Šarminės baterijos

Daugeliui prietaisų geriausiai tinka šarminės arba cinko-mangano baterijos. galvaniniai elementaiJos taip pat žinomos kaip šarminės baterijos. Jas galima rasti bet kurioje parduotuvėje už prieinamą kainą. Kas jos tokios? Kaip jos iš tikrųjų atrodo? Iš esmės tai galingos baterijos, kuriose vyksta intensyvi cheminė reakcija ir gaminama elektra.

Pagrindinis elementas yra mangano dioksidas, kuris atlieka katodo funkciją. Anodas yra cinko milteliai. Elektrolitas yra kalio hidroksidas – šarmas, iš kurio jos ir gavo savo pavadinimą. Šios baterijos dažniausiai naudojamos žaislams, žibintuvėliams, radijo imtuvams ir kitiems panašiems prietaisams maitinti.

Šarmą kaip elektrolitą pirmieji nepriklausomai pasiūlė du mokslininkai, Edisonas ir Waldemaras Jungneris. Vėliau jie jį panaudojo nikelio-kadmio baterijosInžinierius Lewisas Urry pirmasis panaudojo šią medžiagą įprastose baterijose. 1950 m. jis išleido baterijas, vadinamas Jau paruoštas1960 m. jis ir jo partneriai įgijo šarminių baterijų patentą.

Charakteristikos

Šarminės baterijos gaminamos įvairių dydžių, daugiausia AAAA, AAA, AA, D, C, Krona - 6F22 ir plokščių monetų tipo.

Šarminės saginės baterijos

Tai maži, plokšti diskai, kurių skersmuo yra nuo 4,8 iki 30 mm. Jie sukuria 1,5–3 voltų įtampą. Jų korpusas pagamintas tik iš metalo. Tai leidžia alkidines baterijas naudoti nepalankiomis oro sąlygomis. Anodas ir katodas yra atskirti izoliatoriumi, kuris apsaugo nuo trumpųjų jungimų ir pažeidimų. Dėl mažo dydžio ir kompaktiškumo jie tapo labai populiarūs. Jie lengvai telpa į laikrodžius, skaičiuotuvus, raktų pakabukus ir kitus mažus prietaisus.

Pirštų tipo srovės šaltiniai arba AA

Šie yra populiariausi. Jie naudojami ten, kur reikalinga didelė iškrovos srovė. Jų įtampa yra 1,5 volto. Jie buvo naudojami laikrodžiuose, žaisluose, radijo imtuvuose, žibintuvėliuose, medicinos įrangoje, svarstyklėse, kompiuterinėse pelėse ir kituose elektroniniuose prietaisuose.

Visos detalės pateiktos straipsnyje. AA baterijos!

Šarminių baterijų statinės

Jie apima du tipus: D ir C.

Jie tiekia elektrą įrenginiui neprijungdami jo prie 220 voltų tinklo. Jie naudojami magnetofonuose, radijo imtuvuose, žibintuvėliuose ir žaisluose. Jų naudojimas išaugo talpaMažai energijos sunaudojantis prietaisas tarnaus ilgai.

Jei matote užrašą ant kūno LR, tai yra 100 % šarminės baterijos.

Mažojo srovių šaltiniai

Tai AAA baterijos. Gamintojai jas gamina cilindro formos, kurio skersmuo yra 10,5 mm. Šios baterijos paprastai būna iki 44,5 mm ilgio. Jos sveria maždaug 14 gramų. Šie duomenys gali skirtis priklausomai nuo gamintojo. Šarminės baterijos kartais gali turėti papildomų apsauginių elementų.

Jie naudojami įvairiuose elektroniniuose prietaisuose, tokiuose kaip televizorių nuotolinio valdymo pulteliai, žadintuvai, žibintuvėliai, imtuvai, grotuvai ir kt. Kad tai šarminis elementas, galite pasakyti iš etiketės. šarminė baterija.

Sužinokite daugiau apie šiuos energijos šaltinius perskaitykite šį straipsnį!

