Жизнь современного человека немыслима без наличия портативных устройств, существенно упрощающих быт, делая его более комфортабельным, простым и экономящим массу времени. Все эти девайсы функционируют либо при прямом контакте с источником питания (посредством электрического шнура с вилкой), либо благодаря батарейкам и аккумуляторным системам. В зависимости от требуемой мощности устройства, чаще всего применяются обычные щелочные и алкалиновые батарейки или аккумуляторные батарейки. Например, для функционирования настенных часов вполне хватит пальчиковой или мини пальчиковой батарейки, а для бесперебойной и длительной работы фотоаппарата, тонометра нужны более мощные аккумуляторные системы. Мощность стандартных батареек составляет в среднем 1,6 Вольт, а аккумуляторных – 1,2 Вольта. При покупке стоит знать, на что обращать внимания и как отличить батарейку от аккумулятора. Самым простым вариантом является поинтересоваться у менеджера, чем отличаются данные элементы друг от друга, но лучше обладать требуемыми знаниями лично.
Отличие батарейки от аккумуляторной системы
Разнообразие обычных щелочных и алкалиновых батареек представлено в большом ассортименте, причем цена на продукцию может очень отличаться, в зависимости от фирмы-производителя. Что касается аккумуляторных батарей, их внешний вид, на первый взгляд, не отличим от стандартных батареек. При проведении стоимостной оценки стандартные батарейки в разы дешевле аккумуляторных за счет не такого длительного срока эксплуатации и отсутствия возможности подзарядки. Соответственно, при приобретении данной продукции стоит руководствоваться не только ценовым фактором, но и внимательно изучать информацию на этикетке.
Чтобы знать, как отличить обычную батарейку от аккумуляторной батарейки, стоит руководствоваться рядом рекомендаций:
- Самое главное – обращать внимание на маркировку. Именно маркировка позволит определить, что за тип системы выставлен на витрине. Аккумуляторы подлежат многократной подзарядке, поэтому на этикетке всегда присутствует довольно крупная надпись на английском языке «rechargeable», означающая возможность перезарядки, соответственно, на обычных батарейках должна быть аналогичная надпись «do not rechargeable», дословно переводящаяся как «не подлежит повторной перезарядке». Также на этикетке может присутствовать надпись «lithium», характерная только для обычных батареек, она означает повышенную мощность, а, соответственно, и более длительный срок службы, либо надпись на английском языке «alkaline», характерная только для простых батареек и обозначающая их тип;
- Определяющее отличие батареек от аккумуляторов заключается в их напряжении. У стандартных батареек оно, как правило, варьируется от 1,5 до 1,6 Вольт, а перезаряжаемая – имеет напряжение от 1,2 до 1,25 Вольт. Данная информация обычно присутствует на этикетке. Но определить это можно и самостоятельно при помощи стандартных электрических проборов, используя мультиметр или вольтметр;
- На пальчиковом аккумуляторе обязательно присутствует ряд обозначений, указывающих на его тип. NI-CD – материалом изготовления служит никель, а применяемой технологией является кадмиевая технология. NI-MH – этим элементам характерен никеле-металлогидридный тип аккумулятора;
- Для определения типа аккумуляторной системы стоит обратить внимание на ее емкость, которая измеряется в миллиамперах в час (mAh). Она может иметь различное значение, например, 650, 750, 1200, 2000 mAh. Данная надпись, как правило, обладает весьма крупными габаритами, а также выделяется более яркой цветовой гаммой. В зависимости от мощности девайса, отдается предпочтение нужному типу. Например, для домашнего телефонного аппарата вполне хватит мощности в 750-800 mAh, а для фотоаппарата лучше отдать предпочтение емкостям свыше 2500 mAh. Это также является существенным фактором, определяющим разницу между аккумулятором и пальчиковым элементом.
Каждый современный человек периодически сталкивался с вопросами замены батарейки и раз уж вы попали на эту страницу, значит у вас возникли сомнения в правильности выбора того или иного выбора элемента питания. В рамках данной статьи мы разложим все популярные стандарты актуальных батареек по типам и видам.
Все современные батарейки можно разделить на следующие классы:
Сухие
(угольно-цинковые, солевые) - одни из самых дешёвых, достаточно массово выпускаются. Минусы: низкая ёмкость; не подходят для работы с мощными нагрузками и теряют заряд при отрицательных температурах.
Щелочные
К ним относятся наиболее популярные «алкалиновые» и щелочно-марганцевые. Оптимальны для больших токов, практически не замечают низкие температуры.
Ртутные
Отличная энергоемкость, но из-за вредности ртути нашли лишь ограниченное использование.
Серебряные
Высокая ёмкость. Длительное хранение. Минус только один, очень дороги в производстве
Литиевые. Литиевые батарейки обладают целым рядом положительных характеристик: Длительное время хранения. Высокое напряжение на один элемент (3В). Легкие и компактные
Отсутствие или наличие буквы L перед маркировкой элемента питания характеризует его электрохимическую систему: без буквы L- солевой; c буквой L щелочной (Alkaline)
Не перезаряжаемые цилиндрические батарейки бывают солевые, алкалиновые и реже литиевые. Напряжение питания у новых элементов 1,5 Вольта, по мере эксплуатации потихоньку снижается.
Батарейки типа AAA
(R03, LR03, UM4) В народе также известны как мизинчиковые.
Батарейки типа AA
(R6 / LR06 / UM3) - обиходное название пальчиковые
AAAA
(LR8 / D425 / 25A) - Редко встречается, иногда попадается в устройствах с небольшим токовым потреблением
Элементы питания типа С
(R14 / LR14 / UM2) - в настоящее время мало используемая (в СССР иногда называли средней)
тип D (R20 / LR20)
, в настоящее время редко применяется. Союзное название - большая
Миниатюрные источники питания в народе называют таблетками, наверное за схожость по размерам на лекарственные средства. В основном используются в наручных часах и . Расчитаны обычно на стандартное напряжение в 1,5 В.
