Батареялардың классификациясы, түрлері мен өлшемдері

2024 Автор: Priscilla Miln | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-02-18 04:09

Бүгінгі күні батареялар электроника мен шағын құрылғылар үшін ең көп таралған қуат көзі болып табылады. Оларды ауыстыру қажеттілігі өте жиі туындайды. Жаңа гальваникалық элементті сатып алу кезінде ең жақсы таңдау жасау үшін сіз тек батареялардың өлшеміне және өндірушінің атына назар аударуыңыз керек. Бұл мақала келесі сұрақтарға жауап береді: бұл қуат көздері қандай формада келеді? Көлемі бойынша аккумуляторлардың қандай түрлері бар? Гальваникалық элементтер қалай белгіленеді және қуат көзі ұзаққа созылуы үшін сатып алу кезінде не нәрсеге назар аудару керек?

Батарея түрлері

Батареялар белсенді компоненттері жасалған материалдарға қарай жіктеледі: анод, катод және электролит.

Қазіргі қуат көздерінің бес түрі бар:

• тұз,
• сілтілі,
• сынап,
• күміс,
• литий.

Өлшемі бойынша батарея түрлері төменде берілген. Енді әрқайсысын толығырақ қарастырайықгальваникалық элементтердің көрсетілген сыныптары.

Тұз батареялары

Тұз батареялары ХХ ғасырдың екінші жартысында жасалған. Олар бұрын бар марганец-мырыш қуат көздерін ауыстырды. Батареялардың өлшемдері өзгерген жоқ, бірақ бұл гальваникалық элементтерді жасау технологиясы басқаша болды. Тұз қоректендіру көздері электролит ретінде аммоний хлоридінің ерітіндісін пайдаланады. Оның құрамында мырыш пен марганец оксидінен жасалған электродтар бар. Жеке электролиттер арасындағы байланыс тұз көпірі арқылы жүзеге асырылады.

Мұндай аккумуляторлардың басты артықшылығы - олардың арзандығы. Бұл гальваникалық батареялар ең арзаны.

Тұзды батареялардың кемшіліктері:

• разрядтау кезеңінде кернеу айтарлықтай төмендейді;
• сақтау мерзімі қысқа және тек 2 жыл;
• кепілдендірілген сақтау мерзімінің соңына қарай сыйымдылық 30-40 пайызға азаяды;
• төмен температурада сыйымдылық нөлге дейін азаяды.

сілтілі батареялар

Бұл батареялар 1964 жылы ойлап табылған. Бұл тамақ көздерінің тағы бір атауы сілтілі (ағылшын тілінен аударғанда «сілтілі» дегенді білдіретін alkaline сөзінен шыққан).

Бұл батареяның электродтары мырыш пен марганец диоксидінен жасалған. Сілтілік калий гидроксиді электролит ретінде әрекет етеді.

Бүгінгі күні бұл батареялар ең көп таралған, өйткені олар көпшілігі үшін өте қолайлыэлектрондық құрылғылар.

Сілтілік қуат көздерінің артықшылықтары:

• тұзбен салыстырғанда сыйымдылығы жоғары және нәтижесінде қызмет ету мерзімі ұзағырақ;
• төмен қоршаған температурада жұмыс істей алады;
• тығыздығы жақсарды, яғни ағып кету ықтималдығы азаяды;
• сақтау мерзімі ұзағырақ 5 жыл;
• тұз батареяларымен салыстырғанда өздігінен зарядсыздану жылдамдығы төмен.

Сілтілі тағам көздерінің кемшіліктері:

• разряд кезеңі шығыс кернеуінің біртіндеп төмендеуімен сипатталады;
• Сілтілі батареялардың өлшемі тұзды батареялармен бірдей, бірақ сілтілі батареялардың құны мен салмағы жоғары.

Меркурий батареялары

Мұндай аккумуляторда анод мырыштан, катод сынап оксидінен жасалған. Электродтар сепаратормен және 40% калий гидроксиді ерітіндісімен сіңдірілген диафрагмамен бөлінеді. Мұнда электролит ретінде сілті қолданылады. Осы композицияның арқасында бұл қуат көзі батарея ретінде жұмыс істей алады. Бірақ циклдік жұмыс кезінде гальваникалық элемент тозып, оның сыйымдылығы төмендейді.

Сынап батареяларының артықшылықтары:

• тұрақты кернеу;
• жоғары сыйымдылық және энергия тығыздығы;
• қоршаған ортаның жоғары және төмен температураларына қабілетті;
• ұзақ сақтау мерзімі 10 жыл.

Сынаптың кемшіліктеріқуат көздері:

• жоғары баға;
• қысымсыздану кезінде сынап буының қауіпті әсер ету мүмкіндігі;
• жинау және жою процесін жақсарту қажет.

Күміс батареялар

Күміс батареяда мырыш анод үшін, ал күміс оксиді катод үшін қолданылады. Электролит – натрий немесе калий гидроксиді.

Бұл санатқа сағат батареялары кіреді, олардың өлшемдері төменде келтірілген. Күміс қуат көздерінің артықшылықтары келесідей:

• кернеу тұрақтылығы;
• жоғары сыйымдылықтың және энергия тығыздығының болуы;
• қоршаған орта температурасына иммунитет;
• ұзақ қызмет ету мерзімі және сақтау.

Бұл батареялардың кемшілігі олардың жоғары құны болып табылады.

Литий батареялары

Мұндай батареяда катод литийден жасалған. Ол анодтан органикалық электролитпен сіңдірілген сепаратор және диафрагма арқылы бөлінеді.

Литий батареяларының артықшылықтары:

• тұрақты кернеу;
• жоғары сыйымдылық және энергия тығыздығы;
• энергия сыйымдылығының жүктеме токынан тәуелсіздігі;
• кіші масса;
• ұзақ сақтау мерзімі 12 жылға дейін;
• температураның шектен тыс әсеріне иммунитет.

Литий батареяларының кемшіліктерін олардың жоғары құнына ғана жатқызуға болады.

Жоғарыда айтылғандай, тағам көздерінің химиялық құрамы әртүрлі. Батареялардың пішіндері мен өлшемдері де бір-бірінен айтарлықтай ерекшеленеді. Гальваникалық элементтердің биіктігі, диаметрі және кернеуі әртүрлі. Осы параметрлерге сәйкес батареялардың жіктелуін қарастырыңыз.

Батареялардың өлшемдері бойынша жіктелуі

Кернеуіне, биіктігіне, диаметріне және пішініне байланысты қуат көздерін белгілі бір жүйеге келтіруге болады. Ең танымал классификациялық жүйелердің бірі американдық болып табылады. Ол төмендегі суретте көрсетілген. Бұл стандарттау ыңғайлы және көптеген елдерде қолданылады.

Американдық жүйеге сәйкес қуат көздері келесідей жіктеледі:

Аты	Биіктігі, мм	Диаметрі, мм	Кернеу, 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

Кестеде көрсетілген сыныпқа қосымша қуат көздерінің жалпы атауы бар.адамдар. Мысалы, AA батареясының өлшемі адам саусағының өлшемімен салыстырылады, сондықтан бұл гальваникалық элементтің «халық» атауы «саусақ» батареясы немесе «екі А» болып табылады. Бірақ қуат көзі C әдетте «дюйм» деп аталады. Гальваникалық элемент D «бөшке» деп аталады. Өлшемдері адамның ең кішкентай саусағының параметрлеріне ұқсас AAA батареясы «кішкентай саусақ» немесе «үш А» деп бекер айтылмаған. PP3 қуат көзі "krone" деп аталды.

Сонымен қатар шағын дөңгелек батареялар өлшемдері мен атаулары әртүрлі электроникада кеңінен қолданылады. Күміс таблеткалары және мұндай қуат көздерінің жіктелуі туралы қосымша ақпарат төменде берілген.

Батареялар "планшеттері": өлшемдері мен атаулары

Миниатюралық дөңгелек батареяның тағы бір атауы - құрғақ ұяшық. Мұндай қоректендіру көздері күміс оксидінен жасалған анодтан, мырыш катодынан және электролиттен тұрады. Соңғысы - консистенциясы паста тәрізді тұздар қоспасы.

Түрлі өндірушілер мұндай қуат көздеріне стандарттыдан ерекшеленетін белгілерді жиі тағайындайды. Төменде сағат батареяларының балама атаулары мен өлшемдері көрсетілген жіктеу кестесі берілген.

Дәл осы миниатюралық күміс «таблеткалар» заманауи қол сағаттарының механизмдерін жұмыс істейді. Батареяны ауыстыру уақыты келгенде, сізде сұрақ туындауы мүмкін, бұл жағдайда қандай қуат көзі қолайлы? Мысалы, сағат 399 элементін пайдаланса, сіз жасай аласызорнына, өндірушіге байланысты V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW немесе L927E атаулары болуы мүмкін миниатюралық батареяны салыңыз. Осы атаулармен биіктігі 2,6 миллиметр және диаметрі 9,5 болатын «планшет» шығарылады.

Батарея өлшемі қуат көздерін сатып алғанда ескерілетін жалғыз параметр емес. Гальваникалық элементтерде орналасқан ақпаратты шешуді үйрену үшін оларды таңбалаудың негізгі принциптерімен танысу керек.

Батарея белгілері

Халықаралық электротехникалық комиссия (IEC) барлық батареялар таңбалануы тиіс арнайы белгілеу жүйесін жасады. Қуат көзінің корпусында оның энергия сыйымдылығы, құрамы, мөлшері, класы және кернеу мәні туралы ақпарат көрсетілуі керек. Төменде көрсетілген батареяның мысалын пайдаланып, барлық таңбалау элементтерін толығырақ қарастырайық.

Қуат көзіндегі ақпарат мынаны көрсетеді:

• гальваникалық элементтің электр заряды 15 Ah;
• қуат көзі класы - AA, яғни бұл «саусақ» батареясы;
• кернеу 1,5 вольт.

"LR6" жазуы нені білдіреді? Бұл, шын мәнінде, қуат көзінің химиялық құрамы мен класы туралы ақпарат беретін таңбалау. Батарея түрлерінің келесі әріптік белгілері бар:

• тұз – R;
• сілтілі – LR;
• күміс –SR;
• литий – CR.

Батарея кластары келесі сандармен көрсетілген:

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

Енді жоғарыдағы суреттегі LR6 таңбасын шеше аласыз. Мұндағы әріптер бұл сілтілі гальваникалық элемент екенін көрсетеді, ал сан «саусақ» батареясының көлемін көрсетеді, яғни қуат көзінің AA класына жататынын көрсетеді.

Қолдану аясы және батареяларды таңдау мүмкіндіктері

Ең алдымен, гальваникалық элементтердің барлығы біріктіру талаптарына сәйкес келетінін атап өту керек, яғни тұтынушы бір өндірушінің қуат көзін екіншісінің ұқсас аккумуляторымен оңай алмастыра алады. Бір ғана ескерту бар: бір құрылғыда әртүрлі компаниялар шығарған немесе оның үстіне әртүрлі түрлерге жататын ток көздерін пайдаланбау керек. Бұл батареяның қызмет ету мерзімін едәуір қысқартады.

Қуат көздерін таңдағанда, қаптамаға назар аудару керек. Көбінесе өндіруші осы батареяларды пайдалану ұсынылатын құрылғыларды көрсетеді. Бұл ақпарат берілмесе, төмендегі кеңестер дұрыс таңдау жасауға көмектеседі.

Тұз батареяларының сыйымдылығы төмен 0,6-0,8 Ah және қуатты аз тұтынатын құрылғыларда қолданылады. Бұл қашықтан басқару құралдары, электронды термометрлер, тестерлер, еден немесе ас үй таразылары болуы мүмкін. Тұз жасушаларын сағат батареялары ретінде де пайдалануға болады. Мұндай ток көздерінің өлшемдері сәйкесінше ұқсассілтінің параметрлері, бірақ олардың қолдану аймақтары айтарлықтай ерекшеленеді. Ақыр соңында, егер сіз электр қозғалтқышы, шамдар немесе камералары бар құрылғыларда тұзды батареяларды қолдансаңыз, олардың қызмет ету мерзімі тек 20-30 минутты құрауы мүмкін. Мұндай гальваникалық элементтер ауыр жүктемелерге арналмаған.

Сілтілік батареялардың сыйымдылығы 1,5-3,2 Ah. Бұл оларды қуатты тұтынуды арттыратын құрылғыларда сәтті пайдалануға мүмкіндік береді. Мұндай құрылғыларға жарқылы бар сандық фотоаппараттар, шамдар, балалар ойыншықтары, кеңсе телефондары, компьютерлік тышқандар және т.б. жатады. Камералар үшін арнайы жасалған батареялар энергияны жылдамырақ шығарады. Бұл камералардың жылдамдығына оң әсер етеді. Қуатты аз тұтынатын құрылғыларда сілтілі қуат көзін пайдалансаңыз, батареялар тамаша нәтижелер көрсетеді, олардың қызмет ету мерзімі бірнеше жыл болады.

20-30 жыл бұрын сынап батареялары электронды сағаттар, кардиостимуляторлар, есту аппараттары және әскери құрылғылар сияқты құрылғыларда кеңінен қолданылды. Бүгінгі күні бұл қуат көздерін пайдалану шектеулі. Көптеген елдерде сынап улы зат болғандықтан мұндай электрохимиялық элементтерді өндіруге және пайдалануға тыйым салынған. Осы ток көздерін пайдаланған жағдайда қауіпсіздік талаптарына сәйкес оларды бөлек жинауды және жоюды ұйымдастыру қажет.

Күміс батареялар кеңінен қолданылмайдыметалдың жоғары құнына байланысты. Дегенмен, мұндай шағын қуат көздері сағаттарда, ноутбуктерде және компьютердің аналық платаларында, есту аппараттарында, музыкалық карталарда, кілт фобтарында және үлкенірек батареяларды пайдалану мүмкін болмайтын басқа құрылғыларда кеңінен қолданылады.

Литий батареяларының қызмет ету мерзімі тіпті ең жақсы сілтілі батареяларға қарағанда ұзағырақ. Сондықтан мұндай қуат көздері жоғары қуат тұтынуы бар құрылғыларда қолданылады. Бұл компьютерлік және фототехника, медициналық жабдық болуы мүмкін.

Қорытынды

Батарея - өлшемі кішкентай болса да, қауіпті болуы мүмкін өнім. Қуат көзін бөлшектеуге, оны отқа тастауға және, әрине, қайта зарядтауға тырысуға болмайды. Желіде батареяның екінші қызмет ету мерзімін беру туралы кеңестерді таба аласыз. Мұндай эксперименттерге әрекет жасамаңыз, себебі бұл қауіпті болуы мүмкін.

Жаңа аккумуляторларды сатып алғанда, өндірушіге және қолайлы өлшемдерге ғана емес, қуат көздерінің химиялық құрамына да назар аудару керек. Ол үшін жапсырманы оқи білу керек. Дұрыс таңдалған батареялар сізге ұзақ уақыт және жоғары сапамен қызмет етеді.