Šarminis elementas Krona

Jis turi nestandartinę formą ir naudojamas matavimo prietaisuose, medicinos įrangoje, žibintuvėliuose, metalo detektoriaiŠių šarminių baterijų įtampa yra 9 voltai, jos tarnauja gana ilgai. Šio maitinimo šaltinio privalumas yra tas, kad jis gali tiekti įrenginiui didelę srovę, tuo pačiu išlikdamas kompaktiškas.

Daugiau apie karūną skaitykite šis straipsnis!

Pagrindiniai parametrai

Ant korpuso iš karto galite pastebėti žodžius „šarminė baterija“. Šis žymėjimas ant šarminių baterijų iš karto jas atpažįsta.

Įtampa arba Elektromagnetinis laukaslygus 1,5–9 voltams.

Šarminės baterijos talpa siekia iki 3000 mAh. Tai skirta didžiausioms baterijoms.

Savitoji galia 100–150 kW/m³.

Temperatūra, kurioje gali veikti srovės šaltiniai, yra nuo –30 iki +55 °C.⁰.

Savitoji energija: 65–90 W∙h/kg;

Gamyba vykdoma tokiose šalyse kaip Rusija, JAV, Kinija ir Japonija.

Forma: cilindrai, stačiakampiai, suploti diskai.

Šarminių baterijų chemija

Pirmiausia anode vyksta cinko oksidacijos reakcija. Pirmiausia susidaro cinko hidroksidas:

Zn + 2OH− → Zn(OH)2 + 2e−

Toliau vyksta skilimas į cinko oksidą ir vandenį.

Zn(OH)₂ → ZnO + H₂O

Kalbant apie katodą, jame vyksta mangano (IV) oksido redukcijos reakcija į mangano (III) oksidą:

2MnO2 + H2O + 2e− → Mn2O3 + 2OH−

Jei elektrolitas yra KOH, lygtis atrodys taip:

Zn + 2KOH + 2MnO2 + 2e− → 2e− + ZnO + 2KOH + Mn2O3

Kai baterija išsikrauna, šarminis elektrolitas neišsenka. Tai reiškia, kad gamybai reikia tik nedidelio kiekio. Dėl to tokio tipo maitinimo šaltiniuose yra pusantro karto daugiau mangano dioksido nei tose pačiose baterijose. fiziologinis tirpalas dabartiniai elementai.

Šarminių baterijų struktūra

Apie standartinę srovės šaltinio struktūrą galite perskaityti šis straipsnisTen pateikiamas išsamesnis aprašymas.

Srovė susidaro, kai vyksta reakcija tarp katodo ir anodo.

Šarminės baterijos katodo sudėtis:

• Specialūs rišikliai – 1 %.
• Acetileno juodasis veikia kaip grafitas – apie 10 %.
• Mangano dioksidas sudaro iki 85 %.
• Šarminis kalio hidroksido komponentas sudaro iki 35%.

Pastarieji taip pat gali būti aktyvūs elementai, tokie kaip ličio ir natrio. Gamybos proceso metu elektrolitas sutirštinamas pridedant specialių sintetinių arba natūralių medžiagų su hidroksilo grupe (OH).

Anodas pagamintas iš išgryninto cinko. Jis apdorojamas antikorozinėmis procedūromis. Tada į jį sumaišomas aliuminis ir bismutas.

Šarminės baterijos struktūra yra atvirkštinė, palyginti su druskos tirpalu maitinamais maitinimo šaltiniais.

1. Viduje įdedama cinko pagrindo pasta (3). Šis metalas yra miltelių pavidalo. Toks metodas leidžia žymiai padidinti sąlyčio plotą. Todėl talpaŠarminės baterijos turi didesnę nei fiziologinis tirpalas.
2. Cinke, kuris sutirštintas specialia helio medžiaga, sukuriamas neigiamas potencialas. Šis potencialas tiekiamas strypui (2), pagamintam iš žalvario.
3. Iš grafito, pelenų arba suodžių (5) sumaišius su mangano dioksidu, anglis nuo cinko atskiriama specialiu separatoriumi (4).
4. Baterijos pliusas yra nikeliu padengtas plieninis puodelis (1).
5. Neigiamas polius pagamintas plono metalinio disko (9) pavidalu.
6. Dangtelis (6) yra izoliuotas nuo pagrindinio puodelio. Tai apsaugo nuo užsiblokavimo.
7. Speciali tarpinė (8) sugeria suslėgtas dujas. Jų nėra daug, apie 20 %.
8. Šarminėje baterijoje įmontuota membrana (7) ir dujas sugerianti kamera. Padidėjus slėgiui, dujos pramuša membraną ir ji plyšta. Šiuo metu išsiskiria elektrolitas.

