Для работы мелкой бытовой техники, гаджетов, игрушек и пультов в качестве источников питания чаще всего используются батарейки. В этой серии статей мы рассмотрим их особенности: типы, размеры, состав и области применения.
Принцип действия батареек не зависит от типа или размера. Они состоят из корпуса, двух электродов и электролита. При включении батарейки в сеть, в электрохимические реакции создают разность потенциалов между положительно заряженным анодом и отрицательно заряженным катодом. Иными словами, создается напряжение между полюсами батарейки.
Тип батарейки определяется материалами электродов и видом электролита.
Рассмотрим самые популярные на данный момент типы батареек.
Для начала поговорим о трех самых распространенных типах.
Первый тип - солевой.
Купить здесь
В нём катодом является диоксид марганца в смеси с графитом, электролитом — соль хлорид аммония, анодом — металлический цинк.
► Этот вид является самым распространенным и дешевым, и это - главное достоинство данных батареек.
► К недостаткам можно отнести малый срок хранения, высокую (до 40%) степень саморазряда, нестабильную работу при низких температурах и малую ёмкость.
Используются, как правило, в устройствах с небольшим потреблением энергии, например, в пультах, настенных часах.
Второй тип - щелочной или алкалиновый.
Купить здесь
Основные отличия щелочной батарейки от солевой — это состав электролита, в качестве которого используется щелочь, а также анод в виде порошка, что увеличивает ток, отдаваемый этим элементом питания. У стандартных элементов питания с щелочным электролитом катод состоит из цинка, а материалом анода может быть двуокись марганца, оксид серебра, кислород или метагидроксид никеля.
► Достоинства относительно солевых аналогов: ёмкость в 2 - 10 раз больше, срок хранения в 2-3 раза больше, малая степень саморазряда (около 10% к первому году хранения), устойчивость к перепадам температуры.
► Недостатками являются большая масса и высокая цена.
Используются в энергозатратных устройствах: игрушки, брелки автосигнализаций, фонари, фотоаппараты.
Третий тип - литиевый.
Купить здесь
В нём качестве анода используется литий или его соединения. Катод и электролит литиевого элемента могут быть разных видов, поэтому термин «литиевый элемент питания» объединяет группу батареек с одинаковым материалом анода.
В зависимости от выбранного типоразмера и используемых химических материалов, литиевый элемент питания может производить напряжение 1,5 В (совместим с щелочными и солевыми элементами) или 3 В. Литиевые элементы питания широко распространены в современной портативной электронной технике.
► Достоинства литиевых элементов:
• Возможность выполнения особо плоских элементов толщиной 1-1,5 мм;
• Возможность получения различных рабочих напряжений 1,5 - 3,5 вольт ;
• Минимальные токи саморазряда и высокая степень герметичности, что обеспечивает огромные сроки хранения;
• Возможность хранения и работы в широком диапазоне температур.
► Недостатки: Высокая стоимость, представляют большую опасность при разгерметизации из за высокой химической активности лития.
Диапазон применения литиевых элементов практически аналогичен применению щелочных элементов — это большое количество различных устройств, таких как часы или фотокамера, а также плоские и компактные приборы.
