Bateriju klasifikācija, veidi un izmēri

2024 Autors: Priscilla Miln | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-18 06:17

Šodien akumulatori ir visizplatītākais elektronikas un mazo ierīču strāvas avots. Nepieciešamība tos nomainīt rodas diezgan bieži. Lai, pērkot jaunu galvanisko elementu, izdarītu labāko izvēli, jāpievērš uzmanība ne tikai akumulatoru izmēram un ražotāja nosaukumam. Šis raksts sniegs atbildes uz šādiem jautājumiem: kādā formā ir šie strāvas avoti? Kādi ir bateriju veidi pēc izmēra? Kā tiek marķēti galvaniskie elementi un kam jāpievērš uzmanība pērkot, lai barošana kalpotu ilgi?

Bateriju veidi

Baterijas tiek klasificētas pēc materiāliem, no kuriem izgatavotas to aktīvās sastāvdaļas: anods, katods un elektrolīts.

Ir piecu veidu mūsdienu strāvas avoti:

• sāls,
• sārmains,
• dzīvsudrabs,
• sudrabs,
• litijs.

Akumulatoru veidi pēc izmēra tiks norādīti tālāk. Tagad aplūkosim katru no tiem tuvāknoteiktas galvanisko elementu klases.

Sāls baterijas

Sāls baterijas tika izveidotas divdesmitā gadsimta otrajā pusē. Tie nomainīja iepriekš esošos mangāna-cinka enerģijas avotus. Bateriju izmēri nav mainījušies, taču šo galvanisko elementu ražošanas tehnoloģija ir kļuvusi atšķirīga. Sāls barošanas blokos kā elektrolītu tiek izmantots amonija hlorīda šķīdums. Tajā ir elektrodi, kas izgatavoti no cinka un mangāna oksīda. Savienojumu starp atsevišķiem elektrolītiem veic, izmantojot sāls tiltiņu.

Galvenā šādu akumulatoru priekšrocība ir to zemās izmaksas. Šie galvaniskie akumulatori ir lētākie no visiem.

Sāls bateriju trūkumi:

• izlādes periodā spriegums ievērojami pazeminās;
• glabāšanas laiks ir īss un tikai 2 gadi;
• līdz garantētā glabāšanas laika beigām ietilpība tiek samazināta par 30-40 procentiem;
• zemā temperatūrā kapacitāte tiek samazināta gandrīz līdz nullei.

Sārma baterijas

Šīs baterijas tika izgudrotas 1964. gadā. Cits šo pārtikas avotu nosaukums ir sārmains (no angļu valodas vārda alkaline, kas tulkojumā nozīmē “sārmains”).

Šīs akumulatora elektrodi ir izgatavoti no cinka un mangāna dioksīda. Sārmu kālija hidroksīds darbojas kā elektrolīts.

Šodien šīs baterijas ir visizplatītākās, jo tās ir lieliski piemērotas lielākajai daļaielektroniskās ierīces.

Sārma barošanas avotu priekšrocības:

• ir lielāka ietilpība salīdzinājumā ar sāli un līdz ar to ilgāks kalpošanas laiks;
• var strādāt zemā apkārtējā temperatūrā;
• ir uzlabota hermētiskumu, tas ir, ir samazināta noplūdes iespējamība;
• garāks glabāšanas laiks - 5 gadi;
• ir samazināts pašizlādes līmenis salīdzinājumā ar sāls akumulatoriem.

Sārmainu pārtikas avotu trūkumi:

• izlādes periodu raksturo pakāpeniska izejas sprieguma samazināšanās;
• Sārma baterijas ir tāda paša izmēra kā sāls akumulatori, taču sārma bateriju izmaksas un svars ir augstākas.

Dzīvsudraba baterijas

Šādā akumulatorā anods ir izgatavots no cinka, katods ir no dzīvsudraba oksīda. Elektrodus atdala ar separatoru un diafragmu, kas piesūcināta ar 40% kālija hidroksīda šķīdumu. Šeit kā elektrolītu izmanto sārmu. Pateicoties šim sastāvam, šis barošanas avots var darboties kā akumulators. Bet cikliskās darbības laikā galvaniskais elements degradējas, tā jauda samazinās.

Dzīvsudraba bateriju priekšrocības:

• stabils spriegums;
• liela kapacitāte un enerģijas blīvums;
• var gan augstu, gan zemu apkārtējās vides temperatūru;
• ilgs glabāšanas laiks 10 gadi.

Dzīvsudraba trūkumibarošanas avoti:

• augsta cena;
• iespējama bīstama dzīvsudraba tvaiku iedarbība spiediena samazināšanas gadījumā;
• jāuzlabo savākšanas un iznīcināšanas process.

Sudraba baterijas

Sudraba akumulatorā cinks tiek izmantots anodam un sudraba oksīds katodam. Elektrolīts ir nātrija vai kālija hidroksīds.