Таблица соответствия миниатюрных элементов питания типа - таблетка разных фирм
| Renata | Eveready | Sony/Maxell | Varta | Rayovac | Duracell | Vinnic | Bulova | Timex | Citizen | Seiko | Lec | Camelion |
Гальванический элемент или батарейка - это простейший источник электричества, который работает на принципах химического взаимодействия определенных веществ друг с другом. Она была изобретена ученым Алессандро Вольта, но последние данные из раскопок древних фараонов дают основания полагать, что гальванические элементы были известны человеку уже не одну тысячу лет. И так давайте попытаемся понять, как все же работает гальванический элемент и разберем устройство батарейки.
Каждый человек хотя бы раз в жизни сталкивался с вопросом замены батарейки. В часах, в калькуляторе, фотоаппарате, фонарике, детской игрушке, и мало ли в чем еще. Чем же обычно руководствуетесь вы как потребитель, подбирая батарейку для замены. Первое, естественно, подбираете источник тока подходящего размера и требуемой мощности.
С этим легко определиться, внимательно изучив использованную батарейку. Идете покупать, а именно такой нет. Продавец предложит вам сразу несколько вариантов, но выбор за вами. Чаще всего этот выбор формируется на соотношении срок службы/цена. Иногда возникает вопрос выбора между батарейками и аккумуляторами, редко кто подбирает батарейки под температурные условия и всерьез задумывается над всеми электрическими характеристиками источника. Так или иначе, в быту чаще всего мы имеем дело с "пальчиковыми" батарейками.
В основе любого источника тока, а батарейка не что иное, как источник тока, лежит простая схема: анод-катод, а между ними электролит. За счет различной природы материала анода и катода, при их погружении в электролит возникает разность потенциалов - напряжение, из-за чего и возникает электрический ток. Химические источники тока носят свое название из-за природы возникновения тока: химическая энергия активных веществ непосредственно превращается в электрическую энергию. Они делятся на две группы - первичные и вторичные. В первичных источниках тока (батарейках) процесс протекает необратимо. К вторичным источникам тока относят аккумуляторы, их можно заряжать, после того как они себя исчерпают. В различных литературных источниках встречается информация о том, что батарейки тоже можно перезаряжать. Не пытайтесь это делать во избежание взрыва и разбрызгивания химических веществ.
Форма и размер.
"Пальчиковая форма" батареек выбрана не случайно. При одинаковой емкости высокий и узкий цилиндр - пальчик - имеет меньшее внутреннее сопротивление и лучше рассеивает тепло. Требования Международной электрической комиссии относительно унификации размеров источников тока позволяют заменять батарейки одного производителя на батарейки другого, тем самым, создавая возможности для вольного потребительского выбора. На батарейке можно увидеть сразу несколько обозначений ее размеров. По российскому законодательству цилиндрические батарейки в зависимости от диаметра и высоты обозначают от R06 до R27, американские нормы диктуют буквенную маркировку. Для бытовой техники могут быть нанесены дополнительные надписи. Например, наиболее распространенная "пальчиковая" батарейка R6 имеет диаметр 14,5 мм и высоту 50,5 мм, она же имеет обозначение АА и MIGNON.
Батарейка (первичный элемент питания) - один из самых распространенных источников питания для мелкой техники и электроники.
Что находится внутри батарейки?
Батарейки зачастую малы, но довольно сложно устроены. Это высокотехнологичные элементы, в которых в результате химических реакций выделяется электрическая энергия. Данный процесс происходит между тремя главными элементами батарейки: анодом, катодом и электролитом. В зависимости от типа батарейки для перечисленных элементов используются различные материалы. Материал выбирается по принципу максимизации эффекта при их взаимодействии. Анод часто делают из металла, катод — из оксида различных металлов. В качестве электролита используется соль, в щелочных батарейках — двуокись марганца.
То, что внутри батарейки, иными словами ее электрохимическая система - стартовые условия. Первыми химическими источниками тока были гальванические элементы с металлическими электродами, погруженными в водный электролит. Что-то похожее показывают на уроках химии в школе, когда электроды опускают в раствор и при этом загорается лампочка.
Батарейки имеют различное напряжение и ёмкость.
Различные устройства работают с различным напряжением, поэтому и у батареек оно должно быть разным. Кроме того, напряжения разных типов батареек зависит от используемого электролита. К примеру, литиевые батарейки имеют номинальное напряжение 3 V, щелочные — 1,5 V. Ёмкость батареек рассчитывается из объёма активных элементов, помещаемых в корпус батарейки. Однако расчитанная подобным образом ёмкость не может быть использована для определения работоспособности батареек и имеет название «расчетная ёмкость».
Фактическая же ёмкость зависит от множества факторов:
Уровень зарядки;
. режим использования;
. температура окружающей среды;
. ток отсечки (Напряжение, при котором устройство не работает даже при сохранённом заряде батарейки. Например, батарейка, которая уже не работает в фотоаппарате, зачастую продолжает работать в часах или пультах управления).
Каждая ячейка электрической батарейки вырабатывает токк 1.5 вольта, что немного по сравнению с 220-вольтовым напряжением в бытовой" электросети. Поэтому батарейки не опасны для потребителя. Любая батарейка, напряжение которой превышает 1,5 вольта (например, 6 вольт) - это, в сущности, комплект соединенных последовательно батареек по 1,5 вольта. Исключением являются перезаряжаемые никелево-кадмиевые батарейки, напряжение которых в заряженном состоянии только 1,2 вольта.
