Оберіть мову:   укр   рос  
Продукція Информація Про компанію
 

Компанія Ansmann відзначена премією«Würth Future»
З 22 по 24 січня 2013 відбувся Третій німецький конгрес Лідерів Світового Ринку (World Market Leaders).

Акумулятори Махе plus: готові до використання відразу після покупки
Одним з основних недоліків елементів живлення, що перезаряджаються в порівнянні зі звичайними лужними або літієвими акумуляторами є той факт, що їх не...

Типи сучасних батарей і особливості їх експлуатації
Передісторія Електрична батарея - це автономна хімічна система, що виробляє електроенергію.

Всі новини >>
 
 
Типи сучасних батарей і особливості їх експлуатації
 

Передісторія

Електрична батарея - це автономна хімічна система, що виробляє електроенергію. Сучасні батареї масово використовуються як портативне джерело живлення для пультів ДУ, МР3-плеєрів, ліхтариків, фото-і відеокамер, ноутбуків і т. д.

Робота всіх батарейок заснована на хімічних реакціях, а точніше - окислювально-відновної реакції. Це означає, що батареї працюють за рахунок окислення і відновлення молекул. Такий же процес окислення відбувається і при реакції горіння, тільки в тому випадку реакція відбувається швидше. Саме під час окислювально-відновних реакцій (при звільненні електронів з молекул) виробляється побічний продукт - генерується електричний струм, такий необхідний сьогодні в мільйонах різних портативних пристроїв.

Устрій роботи всіх батареї однаковий. Анод і катод, створені з різних матеріалів, зв'язані один з одним за допомогою третього матеріалу, званого електролітом. Вибір матеріалу для обох електродів і для електроліту досить широкий, саме тому ми бачимо таке розмаїття батарейних технологій. Крім того, від вибору матеріалу залежить енергетична щільність елемента (тобто кількість енергії, яку може зберігати батарея певної ваги і розміру) і номінальна вихідна напруга.

З точки зору хімії, гальванічні елементи поділяються на два типи: первинні (англійською - primary) і вторинні. Тобто одноразового та багаторазового використання.

В одноразових елементах електрика виробляється з хімічної реакції, в ході якої анод, катод і електроліт незворотньо змінюються. У підсумку після розрядки елемент годиться хіба що для прийому на пункт вторсировини.

У елементах, що перезаряджаються, хімічні реакції можуть протікати і у зворотному напрямку, при цьому елемент буде накопичувати електрику, а не витрачати його. На відміну від першого типу, ці елементи акумулюють електрику, тому й називаються акумуляторними батареями. Ще їх називають елементами, що перезаряджаються (rechargable).

Далі ми розглянемо різні види первинних (неперезаряжаемих) елементів живлення, найбільш часто використовуваних сьогодні для забезпечення роботи портативних компактних пристроїв.

Углецинкові батареї

Найбільш поширені сьогодні углецинкові елементи мають безліч різних назв. На сьогоднішній день, це найдешевші батареї, крім того, вони володіють найменшою щільністю серед інших батарей.

В углецинковому елементі катодний струмознімач виготовлений з вугілля. Він являє собою вугільний стрижень, що проходить по осі батарейки. Анод виконаний з цинку і являє собою сам корпус елемента живлення. Електроліт - це складна суміш різних речовин, зазвичай включає нашатир, діоксид марганцю і хлорид цинку.

Чим вище навантаження, тим менше ефективність углецинкових елементів. Наприклад, при збільшенні струму навантаження в два рази, ємність батарейки скорочується більш ніж наполовину. Тому чим більше струму споживає пристрій, тим більшеьшого розміру потрібна батарейка. Ось чому пристрої, що споживають багато енергії (наприклад, портативні магнітоли) працюють на елементах розміру D, а малопотужні МР3-плеєри зможуть працювати і на елементах АА"

Лужні елементи (більш відомі серед споживачів як alkaline-батареї) - це деяке поліпшення углецинкової технології XIX-го століття. Основні зміни торкнулися хімічного складу електроліту - він став більш лужним. Тим не менш, така зміна дозволила збільшити в рази щільність і термін придатності елементів живлення.

Правда конструкція лужних елементів дещо відрізняється від конструкції звичайних углецинкових. Корпус лужних батарей служить просто для захисту, і не грає ніякої ролі в хімічних реакціях. Анод цих елементів представляє желеподібну суміш активного цинку і лужного електроліту. Обидва цих компонента пов'язані з негативним полюсом елемента за допомогою мідного стрижня, що проходить по осі елемента. Катод, суміш вугілля і діоксиду марганцю, розміщується навколо анода і електроліту і відокремлюється шаром нетканого матеріалу на зразок поліефіру.

В даний час звичайні углецинкові батарейки в основному випускаються тільки noname-виробниками, як правило - китайськими. До їх плюсів можна віднести тільки низьку ціну. Компанія Ansmann, як і інші виробники першого ешелону, випускає тільки лужні елементи живлення розміром ААА, АА, А, С, D і 9V Block (Krona).

Літієві елементи

Літій - найбільш хімічно активний метал. Практично всі високощільні джерела живлення використовують літій в силу його хімічних властивостей. Кілограм літію здатен зберігати 3860 ампер-годин. Для порівняння, показник цинку - 820, а у свинцю - всього лише 260.

В залежності від типу анода, літієві елементи можуть створювати напругу від півтора до 3,6 вольт, що вище, ніж у будь-яких інших елементів. З іншого боку, внутрішній опір у сучасних літієвих елементів досить висока, відповідно, вони не можуть забезпечити великих струмів.

Серед основних достоїнств літієвих елементів: тривалий термін зберігання (втрата ємності після п'яти років зберігання мізерно мала) і робота в широкому діапазоні температур. Крім того, літієва батарея на 35% легше в порівнянні з лужним елементом і забезпечує велику питому енергію. Таким чином, літієві елементи ідеальні для переносних або мініатюрних пристроїв, які споживають малі та середні струми і вимагають джерел струму з тривалим терміном зберігання та роботою в широкому діапазоні температур.

Компанія Ansmann вперше в індустрії випустила літієві батареї розміру Micro AAA, Mignon AA і 9V Block. Нове покоління батарей призначене як для використання в області високих технологій, так і для щоденного застосування, має потрійний потенціал потужності в порівнянні з лужними батареями. Відповідно, така батарейка в сім разів могутніша за звичайну цинкову. Крім того, літієві батареї від Ansmann можуть зберігатися без використання вдвічі довше традиційних, тобто фактично 10 років.

Додатковою і дуже важливою у певних випадках перевагою нової літієвої технології є можливість застосування батарейки в температурному діапазоні від -40 ° C до +60 ° C. Таким чином, літієві елементи Ansmann є ідеально пристосованими для використання поза приміщеннями (метеорологічні станції, термометри та ін.)

В даний час Ansmann пропонує літієві батареї розміру AAA, AA, 9V-block (Krona) і CR-123A.

Батареї Zinc-Air

Батареї на базі повітряно-цинкової технології були винайдені ще 35 років тому. Для вироблення електроенергії вони використовують кисень з повітря. Якщо звичайні первинні батареї включають два різнорідних матеріалу (анод і катод), то в пристроях Zinc-Air використовується тільки один. Товщина одного такого елемента набагато менше, ніж у самої маленької лужної батарейки.

На поверхні батарейок Zinc-Air розташовані отвори, через які проходить повітря. Вони закриті вкладками, які перед початком експлуатації пристрою слід видалити.

Головною проблемою батарей, які в буквальному сенсі отримують енергію з повітря, залишається їх висока залежність від умов навколишнього середовища, наприклад, від температури або вологості. При низькій температурі повітря вироблення енергії у батарейок Zinc-Air може погіршитися. Крім того, після початку експлуатації, тобто, після відкриття отворів, через які проходить повітря, ця батарейка зможе пропрацювати не більше 1-3 місяців. Далі вона приходить в непридатність незалежно від того, використовували її в якомусь устрої чи ні.

Компанія Ansmann пропонує повітряно-цинкові батареї розміром PR70 і PR48, які призначені для експлуатації в слухових апаратах.