Pienitehoiset kannettavat laitteet on usein suunniteltu saamaan virtaa pienistä kuivakennoista, joita ei ole suunniteltu ladattavaksi. Jokapäiväisessä elämässä tällaisia kertakäyttöisiä kemiallisia jännitelähteitä kutsutaan akuiksi. Vakiokokoiset AA- ja AAA-paristot ovat suosittuja. Nämä kirjaimet osoittavat akun ulkoisen muodon. Sisäinen rakenne voi olla täysin erilainen. Tässä muodossa valmistetaan erilaisia paristoja, mukaan lukien ladattavat (akut).
Sisältö
Mikä on akku
Termi "akku" ei ole täysin oikea. Akku on virtalähde, joka koostuu useista elementeistä. Joten täysimittaista akkua voidaan kutsua 3R12 (3LR12) -elementiksi - "neliömäiseksi akuksi" (336 Neuvostoliiton luokituksen mukaan) - joka koostuu kolmesta elementistä.Lisäksi akku koostuu 6 kennosta elementistä 6R61 (6LR61) - "Krona", "Korund". Mutta nimeä "paristo" käytetään jokapäiväisessä elämässä myös yksielementtisiin kemiallisiin virtalähteisiin, mukaan lukien AA- ja AAA-koot. Englanninkielisessä terminologiassa yhtä elementtiä kutsutaan nimellä Cell, ja kahden tai useamman jännitelähteen akkua kutsutaan nimellä Battery.
Tällaiset elementit ovat hermeettisesti suljettuja sylinterimäisiä astioita. He käyvät läpi transformaatiota kemiallinen energia sähköksi. EMF:n muodostavat reagenssit (hapetin ja pelkistysaine) asetetaan sinkki- tai teräslasiin. Lasin pohja toimii negatiivisena napana. Aiemmin lasin koko ulkopinta annettiin negatiivisen navan alle, mutta tämä polku johti usein oikosulkuihin. Lisäksi sylinterin pinta altistui korroosiolle, mikä johti elementin käyttöiän ja varastoinnin lyhenemiseen. Nykyaikaisissa akuissa ulkopinnalle on levitetty pinnoite, joka suojaa korroosiolta ja toimii eristeenä oikosulkuja vastaan. Positiivisen navan virrankeräin on grafiittisauva, joka tuodaan ulos.
Paristojen tyypit
Akut luokitellaan luokkiin eri kriteerien mukaan. Pääasiallinen olisi tunnustettava kemialliseksi koostumukseksi - teknologiaksi EMF:n saamiseksi. Käytännön käyttöön on olemassa useita erilaisia ominaisuuksia.
Kemiallisen koostumuksen mukaan
Potentiaaliero galvaanisten kennojen napoissa syntyy elektrolyyttiliuoksessa olevien aineiden välisestä kemiallisesta reaktiosta ja pysähtyy, kun ainesosat ovat täysin reagoineet. Voit saavuttaa tarvittavat prosessit eri tavoilla. Tämän kriteerin mukaan akut jaetaan:
- Suola. Perinteinen akkutyyppi, keksitty noin 100 vuotta sitten.Sinkin ja mangaanidioksidin välinen reaktio tapahtuu elektrolyyttiväliaineessa - sakeutetussa ammoniumsuolaliuoksessa. Kevyen painon ja alhaisen hinnan ohella näillä elementeillä on useita merkittäviä haittoja:
- pieni kantavuus;
- taipumus itsepurkautua varastoinnin aikana;
- huono suorituskyky matalissa lämpötiloissa.
Tuotantotekniikkaa pidetään vanhentuneena, joten uudet tyypit pakottavat tällaiset elementit galvaanisten kennojen markkinoilta pois.
- Alkalisia (emäksisiä) elementtejä pidetään nykyaikaisempana. Ne on järjestetty samalla tavalla, mutta elektrolyytti on alkaliliuos (kaliumhydroksidi). Näillä paristoilla on etuja suolaliuoksiin verrattuna:
- suuri kapasiteetti ja kantavuus;
- alhainen itsepurkautumisvirta määrittää pitkän käyttöiän;
- hyvä suorituskyky matalissa lämpötiloissa.
Sinun on maksettava tästä suurella painolla ja korotetulla hinnalla.
- Tällä hetkellä edistyneimmät solut ovat litium (ei pidä sekoittaa litiumakkuihin!). "Plus"-reagenssina he käyttävät litium, negatiivinen voi olla erilainen. Erilaisia nesteitä käytetään myös elektrolyyttinä. Tämän tekniikan avulla voit saada elementtejä, joilla on seuraavat edut:
- kevyt (vähemmän kuin muut tyypit);
- pitkä säilyvyysaika erittäin alhaisen itsepurkauksen vuoksi;
- lisääntynyt kapasiteetti ja kantavuus.
Asteikon toisella puolella - korkeat kustannukset.
Näiden kolmen tekniikan mukaisesti valmistetaan AA- ja AAA-kokoisia elementtejä. On syytä mainita kaksi muuta akkutyyppiä:
- elohopea;
- hopea.
Näiden tekniikoiden mukaan valmistetaan pääasiassa levytyyppisiä akkuja.Tällaisilla elementeillä on hyvät ja huonot puolensa, mutta elohopeaakkujen päivät ovat luettuja - kansainväliset sopimukset ehdottavat tuotantomäärien vähenemistä ja täydellistä tuotannon kieltämistä tulevina vuosina.
Koon mukaan
Akun koko (tarkemmin sanottuna tilavuus) määrittää yksilöllisesti sen sähkökapasiteetin (teknologian rajoissa) - mitä enemmän reagensseja voidaan sijoittaa sylinterin sisään, sitä kauemmin reaktio kestää. AA-kokoisen suolakennon kapasiteetti on suurempi kuin AAA-suolakennon kapasiteetti. Saatavilla on myös muita AA-paristoja:
- A (suurempi kuin AA);
- AAAA (pienempi kuin AAA);
- C - keskipitkä ja paksumpi;
- D - lisääntynyt pituus ja paksuus.
Tämäntyyppiset elementit eivät ole niin suosittuja, niiden soveltamisala on rajallinen. Molempia tyyppejä valmistetaan vain alkali- ja suolatekniikoilla.
Nimellisjännitteen mukaan
Yksikennoisen akun nimellisjännite määräytyy sen kemiallisen koostumuksen mukaan. Yksittäiset alkaliset, suolaiset galvaaniset kennot antavat tyhjäkäynnillä 1,5 V:n jännitteen. Litiumvirtalähteitä on saatavana sekä 1,5 V:n jännitteellä (yhteensopivuus muiden tyyppien kanssa) että korotetulla jännitteellä (jopa 3 V). Mutta tarkasteltavina olevissa kooissa voit ostaa vain puolentoista voltin elementtejä - sekaannusten välttämiseksi.
Uusilla akuilla nimelliskuormituksen alainen jännite on lähellä tätä arvoa. Mitä enemmän kemiallista lähdettä puretaan, sitä enemmän lähtöjännite laskee kuormituksen alaisena.
Solut voidaan kerätä akkuihin. Tällöin lähtöjännitteestä tulee yhden elementin jännitteen kerrannainen. Joten akku 6R61 ("Krona") sisältää 6 puolentoista voltin kennoa.Niiden kokonaisjännite on 9 volttia. Kunkin kennon koko on pieni ja tällaisen akun kapasiteetti alhainen.
Mitä paristoja kutsutaan sormiksi ja pikkusormiksi
Molemmat galvaanisten kennojen koot kuuluvat sormiparistojen luokkaan. Tätä teknistä termiä on käytetty Neuvostoliiton ajoista lähtien viittaamaan samanmuotoisiin akkuihin. Neuvostoliitto tuotti yksielementtisiä suolasoluja "Uranus M" (316) ja alkalista "Quantum" (A316), jotka vastaavat nykyistä AA-tyyppiä. Mukana oli myös muita sylinterimäisiä sormielementtejä, joiden koko ja mittasuhteet olivat erikokoisia.
1990-luvulla markkinoiden kauppiaat loivat termin "pieni sormi" -paristot erottaakseen AAA-kennot muista muototekijöistä. Tämä nimi on yleistynyt jokapäiväisessä elämässä. Mutta sen käyttö teknisissä materiaaleissa on ainakin epäammattimaista.
AA- ja AAA-paristojen tärkeimmät tekniset ominaisuudet
Suurin ero AA- ja AAA-sormiparistojen välillä on koko. Ja hän, kuten jo mainittiin, määrittää kapasiteetin.
| Koko | Pituus, mm | Halkaisija, mm | Sähkökapasiteetti, mAh | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Litium | Suola | emäksinen | Litium | ||
| AA | 50 | 14 | 1000 | 1500 | 3000 asti |
| AAA | 44 | 10 | 550 | 750 | 1250 |
On muistettava, että sähköinen kapasitanssi riippuu purkausvirrasta, ja sen nimellisarvo minkä tahansa tyyppisille elementeille ei ylitä useita kymmeniä milliampeeria. Yli 100 mA:n virroilla akun kapasiteetti on paljon pienempi. Tämä tarkoittaa, että 1000 mAh:n kenno, joka puretaan 10 mA:n virralla, kestää noin 100 tuntia. Mutta jos purkausvirta on 200 mA, lataus loppuu paljon aikaisemmin kuin 5 tuntia. Kapasiteetti pienenee useita kertoja. Myös minkä tahansa elementin sähköinen kapasitanssi pienenee lämpötilan laskeessa.
Akuilla on koosta ja tekniikasta riippuen erilaisia painoja, vaikka tämä ominaisuus on harvoin ratkaiseva - laitteiden massa ylittää useimmissa tapauksissa merkittävästi useiden akkujen painon. Useammin tämä on tarpeen tietää galvaanisten kennojen varastointia ja kuljetusta varten.
| Koko | Paino, g | ||
|---|---|---|---|
| Suola | emäksinen | Litium | |
| AA | 15 asti | 25 asti | 15 asti |
| AAA | 7-9 | 11-14 | 10:een |
Akkujen paino vaihtelee valmistustekniikan lisäksi myös lasin valmistusmenetelmän mukaan. Se voi olla metallia muovipinnoitteella tai kokonaan polymeerillä. Kolmella tehoelementillä voit voittaa parhaimmillaan 30 grammaa painoa. On epätodennäköistä, että tästä voi tulla määräävä kriteeri valittaessa.
Säilyvyys määräytyy itsepurkautumisvirran ja kennokapasiteetin mukaan. Itsepurkaus riippuu tekniikasta, kapasiteetti riippuu muototekijästä. Mutta käytännössä toinen ominaisuus vaikuttaa vähemmän latausvuotoon varastoinnin aikana. Ainakin näin valmistajat vakuuttavat ilmoittamalla AA- ja AAA-elementeille suunnilleen samat ajanjaksot varastoissa. Lämpötila vaikuttaa myös säilyvyyteen - sen kasvaessa säilyvyys lyhenee.
| Koko | Säilyvyys, vuotta | ||
|---|---|---|---|
| Suola | emäksinen | Litium | |
| AA, AAA | 3 asti | 5 asti | 12-15 |
Suolaelementeillä on toinen ongelma. Huonolaatuiset akut voivat vuotaa elektrolyyttiä. Siksi todellinen säilyvyysaika on tässä tapauksessa vielä lyhyempi.
Virtalähteitä voidaan käyttää erilaisissa olosuhteissa, mukaan lukien lämpötila. Ja galvaanisten kennojen soveltuvuus on erilainen - myös valmistustekniikan mukaan. Mainittiin, että suolaakut eivät toimi hyvin alle nollan lämpötiloissa.Litiumilla on kaikista eduistaan huolimatta yläraja +55 ° C (alaraja on jopa miinus 40 (yleensä jopa miinus 20), valmistajasta riippuen). Alkalisilla on laaja valikoima - noin miinus 30 - +60 ° C ja ne ovat tässä suhteessa monipuolisimpia.
Yhteenvetona on huomattava, että AA- ja AAA-perheet sisältävät itse asiassa suuren määrän muunnelmia galvaanisista kennoista. Voit valita akun monenlaisiin käyttöolosuhteisiin ja monenlaisiin kustannuksiin.
Samanlaisia artikkeleita:
