Klasifikace, typy a velikosti baterií

2024 Autor: Priscilla Miln | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-17 19:28

Baterie jsou dnes nejběžnějším zdrojem energie pro elektroniku a malá zařízení. Potřeba jejich výměny vzniká poměrně často. Abyste si při koupi nového galvanického článku vybrali co nejlépe, měli byste věnovat pozornost nejen velikosti baterií a názvu výrobce. Tento článek odpoví na následující otázky: v jaké formě tyto zdroje energie přicházejí? Jaké jsou typy baterií podle velikosti? Jak se označují galvanické články a na co si dát při nákupu pozor, aby zdroj dlouho vydržel?

Typy baterií

Baterie jsou klasifikovány podle materiálů, ze kterých jsou vyrobeny jejich aktivní součásti: anoda, katoda a elektrolyt.

Existuje pět typů moderních zdrojů energie:

• sůl,
• alkalické,
• rtuť,
• stříbrná,
• lithium.

Typy baterií podle velikosti budou uvedeny níže. Nyní se na každý z nich podíváme blížespecifikované třídy galvanických článků.

Solné baterie

Solné baterie vznikly v druhé polovině dvacátého století. Nahradily dříve existující mangan-zinkové zdroje energie. Rozměry baterií se nezměnily, ale změnila se technologie výroby těchto galvanických článků. Solné zdroje využívají jako elektrolyt roztok chloridu amonného. Obsahuje elektrody vyrobené z oxidu zinku a manganu. Spojení mezi jednotlivými elektrolyty je provedeno pomocí solného můstku.

Hlavní výhodou takových baterií je jejich nízká cena. Tyto galvanické baterie jsou nejlevnější ze všech.

Nevýhody solných baterií:

• během doby vybíjení napětí výrazně klesá;
• životnost je krátká a pouze 2 roky;
• na konci garantované trvanlivosti se kapacita sníží o 30-40 procent;
• při nízké teplotě je kapacita snížena téměř na nulu.

Alkalické baterie

Tyto baterie byly vynalezeny v roce 1964. Jiný název pro tyto zdroje potravy je alkalický (z anglického slova alkaline, což v překladu znamená „zásaditý“).

Elektrody této baterie jsou vyrobeny ze zinku a oxidu manganičitého. Alkalický hydroxid draselný působí jako elektrolyt.

Dnes jsou tyto baterie nejběžnější, protože jsou ideální pro většinuelektronická zařízení.

Výhody alkalických napájecích zdrojů:

• mají vyšší kapacitu ve srovnání se solí a v důsledku toho delší životnost;
• může pracovat při nízké okolní teplotě;
• mají zlepšenou těsnost, to znamená, že je snížena pravděpodobnost úniku;
• mají delší trvanlivost 5 let;
• mají sníženou rychlost samovybíjení ve srovnání se solnými bateriemi.

Nevýhody alkalických zdrojů potravin:

• doba vybíjení je charakterizována postupným snižováním výstupního napětí;
• Alkalické baterie mají stejnou velikost jako solné baterie, ale cena a hmotnost alkalických baterií jsou vyšší.

Rtuťové baterie

U takové baterie je anoda vyrobena ze zinku, katoda je vyrobena z oxidu rtuťnatého. Elektrody jsou odděleny separátorem a diafragmou napuštěnou 40% roztokem hydroxidu draselného. Jako elektrolyt se zde používá alkálie. Díky tomuto složení může tento zdroj energie fungovat jako baterie. Ale během cyklického provozu galvanický článek degraduje, jeho kapacita klesá.

Výhody rtuťových baterií:

• stabilní napětí;
• vysoká kapacita a energetická hustota;
• schopné vysoké i nízké okolní teploty;
• dlouhá životnost 10 let.

Nevýhody rtutinapájecí zdroje:

• vysoká cena;
• možnost nebezpečného vystavení výparům rtuti v případě snížení tlaku;
• potřebujeme zlepšit proces sběru a likvidace.

Stříbrné baterie

Ve stříbrné baterii se jako anoda používá zinek a jako katoda oxid stříbrný. Elektrolytem je hydroxid sodný nebo draselný.

Do této kategorie patří baterie do hodinek, jejichž rozměry budou uvedeny níže. Výhody stříbrných zdrojů energie jsou následující:

• stabilita napětí;
• přítomnost vysoké kapacity a energetické hustoty;
• odolnost vůči okolní teplotě;
• dlouhá životnost a skladování.

Nevýhodou těchto baterií je jejich vysoká cena.

Lithiové baterie

V takové baterii je katoda vyrobena z lithia. Od anody je oddělen separátorem a membránou, která je napuštěna organickým elektrolytem.

Výhody lithiových baterií:

• konstantní napětí;
• vysoká kapacita a energetická hustota;
• nezávislost energetické náročnosti na zátěžovém proudu;
• malá hmotnost;
• dlouhá skladovatelnost až 12 let;
• odolnost vůči teplotním extrémům.

Nevýhody lithiových baterií lze připsat pouze jejich vysoké ceně.

Jak je uvedeno výše, zdroje potravin mají různé chemické složení. Výrazně se od sebe liší i tvary a velikosti baterií. Galvanické články mají různé výšky, průměry a napětí. Zvažte klasifikaci baterií v souladu s těmito parametry.

Klasifikace baterií podle velikosti

V závislosti na napětí, výšce, průměru a tvaru mohou být zdroje energie určitým způsobem systematizovány. Jedním z nejpopulárnějších klasifikačních systémů je americký. Je to znázorněno na obrázku níže. Tato standardizace je pohodlná a používá se v mnoha zemích.

Podle amerického systému jsou napájecí zdroje klasifikovány takto:

Jméno	Výška, mm	Průměr, mm	Napětí, V
D	61, 5	34, 2	1, 5
C	50, 0	26, 2	1, 5
AA	50, 5	14, 5	1, 5
AAA	44, 5	10, 5	1, 5
PP3	48, 5	26, 5	9, 0

Kromě třídy uvedené v tabulce mají zdroje napájení také společný název, který se používá vlidé. Například velikost AA baterie je srovnatelná s velikostí lidského prstu, takže „lidový“název pro tento galvanický článek je „prstová“baterie neboli „dvě A“. Ale napájecí zdroj C je běžně označován jako "palcový". Galvanický článek D se nazývá "sud". A baterie AAA, jejíž rozměry jsou podobné parametrům nejmenšího prstu člověka, se ne nadarmo nazývá „malíček“nebo „tři A“. Napájecí zdroj PP3 byl pojmenován „krone“.

V elektronice jsou také široce používány miniaturní kulaté baterie, jejichž velikosti a názvy jsou různé. Více informací o stříbrných pilulkách a klasifikaci takových zdrojů energie je uvedeno níže.

Baterie "tablety": velikosti a názvy

Jiný název pro miniaturní kulatou baterii je suchý článek. Takové napájecí zdroje se skládají z anody vyrobené z oxidu stříbrného, zinkové katody a elektrolytu. Ten je směsí solí, která má pastovitou konzistenci.

Různí výrobci často přidělují takovým napájecím zdrojům označení, která se liší od standardních. Níže je tabulka klasifikace, která uvádí alternativní názvy a velikosti baterií do hodinek.

Právě tyto miniaturní stříbrné „pilulky“umožňují fungování mechanismů moderních náramkových hodinek. Když přijde čas na výměnu baterie, možná budete stát před otázkou, jaký zdroj energie je v této situaci vhodný? Pokud hodinky například používaly prvek 399, můžetemísto toho vložte miniaturní baterii, která v závislosti na výrobci může mít názvy V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW nebo L927E. Pod těmito názvy se bude vyrábět „tablet“, jehož výška je 2,6 milimetru a průměr 9,5.

Velikost baterie není jediným parametrem, který je třeba vzít v úvahu při nákupu napájecích zdrojů. Abyste se naučili dešifrovat informace, které se nacházejí na galvanických článcích, musíte se seznámit se základními principy jejich označování.

Značení baterie

Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) vytvořila specifický systém značení, podle kterého by měly být všechny baterie označeny. Informace o jeho energetické náročnosti, složení, velikosti, třídě a hodnotě napětí by měly být uvedeny na skříni zdroje. Na příkladu baterie zobrazené níže se podívejme blíže na všechny prvky značení.

Informace o zdroji napájení indikují následující:

• elektrický náboj galvanického článku je 15 Ah;
• třída zdroje napájení - AA, to znamená, že se jedná o „prstovou“baterii;
• napětí je 1,5 voltu.

Co znamená nápis „LR6“? Toto je ve skutečnosti označení, které poskytuje informace o chemickém složení a třídě zdroje energie. Typy baterií mají následující písmena:

• sůl – R;
• alkalické – LR;
• stříbrná –SR;
• lithium – ČR.

Třídy baterií jsou označeny následujícími čísly:

• D – 20;
• C–14;
• AA-6;
• AAA-03;
• PP3 – 22.6.

Nyní můžete rozluštit označení LR6 na obrázku výše. Zde uvedená písmena označují, že se jedná o alkalický galvanický článek, a číslo udává velikost „prstové“baterie, to znamená, že napájecí zdroj patří do třídy AA.

Rozsah použití a vlastnosti výběru baterií

Nejprve je třeba poznamenat, že všechny galvanické články splňují požadavky unifikace, to znamená, že spotřebitel může snadno vyměnit zdroj energie jednoho výrobce za podobnou baterii jiného výrobce. Existuje pouze jedno upozornění: v jednom zařízení byste neměli používat proudové zdroje vyrobené různými společnostmi nebo navíc patřící k různým typům. To výrazně sníží životnost baterie.

Při výběru napájecích zdrojů je třeba věnovat pozornost balení. Často na něm výrobce uvádí zařízení, ve kterých se doporučuje používat tyto konkrétní baterie. Pokud tyto informace nejsou uvedeny, níže uvedené tipy vám pomohou učinit správnou volbu.

Solné baterie mají nízkou kapacitu 0,6-0,8 Ah a používají se v zařízeních s nízkou spotřebou energie. Mohou to být dálkové ovladače, elektronické teploměry, testery, podlahové nebo kuchyňské váhy. Solné články lze také použít jako baterie do hodinek. Rozměry takových proudových zdrojů jsou podobné odpovídajícímparametry alkalických, ale oblasti jejich použití se výrazně liší. Pokud totiž používáte solné baterie v zařízeních s elektromotorem, svítilnami nebo fotoaparáty, pak jejich životnost může být jen 20-30 minut. Takové galvanické články nejsou určeny pro velké zatížení.

Alkalické baterie mají poměrně velkou kapacitu 1,5-3,2 Ah. To umožňuje jejich úspěšné použití v zařízeních se zvýšenou spotřebou energie. Mezi taková zařízení patří digitální fotoaparáty s bleskem, svítilny, dětské hračky, kancelářské telefony, počítačové myši atd. Baterie určené přímo pro fotoaparáty vydávají energii rychleji. To má pozitivní vliv na rychlost kamer. Pokud používáte alkalický zdroj energie v zařízeních s nízkou spotřebou energie, pak budou baterie vykazovat vynikající výsledky, jejich životnost bude několik let.

Před dvaceti až třiceti lety byly rtuťové baterie široce používány v zařízeních, jako jsou elektronické hodinky, kardiostimulátory, naslouchátka a vojenská zařízení. K dnešnímu dni je použití těchto zdrojů energie omezené. V mnoha zemích je zakázáno vyrábět a provozovat takové elektrochemické články, protože rtuť je toxická látka. V případě použití těchto proudových zdrojů je nutné zorganizovat jejich oddělený sběr a likvidaci v souladu s bezpečnostními požadavky.

Stříbrné baterie nejsou široce používánykvůli vysoké ceně kovu. Miniaturní napájecí zdroje tohoto druhu jsou však široce používány v hodinkách, základních deskách notebooků a počítačů, sluchadlech, hudebních kartách, klíčenkách a dalších zařízeních, kde nelze použít větší baterie.

Lithiové baterie mají delší životnost než i ty nejlepší alkalické baterie. Proto se takové napájecí zdroje používají v zařízeních, která mají vysokou spotřebu energie. Může to být počítačové a fotografické vybavení, lékařské vybavení.

Závěr

Baterie je produkt, který může být navzdory své malé velikosti nebezpečný. Napájecí zdroj nelze rozebrat, hodit do ohně a samozřejmě se pokusit dobít. Na netu najdete tipy, jak dát baterii druhý život. Nepokoušejte se o takové experimenty, protože to může být nebezpečné.

Při nákupu nových baterií byste měli věnovat pozornost nejen výrobci a vhodné velikosti, ale také chemickému složení zdrojů energie. Chcete-li to provést, musíte být schopni číst štítek. Správně zvolené baterie vám budou sloužit dlouho a kvalitně.