Электрический заряд батареек. Количество электричества в батарейках измеряется в ампер - или миллиампер-часах. Если к примеру, заряд батарейки равен 1,0 ампер-часу, а электрический прибор, в котором она работает, требует тока в 200 миллиампер (т.е. в 0,2 ампера), срок действия батарейки вычисляется по следующей формуле:
в приведенном при мере этот срок составит пять часов (1,0: 0,2 = 5).
Саморазряд - это следствие нерабочего состояния батарейки, который ведет к потере емкости. Режим хранения может возникать по двум причинам. Во-первых, это касается новой продукции с момента выпуска и до начала использования. Во-вторых, если использовать ресурс батарейки с достаточно длинными промежутками-перерывами.
Причина саморазряда кроется в самой батарейке - неустойчивости электродов, загрязнении электролита. Обычно за нормированный срок хранения батарейка теряет порядка 30% своей начальной емкости. Наиболее сильно разряжается батарейка в начале хранения. Также саморазряд возрастает при повышении температуры.
Типы батареек:
|
Достоинства |
Недостатки |
|
|
Сухие («солевые», LeClanche, угольно-цинковые) |
Самый дешёвый, массово производится. |
Наименьшая ёмкость; плох в работе с мощными нагрузками (большим током); плох при низких температурах. |
|
Heavy Duty («мощный» сухой элемент, хлорид цинка) |
Менее дорогой, чем щелочной. Лучше LeClanche при высоком токе и низких температурах. |
Низкая ёмкость. |
|
Щелочные («алкалиновые», щелочно-марганцевые) |
Средняя стоимость. Лучше предыдущих при большом токе и низких температурах. При разряде сохраняет низкое значение полного сопротивления. Широко выпускается. |
Спадающая кривая разряда. |
|
Постоянство напряжения, высокая энергоемкость и энергоплотность. |
Высокая цена. Из-за вредности ртути уже почти не производятся. |
|
|
Серебряные |
Высокая ёмкость. Плоская кривая разряда. Хорош при высоких и низких температурах. Превосходная длительность хранения. |
|
|
Литиевые |
Наивысшая ёмкость на единицу массы. Плоская кривая разряда. Превосходен при низких и высоких температурах. Чрезвычайно длительное время хранения. Высокое напряжение на элемент (3В). Лёгкий. |
|
Описание |
Достоинства |
Недостатки |
|
|
Первичные |
Гальванические элементы. Реакции, происходящие в них, необратимы, поэтому их нельзя перезарядить. Обычно именно их и называют словом «батарейка». Попытка зарядить батарейку может привести к порче батарейки и утечке щелочи или других веществ находящихся в батарейке. |
Выше ёмкость и/или дешевле. |
Одноразовость применения. |
|
Вторичные |
Аккумуляторы. В отличие от первичных, реакции в них обратимы, поэтому они способны преобразовывать электрическую энергию в химическую, накапливая её (заряд), и выполнять обратное преобразование, отдавая электрическую энергию потребителю (разряд). Для распространённых аккумуляторов число циклов заряд-разряд обычно равно примерно 1000 и заметно зависит от условий эксплуатации. |
Многократность применения, перезаряжаемые. |
Ниже ёмкость и/или дороже. |
Что такое щелочная батарейка?
Около 40 лет назад компания Duracell первой разработала щелочную химическую систему с использованием двуокиси марганца. В 1960-1970-ые годы данные батарейки стали очень популярны среди разработчиков электронных устройств. Щелочные батарейки имеют множество преимуществ перед солевыми: большая емкость, более широкий температурный режим, меньшая вероятность протечки, дольший срок хранения. Все это позволило им завоевать популярность во всем мире.
Надпись на батарейке "Alkaline" свидетельствует о том, что это щелочная батарейка. Они хранятся дольше солевых элементов. Название они получили по природе электролита: обычно используют КОН, истинную щелочь. При непрерывном разряде щелочные батарейки обеспечивают большую (в 7-10 раз) емкость по сравнению с аналогичными солевыми элементами. Они лучше работают при низких температурах, но приблизительно на 30% тяжелее. Скорость саморазряда ниже, после года хранения при комнатной температуре потери емкости не превышают 10%. Однако все эти преимущества накладывают отпечаток на цену продукции.
Что такое литиевая батарейка?
Хим.состав - литий-диоксид марганца.
Последние несколько деситилетий технический прогресс привёл к увеличению разнообразия и миниатюризации устройств, работающих от батареек. Для многих из этих устройств потребовались более мощные элементы питания, при этом достаточно компактные. Литиевые батарейки стали ответом на такую потребность. Литиевые батарейки демонстрируют великолепные результаты и обладают целым рядом положительных характеристик: долгий срок хранения, высокая надёжность и отличная работоспособность в широком диапазоне температур.
Аккумуляторные элементы питания.
Особый вариант представляют собой никелево-кадмиевые батарейки (вторичный элемент питания), которые можно многократно перезаряжать.
Аккумуляторная батарея - автономный источник тока, работает сам по себе без помощи генератора. Он преобразовывает один вид энергии в другой. Она из химической энергии получает электрическую.
Аккумулятор - очень удобный источник постоянного тока, так как она компактна и легко переносима. Благодаря этому, сфера применения этих батарей очень широка. Аккумуляторные батареи используются в автомобилях, электропоездах, электропогрузчиках, в компьютерах, радиотелефонах, сотовых телефонах, фотоаппаратах, видеокамерах, ноутбуках, калькуляторах.
Основными характеристиками аккумулятора являются емкость и предельная сила тока. Чтобы получить более высокое напряжение (до нескольких сот вольт), нужное число элементов соединяют последовательно. Емкость батареи электропитания в ампер-часах равна произведению предельного тока на продолжительность разрядки. Например, если батарея может давать ток силой 3 А в течение 20 ч, то ее емкость равна 60 АЧч.
Никелево-кадмиевые батарейки можно многократно перезаряжать, и это - их главное преимущество перед другими батарейками. Их недостаток - невысокое напряжение - 1,2 вольта.
Саморазрядка у этих батареек - если они не присоединены к зарядному устройству - составляет около 30% в месяц. Это значит, что если они долго лежали, ими нельзя пользоваться без подзарядки. Величина заряда у никелево-кадмиевых батареек приблизительно соответствует величине заряда батареек группы С, а стоят они дороже.Но расходы на приобретение этих батареек и зарядного устройства окупаются достаточно быстро, если батарейки используются в приборах, потребляющих высокочастотный ток небольшой силы.
Во всякой аккумуляторной батареи есть положительный и отрицательный электроды, а также электролит, в котором эти электроды находятся. Бывают электролиты жидкие и пастообразные. Батареи заряжаются путем пропускания тока в противоположном направлении. В этом случае емкость восстанавливается благодаря обратной химической реакции.
Аккумуляторные батареи бывают свинцовыми, железно-никиелевыми, никель-кадмиевыми. Это зависит от материала из которого делаются электроды. Также есть высокотемпературные и топливные аккумулятор.
Миниатюрные элементы питания (батарейки - таблетки).
В обиходе имеют несколько названий - (дисковые, кнопочные, пуговичные). Предназначены для эксплуатации в часах, калькуляторах, видео- и фотоаппаратуре, в портативных электронных устройствах. Современные тенденции развития электронных технологий предполагают минимизацию габаритов и увеличение времени автономной работы электронной аппаратуры, что в свою очередь расширяет сферу применения данных батареек — компьютерная техника, медицина, телекоммуникации.
Диапазон использования широкий - от простейших пультов управления автомобильной сигнализацией до высокотехнологичных смартфонов и персональных электронных помощников.
Наиболее распространенные типы дисковых батареек: марганцево-цинковые, серебрянно-оксидные (серебрянно-цинковые), литиевые.
1. Марганцево-цинковые ЭП (Alkaline)
Применяются в калькуляторах, электронных часах, фотооборудовании, карманных фонарях. По техническим характеристикам (начальное напряжение и номинальная емкость) уступают серебрянно-оксидным, но имеют одно неоспоримое преимущество перед ними — низкую стоимость. Срок хранения — до 2 лет.
2. Серебряно-оксидные дисковые ЭП
Широко применяются в кварцевых электронных часах, калькуляторах, слуховых аппаратах, медицинской аппаратуре, электронных игрушках, сенсорных зажигалках. Представлены широким ассортиментом типо-размеров и обладают высокими энергетическими характеристиками. Характеризуются стабильным и постоянным разрядным напряжением до конца разряда. Гарантийный срок хранения — до 3 лет.
3. Литиевые дисковые ЭП
Применяются в многофункциональных наручных часах, домашних метеостанциях, авто-сигнализациях, электронных базах данных, измерительной аппаратуре, высокотехнологичных системах. Литиевые источники характеризуются высокими плотностями энергии и работоспособны в широком диапазоне температур (от —20°С до +55°С), поскольку не содержат воды. Они герметичны и имеют довольно стабильное напряжение. Батарейки этой электрохимической системы обладают исключительно малым саморазрядом (сохраняют более 85% емкости после 10 лет хранения). В микромощных устройствах, где важна надежность контактов, используют литиевые источники с выводами под пайку (горизонтальные и вертикальные). Гарантийный срок хранения - до 10 лет.
Как заставить работать батарейку дольше?
Знаете ли вы, что обычную батарейку, пальчиковую, например "AA", можно использовать и после того, как она впервые "села"? Да, она "села", но есть у неё ресурс, который можно использовать. Особенно это касается батареек на всяких пультах. Не спешите выбрасывать батарейку!!!
Просто выньте её и сделайте несколько вмятин на батарейке (плоскогубцами или ещё чем-нибудь, только не зубами). Главное не согните её, чтобы она обратно могла влезть на своё место в пульте. Вставляйте И пользуйтесь.
Многие знают секрет, что "севшую" батарейку можно ненадолго привести в "чувство", постучав ею о твердую поверхность. При этом гранулы диоксида марганца раскалываются контакт восстанавливается. А есть еще более варварский способ - пробить корпус батарейки гвоздем и погрузить корпус (не полностью) ненадолго в воду. В результате вода несколько разбавит электролит, и ему будет проще проникнуть к гранулам марганца.
ВНИМАНИЕ! НЕ ПРОБУЙТЕ ДЕЛАТЬ ЭТО С ПЕРЕЗАРЯЖАЮЩИМИСЯ БАТАРЕЙКАМИ!!!
Как правильно выбирать батарейки?
Театр, как известно, начинается с вешалки. Качество батарейки начинается с ее упаковки.
Батарейки типоразмеров R20 (LR20), R14 (LR14), R6 (LR6), RОЗ (LR03), R1 (LR1) и 6F22 (6LF22, 6LR61) в блистерной упаковке, как правило, отличаются высоким качеством в своей подгруппе.
Блистер - это прозрачная пластмассовая коробочка, в которой лежит от одной до четырех батареек. Коробочка приклеена к цветной картонной открытке, на которой (фото 1) мы видим: название фирмы с символом ее регистрации (DURACELL R, EVEREADY), самую важную, по мнению фирмы, информацию (EXTRA POWER, Nothing lasts longer; Heavy Duty), обозначение типоразмера по разным стандартам (С, А-343, LR14, LR20, D) и обязательно срок годности (INSTALL BY JAN 2000; Best before MAR 2000).
На обороте открытки на нескольких языках (включая русский!) сообщаются сведения о гарантиях, режиме работы, развернутая информация по типоразмерам, штриховой код (который можно вырезать и отправить на фирму с претензией по качеству), название страны, где изготовлены батарейки. Самое важное дополнительно сообщается и на этикетке батарейки: Sunwatt (знак R, три разновидности обозначения типоразмеров, указана страна), HIPOWER (знака R нет, две разновидности обозначения типоразмеров, страна не указана), Vnn (знака R нет, три разновидности обозначения типоразмеров, страна указана).
Кроме блистеров используют еще два вида упаковок - прозрачную термоусаживаемую пленочную или в виде мешочка (у 9-вольтовых батареек) и коробки - обычно на 24 штуки. В такой картонной коробке батарейки могут размещаться в блистерах, в пленке или без индивидуальной упаковки. На коробке обязательна информация, о которой говорилось выше.
Срок службы любой батарейки определяется несколькими факторами, такими, как уровень потребления энергии данного прибора или устройства, количество часов его непрерывного использования, возраст батареек и мощность, на которой данный прибор работает.
Как утилизовать. Щелочные батарейки можно выкидывать вместе с любым бытовым мусором без какой-либо опасности для окружающей среды.
Батарейки необходимо извлекать из любого прибора в том случае, если вы его не используете в течение нескольких месяцев. Кроме того, их нельзя оставлять в приборе, когда он включен в бытовую электросеть.
Батарейки, которые носят в открытом виде в кармане или сумке, при контакте с другими металлическими предметами могут подвергнуться замыканию, что в свою очередь может вызвать их протекание или неисправность.
Батарейки всегда должны заменяться одновременно. Смешивание старых и новых батареек, а также типов батареек (таких, как солевые и щелочные) приводит к снижению качества работы устройства и может вызвать протекание.
Наиболее распространённые форматы элементов питания:
|
Формат |
Номенклатура/МЭК |
Форма |
Размеры,мм |
Напряжение |
Обиход. название |
|
LR8 / D425 / 25A |
"мизинчиковая" |
||||
|
"мизинчиковая" |
|||||
|
"пальчиковая" |
|||||
|
R14 / LR14 / UM2 |
"средняя" |
||||
|
"большая" |
|||||
|
MN27 / A27 / BL1 |
"для сигнализаций" |
||||
|
MN21 / A23 / K23A / LRV08 |
"для сигнализаций" |
||||
|
R1 / LR1 / UM5 / 910 |
"бочёнок" |
||||
|
"бочёнок" |
|||||
|
"бочёнок" |
|||||
|
вышел из обихода |
|||||
|
A476 / 4LR44 / V4034PX |
"боченок" |
||||
|
"боченок" |
|||||
|
Параллелепипед |
"квадратная" |
||||
|
6F22/6LR61/6F22UT |
Параллелепипед |
48,5 * 26,5 * 17,5 9 |
|||
|
LR521/(SR)521W/379 |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR60 / LR621 / SR621W / 164 / 364 / GP64A |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR726 / LR59 / 196 / 396 / GP96A / (SR)726 |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR41 / 192 / 392 / GP92A / 392 / SR41W |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR626 / LR66 / 177 / GP77A / 377 / SR626W |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR754 / LR48 / 193 / GP93A / 393 / SR754W |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR921 / LR69 / LR40 / 171 / GP71A / 371 / SR920W |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR926 / LR57 / 195 / GP95A / 395 / SR927W |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR1120 / LR55 /191 / GP91A / 391 / SR1120W |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR936 / LR45 / 194 / GP94A / 394 / SR936W |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR1130 / LR54 / 189 / GP89A / 389 / SR1130W |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR721 / LR58 / 162 / GP62A / 362 / SR721W |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR43 / 186 / GP86A /386 / SR43W |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR44 / A76 / GP76A / 357 / SR44W |
таблетка |
"часовая" |
|||
|
LR9 / 625A / KA625 / V625U |
"плоская" |
||||
|
"плоская" |
|||||
|
"плоская" |
|||||
|
"плоская" |
|||||
|
"плоская" |
|||||
|
"плоская" |
|||||
|
"плоская" |
|||||
|
"плоская" |
http://www.patlah.ru
"Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.
Батарейка - в повседневной жизни мы так называем устройство способное обеспечить электричеством различные приборы, устройства. Батарейка может иметь различные химические составы, состоять из одного гальванического элемента или нескольких (для увеличения емкости, напряжения).
Суть элемента питания – преобразование накопленной химической энергии в электричество.
Ниже расскажем о основных составляющих батарейки, способах классификации батареек и непосредственно предоставим таблицу соответствий для этих элементов питания.
Конструктивно все современные батарейки состоят из следующих элементов:
- Катода
- Анода
- Электролита
Исходя из картинки мы видим, что у батарейки
имеется катод
(положительный электрод) и анод
(отрицательный электрод).
Электроды помещаются в электролит
(может состоять из жидких хим. элементов и из сухих).
2) Классификации элементов питания
Суть классификации батареек – группировка элементов питания по их свойствам.
Можно выделить следующие определяющие свойства элементов питания:
- Форм-фактор батарейки
- Химический состав (тип электролита)
- Типы химической реакции
1. Данный способ классификации к нам пришел из USA (ANSI).
В этом методе учитывались только физические размеры элемента без его состава.
Вот пример обозначений:
2. Группировку по второму свойству имеет место в международном обозначении (Международная Электротехническая Комиссия).
Этот метод на текущий момент является наиболее популярным, т.к. учитывает больше свойств элемента в своих обозначениях.
Вот пример обозначений:
- LR23
- LR12
Расшифровываются данные обозначения согласно установленным правилам.
Разберем обозначение на примере элемента LR23 :
2.A. Первая буква – указывает на химический состав элемента питания. В нашем случае это щелочный состав электролита.
* Возможны обозначения, где нет первой буквы. Это означает, что элемент питания имеет солевой химический состав электролита.
** Случается, что перед первой буквой имеет место быть числовое значение, оно указывает количество параллельных соединений в данном элементе питания.
2.B. Вторая буква указывает на форму элемента. В нашем примере элемент имеет цилиндрическую форму.
2.C. Последнее значение – число, которое указывает на габариты элементы питания в соответствии с предопределенной таблицей.
В нашем примере элемент питания имеет габариты 17×50 мм .
3. Можно выделить 2 типа химических реакций:
3) Таблица соответствий гальванических элементов
Цилиндрические элементы
| Вид | Обозначение | Типовая емкость мАч |
Размеры: диаметр x длина мм |
Примечание | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Основное | МЭК | ANSI/NEDA | ГОСТ,ТУ | Другие | ||||
| Солевая | A | R23 | 17 x 50 | |||||
| Щелочная | LR23 | |||||||
| Солевая | AA | R6 | 15D | 316 | Пальчиковая MN1500 MX1500 |
1100 | 14,5 x 50,5 | Элементы такого размера производятся с 1907 года и являются наиболее распространённым типом элементов питания. |
| Щелочная | LR6 | 15A | А316 | 2700-3000 | ||||
| (Li-FeS) | FR6 | 15LF | 3000-3500 | |||||
| (Ni-MH) | HR6 | 1.2H2 | 1700-2900 | |||||
| (NiCd) | KR157/51 | 10015 | 600-1000 | |||||
| (Ni-Zn) | ZR6 | 1800-2000 | ||||||
| Солевая | AAA | R03 | 24D | 286 | Мизинчиковая MN2400 MX2400 |
540 | 10,5 x 44,5 | Производятся с 1911 года. |
| Щелочная | LR03 | 24A | A286 | 1000-1100 | ||||
| (Li-FeS) | FR03 | 24LF | 1100-1300 | |||||
| Ni-MH | 800-1000 | |||||||
| (Ni-Zn) | ZR03 | 650-750 | ||||||
| Щелочная | AAAA | LR8D425 | 25A | MX2500 | 625 | 8,3 x 42,5 | Щелочные 9-вольтовые батареи обычно состоят из 6 элементов AAAA. Отдельные элементы изредка применяются в малогабаритных электроприборах. | |
| Щелочная | B | LR12 | А336 | 8350 | 21,5 x 60 | Из трех таких элементов состоит Батарея 3336. По отдельности практически не используются. | ||
| Солевая | C | R14 | 14D | 343 | Baby MN1400 MX1400 |
3800 | 26,2 x 50 | |
| Щелочная | LR14 | 14A | А343 | 8000 | ||||
| (NiMH) | 4500-6000 | |||||||
| Солевая | D | R20 | 13D | 373 | U2 (В Британии до 1970-х) MN1300 MX1300 1-КС-У-3 (СССР до начала 1960-х) |
8000 | 34,2 x 61,5 | Производятся с 1898 года. Этот элемент питания разрабатывался специально для электрических фонарей. Часто используется в энергонагруженных электроприборах, таких, как переносные магнитофоны. |
| Щелочная | LR20 | 13A | А373 | 19500 | ||||
| (NiMH) | 9000-11500 | |||||||
| Солевая | F | R25 | 33 x 91 | |||||
| Щелочная | LR25 | |||||||
| Щелочная | N | LR1 | 910A | 293 | MN9100 | 1000 | 12 x 30,2 | Обычно используются в лазерных указках, беспроводных дверных звонках и микрофонах. |
| Солевая | 1/2AA | R14250 | 312 | 250 | 14,5 x 25 | |||
| Солевая | 314 | 500 | 14,5 x 38 | |||||
| Солевая | R10 | R10 | 332 | 1800 | 21,5 x 37,3 | В СССР использовалась в измерительных приборах и некоторых детских игрушках. | ||
Элементы номинальным напряжением 3 В
| Обозначения | Емкость, мАч | Диаметр, мм | Длина, мм | Комментарий | |
|---|---|---|---|---|---|
| Основное | Другие | ||||
| 32600 | 3000-6000 | 34 | 61 | По размеру похож на элемент D | |
| 26650 | 2300-5000 | 26 | 65 | (2300 LiFePo4) | |
| 25500 | 2500-5000 | 25 | 50 | По размеру похож на элемент C | |
| 18650 | 168A | 2200-3400 | 18 | 65 | Из этих элементов собраны аккумуляторные батареи Tesla Roadster) |
| 10440 | ~250 | 10 | 44 | По размеру похож на элемент AAA | |
| 14500 | ~700 | 14 | 50 | По размеру похож на элемент AA | |
| 16340 | Tenergy 30200, R123, RCR123A | 750-1200 | 17 | 34.5 | Существует неперезаряжаемый литиевый элемент аналогичных размеров (CR 123) с напряжением 3 В и ёмкостью 1500 мАч. |
| 15270 | CR2 (CR17355, 5046LC) |
750-850 | 15,1 | 26.7 | Элемент существует в 2-х исполнениях: неперезаряжаемый литиевый элемент с напряжением 3 В и ёмкостью 750 мАч, перезаряжаемый элемент с напряжением 3 В с ёмкостью 280-850 мАч |
| 18500 | 1400 | 18 | 50 | ||
| 17670 | 1800 | 17 | 67 | По длине - как два элемента R123. | |
| 17500 | 1100 | 17 | 50 | По размеру похож на элемент A, в 1,5 раза длиннее R123. | |
| 14250 | ~250 | 14 | 25 | По размеру похож на половину элемента AA. | |
| 10280 | ~180 | 10 | 28 | ||
| 10180 | 90 | 10 | 18 | ||
Таблица источников питания состоящие из нескольких или более соединённых последовательно аккумуляторов или элементов питания.
| Обозначение | Типовая емкость мАч |
Номинальное напряжение В |
Форма | Контакты | Размеры, мм |
Примечание | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| МЭК | ANSI/NEDA | Другие | ||||||
| 3R12 (угольно-цинковая) 3LR12 (Щелочная) |
MN1203 (угольно-цинковая) | Pocketable Battery; 1203; BD 4,5; КБС (КБС-Л-0,5, КБС-Х-0,7); 3,7-ФМЦ-0,50, 4Д-ФМЦ-0,7; 3336Л, 3336Х; «Рубин», «Планета» и др. |
6100 (Щелочная) 1200 (угольно-цинковая) |
4.5 | Плоская квадратная с закруглёнными боками | + короткий вывод − длинный вывод |
65×61×21 | Внутри - 3 элемента типа B |
| 6LR61 (Щелочная) 6F22 (угольно-цинковая) 6KR61 (NiCd) |
1604A (Щелочная) 1604D (угольно-цинковая) 1604LC (Литиевая) 7.2H5 (NiMH) 11604 (NiCd) |
PP3 9 вольт «Крона» (угольно-марганцевая) «Крона ВЦ» (воздушно-цинковая) «Корунд» (щелочная) MN1604 |
565 (Щелочная) 400 (угольно-цинковая) 1200 (Литиевая) 175 (NiMH) 120 (NiCd) 500 (Литий полимер, перезаряж.) |
9 7.2 (NiMH и NiCd) 8.4 (некоторые NiMH и NiCd) |
Параллелепипед | + штекер − гнездо |
48.5×26.5×17.5 | Щелочные батареи обычно состоят из шести элементов AAAA, а солевые - чаще всего из нестандартных галетных элементов. |
| 3LR50 (Щелочная) | 1181A (Щелочная) | A23 3LR50 MN21K23A LRV08 (LRV8) |
40 (Щелочная) | 12 | Цилиндр (Или блок таблеток) |
+ конец с выступом − плоский конец |
⌀10×29 | Используется в миниатюрных радиочастотных устройствах, таких как брелок автосигнализации, бесконтактный ключ и т. д. |
| 2R10 | Duplex | 3 | Цилиндр | + конец с выступом − плоский конец |
⌀ 21.8×74.6 мм | Внутри содержат два элемента R10, отсюда и название ‘Duplex’ | ||
| 2CR5 | 5032LC | EL2CR5, DL245, RL2CR5 | 1500 | 6 | два цилиндра | Оба контакта на одном конце | 34 x 45 x 17 | Состоит из двух литиевых или литий-ионных элементов |
| 4LR61 (Щелочная) | 1412A (Щелочная) | 7K67, J | 625 (Щелочная) | 6 | Параллелепипед с обрезанным углом | Плоские контакты − верхняя сторона + обрезанный угол |
48.5 × 35.6 × 9.18 | Обычно используются в устройствах, которые должны быть плоскими или чтобы было невозможным подключить батарею, перепутав полярность, например в глюкометрах или измерителях давления. Удобны пожилым людям благодаря большому размеру. |
| 4R25Y (Щелочная) 4R25 (угольно-цинковая) |
908A (Щелочная) 908D (угольно-цинковая) |
Lantern 6 Volt Spring Top MN908 |
26000 (Щелочная) 10500 (угольно-цинковая) |
6 | Параллелепипед | Пружины
+ с краю − в центре |
115 × 68.2 × 68.2 | Пружины обычно делают так, чтобы можно было присоединить к ним контакты, предназначенные для батарей с гайками. |
| 4R25Y (Щелочная) 4R25 (угольно-цинковая) |
915A (Щелочная) 908 (угольно-цинковая) |
Lantern 6 Volt Screw Top |
26000 (Щелочная) 10500 (угольно-цинковая) |
6 | Параллелепипед | Резьбовые контакты
+ с краю − в центре |
115 × 68.2 × 68.2 | Используются, когда требуется более надёжное соединение. |
| 4LR25-24 (Щелочная) 4R25-2 (carbon-zinc) 8R25 (carbon-zinc) |
918A (Щелочная) 918D (carbon-zinc) |
918 R25-2 Big Lantern Double Lantern MN918 |
52000 (Щелочная) 22000 (carbon-zinc) |
6 | Параллелепипед | Резьбовые контакты на верхней крышке | 127 × 136.5 × 73 | По размеру - как две батареи предыдущего типа |
| 6F100 | 1603 | Panasonic PP9, Eveready 276, Exell Battery 276 и др. | 5000 (щелочная) | 9 | Параллелепипед | 51 × 64,5 × 80 | Применялась в транзисторных приемниках | |
| 15F20 | 215 | 412, B122, BA 261/U, BLR-122, M122, PX72, U15, UG015, V72PX, VS084 и др. | 140 | 22,5 | Параллелепипед | Круглые контакты на торцевых крышках | 26,2 × 16 × 51 | Применялась в измерительных приборах, маломощныхRegency TR-1) |
С развитием современных технологий для различных бытовых приборов и гаджетов необходимо все больше энергии, уже никого не удивляет запасная батарея к телефону, которая всегда находится под рукой. Многие производители постоянно пытаются увеличить энергоемкость батареек и аккумуляторов, используя различные конструктивные разработки. В данной статье рассмотрены аккумуляторные батарейки, их классификация и устройство, а также сферы применения.
Аккумуляторы и их виды
На современном рынке существует множество предложений устройств для накопления электрического тока, но всех их можно условно разделить, в зависимости от конструкции. На основании этой классификации аккумуляторы бывают:
- Литий ионные аккумуляторные батареи – это устройства, внутри которых расположены положительно и отрицательно заряженные ионы в металлической оболочке. Катод и анод могут быть выполнены из никеля, кобальта или другого материала. Данный агрегат является одним из самых распространённых и используется в большинстве мобильных телефонов, ноутбуков и строительных инструментах. Благодаря своим характеристикам, литий ионные батареи имеют свойства глубокого заряда и разряда, причем эти циклы могут повторяться до 100 раз. Но существует один большой минус данного изделия – как правило, такие аккумуляторы являются не обслуживаемыми, а также при выполнении их подзарядки нужен постоянный контроль, иначе деталь вздуется и выйдет из строя;
- Литий полимерные АКБ – здесь в качестве стержня используется полимерная ткань, которая пропитана электролитом. Это более безопасные детали, так как газообразование в них во время зарядки минимально. Такие батареи имеют пластиковый, герметичный корпус, в котором расположены выпускные клеммы для подсоединения к прибору;
- Свинцово кислотные аккумуляторные батарейки – это накопители энергии с жидким электролитом внутри. Чаще всего их используют в автомобильной промышленности, а также в качестве резервного источника питания для снабжения частного дома во время возникновения аварийной ситуации.
Перечисленные типы АКБ являются наиболее распространёнными, поэтому для их безопасной эксплуатации необходимо соблюдать рекомендации производителя и нормативы по заряду и разрядке изделия. После выработки своего ресурса батареи подлежат утилизации специальной организацией, категорически запрещается выбрасывать аккумуляторы как бытовой мусор, так как во время распада их элементов возникают вредные вещества, засоряющие почву.
Также аккумуляторные батарейки можно классифицировать в зависимости от размера:
- Аккумуляторные пальчиковые батарейки цилиндрической формы с полярным расположением отрицательной и положительной клемм. Такие изделия используются в бытовых приборах путем комплектации в последовательную сеть по несколько штук. Емкость и напряжение в них может быть различным, в соответствии с решаемой задачей. Данные изделия имеют обозначение «АА», на упаковке или самой батарейке;
- Батарейка или аккумулятор мизинчиковый – маркируется знаком «ААА». Имеет такую же форму цилиндра, но меньшего размера, расположение соединительных клемм по двум сторонам напротив друг друга. Такие детали могут использоваться как отдельно каждая, так и путем параллельной или последовательной стыковки в общую цепь. Чаще всего их можно встретить в пультах управления бытовой техникой, строительных измерительных инструментах, настенных часах;
- Аккумуляторные батарейки в виде плоской таблетки. Подобные изделия бывают разного размера под конкретный прибор и используются в основном в наручных часах;
- АКБ прямоугольной формы большого размера с жидким носителем тока. Внутри такого агрегата расположены банки с электролитом и свинцовые пластины, в основном их применяют в качестве батарей для электротранспорта.
Во время выбора той или иной батареи необходимо учитывать посадочный размер прибора и рабочее напряжение, так как АКБ изготавливаются разной емкости и силы тока.
АКБ: принцип работы и применение
Аккумуляторы – это устройства, действие которых основано на обратимости химического процесса окисления и восстановления материалов. Исходя из определения, можно сделать вывод, что работа батареи заключается в накоплении электрического тока через окисление катода и анода во время зарядки, и в восстановление всех процессов при отдаче питания на потребителя. Этот алгоритм называется циклом работы АКБ.
Во время зарядки изделия постоянный ток проходит через катод и анод и взаимодействует с ионами, при этом энергия накапливается. После полной подзарядки сетевое питание отключается, а рабочее напряжение остается в полости АКБ до начала работы какого-либо бытового прибора.
Важно! У батареек разного производителя разные технические показатели, поэтому при выполнении зарядки и разрядки изделия необходимо строго соблюдать рекомендации изготовителя.
Аккумуляторные батарейки используются в большинстве механизмов, работающих автономно, начиная от бытовых приборов и заканчивая строительным инструментом, причем применяться могут, как универсальные АКБ, так и специально изготовленные под конкретный посадочный размер.
Емкость АКБ
Емкость батареи – это значение, которое характеризует время полной разрядки изделия, во время использования в качестве источника питания на бытовом приборе. Чем выше данный показатель, тем больше АКБ может содержать в себе электрического тока, соответственно, и срок работы аккумулятора напрямую зависит от емкости. К примеру, простая батарейка АА имеет емкость, равную 2-3 тысячи миллиамперчасов, это значение указывается на корпусе изделия или его упаковке.
На энергетическую емкость напрямую влияет вес детали: чем больше объем и вес батареи, тем выше данный показатель. Металлические пластины, сохраняющие ток и взаимодействующие с электролитом, бывают разного размера и плотности, поэтому по массе АКБ можно определить примерную емкость изделия.
Зарядные устройства для АКБ
Батарейки, в зависимости от их функционала и срока работы, можно разделить на две большие группы. В первую очередь, это обычные соляные или кислотные АКБ с закрытым корпусом, имеющие ограниченный заряд. После подзарядки данные детали могут использоваться до полного разряда, затем их необходимо правильно утилизировать. Такие изделия не подлежат восстановлению, так как пополнение их напряжения через сетевой ток невозможно.
Ко второй группе относятся АКБ, которые после выработки основной энергии можно подзарядить, используя специальное устройство. К таким батарейкам относятся литий ионные агрегаты, свинцово кислотные аккумуляторы и литий полимерные источники питания.
Зарядное устройство необходимо подбирать, учитывая уровень его напряжения и технические показатели заряжаемой батареи.
Важно! Не стоит подключать к АКБ мощностью, например, 12 Вольт, ЗУ с выходным напряжением, равным 14 В и более, так как гелиевые или литий ионные батареи от избыточного тока могут деформироваться или лопнуть от образования газов внутри банок.