Taigi, šarminės baterijos sudėtis atrodo taip, kaip aprašyta aukščiau.

Šarminių baterijų analogai

Šiuos maitinimo šaltinius galima pakeisti bet kokiomis tinkamo dydžio ir įtampos baterijomis. Svarbiausia, kad įtampa sutaptų, o tada galima sugalvoti ką nors kita. Pavyzdžiui, kaip alternatyvą galima naudoti ličio baterijas. fiziologinis tirpalas, gyvsidabris, sidabriniai galios elementai.

Jei paskirstytume pagal kainų kategorijas, tai atrodytų taip:

• Druskos tirpalas.
• Šarminės arba šarminės baterijos.
• Sidabras. Paprastai turi piliulės formos kūną.
• Litis.

Pirmieji yra pigiausi.

Šarminių baterijų privalumai

Nepaisant mažos kainos, šie maitinimo šaltiniai turi daug privalumų:

• Lengvai keičiamas, kitaip nei baterijas. Nereikia laukti, kol baterija visiškai įsikraus.
• Jų visada galima rasti. Nueikite į bet kurią parduotuvę, nesvarbu, ar tai būtų technikos, ar maisto prekių parduotuvė, ir jų visada rasite. Jų rasite kiekviename kioske.
• Jie tarnauja ilgai. Kai kuriuose įrenginiuose yra įmontuotos baterijos, kurios susidėvi po 2–3 metų. Galiausiai, jei įrenginio negalima nuimti, jį reikia išmesti. Tačiau baterijomis maitinami įtaisai visada turi keičiamą bateriją.
• Kai kurių baterijų įkrovikliai įkraunami labai ilgai, todėl jei laikas labai svarbus, juos galite lengvai pakeisti šarminėmis baterijomis.
• Mažas savaiminis išsikrovimas.
• Jie gerai veikia žemoje temperatūroje.
• Jie puikiai atlaiko stiprias iškrovos sroves.
• B.baterija išsikraunatolygiai.
• Turiu aukštą Geriausias iki datos.
• Saugu.

Pagrindiniai šarminių baterijų trūkumai

Dabar pakalbėkime apie trūkumus.

• Kartais kaina būna didelė.
• Didelė masė.
• Antrą ar vėlesnį kartą panaudoti nėra galimybės.

Kainos galite nepaisyti, nes šarminė baterija tarnauja ilgai.

Kurios baterijos geresnės: šarminės ar fiziologinės?

Vartotojai kartais ginčijasi, kuri baterija geresnė: fiziologinis tirpalas ar šarminis. Atidžiau pažiūrėjus, paaiškėja, kad šarminės baterijos turi žymiai aukštesnį įkaitimo koeficientą! Jei netikite manimi, pabandykite atlikti paprastą testą. Nusipirkite dvi baterijas su skirtingais elektrolitais. Įdėkite jas į du identiškus įrenginius. Įjunkite juos ir užrašykite laiką. Ta, kuri tarnauja ilgiau, yra geresnė baterija!

Štai šarminių ir fiziologinių baterijų skirtumai:

1. Talpa aukščiau!
2. Dirbkite 5 kartus ilgiau!
3. Jie lengvai atlaiko iki -20 laipsnių Celsijaus temperatūrą!
4. Elektrolitas neišteka iš korpuso, kai elementas yra giliai išsikrovęs!

Taigi, privalumai akivaizdūs!

Skirtumai tarp druskos tirpalo ir šarminių baterijų

Skirtumas tas, kad kiekvienas iš jų turi skirtingą įdarą ir juose vyksta skirtingos cheminės reakcijos.

Druskos tipo baterijose naudojamos chlorido druskos, o šarminėse baterijose – kalio hidroksidas. Dėl metalo miltelių pavidalo pastarosios tarnauja ilgiau. Dėl to energijos išeiga žymiai padidėjo – kai kurių šaltinių duomenimis, net penkis kartus.

