Для питания бытовой и радиолюбительской аппаратуры, а также фонарей, фотоаппаратов и некоторых мобильных электронных устройств используют марганцево-цинковые элементы питания и аккумуляторы с различными электролитами, солевым, хлоридным или щелочным, и воздушной деполяризацией.
Элементы питания и аккумуляторы, обозначение, электрохимическая система, их возможности и особенности эксплуатации.
Широкое распространение получили также ртутно-цинковые, серебряно-цинковые и литиевые химические источники питания. Именно из этих элементов получаются столь знакомые всем батарейки питания разных размеров, в частности пальчиковые, типоразмера АА и ААА.
Обозначение этих элементов питания включает в себя :
Одну букву, определяющую электрохимическую систему. Например, L алкалиновая, S серебряно-цинковая, М или N ртутно-цинковая и другие.
Букву R (от английского Ring круг), говорящую о форме элемента.
Число, например 600, условно определяющее размеры элемента питания.
Применяя химические элементы питания той или иной системы важно знать их возможности и особенности эксплуатации.
Возможности и особенности эксплуатации химических источников тока с различными электролитами.
Марганцево-цинковые и угольно-цинковые элементы питания и аккумуляторы.
Электрохимическая система : цинк-двуокись марганца-электрод. Это батареи Лекланше (угольно-цинковые), с солевым электролитом, водным раствором хлорида аммония и хлорида цинка. Они могут эксплуатироваться при температурах от минус 5 до плюс 50 градусов. Имеют заметный саморазряд и недостаточно хорошую герметичность.
Другой тип угольно-цинковые химические элементы питания с водным раствором хлорида цинка. Энергетические показатели этих источников тока примерно в 1,5 раза выше, чем у элементов питания и аккумуляторных батарей предыдущей группы. Могут эксплуатироваться при температурах от минус 15 до плюс 70 градусов. Имеют меньший саморазряд и лучшую герметичность. Допускают больший разрядный ток.
Алкалиновые элементы питания и аккумуляторные батареи.
Электрохимическая система аналогична электрохимической системе марганцево-цинковых элементов питания, но в качестве электролита здесь используется щелочь в виде водного раствора гидроокиси калия. Алкалиновые элементы питания можно перезаряжать до 10-15 раз, но их повторная отдача не превысит 35% от начальной.
Для перезарядки годятся элементы питания сохранившие герметичность и имеющие напряжение не менее 1,1 Вольта. Алкалиновые химические источники тока могут эксплуатироваться при температурах от минус 25 до плюс 55 градусов. Допускают значительные разрядные токи.
Элементы питания и аккумуляторы с воздушной деполяризацией.
Электрохимическая система : цинк-воздух-гидрат окиси калия. Для подвода и удержания воздуха (кислорода) используют специальные конструкции и материалы катода. Элемент питания активизируется лишь после извлечения пробки, открывающей доступ воздуху. Химические источники тока с воздушной деполяризацией могут работать при температурах от минус 15 до плюс 50 градусов. Они обладают высокими энергетическими показателями. Рекомендованы при значительных импульсных нагрузках.
Ртутно-цинковые элементы питания и аккумуляторы.
Электрохимическая система : цинк-окись ртути—гидрат окиси натрия. Эти источники тока имеют высокие энергетические показатели. Работоспособны при положительных температурах от 0 до плюс 50 градусах. При малых токах разряда и стабильной температуре, напряжение на элементе питания остается почти неизменным. Практически не имеют газовыделения. Из-за наличия ртути такие батареи экологически вредны, и поэтому к применению не рекомендуются.
Серебряно-цинковые элементы питания и аккумуляторные батареи.
Электрохимическая система: цинк-одновалентное серебро-гидрат окиси калия или натрия. Такие источники тока обладают малым саморазрядом, имеют выдающиеся энергетические характеристики и почти неизменное напряжение в процессе работы, при неизменной температуре. Температурный диапазон от 0 до плюс 55 градусов.
Литиевые элементы питания и аккумуляторы с органическим электролитом.
Сюда входят более десяти электрохимических систем. Напряжение на элемент питания от 1,5 до 3,6 Вольта. Энергетические показатели лучше, чем у ртутно и серебряно-цинковых элементов питания. По массе они меньше в 3 раза, по объему в 1,5-2 раза. Наглядный пример аккумуляторы для мобильных телефонов и портативной радиотехники.
Литиевые источники тока обладают исключительно малым саморазрядом. Сохраняют более 85% емкости после 10 лет хранения. Они герметичны и имеют довольно стабильное напряжение. В мощных устройствах, где важна надежность контактов, используют литиевые элементы питания с выводами под пайку.
Некоторые маркировочные надписи на элементах питания и аккумуляторах.
О некоторых особенностях элементов питания и аккумуляторных батарей, их преимущественном назначении, можно судить но сделанным на них надписям. Например :
Alkaline элемент питания (аккумулятор) со щелочным электролитом.
Camera для фотокиноаппаратуры.
Cigarette Lighter для карманной зажигалки.
Communication Device для средств связи.
Fishing Float для поплавка.
Game для электронном игрушки.
Hearing Aid для слухового аппарата.
Lighter для зажигалки.
Lithium литиевый элемент питания.
Marganese-Zinc марганец-цинковый элемент питания.
Measuring Equipment для измерительных приборов.
Medical Instrument для медицинских приборов.
Mercuric Oxide ртутно-цннконый элемент питания.
Microphone для микрофона.
Mini Radios для миниатюрного радиоприемника.
Nickel-Zinc никель-цинковый элемент питания.
Photographic Light Meter для фотоэкспонометра.
Pocket Bell для карманного будильника.
Silver Oxide серебряно-цинковый элемент питания.
Standart универсальный элемент питания.
Watch для часов.
Wristwatch для наручных часов.
И другие.
По материалам книги Ветрогенераторы, солнечные батареи и другие полезные конструкции.
Кашкаров А.П.
