Klasifikacija, vrste i veličine baterija

2024 Autor: Priscilla Miln | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-18 01:58

Danas su baterije najčešći izvor napajanja za elektroniku i male uređaje. Potreba za njihovom zamjenom javlja se prilično često. Kako biste napravili najbolji izbor pri kupnji nove galvanske ćelije, ne treba paziti samo na veličinu baterija i naziv proizvođača. Ovaj članak će odgovoriti na sljedeća pitanja: u kojem obliku dolaze ti izvori energije? Koje su vrste baterija po veličini? Kako se označavaju galvanske ćelije i na što obratiti pažnju pri kupnji da bi napajanje trajalo dugo?

Vrste baterija

Baterije se klasificiraju prema materijalima od kojih su izrađene njihove aktivne komponente: anoda, katoda i elektrolit.

Postoji pet vrsta modernih izvora energije:

• sol,
• alkalna,
• živa,
• srebro,
• litij.

Vrste baterija po veličini bit će navedene u nastavku. Sada pogledajmo pobliže svaki od njihodređene klase galvanskih ćelija.

Slane baterije

Slane baterije nastale su u drugoj polovici dvadesetog stoljeća. Zamijenili su ranije postojeće mangan-cink izvore energije. Dimenzije baterija nisu se promijenile, ali je tehnologija proizvodnje ovih galvanskih ćelija postala drugačija. Napajači soli koriste otopinu amonijevog klorida kao elektrolit. Sadrži elektrode od cink i mangan oksida. Veza između pojedinačnih elektrolita provodi se pomoću solnog mosta.

Glavna prednost takvih baterija je njihova niska cijena. Ove galvanske baterije su najjeftinije od svih.

Nedostaci slanih baterija:

• tijekom razdoblja pražnjenja, napon značajno opada;
• rok trajanja je kratak i samo 2 godine;
• do kraja zajamčenog roka trajanja, kapacitet se smanjuje za 30-40 posto;
• pri niskoj temperaturi, kapacitivnost se smanjuje na gotovo nulu.

Alkalne baterije

Ove baterije su izumljene 1964. godine. Drugi naziv za ove izvore hrane je alkalni (od engleske riječi alkaline, što u prijevodu znači "alkalan").

Elektrode ove baterije izrađene su od cinka i mangan dioksida. Alkalijski kalijev hidroksid djeluje kao elektrolit.

Danas su ove baterije najčešće, jer su savršene za većinuelektronički uređaji.

Prednosti alkalnih izvora napajanja:

• imaju veći kapacitet u usporedbi sa soli i, kao rezultat toga, duži vijek trajanja;
• može raditi na niskoj temperaturi okoline;
• poboljšana nepropusnost, odnosno smanjena je vjerojatnost curenja;
• imaju duži rok trajanja od 5 godina;
• imaju smanjenu stopu samopražnjenja u usporedbi sa slanim baterijama.

Nedostaci alkalnih izvora hrane:

• razdoblje pražnjenja karakterizira postupno smanjenje izlaznog napona;
• Alkalne baterije su iste veličine kao i fiziološke baterije, ali su cijene i težina alkalnih baterija veće.

Mercury baterije

U takvoj bateriji anoda je od cinka, katoda je od živinog oksida. Elektrode su odvojene separatorom i dijafragmom impregniranom s 40% otopinom kalijevog hidroksida. Alkalija se ovdje koristi kao elektrolit. Zahvaljujući ovom sastavu, ovaj izvor napajanja može raditi kao baterija. Ali tijekom cikličkog rada, galvanska ćelija degradira, njen kapacitet se smanjuje.

Prednosti živinih baterija:

• stabilan napon;
• visok kapacitet i gustoća energije;
• sposoban za visoke i niske temperature okoline;
• dug rok trajanja od 10 godina.

Nedostaci živenapajanja:

• visoka cijena;
• mogućnost opasnog izlaganja živinim parama u slučaju smanjenja tlaka;
• potrebno je poboljšati proces prikupljanja i zbrinjavanja.

srebrne baterije

U srebrnoj bateriji, cink se koristi za anodu, a srebrni oksid za katodu. Elektrolit je natrijev ili kalijev hidroksid.

Ova kategorija uključuje baterije za satove čije će dimenzije biti navedene u nastavku. Prednosti srebrnih izvora napajanja su sljedeće:

• stabilnost napona;
• prisutnost visokog kapaciteta i gustoće energije;
• otpornost na temperaturu okoline;
• dug vijek trajanja i skladištenje.

Nedostatak ovih baterija je njihova visoka cijena.

litijske baterije

U takvoj bateriji katoda je izrađena od litija. Od anode je odvojen separatorom i dijafragmom koja je impregnirana organskim elektrolitom.

Prednosti litijskih baterija:

• stalni napon;
• visok kapacitet i gustoća energije;
• neovisnost energetskog intenziteta od struje opterećenja;
• mala masa;
• dug rok trajanja do 12 godina;
• otpornost na ekstremne temperature.

Nedostaci litijskih baterija mogu se pripisati samo njihovoj visokoj cijeni.

Kao što je gore spomenuto, izvori hrane imaju različit kemijski sastav. Oblici i veličine baterija također se međusobno značajno razlikuju. Galvanske ćelije imaju različite visine, promjere i napone. Razmotrite klasifikaciju baterija u skladu s ovim parametrima.

Razvrstavanje baterija po veličini

Ovisno o naponu, visini, promjeru i obliku, izvori napajanja mogu se na određeni način sistematizirati. Jedan od najpopularnijih sustava klasifikacije je američki. To je prikazano na donjoj slici. Ova je standardizacija prikladna i koristi se u mnogim zemljama.

Prema američkom sustavu, izvori napajanja su klasificirani na sljedeći način:

ime	Visina, mm	Promjer, mm	Napon, 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

Pored klase naznačene u tablici, izvori napajanja također imaju zajednički naziv koji se koristi unarod. Na primjer, veličina AA baterije je usporediva s veličinom ljudskog prsta, tako da je "narodni" naziv za ovu galvansku ćeliju "prsta" baterija ili "dva A". Ali napajanje C obično se naziva "inčnim". Galvanska ćelija D naziva se "bačva". A baterija AAA, čije su dimenzije slične parametrima najmanjeg prsta osobe, nije uzalud nazvana "mali prst" ili "tri A". PP3 napajanje je nazvano "krone".

Također, minijaturne okrugle baterije naširoko se koriste u elektronici, čije su veličine i nazivi raznoliki. Više informacija o srebrnim tabletama i klasifikaciji takvih izvora energije dano je u nastavku.

Baterije "tablete": veličine i nazivi

Drugi naziv za minijaturnu okruglu bateriju je suha ćelija. Takvi izvori napajanja sastoje se od anode od srebrnog oksida, cinkove katode i elektrolita. Potonji je mješavina soli, pastozne konzistencije.

Različiti proizvođači takvim izvorima napajanja često dodjeljuju oznake koje se razlikuju od standardnih. Ispod je tablica klasifikacije koja navodi alternativne nazive i veličine baterija za sat.

Upravo ove minijaturne srebrne "pilule" čine da mehanizmi modernih ručnih satova rade. Kada dođe vrijeme za zamjenu baterije, možda ćete se suočiti s pitanjem, kakav je izvor napajanja prikladan u ovoj situaciji? Na primjer, ako je sat koristio element 399, možeteumjesto toga stavite minijaturnu bateriju, koja ovisno o proizvođaču može imati nazive V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW ili L927E. Pod tim nazivima proizvodit će se “tableta” čija je visina 2,6 milimetara, a promjer 9,5.

Veličina baterije nije jedini parametar koji treba uzeti u obzir pri kupnji napajanja. Kako biste naučili dešifrirati informacije koje se nalaze na galvanskim ćelijama, morate se upoznati s osnovnim principima njihovog označavanja.

Oznake baterije

Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC) stvorila je poseban sustav označavanja prema kojem sve baterije trebaju biti označene. Na kućištu izvora napajanja treba navesti podatke o njegovom energetskom intenzitetu, sastavu, veličini, klasi i vrijednosti napona. Koristeći primjer baterije prikazan u nastavku, pogledajmo pobliže sve elemente označavanja.

Informacije o napajanju ukazuju na sljedeće:

• električni naboj galvanske ćelije je 15 Ah;
• klasa izvora napajanja - AA, odnosno radi se o "prstnoj" bateriji;
• napon je 1,5 volti.

Što znači natpis "LR6"? Ovo je zapravo oznaka koja daje informacije o kemijskom sastavu i klasi izvora energije. Vrste baterija imaju sljedeće slovne oznake:

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

Razredi baterija označeni su sljedećim brojevima:

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

Sada možete dešifrirati oznaku LR6 na gornjoj slici. Slova ovdje označavaju da je riječ o alkalnoj galvanskoj ćeliji, a broj označava veličinu "prst" baterije, odnosno označava da izvor napajanja pripada klasi AA.

Oblast primjene i značajke izbora baterija

Prije svega, treba napomenuti da sve galvanske ćelije zadovoljavaju zahtjeve unifikacije, odnosno potrošač može lako zamijeniti izvor napajanja jednog proizvođača sličnom baterijom drugog. Postoji samo jedno upozorenje: ne biste trebali koristiti izvore struje koje proizvode različite tvrtke ili, štoviše, pripadaju različitim vrstama u jednom uređaju. To će značajno smanjiti vijek trajanja baterije.

Prilikom odabira napajanja obratite pažnju na pakiranje. Često proizvođač na njemu naznačuje uređaje u kojima se preporuča korištenje ovih baterija. Ako ove informacije nisu navedene, savjeti u nastavku pomoći će vam da napravite pravi izbor.

Slane baterije imaju mali kapacitet od 0,6-0,8 Ah i koriste se u uređajima s malom potrošnjom energije. To mogu biti daljinski upravljači, elektronički termometri, testeri, podne ili kuhinjske vage. Slane ćelije se također mogu koristiti kao baterije za satove. Dimenzije takvih izvora struje slične su odgovarajućimparametara alkalnih, ali njihova područja primjene značajno variraju. Uostalom, ako koristite solne baterije u uređajima s električnim motorom, svjetiljkama ili kamerama, tada njihov vijek trajanja može biti samo 20-30 minuta. Takve galvanske ćelije nisu dizajnirane za velika opterećenja.

Alkalne baterije imaju prilično veliki kapacitet od 1,5-3,2 Ah. To im omogućuje da se uspješno koriste u uređajima koji imaju povećanu potrošnju energije. Takvi uređaji uključuju digitalne fotoaparate s bljeskalicom, svjetiljke, dječje igračke, uredske telefone, računalne miševe itd. Baterije dizajnirane posebno za fotoaparate brže otpuštaju energiju. To ima pozitivan učinak na brzinu kamera. Ako koristite alkalni izvor napajanja u uređajima s malom potrošnjom energije, tada će baterije pokazati izvrsne rezultate, njihov vijek trajanja će biti nekoliko godina.

Prije dvadeset do trideset godina, živine baterije bile su naširoko korištene u uređajima kao što su elektronički satovi, elektrostimulatori srca, slušna pomagala i vojni uređaji. Do danas je korištenje ovih izvora energije ograničeno. U mnogim je zemljama zabranjena proizvodnja i rad takvih elektrokemijskih ćelija zbog činjenice da je živa otrovna tvar. U slučaju korištenja ovih izvora struje potrebno je organizirati njihovo zasebno prikupljanje i odlaganje u skladu sa sigurnosnim zahtjevima.

Srebrne baterije se ne koriste širokozbog visoke cijene metala. Međutim, minijaturni izvori napajanja ove vrste naširoko se koriste u satovima, matičnim pločama za prijenosna i računala, slušnim pomagalima, glazbenim karticama, privjescima i drugim uređajima gdje se ne mogu koristiti veće baterije.

Litij baterije imaju duži vijek trajanja čak i od najboljih alkalnih baterija. Stoga se takvi izvori napajanja koriste u uređajima koji imaju veliku potrošnju energije. To može biti računalna i fotografska oprema, medicinska oprema.

Zaključak

Baterija je proizvod koji, unatoč svojoj maloj veličini, može biti opasan. Ne možete rastaviti izvor napajanja, baciti ga u vatru i, naravno, pokušati napuniti. Na netu možete pronaći savjete kako bateriji dati drugi život. Ne pokušavajte takve eksperimente, jer mogu biti opasni.

Prilikom kupnje novih baterija obratite pažnju ne samo na proizvođača i odgovarajuće veličine, već i na kemijski sastav izvora napajanja. Da biste to učinili, morate znati pročitati naljepnicu. Pravilno odabrane baterije služit će vam dugo i kvalitetno.