Dar vienas šarminių baterijų skirtumas yra jų tarnavimo laikas ir eksploatavimo sąlygos. Jos gali atlaikyti nuo -20 iki +55 ar net +70 laipsnių Celsijaus temperatūrą. Kai kurių tokių baterijų galiojimo laikas gali siekti iki 5 metų. Sklinda gandai, kad atsirado įkraunamų šarminių baterijų. Druska Tie patys srovės šaltiniai tarnauja iki 2 metų.

Pagrindiniai žinomi šarminių baterijų gamintojai

Iš tikrųjų maitinimo šaltinių rinkoje yra daugybė įmonių, kurios visos teigia esančios geriausios. Žemiau pateikiamos pagrindinės:

• Kamelionas Įmonė veikia Kinijoje ir gamina aukštos kokybės šarmines baterijas. Jos užtikrina stabilų, ilgalaikį veikimą ir didelį išsikrovimo greitį.
• Energizatorius – yra amerikiečių kompanija, gaminanti maitinimo šaltinius, kurie palaiko pastovią įtampą beveik iki pat pabaigos.
• Panasonic – gerai žinoma įmonė, turinti dešimtmečių patirtį. Ji gamina maitinimo šaltinius, kurie patikimai veikia šaltu oru ir tiekia įrenginiui stabilią įtampą.
• Duracell– yra populiariausia rinkoje esanti bendrovė. Jos šarminės baterijos pasižymi mažu savaiminiu išsikrovimu ir didele talpa.

Be šių įmonių, yra ir daugybė kitų, kurios gamina aukštos kokybės maitinimo šaltinius.

Ar galima įkrauti šarmines baterijas?

Šarminių baterijų negalima įkrauti. Kai baterija išsikrauna, ją reikia išmesti į tam skirtą perdirbimo centrą. Prijungus ją prie įkroviklio, gali kilti daugybė problemų – nuo ​​elektrolito nuotėkio iki sprogimų ir nudegimų.

Skirtumas tarp šarminių ir ličio baterijų

Skirtumas tas, kad ličio baterijos tarnauja 7 kartus ilgiau. Jos gali atlaikyti iki -40 laipsnių Celsijaus temperatūrą ir būti laikomos iki 10 metų. Jų įtampa yra aukštesnė nei šarminių baterijų – 1,5, 3, 3,6 ir 3,7 volto. Jos išlaiko pastovų įkrovos lygį, o pačioje pabaigoje jį smarkiai praranda. Šios baterijos bus lengvesnės. talpakelis kartus daugiau. Ličio baterijosJie gali sprogti įkraunami, susiduria su vandeniu arba pažeistas korpusas. Taip pat skiriasi ir konstrukcija.

Bet jei jums įdomu, kurios baterijos yra geresnės – šarminės ar ličio, tai tikrai yra ličio pagrindu pagamintos baterijos.

Rekomendacijos ir patarimai vartotojams

• Prieš pirkdami, jei nesate tikri, kokio tipo baterijos jums reikia, patikrinkite įrenginio vadovą. Paprastai gamintojas nurodo baterijos tipą.
• Geriau naudoti baterijomis maitinamus maitinimo šaltinius, nes jie tarnauja ilgai. Tai ekonomiškai efektyvu.
• Imkite baterijas, kurių įtampa atitinka jūsų prietaiso reikalavimus.
• Atkreipkite dėmesį į pagaminimo datą. Nepirkite energijos kaupimo įrenginių su rezervu.
• Geriausia teikti pirmenybę gerai žinomiems prekių ženklams. Tačiau tai nebūtina, nes nežinomos įmonės gamina tokius pat gerus produktus kaip ir populiarios. Juk visi nori, kad jų produktas būtų parduodamas ir paklausus.
• Neišmeskite panaudotų šarminių baterijų į lauką ar į šiukšliadėžę. Norėdami apsaugoti aplinką, nuneškite jas į tam skirtus surinkimo punktus.
• Pakuotė turėtų atrodyti šviežia ir be jokių įlenkimų.