Sovint, els equips portàtils de baixa potència estan dissenyats per ser alimentats per petites cèl·lules seques que no estan dissenyades per recarregar-se. A la vida quotidiana, aquestes fonts de tensió química d'un sol ús s'anomenen bateries. Les bateries de mides estàndard AA i AAA són populars. Aquestes lletres indiquen el format extern de la bateria. L'estructura interna pot ser completament diferent. En aquest format, es produeixen diversos tipus de bateries, incloses les recarregables (acumuladors).
Contingut
Què és una bateria
El terme "bateria" no és del tot correcte. Una bateria és una font d'energia formada per diversos elements. Per tant, una bateria completa es pot anomenar element 3R12 (3LR12), una "bateria quadrada" (336 segons la classificació soviètica), formada per tres elements.A més, la bateria consta de 6 cel·les de l'element 6R61 (6LR61) - "Krona", "Korund". Però el nom de "bateria" a la vida quotidiana també s'aplica a fonts d'energia química d'un sol element, incloses les mides AA i AAA. En terminologia anglesa, un sol element s'anomena Cell, i una bateria de dues o més fonts de tensió s'anomena Battery.
Aquests elements són recipients cilíndrics tancats hermèticament. Experimenten transformació energia química en elèctrica. Els reactius (agent oxidant i agent reductor) que creen l'EMF es col·loquen en un got de zinc o acer. La part inferior del vidre serveix com a terminal negatiu. Anteriorment, tota la superfície exterior del vidre es donava sota el pol negatiu, però aquest camí provocava curtcircuits freqüents. A més, la superfície del cilindre estava exposada a la corrosió, la qual cosa va provocar una reducció de la vida útil i l'emmagatzematge de l'element. A les bateries modernes, s'aplica un recobriment a l'exterior per protegir-se de la corrosió i servir d'aïllament contra curtcircuits. El col·lector de corrent del pol positiu és una vareta de grafit, que es treu.
Tipus de piles
Les bateries es classifiquen en categories segons diferents criteris. El principal s'ha de reconèixer com la composició química: la tecnologia per obtenir CEM. Per a un ús pràctic, hi ha diverses característiques més diferents.
Per composició química
La diferència de potencial als pols de les cèl·lules galvàniques es crea a causa de la reacció química entre les substàncies de la solució d'electròlits i s'atura quan els ingredients han reaccionat completament. Podeu aconseguir els processos necessaris de diferents maneres. Segons aquest criteri, les bateries es divideixen en:
- sal. El tipus tradicional de piles, inventat fa uns 100 anys.La reacció entre el zinc i el diòxid de manganès es produeix en un medi electròlit: una solució espessa de sal d'amoni. Juntament amb el baix pes i el baix preu, aquests elements tenen una sèrie de desavantatges importants:
- petita capacitat de càrrega;
- tendència a l'autodescàrrega durant l'emmagatzematge;
- mal rendiment a baixes temperatures.
La tecnologia de producció es considera obsoleta, per tant, aquests elements al mercat de cèl·lules galvàniques es veuen obligats a sortir per nous tipus.
- Els elements alcalins (alcalins) es consideren més moderns. Estan disposats de la mateixa manera, però l'electròlit és una solució alcalina (hidròxid de potassi). Aquestes bateries tenen avantatges respecte a les salines:
- gran capacitat i capacitat de càrrega;
- El baix corrent d'autodescàrrega determina una llarga vida útil;
- bon rendiment a baixes temperatures.
Cal pagar per això amb molt pes i un preu més elevat.
- Les cèl·lules més avançades actualment són el liti (No s'ha de confondre amb les bateries de liti!). Com a reactiu "plus", s'utilitzen liti, el negatiu pot ser diferent. També s'utilitzen diversos líquids com a electròlit. Aquesta tecnologia permet obtenir elements que tenen els següents avantatges:
- pes lleuger (menys que altres tipus);
- llarga vida útil a causa de l'autodescàrrega molt baixa;
- augment de la capacitat i la capacitat de càrrega.
A l'altre costat de l'escala - l'alt cost.
D'acord amb aquestes tres tecnologies, es produeixen elements de mides AA i AAA. Val la pena esmentar altres dos tipus de bateries:
- mercuri;
- plata.
Segons aquestes tecnologies, es produeixen principalment bateries de tipus disc.Aquests elements tenen els seus avantatges i desavantatges, però els dies de les bateries de mercuri estan comptats: els acords internacionals suggereixen una disminució dels volums de producció i una prohibició total de la producció en els propers anys.
Per mida
La mida (més precisament, el volum) d'una bateria determina de manera única la seva capacitat elèctrica (dins dels límits de la tecnologia): com més reactius es puguin col·locar dins del cilindre, més temps triga la reacció. La capacitat d'una cel·la de sal de mida AA serà més gran que la capacitat d'una cel·la de sal AAA. També hi ha altres factors de forma de piles AA disponibles:
- A (més gran que AA);
- AAAA (menys que AAA);
- C - longitud mitjana i gruix augmentat;
- D - augment de la longitud i el gruix.
Aquest tipus d'elements no són tan populars, el seu abast és limitat. Tots dos tipus es produeixen només mitjançant tecnologies alcalines i salines.
Per tensió nominal
La tensió nominal d'una pila única ve determinada per la seva composició química. Les cèl·lules galvàniques de sal alcalines simples en ralentí emeten una tensió d'1,5 V. Les fonts d'alimentació de liti estan disponibles tant amb una tensió d'1,5 V (per a la compatibilitat amb altres tipus) com amb una tensió augmentada (fins a 3 V). Però a les mides considerades, només podeu comprar elements d'un volt i mig, per evitar confusions.
Per a les bateries noves, la tensió sota càrrega nominal és propera a aquest valor. Com més es descarrega la font química, més baixa la tensió de sortida sota càrrega.
Les cèl·lules es poden recollir en bateries. Aleshores, la tensió de sortida es converteix en un múltiple de la tensió d'un element. Per tant, la bateria 6R61 ("Krona") conté 6 cel·les d'un volt i mig.Donen una tensió total de 9 volts. La mida de cada cel·la és petita i la capacitat d'aquesta bateria és baixa.
Quines piles s'anomenen dit i dit petit
Aquestes dues mides de cel·les galvàniques pertanyen a la classe de bateries de dits. Aquest terme tècnic s'ha utilitzat des de l'època soviètica per referir-se a bateries de forma similar. L'URSS va produir cèl·lules de sal d'un sol element "Urà M" (316) i "Quantum" alcalines (A316), corresponents al tipus actual d'AA. També hi havia altres elements de dits cilíndrics d'altres mides i proporcions.
A la dècada de 1990, els comerciants dels mercats van encunyar el terme bateries de "dit petit" per distingir les cèl·lules AAA d'altres factors de forma. Aquest nom s'ha estès a la vida quotidiana. Però utilitzar-lo en materials tècnics és almenys poc professional.
Característiques tècniques principals de les piles AA i AAA
La principal diferència entre les piles de dits AA i AAA és la mida. I ell, com ja s'ha dit, determina la capacitat.
| Mida | Longitud, mm | Diàmetre, mm | Capacitat elèctrica, mAh | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Liti | sal | alcalí | Liti | ||
| AA | 50 | 14 | 1000 | 1500 | fins a 3000 |
| AAA | 44 | 10 | 550 | 750 | 1250 |
Cal recordar que la capacitat elèctrica depèn del corrent de descàrrega i el seu valor nominal per a qualsevol tipus d'elements no supera diverses desenes de mil·liampers. A corrents superiors a 100 mA, la capacitat de la bateria serà molt menor. Això vol dir que una pila de 1000 mAh, descarregada amb un corrent de 10 mA, durarà unes 100 hores. Però si el corrent de descàrrega és de 200 mA, la càrrega s'esgotarà molt abans de les 5 hores. La capacitat disminuirà diverses vegades. A més, la capacitat elèctrica de qualsevol element disminuirà amb la disminució de la temperatura.
Depenent de la mida i la tecnologia, les bateries tenen diferents pesos, tot i que aquesta característica rarament és decisiva: la massa de l'equip en la majoria dels casos supera significativament el pes de diverses bateries. Més sovint, és necessari saber-ho per a l'emmagatzematge i el transport de cèl·lules galvàniques.
| Mida | Pes, g | ||
|---|---|---|---|
| sal | alcalí | Liti | |
| AA | fins a 15 | fins a 25 | fins a 15 |
| AAA | 7-9 | 11-14 | a 10 |
El pes de les bateries varia, depenent no només de la tecnologia de fabricació, sinó també del mètode de producció del vidre. Pot ser metàl·lic amb un recobriment de plàstic o completament polímer. Amb tres elements de potència, podeu guanyar com a màxim 30 grams de pes. És poc probable que això pugui esdevenir un criteri determinant a l'hora d'escollir.
La vida útil ve determinada pel corrent d'autodescàrrega i la capacitat de la cel·la. L'autodescàrrega depèn de la tecnologia, la capacitat depèn del factor de forma. Però a la pràctica, la segona característica contribueix menys a les fuites de càrrega durant l'emmagatzematge. Si més no, així ho asseguren els fabricants, que indiquen aproximadament els mateixos períodes als magatzems per als elements AA i AAA. La temperatura també afecta la vida útil: amb el seu augment, la vida útil disminueix.
| Mida | Vida útil, anys | ||
|---|---|---|---|
| sal | alcalí | Liti | |
| AA, AAA | fins a les 3 | fins a 5 | 12-15 |
Els elements de sal tenen un altre problema. Les bateries de baixa qualitat poden filtrar electròlits. Per tant, la vida útil real en aquest cas serà encara més curta.
Les fonts d'alimentació poden funcionar en diverses condicions, inclosa la temperatura. I la idoneïtat de les cèl·lules galvàniques serà diferent, també depenent de la tecnologia de fabricació. Es va esmentar que les bateries de sal no funcionen bé a temperatures per sota de zero.El liti, malgrat tots els seus avantatges, té un límit superior de +55 ° C (el límit inferior és de fins a -40 (normalment fins a -20), segons el fabricant). Els alcalins tenen un ampli rang, des d'uns menys 30 fins a +60 ° C i són els més versàtils en aquest sentit.
En resum, cal assenyalar que les famílies AA i AAA inclouen realment un gran nombre de variacions de cèl·lules galvàniques. Podeu triar una bateria per a una àmplia gamma de condicions de funcionament i una àmplia gamma de costos.
Articles semblants:
