тип.).
Percent Service – процентная доля срока службы; Temperature (С) – температура, °С

Из рисунка 9 видно, как влияет температура на срок службы батарей.

Приложение

Выбор батарей (продолжение)

После расчета потребляемой нагрузкой мощности разработчику необходимо оценить потери, которые возникнут при эксплуатации батареи конкретного типа, чтобы определить продолжительность работы приложения. Процентная доля потери собственной мощности батареи рассчитывается по формуле:

где Pi – отношение потерянной мощности батареи к мощности, переданной на нагрузку; IL – средний ток нагрузки; Ri – среднее внутреннее сопротивление батареи, а VL – среднее напряжение на нагрузке. Если, в первую очередь, необходимо обеспечить максимальную мощность нагрузки при малом напряжении на выводах, рекомендуется выбирать сопротивления Ri и RL приблизительно равными друг другу. Если же, в первую очередь, необходимо обеспечить малые потери, Ri должно быть намного меньше RL.

При выборе конкретного значения времени работы батареи с помощью разрядной кривой, указанной производителем в спецификации, используется метод визуальной интерполяции. Предположим, что необходимо установить продолжительность работы батареи с выходным неизменным током 7 мА – значением, которого нет на кривых разряда. Собственную кривую можно построить приблизительно, учитывая две ближайшие к ней кривые (см. кривую черного цвета на рисунке 1). В точке пересечения полученной кривой с горизонтальной осью видно, что в конце срока эксплуатации через 480 ч напряжение батареи составит 0,8 В.

После расчета мощности потребления нагрузки и определения составляющей потерь мощности разработчик выбирает батарею с номинальным показателем Вт·ч (или А·ч, умноженных на среднее напряжение). При этом следует учитывать заявленные производителем характеристики батареи. Не все Вт·ч или А·ч указаны в равных условиях эксплуатации.

Разработчик может с помощью предоставленных производителем кривых разряда определить продолжительность работы батареи в зависимости от нагрузки (см. врезку 1). Поскольку химический состав некоторых типов батарей не позволяет им разряжаться с высокой скоростью, целесообразнее рассчитать энергопотребление (в Вт·ч или А·ч) при меньшей нагрузке на батарею, разряжающуюся в течение, например, 5–20 ч, а затем нормировать полученный результат из расчета на 1 ч. Следует заметить, что этот показатель искусственно завышает емкость батареи, поскольку позволяет предположить, будто бы ее можно полностью разрядить за 1 ч. Как правило, если производитель не указал время разряда, емкость батареи приблизительно равна заявленному номинальному значению при ее разрядке в течение 1 ч.

Давайте проанализируем данные из технического описания батареи LC-R061R3P от Panasonic [4]. При испытании на разряд среднее напряжение равно 6 В, неизменный ток нагрузки составляет 65 мА, а тест завершается через 20 ч при напряжении 5,3 В. Заявленная производителем емкость равна 1,3 А·ч (при эксплуатации продолжительностью 20 ч). Некоторые производители указывают время в единицах емкости, например в виде C/20. Как уже упоминалось в первой части этой статьи, некоторые производители указывают время с помощью величины C – меры скорости, с которой батарея разряжается относительно ее максимальной емкости. Например, скорость C/20 означает, что заданный ток разрядит систему за 20 ч.

При токе 0,065 А батарея за 20 ч отдаст заряд величиной 0,065 А · 20 ч = 1,3 А·ч, а потребленная нагрузкой энергия составит 6 В · 1,3 А·ч = 7,8 Вт·ч. Еще раз заметим, что показатель 1,3 А·ч не означает, что в определенных условиях батарея разрядится при токе 1,3 А за 1 ч. За это время она сможет отдать заряд равный лишь 0,85 А·ч.

Создание и использование комплектов батарей

При проектировании комплектов батарей необходимо использовать элементы схожих типов. По возможности следует приобрести элементы из одной партии. Кроме того, рекомендуется решить вопрос о защите комплектов батарей от сверхтока, перегрева, перезарядки, от недопустимого механического воздействия, обеспечить блокировку питания при пониженном напряжении, герметизацию, защиту от влажности и т.д.

Часто при сборке пренебрегают такими вопросами как состояние заряда элементов при их объединении в один комплект, что является очень важным фактором при параллельном соединении батарей. Если два элемента устанавливаются параллельно друг другу и один из них разряжен, а другой полностью заряжен, может потечь большой ток и повредиться межсоединение, что приведет к сокращению срока службы обоих элементов. Поскольку в состав многих сборок входят развязывающие конденсаторы большой емкости, необходимо учесть, что полностью заряженный комплект генерирует большой ток, а входные конденсаторы заряжаются до напряжения комплекта.