Šajā kategorijā ietilpst pulksteņu baterijas, kuru izmēri tiks norādīti zemāk. Sudraba enerģijas avotu priekšrocības ir šādas:

• sprieguma stabilitāte;
• lielas jaudas un enerģijas blīvuma klātbūtne;
• imunitāte pret apkārtējās vides temperatūru;
• ilgs kalpošanas laiks un uzglabāšana.

Šo akumulatoru trūkums ir to augstās izmaksas.

Litija baterijas

Šādā akumulatorā katods ir izgatavots no litija. To no anoda atdala separators un diafragma, kas ir piesūcināta ar organisko elektrolītu.

Litija bateriju plusi:

• pastāvīgs spriegums;
• liela kapacitāte un enerģijas blīvums;
• enerģijas intensitātes neatkarība no slodzes strāvas;
• maza masa;
• ilgs glabāšanas laiks līdz 12 gadiem;
• imunitāte pret galējām temperatūrām.

Litija bateriju trūkumus var saistīt tikai ar to augstajām izmaksām.

Kā minēts iepriekš, pārtikas avotiem ir atšķirīgs ķīmiskais sastāvs. Arī bateriju formas un izmēri būtiski atšķiras viena no otras. Galvaniskajām šūnām ir atšķirīgs augstums, diametrs un spriegums. Apsveriet akumulatoru klasifikāciju saskaņā ar šiem parametriem.

Bateriju klasifikācija pēc izmēra

Atkarībā no sprieguma, augstuma, diametra un formas, strāvas avotus var sistematizēt noteiktā veidā. Viena no populārākajām klasifikācijas sistēmām ir amerikāņu. Tas ir parādīts zemāk esošajā attēlā. Šī standartizācija ir ērta un tiek izmantota daudzās valstīs.

Saskaņā ar Amerikas sistēmu barošanas avoti tiek klasificēti šādi:

Vārds	Augstums, mm	Diametrs, mm	Spriegums, 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

Papildus tabulā norādītajai klasei barošanas avotiem ir arī vispārpieņemts nosaukums, kas tiek lietotscilvēkiem. Piemēram, AA baterijas izmērs ir salīdzināms ar cilvēka pirksta izmēru, tāpēc šī galvaniskā elementa "tautas" nosaukums ir "pirkstu" baterija jeb "divi A". Bet barošanas bloks C parasti tiek saukts par "collu". Galvanisko elementu D sauc par "mucu". Un AAA akumulatoru, kura izmēri ir līdzīgi cilvēka mazākā pirksta parametriem, ne velti sauc par “mazo pirkstiņu” jeb “trīs A”. PP3 barošanas bloks tika nosaukts par "kronu".

Tāpat elektronikā plaši tiek izmantotas miniatūras apaļas baterijas, kuru izmēri un nosaukumi ir dažādi. Plašāka informācija par sudraba tabletēm un šādu barošanas avotu klasifikāciju ir sniegta zemāk.

Baterijas "planšetdatoriem": izmēri un nosaukumi

Vēl viens miniatūras apaļas baterijas nosaukums ir sausā baterija. Šādi barošanas avoti sastāv no anoda, kas izgatavots no sudraba oksīda, cinka katoda un elektrolīta. Pēdējais ir sāļu maisījums, kam ir pastveida konsistence.

Dažādi ražotāji šādiem barošanas avotiem bieži piešķir apzīmējumus, kas atšķiras no standarta. Tālāk ir sniegta klasifikācijas tabula, kurā uzskaitīti alternatīvi pulksteņu bateriju nosaukumi un izmēri.

Tieši šīs miniatūras sudraba "tabletes" liek darboties mūsdienu rokas pulksteņu mehānismiem. Kad ir pienācis laiks nomainīt akumulatoru, jums var rasties jautājums, kāds strāvas avots ir piemērots šajā situācijā? Piemēram, ja pulkstenī tika izmantots elements 399, varattā vietā ievietojiet miniatūru akumulatoru, kuram atkarībā no ražotāja var būt nosaukumi V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW vai L927E. Ar šiem nosaukumiem tiks ražota “planšete”, kuras augstums ir 2,6 milimetri un diametrs 9,5.

Akumulatora izmērs nav vienīgais parametrs, kas jāņem vērā, pērkot barošanas avotus. Lai uzzinātu, kā atšifrēt informāciju, kas atrodas uz galvaniskajiem elementiem, jums jāiepazīstas ar to marķēšanas pamatprincipiem.

Akumulatora marķējumi

Starptautiskā elektrotehniskā komisija (IEC) ir izveidojusi īpašu apzīmējumu sistēmu, saskaņā ar kuru visas baterijas ir jāmarķē. Informācija par tā enerģijas intensitāti, sastāvu, izmēru, klasi un sprieguma vērtību jānorāda uz barošanas avota korpusa. Izmantojot tālāk redzamo akumulatora piemēru, apskatīsim tuvāk visus marķējuma elementus.

Informācija par barošanas avotu norāda sekojošo:

• galvaniskā elementa elektriskais lādiņš ir 15 Ah;
• barošanas avota klase - AA, tas ir, tas ir "pirksta" akumulators;
• spriegums ir 1,5 volti.

Ko nozīmē uzraksts "LR6"? Faktiski tas ir marķējums, kas sniedz informāciju par strāvas avota ķīmisko sastāvu un klasi. Bateriju veidiem ir šādi burtu apzīmējumi:

• sāls – R;
• sārmains – LR;
• sudrabs –SR;
• litijs - CR.

Akumulatora klases ir norādītas ar šādiem cipariem:

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

Tagad varat atšifrēt marķējumu LR6 augšējā attēlā. Burti šeit norāda, ka tas ir sārma galvaniskais elements, un cipars norāda "pirksta" akumulatora izmēru, tas ir, tas norāda, ka strāvas avots pieder klasei AA.

Lietošanas joma un akumulatoru izvēles iespējas

Pirmkārt, jāatzīmē, ka visi galvaniskie elementi atbilst unifikācijas prasībām, tas ir, patērētājs var viegli nomainīt viena ražotāja barošanas avotu pret līdzīgu akumulatoru no cita. Ir tikai viens brīdinājums: vienā ierīcē nevajadzētu izmantot dažādu uzņēmumu ražotus pašreizējos avotus vai, turklāt, piederumus dažādiem veidiem. Tas ievērojami samazinās akumulatora darbības laiku.

Izvēloties barošanas blokus, jāpievērš uzmanība iepakojumam. Bieži vien ražotājs uz tā norāda ierīces, kurās ieteicams izmantot šīs konkrētās baterijas. Ja šī informācija nav sniegta, tālāk sniegtie padomi palīdzēs izdarīt pareizo izvēli.

Sāls akumulatoriem ir zema ietilpība (0,6–0,8 Ah), un tos izmanto ierīcēs ar zemu enerģijas patēriņu. Tie var būt tālvadības pultis, elektroniskie termometri, testeri, grīdas vai virtuves svari. Sāls šūnas var izmantot arī kā pulksteņu baterijas. Šādu strāvas avotu izmēri ir līdzīgi attiecīgajiemsārma parametri, taču to pielietojuma jomas ievērojami atšķiras. Galu galā, ja jūs izmantojat sāls baterijas ierīcēs ar elektromotoru, lukturīšiem vai kamerām, tad to kalpošanas laiks var būt tikai 20-30 minūtes. Šādi galvaniskie elementi nav paredzēti lielām slodzēm.

Sārma akumulatoriem ir diezgan liela ietilpība 1,5-3,2 Ah. Tas ļauj tos veiksmīgi izmantot ierīcēs, kurām ir palielināts enerģijas patēriņš. Šādas ierīces ir digitālās kameras ar zibspuldzi, lukturīši, bērnu rotaļlietas, biroja tālruņi, datorpeles utt. Īpaši kamerām izstrādātās baterijas ātrāk izdala enerģiju. Tam ir pozitīva ietekme uz kameru ātrumu. Ja ierīcēs ar zemu enerģijas patēriņu izmantojat sārma avotu, tad baterijas uzrādīs izcilus rezultātus, to kalpošanas laiks būs vairāki gadi.

Pirms divdesmit līdz trīsdesmit gadiem dzīvsudraba baterijas plaši izmantoja tādās ierīcēs kā elektroniskie pulksteņi, elektrokardiostimulatori, dzirdes aparāti un militārās ierīces. Līdz šim šo enerģijas avotu izmantošana ir ierobežota. Daudzās valstīs ir aizliegts ražot un ekspluatēt šādus elektroķīmiskos elementus, jo dzīvsudrabs ir toksiska viela. Šo strāvas avotu izmantošanas gadījumā ir nepieciešams organizēt to dalītu savākšanu un likvidēšanu atbilstoši drošības prasībām.

Sudraba baterijas netiek plaši izmantotasmetāla augsto izmaksu dēļ. Tomēr šāda veida miniatūras barošanas avoti tiek plaši izmantoti pulksteņos, klēpjdatoru un datoru mātesplatēs, dzirdes aparātos, mūzikas kartēs, taustiņu piekariņos un citās ierīcēs, kurās nevar izmantot lielākas baterijas.

Litija baterijām ir ilgāks kalpošanas laiks nekā pat labākajām sārma baterijām. Tādēļ šādus barošanas avotus izmanto ierīcēs, kurām ir liels enerģijas patēriņš. Tas var būt datortehnika un fototehnika, medicīnas aprīkojums.

Secinājums

Akumulators ir produkts, kas, neskatoties uz tā nelielo izmēru, var būt bīstams. Jūs nevarat izjaukt strāvas avotu, iemest to ugunī un, protams, mēģināt uzlādēt. Tīklā varat atrast padomus, kā akumulatoram piešķirt otru mūžu. Nemēģiniet veikt šādus eksperimentus, jo tie var būt bīstami.

Pērkot jaunas baterijas, jāpievērš uzmanība ne tikai ražotājam un piemērotiem izmēriem, bet arī strāvas avotu ķīmiskajam sastāvam. Lai to izdarītu, jums ir jāspēj nolasīt etiķeti. Pareizi izvēlēti akumulatori jums kalpos ilgi un kvalitatīvi.