Как устроен элемент питания
Составные части элементов питания на щелочной основе расположены в обратном порядке в сравнении с конструкцией солевых АКБ.
Общая схема устройства алкалиновой батарейки.
Компоненты алкалиновых батареек:
- внутренняя часть аккумулятора состоит из анода, перемешанного с раствором щелочи;
- латунный стержень находится в центре анода, чтобы подавлять отрицательный потенциал желеобразной смеси порошка цинка с раствором KOH;
- защитный сепаратор, который также смешан с электролитом, находится между элементами анода и катода;
- в основании расположена стальная тарелка (отрицательный вывод), вся конструкция помещена в стакан из никеля (положительный вывод);
- защитные оболочки, мембраны и прокладки из полиэстера между элементами препятствуют короткому замыканию и подавляют давление газа при химической реакции.
При нарушении условий эксплуатации концентрация газов в оболочке возрастает, конструкция разгерметизируется и электролит вытекает. Чтобы увеличить срок годности алкалиновых батареек, в раствор щелочи добавляются загустители, а порошок цинка дополнительно ингибируется против коррозии.
В чём отличие щелочных батареек от солевых и какие лучше
Итак, пора подвести итог в вопросе, чем отличаются солевые батарейки от щелочных (алкалиновых). Основное отличие, конечно, в электрической ёмкости. В зависимости от производителя и режима (тока) разрядки разница, как указывалось выше, может составлять от 1,5 до 5–7 раз!
Длительность работы солевых и щелочных батареек разных производителей при одинаковом разрядном токе
Как видно из диаграммы, щелочные элементы не только дольше работают, но и не так быстро теряют напряжение по мере разряда.
Следующее существенное отличие — внутреннее сопротивление. У щелочных оно намного ниже, чем у солевых, а это значит, что они могут отдавать большой ток, необходимый для питания мощных приборов, чего не скажешь о солевых, которые мощную нагрузку просто «не потянут», даже будучи новыми.
Ну и конечно, стоимость. Солевые батарейки стоят много меньше, и в некоторых случаях (см. раздел ниже) покупать их более выгодно, чем щелочные.
https://youtube.com/watch?v=F80ehtIxE88
Какие лучше выбрать и в каком случае
Теперь осталось решить, какие из них лучше. Теоретически — щелочные, но тут не всё так просто и зависит от того, для питания чего будем батарейки использовать. Если, к примеру, нужно запитать электронно-механические или чисто электронные часы, то, без сомнения, лучше использовать солевые батарейки.
Такие часы не требуют много энергии
Стоят они немного, ток потребления устройством минимальный, так что одного элемента хватит на месяцы и даже годы. То же самое можно сказать и про питание других подобных устройств и гаджетов. К примеру, пультов ДУ для бытовой аппаратуры, миниатюрных детских игрушек без электропривода — всевозможных «гуделках», «пищалках» и пр.
Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросМожно, конечно, всё вышеперечисленное запитать и щелочной батарейкой, но она намного дороже, а срок годности может выйти раньше, чем элемент успеет потратить весь свой заряд. Тут будет уместно выражение «из пушки по воробьям».
Где используются щелочные элементы? Их основная область применения — питание энергоёмких устройств, требующих больших токов. Если, например, поставить солевые батарейки в фотоаппарат «мыльница», то, скорее всего, они даже не смогут провернуть механизм протяжки плёнки, поскольку из-за высокого внутреннего сопротивления не способны развить большой ток. Тут решение одно — щелочная батарейка.
Этому фотоаппарату солевых элементов хватит на несколько снимков
То же самое касается и других «прожорливых» устройств — фото видеокамер, игрушек с электроприводом, фонариков, автономных активных колонок и т. п. Всё это требует качественных источников большой ёмкости, способных при необходимости отдать большой ток.
Фонарь — достаточно энергоёмкое устройство, и качественно запитать его можно только щелочными батарейками
Что такое алкалиновая батарейка
Первая алкалиновая батарейка была изобретена американскими учеными Вольдемаром Юнгнером, и Томасом Эдисоном в начале двадцатого столетия, но популярность такие батарейки обрели не сразу. «Alkaline» в переводе с английского языка на русский означает «щёлочь», поэтому они ещё называются щелочными.
По своей конструкции щелочные батареи напоминают солевые. Разница состоит только в расположении частей. У алкалиновых также имеются два электрода и электролит. Порошкообразный цинк, пропитанный гидроокисью калия (3), играет роль анода. Располагается внутри элемента и обладает отрицательным зарядом, для снятия которого используется стержень из латуни (2),
Роль катода играет двуокись марганца, в которую добавляется графит или сажа (5). Они разделены сепаратором (4), который пропитан электролитом. Элемент с положительным выводом имеет форму стального стакана, покрытого никелем (1), а отрицательный выполнен из стали и напоминает тарелку (9).
Оболочка (6) препятствует короткому замыканию.
Газы, выделяющиеся при работе, давят на прокладку (8). Поскольку в данном элементе газов выделяется немного (в сравнении с солевым), то и размеры камеры тоже значительно меньше.
Предохранительная мембрана (7) предотвращает от возможного взрыва батареи. При превышении давления газов мембрана просто разорвётся и элемент разгерметизируется. В результате образуется течь электролита.
Преимуществами считаются:
- довольно большая емкость;
- длительный срок службы (до семи лет), благодаря значительному запасу реагентов (через год снижение ёмкости не превышает 10 %);
- отсутствие саморазряда;
- надёжность герметизации, благодаря минимальному количеству выделяемых газов, их можно достаточно долго не вынимать из устройств, которые в данный момент не используются;
- наличие предотвращающего взрыв клапана,
- удельная ёмкость щелочной батарейки при минимальной нагрузке выше в полтора раза,
- в течение постоянного разряда щелочные элементы обеспечивают ёмкость в 10 раз большую, чем у солевых таких же габаритов,
- способность работать даже при минусовых температурах.
Недостатки: довольно большая масса, дороговизна и невозможность «реанимации».
Сфера применения охватывает большое количество приборов. Такие батарейки необходимы для работы мощных фонариков, аудиоплееров, фотокамер, пультов от сигнализации. Самыми популярными считаются Duracell и Energizer, которые выпускаются американскими компаниями. Неплохо зарекомендовали себя Sony и Toshiba японского производства.
Между ёмкостью щелочных батареек и их разрядом существует обратно пропорциональная зависимость. Уменьшение ёмкости происходит постепенно, и при разрядке большими токами различие с солевыми будет десятикратное.
Классификация батареек по типоразмеру
Как известно многие элементы питания имеют разную форму. Специально поэтому была разработана маркировка батареек согласно их виду. Имеется европейская и американская классификация.
Ниже приведена таблица в которой отображаются источники энергии по типоразмеру. Она поможет определить тип батарейки.
| Американская маркировка | Народная маркировка | Кодированные обозначения | По типу | Ширина в мм | Высота в мм | Емкость в mAh. |
| А | нет | LR23R23 | Щелочная Солевая | 17 | 50 | Не известно |
| АА | Пальчиковая | FR6LR6R6 | Литиевая Щелочная Солевая | 14.5 | 50.5 | 1100 – 3500 |
| ААА | Мизинчиковая | LR03FR03R03 | Щелочная Литиевая Солевая | 10.5 | 44.5 | 540 – 1300 |
| АААА | Маленькая мизинчиковая | LR8D425 | Щелочная | 8.3 | 42.5 | 625 |
| В | LR12 | Щелочная | 21.5 | 60 | 8350 | |
| С | Средняя | 26.2 | 50 | 3800 – 8000 | ||
| D | Большая, круглая | LR14 R14 | Щелочная Солевая | 34.2 | 61.5 | 8000 – 19500 |
| F | LR20R20 | Щелочная Солевая | 33 | 91 | неизвестно | |
| N | LR1R1 | Щелочная Солевая | 12 | 30.2 | 1000 | |
| ½ AA | R14250 | Солевая | 14.5 | 25 | ||
| R10 | 21.5 | 37.3 | 1800 | |||
| PP 3 | Крона | 1604, 6F22, 6R611604A, 6LF22, 6LR61, MN1604, MX1604 | Солевая Щелочная | 26.5 | 48.5 | 150 – 1000 |
| А 23 | Мини мизинчиковая | ANSI-1181A, 8LR23, 8LR932, GP23A, E23A, LRV08, MN21, V23GA | 10.5 | 28.9 | 40 |
На этикетке элемента питания можно заметить американскую маркировку. Так же там указывают из чего она состоит, а также проставляют дату. Значение L на батарейке указывает на то, что она щелочная. Размеры от указанных могут слегка отличаться. Например, если батарея находится в плотной этикетке, то ее габариты будут на 1-3 мм больше. Такую оболочку производитель ставит чтобы защитить источник энергии от погодных условий и ударов при падении.
Стандартные обозначения по IEC
| Обозначение | Тип энергетического источника |
| PR | Воздушно цинковые |
| R | Солевые |
| CR | Литиевые |
| SR | Серебряные |
| LR | Щелочные |
Таким образом виды гальванических элементов могут быть разными.
Разновидности и типоразмеры солевых батарей
На сегодняшний день, существует огромное количество разновидностей солевых батарей, обусловленное их широким распространением. Для каждого типоразмера изделия существует собственное обозначение, которое может отличаться, в зависимости от выбранной классификации.
Основные обозначения предусматривают использование буквенных обозначений, а классификация согласно Международной Электротехнической Комиссии предполагает использование комбинации из букв и цифр для идентификации элемента. Помимо названных стандартов, для классификации может использоваться ANSI/NEDA, а также ГОСТ/ТУ.
Важно учесть, что основные обозначения не предусматривают отражение в маркировке типа батареи (щелочные, солевые и прочие). В зависимости от типоразмера, как правило, отличаются и параметры элементов
Бочонок D R20
Самыми распространенными типоразмерами солевых батарей принято считать:
- пальчиковые батарейки — «АА», также обозначаются R. Их емкость составляет порядка 1100 мАч, а габариты 14,5*50,5 мм;
- мизинчиковые батарейки — «ААА», также обозначаются R Имеют емкость 540 мАч и габариты 10,5*44,5 мм;
- элементы типа «C», также обозначаются R14, имеют емкость 3800 мАч и габариты 26,2*50мм;
- батарейки «D», идентифицируется как R20 согласно классификации МЭК, имеют емкость 8000 мАч. Подобные изделия были созданы специально для питания осветительных фонарей. В дальнейшем, используются для переносных магнитофонов;
- R10 – основное обозначение и идентификатор в МЭК совпадают. Емкость составляет 1800 мАч, а габариты 21,5*37,3мм. Использовались во времена СССР для питания измерительных приборов и детских игрушек. Продажа некоторое время была ограничена, так как подобные элементы считались стратегически важными.
Помимо прочего, существуют и менее распространенные типоразмеры подобных элементов питания, вроде R14250, R25, R23 и прочие. Вне зависимости от размера, они имеют общие конструктивные особенности — цилиндрическую форму, выступ на торце с положительным электродом и плоскую поверхность с отрицательным зарядом на другой стороне.
Определить типоразмер батарейки крайне просто — достаточно изучить маркировку, нанесенную на неё.
| Тип | Маркировка | Емкость, мАч | Напяжение, В | Габариты, мм |
|---|---|---|---|---|
| A | R23 | 1.5 | 17*50 | |
| AA | R6 | 1100 | 1.5 | 14,5*50,5 |
| AAA | R03 | 540 | 1.5 | 10,5*44,5 |
| C | R14 | 3800 | 1.5 | 26,2*50 |
| D | R20 | 8000 | 1.5 | 34,2*61,5 |
| F | R25 | 6 | 33*91 | |
| 1/2AA | R14250 | 250 | 1.5 | 14,5*25 |
| R10 | R10 | 1800 | 1.5 | 21,5*37,3 |
Технические характеристики и разновидности
Наиболее недорогими батарейками типа «С» являются солевые изделия, но и продолжительность работы у них невелика. Литиевые стоят в десятки раз дороже, но их использование оправдано, только при эксплуатации в мощных устройствах, которые расходуют значительное количество электроэнергии.
Солевая батарейка R14 1,5v
Солевую батарею можно обнаружить на прилавках магазинов с обозначением «R14» на ее корпусе. Это изделие имеет следующие технические характеристики:
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Форма | Цилиндр |
| Вид | Угольно-цинковая (солевая) |
| Упаковка | Фирменный блистер |
| Диаметр | 26,2 мм |
| Высота | 50 мм |
| Емкость батарейки | 1400-1750 мАч |
| Номинальное напряжение | 1,5 v |
| Рабочая температура | от -40 до +50°С |
| Температура хранения | от -5 до +55°С |
| Срок годности | 3 года |
| Масса | 90 гр |
Диаметр и длина этой батарейки соответствует номиналу, а значение емкости, у некоторых производителей, может быть значительно выше.
Солевые батарейки R14
Щелочная батарейка LR14 1,5v
Щелочные батареи обладают большей емкостью, но и стоят дороже, по сравнению с солевыми. Изделия этого типа отличаются следующими параметрами:
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Форма | Цилиндр |
| Вид | Щелочная |
| Упаковка | Фирменный блистер |
| Диаметр | 26,2 мм |
| Высота | 50 мм |
| Емкость батарейки | 300-8200 мАч |
| Номинальное напряжение | 1,5 v |
| Рабочая температура | от -30 до +50°С |
| Температура хранения | от –40 до +50°С |
| Срок годности | до 10 лет |
| Масса | 69 гр |
Диаметр и длина элементов питания этого типа также имеет стандартные значения (соответственно 26 и 55 мм), а по емкости высококачественные батареи могут достигать значения 8 Ампер часов.
Щелочные (Алкалиновые) батарейки LR14
NiMH аккумулятор HR14 1,2v
Никель-металлогидридные аккумуляторы HR14 можно перезаряжать, но их вольтаж примерно на 20% отличается в меньшую сторону в сравнении с солевыми и щелочными. Основными параметрами этого типа элементов питания являются:
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Форма | Цилиндр |
| Вид | Никель-металлогидридный аккумулятор |
| Упаковка | Фирменный блистер |
| Диаметр | 26,2 мм |
| Высота | 50 мм |
| Емкость батарейки | 2000-4500 мАч |
| Номинальное напряжение | 1,2 v |
| Количество циклов заряда/разряда | 1000 раз |
| Рабочая температура | от -30 до +50°С |
| Срок годности | 12 лет |
| Масса | 75 гр |
Что касается диаметра и длины батарейки, то аккумуляторы типоразмера «С» также соответствуют по основным габаритам другим разновидностям этого вида элементов питания.
Никель металлогидридные аккумуляторы HR14
Li-Ion аккумулятор 25500 3,7v
Литиевые аккумуляторы практически лишены эффекта памяти, могут перезаряжаться более 600 раз, но стоимость таких изделий существенно выше в сравнении с батарейками и АКБ других химических типов. Перезаряжаемый источник электроэнергии 25500 имеет следующие основные параметры:
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Форма | Цилиндр |
| Вид | Литий-ионный аккумулятор |
| Упаковка | Фирменный блистер |
| Диаметр | 25 мм |
| Высота | 50 мм |
| Емкость батарейки | 2500-5000 мАч |
| Номинальное напряжение | 3,7 v |
| Количество циклов заряда/разряда | 600 раз |
| Рабочая температура | от -10 до +50°С |
| Срок годности | 10 лет |
| Масса | 62 гр |
По размеру АКБ 25500 полностью соответствует стандартной батареи, но устанавливать этот источник тока в посадочное гнездо устройств, которые работают на солевых или щелочных элементах нельзя. Напряжение гальванического элемента более чем в два раза ниже, чем у перезаряжаемых изделий.
Li-Ion Аккумуляторы
| Угольно-цинковый (солевой) 1,5v | Щелочные 1,5v | Аккумуляторы |
|---|---|---|
| R14 | LR14 | NiMH 1,2v |
| 14D | 14A | HR14 |
| 343 | A343 | Li-Ion 3,7v |
| MN1400 | MX1400 | 25500 |
| Baby | Baby | |
| Юпитер М | UM2 |
Как выбрать батарейки, характеристики типов
Характеристика батареек по типам
Характеристика батареек по типам
Химические гальванические элементы в наше время используются в большом количестве электроприборов. Таких, как: беспроводные мыши, часы, пульты дистанционного управления, тонометры, бытовые весы, фонарики и другие.
Чтобы выход недавно купленных батареек из строя не стал для вас неожиданным неприятным сюрпризом, нужно иметь представление о том, на что обратить внимание при покупке. Если вы думаете, что только дорогостоящие батарейки, такие как, например Duracell или Energizer будут лучшим выбором, то это не так
Существуют элементы питания не хуже, но намного дешевле.
У элементов питания есть названия по ГОСТу, но в России в основном прижились американская кодировка.
Типоразмеры батареек
- АА (пальчиковые). 50,5 мм в длину, 14,5 мм диаметром.
- ААА (мизинчиковые). 44,4 мм в длину, 10,5 мм в диаметре.
- АААА (мизинчиковые). 42,5 мм в длину, 8,3 мм в диаметре.
- А23. 28,9 мм в длину, 10,5 мм в диаметре.
- С (эска). Длина 50 мм, диаметр 26,2 мм.
- D (бочка). Длина 61,5 мм, диаметр 34,2 мм.
- 3336 (квадратная). Габариты 70х60 мм. Советские батарейки, встречаются в магазинах редко.
- ЗЗ3 (Крона). 48,5х26,5 мм. Были популярны в советское время, сейчас используются редко.
- Таблетки. Плоские, круглые батарейки, обычно использующиеся в часах и других приборах с минимальным энергопотреблением.
Характеристики, на которые следует обращать внимание при выборе элементов:
Уровень саморазряда. Даже в состоянии покоя, при хранении в элементе протекают химические процессы. За это время емкость может упасть до 30%. Поэтому покупайте батарейки поновее. Лучше брать модели с низким саморазрядом.
Напряжение. У батареек АА, ААА, АААА напряжение 1,5 V, аккумуляторные 1,2 V, литиевые батарейки обычно 3 V, самое высокое у Крон – 9V
Напряжение должно соответствовать требованиям прибора — это важно. Для приборов с напряжением 1,5 В можно использовать аккумуляторы 1,2 В.
Емкость
Чем больше ёмкость, тем дольше прослужит элемент питания.
Фирмы. Компаний, производящих батарейки великое множество. А их рейтинг напрямую зависит от предпочтений и мнений потребителя. Но лучшими считаются Duracell или Energizer. Кроме них есть весьма неплохие элементы от Panasonic, Fujitsu, GP, Soshine, Xiaomi и другие.
Срок хранения. Лучшие модели можно использовать даже через 10 лет со дня производства.
Перезарядки. Для аккумуляторов также важно количество перезарядок.
Типы батареек
- Солевые (R). Самые простые и дешевые. Их обычно используют в часах, пультах ДУ, прочих низкопотребляющих энергию приборах. Имеют малую емкость. Оставленные разряженными в гнезде могут потечь.
- Щелочные (LR). Носят второе название «алкалиновые». Являются самыми универсальные. Подходят для умеренной нагрузки в игрушках, радио, пультах ДУ, ночниках. Если вопрос выбора между двумя видами батареек — алкалиновыми и солевыми, то лучше конечно, щелочные. Хотя бы потому, что их емкость больше, отсутствуют протечки электролита, работа стабильнее и дольше. Литиевые (CR) — мощные. Хороши для фонариков, фотовспышек, других мощных потребителей тока. Стоят дорого
- Серебряные (SR). Супер качественные, но очень дорогие. Встречаются редко, в основном в виде «таблеток» для часов.
- Ртутные. От них уже отказываются из-за экологического вреда. Имеют высокую емкость, но сейчас почти не встречаются в продаже.
Какие типы батареек лучше
Что общего между щелочными и солевыми изделиями?
Чтобы выбрать тот или иной вариант, следует сравнить оба типа батареек.
Так, они изготавливаются на марганцево-цинковой основе, принцип действия у них один, размеры такие же. Применяются в тех же приборах. Рабочее напряжение варьируется в пределах 1,5-12 В. Подзаряжать такие батарейки нельзя.
Утилизируются они тоже одинаково. Просто так выбрасывать использованные элементы в мусорку нельзя, ведь они «умеют» разлагаться, а потому потенциально опасны для людей. Для этого есть специальные перерабатывающие пункты.
Вред, наносимый планете батарейками
Куда идут переработанные батарейки
Можно ли заряжать щелочные элементы
Многие спрашивают о том, можно ли заряжать алкалиновые батарейки, «раскачав» их с помощью тех или иных показателей тока, чтобы они могли дольше работать, не уменьшая своей производительности.
Если подходить к делу с максимальной «строгостью», обычные батарейки даже не принято называть аккумуляторами, поскольку повторной зарядке они не подлежат, и она рискует закончиться плачевно: перегрев, утечка электролита, а если кому-то взбредет в голову подзарядить литиевые элементы «экстремальными» токами — в некоторых случаях может произойти и взрыв, так как литий является наиболее опасным веществом.
Следует иметь в виду то, что существуют как перезаряжаемые, так и неперезаряжаемые элементы питания. На корпусе батареи всегда есть обозначение о том, перезаряжаемая она или нет. Если элемент импортный, на нем можно найти английское слово rechargeable, что в переводе означает «перезаряжаемый». В случае, когда приходится иметь дело с обычными недорогими батарейками, чаще всего на них можно увидеть надпись do not recharge («не перезаряжать»).
Однако в народе всегда находятся смельчаки и умельцы, которые, невзирая на потенциальную опасность, могут «реанимировать» элементы со слабым уровнем емкости. В этом случае не лишним будет все же напомнить о том, что литиевые батарейки не стоит подвергать такому эксперименту: «тест» может быть небезопасным для смельчака. По идее, обыкновенные АКБ не предназначены для подзарядок, и любой электролит может либо вытечь или взорваться.
Можно ли зарядить их — в принципе, да, но после такой «реанимации» они не будут работать долго.
Что отличает щелочные от солевых батареек
Наиболее распространены среди солевых батареек именно цинковые. В качестве электролита в этом гальваническом элементе была использована соль.
В алкалиновых батареях соль в качестве электролита заменили на щёлочь. Это сделало их работоспособность более качественной по сравнению с солевым аналогом. При производстве отказались от цинкового корпуса и решили использовать этот же металл, но в виде порошка. Поэтому при взаимодействии щёлочи с анодом и катодом стало выделяться намного больше энергии.
Солевые батареи на основе цинка способны функционировать в температурном интервале от минус двадцати до плюс семидесяти градусов. Применять их можно в самых разнообразных устройствах. Эксплуатационный срок составляет два или три года.
Алкалиновые элементы питания имеют более длительный эксплуатационный период. Сохранность их без потери полезных свойств достигает десяти лет. Использование щёлочи в качестве электролита позволяет им сохранять рабочие свойства даже в условиях низких температур. Размеры их совпадают с солевыми батареями.
Ещё совсем недавно алкалиновые источники питания не имели способности к повторной зарядке, однако последние разработки позволили получить её. Теперь их можно использовать неоднократно и заряд они могут сохранять очень долгое время. Это сделало их более экологичными и дало им дополнительное преимущество.
Данный элемент питания наиболее полно соответствует постоянно растущим потребностям рынка, мощностные запросы которого непрерывно растут.
Как их отличить
Если разобрать солевую и алкалиновую батарейку, то различия между ними сразу бросятся в глаза, однако кто позволит это сделать в магазине? Но как же тогда не ошибиться в выборе, если внешне они ничем не отличаются?
Выход имеется. Прежде всего, различием будет стоимость батарейки. Так как производство щелочных элементов питания более затратно, то и стоят они намного дороже. Помимо этого, на корпусе алкалинового элемента питания имеется надпись ALKАLINE, что в переводе и означает — щёлочь.
Подпишитесь на наши Социальные сети
Постановка эксперимента
Тестирование батареек и аккумуляторов проходило в два этапа: сначала мы провели измерение их ёмкости при разряде постоянным током 500 мА (примерно такую же нагрузку на элементы питания создаёт фотоаппарат или фонарик с лампочкой накаливания) при нормальной комнатной температуре (23 °C), после чего зарядили аккумуляторы, заменили батарейки – и повторили эксперимент при тех же условиях, за исключением температуры.
В результате мы получили два набора данных, разница между которыми была только в температуре окружающего воздуха, при которой эти данные получались.
Нужная температура создавалась при помощи инкубатора Sanyo MIR-253 – 254-литрового термошкафа, способного сколь угодно долго поддерживать внутри себя любую заданную температуру в диапазоне от -20 до +50 °C. Температура в нём устанавливается с точностью до 1 °C, а чтобы она была одинакова по всему объёму инкубатора, он снабжён вентилятором. Мощный компрессор позволяет инкубатору остыть от комнатной температуры до -15 °C всего лишь за полтора часа.
Для разрядки элементов питания постоянным током использовалось уже известное нашим читателям устройство, представляющее собой 4-канальный стабилизатор тока. В ходе процесса напряжения всех четырёх элементов питания фиксировались самописцем Velleman PCS10, каждый из каналов которого предварительно калибровался для получения максимально возможной точности измерения.
Чтобы изучить влияние холода только на сами батарейки, но не на нашу установку, блок с батарейками был подключён к ней с помощью гибкого 40-сантиметрового шлейфа, проходящего через специальное отверстие в стенке инкубатора. Таким образом, условия разряда в первом и втором экспериментах не отличались ничем, кроме температуры окружающего батарейки воздуха.
Непосредственно перед экспериментом аккумуляторы заряжались с помощью универсального зарядного устройства Sanyo NC-MQR02.
Изначально инкубатор был установлен на температуру +5 °C. За полтора часа до начала измерений в него были помещены батарейки, а температура изменена на -15 °С. Примерно за час инкубатор остыл до заданного уровня (табло на фотографии выше показывает текущую температуру воздуха внутри инкубатора), через полчаса после этого батарейки были подключены к находящейся снаружи инкубатора нагрузке – и эксперимент начался.
Таким образом, тестировавшиеся элементы питания успели остыть ниже нуля градусов ещё до начала разрядки. Это было сделано специально, чтобы смоделировать ситуацию, когда, скажем, вы отправляетесь гулять с фотоаппаратом, и к моменту, когда вы захотите сделать снимок, батарейки в нём уже успеют остыть. В случае, если батарейки пробыли на морозе несколько часов, потеря ёмкости может оказаться ещё более значительной, чем в нашем эксперименте.
Эксперимент продолжался до полной разрядки последней из батареек, дверца инкубатора при этом открывалась дважды на несколько секунд, чтобы извлечь разрядившиеся Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторы – температура в инкубаторе при этом поднималась примерно на градус-полтора, но, благодаря мощному холодильному агрегату, быстро возвращалась обратно.
Алкалиновая батарейка: что это значит, история развития
Алкалиновая батарейка – это надёжный, а главное, недорогой элемент питания, которые служит в несколько раз дольше, чем солевой аналог. «Предки» современного алкалинового изделия — вольтовы столбы, которые стали результатом разработок великого итальянского учёного Алессандро Вольта. Это случилось в далёком XIX столетии.
Первоначально автономный источник представлял собой довольно сложный механизм. В его состав входили медные и цинковые пластины, которые поочерёдно соединялись. Именно они выступали в роли гальванического элемента. Вследствие взаимодействия пластин с солевым раствором возникал электрический ток.
Массовое производство таких батареек началось спустя некоторое время после их изобретения. Занялись этим французские инженеры Жорж Лекланше и Эрнест Барбье. В те времена их устанавливали в оборудование телеграфных сетей и железных дорог.
Источником тока в них была марганцево-цинковая пластина и солевой раствор. Разработал данный вариант уже Лекланше. Спустя некоторое время такие батареи начали усовершенствовать и их состав менялся. Главная цель таких экспериментов — уменьшение размеров аккумулятора, увеличение ёмкости и срока службы.
Именно щелочной раствор впервые начали использовать уже в XX веке. Новый элемент питания был создан Томасом Эдисоном и Вальдемаром Джангнером. Но самое интересное в том, что оба учёных работали независимо друг от друга.
В середине XX века инженер из Канады Льюис Урри применил щёлочь для марганцево-цинковых батареек и через 10 лет запатентовал свою разработку. Современные же изделия в сотни раз компактней и имеют усовершенствованную производительность, однако принцип действия в них заложен такой же, как и у первых устройств.