Следует заметить, что отсутствие должного внимания к указанным вопросам может иметь роковые последствия и привести к преждевременному отказу комплекта батарей. Из практики хорошо известен случай параллельного подключения блока последовательно установленных NiCd-батарей к 9-В батарее. Это было плохое решение, поскольку первичная батарея включалась параллельно батареям вторичного типа с разными внутренними сопротивлениями и емкостями. В результате такого подключения в лаборатории возникло задымление, т.к. напряжение никель-кадмиевого модуля намного превысило напряжение 9-В батареи.

Источник

Солевые и алкалиновые батарейки — в чем разница

Делятся гальванические элементы на два вида: первичные и вторичные. К первичным относятся элементы с протекающими в них необратимыми реакциями, постепенно теряющими заряд, которые затем подлежат утилизации. К вторичным относятся аккумуляторы. Разберем далее в статье солевые батарейки и алкалиновые, в чем разница?

Что такое солевые батарейки

Это химические источники электрического тока, относящиеся к «сухому типу», ещё недавно по популярности занимавшие первое место в мире за счёт отличного соотношения между ценой и качеством. Их появление относится к 1865 году.

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

В состав батареек входит три элемента: два электрода (катод и анод) и электролит.

В качестве катода используется цинковая оболочка, анодом служит диоксид марганца, который пропитывают цинковым порошком. Отсюда у соляных батареек ещё одно название – угольно- цинковые.

Раньше электролитом служил загущённый крахмалом хлористый аммоний (известный как пищевая добавка с кодом Е510). Затем раствор его заменили на хлористый цинк, в который иногда добавляют ещё кальциевую соль соляной кислоты.

Прокладка, находящаяся между реактивами, пропускает электролит, ингредиенты при этом не контактируют между собой. Результатом химической окислительно-восстановительной реакции между двуокисью марганца (MnO2) и порошком цинка (Zn) становится ток. Цинк в результате химической реакции окисляется, а марганец восстанавливается.

Возникший электрический ток попадает на токосниматели, находящиеся внутри, и далее идёт к раздельным электродам, находящимся на разных концах, а уже потом на электронное устройство.

Газовая камера необходима для поступления в неё газов, которые выделяются во время разряда и саморазряда.

О типах, видах и размерах

Разновидностей солевых батареек много. Каждый типоразмер имеет обозначение. Международная электротехническая комиссия установила, что для идентификации в обозначении должны обязательно быть комбинации букв и (или) цифр. Кроме вышеперечисленных, для классификации могут применяться стандарты ANSI/NEDA и ГОСТ/ТУ.

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Есть два стандартных размера, которые можно отличать друг от друга визуально. Самые распространённые пальчиковые батарейки (АА) и мизинчиковые (ААА), с одинаковым напряжением в полтора вольта и корпусом цилиндрической формы.

Есть ещё три типа. Элементы типа С или LR 14 выпускаются в форме маленького бочонка.

Выпускаемые именно для фонариков в форме большого бочонка D или LR 20 раньше использовали в переносных магнитофонах.

Батарейки R10 выпускались в Советском Союзе. Они служили в качестве источников тока для измерительных приборов и игрушек.

У элементов, имеющих цилиндрическую форму, на торце, со стороны положительного полюса, есть выступы, это видно и на фото. А с противоположной стороны поверхность плоская. Батарейки 6 F22 (крона) изготавливают прямоугольной формы, похожими на спичечный коробок, но меньшего размера. На каждом элементе указана маркировка.

Преимущества и недостатки солевых батареек

К преимуществам солевых батареек относятся маленький вес и низкая стоимость. Если давать им «отдохнуть», то срок службы продлится. Они способны хорошо поработать еще какое-то время, если их немного потрясти и постучать о руку. Комки электролита, находящегося внутри, при этом выравниваются.

Из недостатков выделяются:

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

За счёт невысоких энергетических показателей данные элементы питания в основном используются в приборах с небольшим энергопотреблением, которое укладывается в единицы миллиампер. Они подходят к маленьким приёмникам, карманным фонарикам, пультам дистанционного управления или тестерам. Батарейки могут отличаться производителями. Самыми известными из российских производителей считаются «Космос», «Энергия» и «Фото»н, а из мировых лучшими считают Sanyo и GP.

Что такое алкалиновая батарейка

Первая алкалиновая батарейка была изобретена американскими учеными Вольдемаром Юнгнером, и Томасом Эдисоном в начале двадцатого столетия, но популярность такие батарейки обрели не сразу. «Alkaline» в переводе с английского языка на русский означает «щёлочь», поэтому они ещё называются щелочными.

По своей конструкции щелочные батареи напоминают солевые. Разница состоит только в расположении частей. У алкалиновых также имеются два электрода и электролит. Порошкообразный цинк, пропитанный гидроокисью калия (3), играет роль анода. Располагается внутри элемента и обладает отрицательным зарядом, для снятия которого используется стержень из латуни (2),

Роль катода играет двуокись марганца, в которую добавляется графит или сажа (5). Они разделены сепаратором (4), который пропитан электролитом. Элемент с положительным выводом имеет форму стального стакана, покрытого никелем (1), а отрицательный выполнен из стали и напоминает тарелку (9).

Оболочка (6) препятствует короткому замыканию.

Газы, выделяющиеся при работе, давят на прокладку (8). Поскольку в данном элементе газов выделяется немного (в сравнении с солевым), то и размеры камеры тоже значительно меньше.

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Предохранительная мембрана (7) предотвращает от возможного взрыва батареи. При превышении давления газов мембрана просто разорвётся и элемент разгерметизируется. В результате образуется течь электролита.

Недостатки: довольно большая масса, дороговизна и невозможность «реанимации».

Сфера применения охватывает большое количество приборов. Такие батарейки необходимы для работы мощных фонариков, аудиоплееров, фотокамер, пультов от сигнализации. Самыми популярными считаются Duracell и Energizer, которые выпускаются американскими компаниями. Неплохо зарекомендовали себя Sony и Toshiba японского производства.

Между ёмкостью щелочных батареек и их разрядом существует обратно пропорциональная зависимость. Уменьшение ёмкости происходит постепенно, и при разрядке большими токами различие с солевыми будет десятикратное.

В чём сходство солевой и алкалиновой батареек

Для выбора нужного им варианта, потребителям приходится сравнивать первичные элементы питания между собой.

И солевые. и алкалиновые относятся к марганцево-цинковым, работают по одному принципу, выпускаемые размеры аналогичные. Возможно использование в одних устройствах. Одно значение напряжения, от 1,5 до 12 вольт.

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Невозможность подзарядки (имеют способность взрываться).

Одинаковая утилизация. Просто выбросить отработанные элементы в мусорное ведро нельзя, поскольку они способны самостоятельно разлагаться и могут быть опасными для населения. Существуют специальные пункты по переработке.

Отличие солевых батареек от алкалиновых

Выбирая источники питания, потребители задумываются о качестве и цене. Солевые батарейки и алкалиновые, в чем разница? С точки зрения экономии, наиболее доступными и дешёвыми являются солевые. Производство обходится намного дешевле, выпускаются большими объёмами. Больше преимуществ перед алколиновыми у них нет.

Главное различие в составе электролита. У солевых батареек — это соляной раствор, а у алкалиновых — щелочь.

Производительность щелочных выше, их ОКПД (общий коэффициент полезного действия) в несколько раз превышает солевые аналоги, а срок службы алкалиновых больше в 5 раз. Разница большая, это позволяет иметь работоспособные приборы в течение продолжительного времени.

У алкалиновых батареек почти не изменяется напряжение на электродах.

Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть фото Карбон цинковые батарейки что это. Смотреть картинку Карбон цинковые батарейки что это. Картинка про Карбон цинковые батарейки что это. Фото Карбон цинковые батарейки что это

Ёмкость щелочной практически в четыре раза больше. При покупке нужно обязательно проверить дату изготовления. Если дата производства соляных батареек давняя, то покупать их не стоит, так как срок службы будет короткий.

Что выбрать

Так какие батарейки лучше: солевые или щелочные? Конечно, те, которые будут служить более продолжительное время.

Солевые в настоящее время практически вытеснили щелочные, поскольку их использование не выгодно. В интернете сейчас можно купить недорогие «Трофи» A27-5BL, тип электролита которых алкалиновый. Упаковка из пяти штук стоит порядка 150 рублей.

Самый передовой и хороший элемент питания на современном этапе, работающий даже при сильном морозе (до — 40 Цельсия), – литиевый.

Эти батарейки, по заверениям производителей, стопроцентно защищены от утечек и способны сохранять не менее половины заряда в течение двадцати лет.

Если попробовать определять вес, то окажется, что они в 3 раза легче щелочных, зато почти в 2 раза дороже. И в 10 раз превышают стоимость солевых.

Главное, чтобы сделать свой выбор правильно, нужно владеть информацией.

Можно и в домашних условиях изготовить самую простую батарейку из обычных подручных предметов, которая пригодится, чтобы подзарядить простое и неэнергоёмкое устройство, такое как фонарик. Достаточно иметь под рукой лимон, медную монету, стальные гвозди и два изолированных провода.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *