Klasifikácia, typy a veľkosti batérií

2024 Autor: Priscilla Miln | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-18 09:57

V súčasnosti sú batérie najbežnejším zdrojom energie pre elektroniku a malé spotrebiče. Potreba ich výmeny vzniká pomerne často. Aby ste si pri kúpe nového galvanického článku vybrali čo najlepšie, mali by ste venovať pozornosť nielen veľkosti batérií a názvu výrobcu. Tento článok odpovie na nasledujúce otázky: v akej forme tieto zdroje energie prichádzajú? Aké sú typy batérií podľa veľkosti? Ako sa označujú galvanické články a na čo si dať pri kúpe pozor, aby zdroj dlho vydržal?

Typy batérií

Batérie sú klasifikované podľa materiálov, z ktorých sú vyrobené ich aktívne komponenty: anóda, katóda a elektrolyt.

Existuje päť typov moderných zdrojov energie:

• soľ,
• alkalické,
• ortuť,
• strieborná,
• lítium.

Typy batérií podľa veľkosti budú uvedené nižšie. Teraz sa pozrime bližšie na každý z nichšpecifikované triedy galvanických článkov.

Soľné batérie

Soľné batérie vznikli v druhej polovici dvadsiateho storočia. Nahradili predtým existujúce mangánovo-zinkové zdroje energie. Rozmery batérií sa nezmenili, no zmenila sa technológia výroby týchto galvanických článkov. Soľné napájacie zdroje používajú ako elektrolyt roztok chloridu amónneho. Obsahuje elektródy vyrobené z oxidu zinku a mangánu. Spojenie medzi jednotlivými elektrolytmi prebieha pomocou soľného mostíka.

Hlavnou výhodou takýchto batérií je ich nízka cena. Tieto galvanické batérie sú najlacnejšie zo všetkých.

Nevýhody soľných batérií:

• počas doby vybíjania napätie výrazne klesá;
• trvanlivosť je krátka a iba 2 roky;
• na konci garantovanej trvanlivosti sa kapacita zníži o 30-40 percent;
• pri nízkej teplote sa kapacita zníži takmer na nulu.

Alkalické batérie

Tieto batérie boli vynájdené v roku 1964. Iný názov pre tieto zdroje potravy je zásaditý (z anglického slova alkaline, čo v preklade znamená „zásaditý“).

Elektródy tejto batérie sú vyrobené zo zinku a oxidu manganičitého. Alkalický hydroxid draselný pôsobí ako elektrolyt.

Dnes sú tieto batérie najbežnejšie, pretože sú ideálne pre väčšinuelektronické zariadenia.

Výhody alkalických zdrojov napájania:

• majú vyššiu kapacitu v porovnaní so soľou a v dôsledku toho aj dlhšiu životnosť;
• môže pracovať pri nízkej okolitej teplote;
• majú zlepšenú tesnosť, to znamená, že pravdepodobnosť úniku je znížená;
• majú dlhšiu trvanlivosť 5 rokov;
• majú v porovnaní so soľnými batériami nižšiu rýchlosť samovybíjania.

Nevýhody alkalických zdrojov potravy:

• doba vybíjania je charakterizovaná postupným poklesom výstupného napätia;
• Alkalické batérie majú rovnakú veľkosť ako soľné batérie, ale cena a hmotnosť alkalických batérií sú vyššie.

ortuťové batérie

V takejto batérii je anóda vyrobená zo zinku, katóda je vyrobená z oxidu ortuti. Elektródy sú oddelené separátorom a membránou impregnovanou 40% roztokom hydroxidu draselného. Ako elektrolyt sa tu používa zásada. Vďaka tomuto zloženiu môže tento zdroj energie fungovať ako batéria. Ale počas cyklickej prevádzky galvanický článok degraduje, jeho kapacita klesá.

Výhody ortuťových batérií:

• stabilné napätie;
• vysoká kapacita a energetická hustota;
• dokáže vysoké aj nízke teploty okolia;
• dlhá trvanlivosť 10 rokov.

Nevýhody ortutinapájacie zdroje:

• vysoká cena;
• možnosť nebezpečného vystavenia ortuťovým výparom v prípade zníženia tlaku;
• treba zlepšiť proces zberu a likvidácie.

Strieborné batérie

V striebornej batérii sa ako anóda používa zinok a ako katóda oxid strieborný. Elektrolytom je hydroxid sodný alebo draselný.

Do tejto kategórie patria batérie do hodiniek, ktorých rozmery budú uvedené nižšie. Výhody strieborných zdrojov energie sú nasledovné:

• stabilita napätia;
• prítomnosť vysokej kapacity a hustoty energie;
• odolnosť voči teplote okolia;
• dlhá životnosť a skladovanie.

Nevýhodou týchto batérií je ich vysoká cena.

Lítiové batérie

V takejto batérii je katóda vyrobená z lítia. Od anódy je oddelený separátorom a membránou, ktorá je impregnovaná organickým elektrolytom.

Výhody lítiových batérií:

• konštantné napätie;
• vysoká kapacita a energetická hustota;
• nezávislosť energetickej náročnosti od prúdu záťaže;
• malá hmotnosť;
• dlhá trvanlivosť až 12 rokov;
• odolnosť voči teplotným extrémom.

Nevýhody lítiových batérií možno pripísať iba ich vysokej cene.

Ako je uvedené vyššie, zdroje potravín majú rôzne chemické zloženie. Výrazne sa od seba líšia aj tvary a veľkosti batérií. Galvanické články majú rôzne výšky, priemery a napätia. Zvážte klasifikáciu batérií v súlade s týmito parametrami.

Klasifikácia batérií podľa veľkosti

V závislosti od napätia, výšky, priemeru a tvaru môžu byť zdroje energie určitým spôsobom systematizované. Jeden z najpopulárnejších klasifikačných systémov je americký. Je to znázornené na obrázku nižšie. Táto štandardizácia je pohodlná a používa sa v mnohých krajinách.

Podľa amerického systému sú napájacie zdroje klasifikované takto:

Meno	Výška, mm	Priemer, mm	Napätie, 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

Okrem triedy uvedenej v tabuľke majú zdroje napájania aj spoločný názov, ktorý sa používa vľudí. Napríklad veľkosť AA batérie je porovnateľná s veľkosťou ľudského prsta, takže „ľudový“názov pre tento galvanický článok je „prstová“batéria alebo „dve A“. Ale napájací zdroj C sa bežne označuje ako "palcový". Galvanický článok D sa nazýva "sud". A batéria AAA, ktorej rozmery sú podobné parametrom najmenšieho prsta človeka, nie je márne nazývaná „malíček“alebo „tri A“. Napájací zdroj PP3 bol pomenovaný „krone“.

V elektronike sú tiež široko používané miniatúrne okrúhle batérie, ktorých veľkosti a názvy sú rôzne. Viac informácií o strieborných tabletkách a klasifikácii takýchto zdrojov energie je uvedených nižšie.

Batérie "tablety": veľkosti a názvy

Iný názov pre miniatúrnu okrúhlu batériu je suchý článok. Takéto napájacie zdroje pozostávajú z anódy vyrobenej z oxidu striebra, zinkovej katódy a elektrolytu. Ten je zmesou solí, ktorá má pastovitú konzistenciu.

Rôzni výrobcovia často priraďujú takýmto napájacím zdrojom označenia, ktoré sa líšia od štandardných. Nižšie je uvedená klasifikačná tabuľka, v ktorej sú uvedené alternatívne názvy a veľkosti batérií do hodiniek.

Práve tieto miniatúrne strieborné „tabletky“umožňujú fungovanie mechanizmov moderných náramkových hodiniek. Keď príde čas na výmenu batérie, možno sa stretnete s otázkou, aký zdroj energie je v tejto situácii vhodný? Napríklad, ak hodinky používali prvok 399, môžetenamiesto toho vložte miniatúrnu batériu, ktorá môže mať v závislosti od výrobcu názvy V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW alebo L927E. Pod týmito názvami sa bude vyrábať „tablet“, ktorého výška je 2,6 milimetra a priemer 9,5.

Veľkosť batérie nie je jediným parametrom, ktorý treba zvážiť pri kúpe napájacích zdrojov. Aby ste sa naučili dešifrovať informácie, ktoré sa nachádzajú na galvanických článkoch, musíte sa oboznámiť so základnými princípmi ich označovania.

Značky batérie

Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC) vytvorila špecifický notačný systém, podľa ktorého by mali byť označené všetky batérie. Informácie o jeho energetickej náročnosti, zložení, veľkosti, triede a hodnote napätia by mali byť uvedené na obale zdroja. Na príklade batérie zobrazenej nižšie sa pozrime bližšie na všetky prvky označovania.

Informácie o napájacom zdroji označujú nasledovné:

• elektrický náboj galvanického článku je 15 Ah;
• trieda zdroja energie – AA, to znamená, že ide o „prstovú“batériu;
• napätie je 1,5 voltu.

Čo znamená nápis „LR6“? Toto je v skutočnosti označenie, ktoré poskytuje informácie o chemickom zložení a triede zdroja energie. Typy batérií majú nasledujúce označenie písmen:

• soľ – R;
• alkalické – LR;
• strieborná –SR;
• lítium – ČR.

Triedy batérií sú označené nasledujúcimi číslami:

• D – 20;
• C–14;
• AA-6;
• AAA-03;
• PP3 – 22.6.

Teraz môžete rozlúštiť označenie LR6 na obrázku vyššie. Písmená tu označujú, že ide o alkalický galvanický článok a číslo označuje veľkosť „prstovej“batérie, to znamená, že zdroj patrí do triedy AA.

Rozsah použitia a funkcie výberu batérií

V prvom rade je potrebné poznamenať, že všetky galvanické články spĺňajú požiadavky zjednotenia, to znamená, že spotrebiteľ môže ľahko vymeniť zdroj energie jedného výrobcu za podobnú batériu od iného výrobcu. Existuje len jedno upozornenie: v jednom zariadení by ste nemali používať prúdové zdroje vyrábané rôznymi spoločnosťami alebo navyše patriace k rôznym typom. To výrazne zníži výdrž batérie.

Pri výbere napájacích zdrojov je potrebné venovať pozornosť baleniu. Výrobca na ňom často označuje zariadenia, v ktorých sa odporúča používať tieto konkrétne batérie. Ak tieto informácie neposkytnete, tipy uvedené nižšie vám pomôžu urobiť správnu voľbu.

Soľné batérie majú nízku kapacitu 0,6-0,8 Ah a používajú sa v zariadeniach s nízkou spotrebou energie. Môžu to byť diaľkové ovládače, elektronické teplomery, testery, podlahové alebo kuchynské váhy. Soľné články možno použiť aj ako batérie do hodiniek. Rozmery takýchto zdrojov prúdu sú podobné zodpovedajúcimparametre alkalických, ale oblasti ich použitia sa výrazne líšia. Ak totiž soľné batérie používate v zariadeniach s elektromotorom, baterkami či fotoaparátmi, tak ich životnosť môže byť len 20-30 minút. Takéto galvanické články nie sú určené na veľké zaťaženie.

Alkalické batérie majú pomerne veľkú kapacitu 1,5-3,2 Ah. To umožňuje ich úspešné použitie v zariadeniach, ktoré majú zvýšenú spotrebu energie. Medzi takéto zariadenia patria digitálne fotoaparáty s bleskom, baterky, detské hračky, kancelárske telefóny, počítačové myši atď. Batérie určené špeciálne pre fotoaparáty vydávajú energiu rýchlejšie. To má pozitívny vplyv na rýchlosť kamier. Ak použijete alkalický zdroj energie v zariadeniach s nízkou spotrebou energie, potom budú batérie vykazovať vynikajúce výsledky, ich životnosť bude niekoľko rokov.

Pred dvadsiatimi až tridsiatimi rokmi boli ortuťové batérie široko používané v zariadeniach, ako sú elektronické hodinky, kardiostimulátory, načúvacie pomôcky a vojenské zariadenia. K dnešnému dňu je použitie týchto zdrojov energie obmedzené. V mnohých krajinách je zakázané vyrábať a prevádzkovať takéto elektrochemické články, pretože ortuť je toxická látka. V prípade použitia týchto prúdových zdrojov je potrebné zorganizovať ich separovaný zber a likvidáciu v súlade s bezpečnostnými požiadavkami.

Strieborné batérie sa veľmi nepoužívajúkvôli vysokej cene kovu. Miniatúrne napájacie zdroje tohto druhu sú však široko používané v hodinkách, základných doskách notebookov a počítačov, načúvacích prístrojoch, hudobných kartách, príveskoch na kľúče a iných zariadeniach, kde nie je možné použiť väčšie batérie.

Lítiové batérie majú dlhšiu životnosť ako aj tie najlepšie alkalické batérie. Preto sa takéto napájacie zdroje používajú v zariadeniach, ktoré majú vysokú spotrebu energie. Môže to byť počítačové a fotografické vybavenie, lekárske vybavenie.

Záver

Batéria je produkt, ktorý napriek svojej malej veľkosti môže byť nebezpečný. Nemôžete rozobrať zdroj energie, hodiť ho do ohňa a samozrejme sa pokúsiť dobiť. Na nete nájdete tipy, ako dať batérii druhý život. Nepokúšajte sa o takéto experimenty, pretože to môže byť nebezpečné.

Pri kúpe nových batérií by ste si mali všímať nielen výrobcu a vhodné veľkosti, ale aj chemické zloženie zdrojov energie. Aby ste to dosiahli, musíte vedieť prečítať štítok. Správne zvolené batérie vám budú slúžiť dlho a kvalitne.