Peralatan portabel berdaya rendah sering dirancang untuk ditenagai oleh sel kering kecil yang tidak dirancang untuk diisi ulang. Dalam kehidupan sehari-hari, sumber tegangan kimia sekali pakai seperti itu disebut baterai. Baterai ukuran standar AA dan AAA sangat populer. Huruf-huruf ini menunjukkan format eksternal baterai. Struktur internal bisa sangat berbeda. Dalam faktor bentuk ini, berbagai jenis baterai diproduksi, termasuk baterai isi ulang (akumulator).
Isi
Apa itu baterai?
Istilah "baterai" tidak sepenuhnya benar. Baterai adalah sumber daya yang terdiri dari beberapa elemen. Jadi, baterai penuh dapat disebut elemen 3R12 (3LR12) - "baterai persegi" (336 menurut klasifikasi Soviet) - terdiri dari tiga elemen.Juga, baterai terdiri dari 6 sel elemen 6R61 (6LR61) - "Krona", "Korund". Namun nama "baterai" dalam kehidupan sehari-hari juga diterapkan pada sumber daya kimia elemen tunggal, termasuk ukuran AA dan AAA. Dalam terminologi bahasa Inggris, satu elemen disebut Sel, dan baterai dari dua atau lebih sumber tegangan disebut Baterai.
Elemen-elemen tersebut adalah bejana silinder yang tertutup rapat. Mereka mengalami transformasi energi kimia menjadi listrik. Reagen (zat pengoksidasi dan zat pereduksi) yang membuat EMF ditempatkan dalam gelas seng atau baja. Bagian bawah kaca berfungsi sebagai terminal negatif. Sebelumnya, seluruh permukaan luar kaca diberikan di bawah kutub negatif, tetapi jalur ini sering menyebabkan korsleting. Selain itu, permukaan silinder terkena korosi, yang menyebabkan pengurangan masa pakai dan penyimpanan elemen. Dalam baterai modern, lapisan luar diterapkan untuk melindungi dari korosi dan berfungsi sebagai insulasi terhadap korsleting. Kolektor arus kutub positif adalah batang grafit, yang dibawa keluar.
Jenis baterai
Baterai diklasifikasikan ke dalam kategori menurut kriteria yang berbeda. Yang utama harus dikenali sebagai komposisi kimia - teknologi untuk mendapatkan EMF. Untuk penggunaan praktis, ada beberapa karakteristik yang berbeda.
Dengan komposisi kimia
Beda potensial pada kutub sel galvani tercipta karena reaksi kimia antara zat-zat dalam larutan elektrolit dan berhenti ketika bahan-bahan tersebut telah bereaksi sempurna. Anda dapat mencapai proses yang diperlukan dengan cara yang berbeda. Menurut kriteria ini, baterai dibagi menjadi:
- Garam. Jenis baterai tradisional, ditemukan sekitar 100 tahun yang lalu.Reaksi antara seng dan mangan dioksida terjadi dalam media elektrolit - larutan garam amonium yang mengental. Seiring dengan bobot rendah dan harga rendah, elemen-elemen ini memiliki sejumlah kelemahan signifikan:
- kapasitas beban kecil;
- kecenderungan untuk mengosongkan diri selama penyimpanan;
- kinerja yang buruk pada suhu rendah.
Teknologi produksi dianggap usang, oleh karena itu, elemen seperti itu di pasar sel galvanik dipaksa keluar oleh tipe baru.
- Unsur alkali (basa) dianggap lebih modern. Mereka disusun dengan cara yang sama, tetapi elektrolitnya adalah larutan alkali (kalium hidroksida). Baterai ini memiliki keunggulan dibandingkan yang asin:
- kapasitas besar dan kapasitas beban;
- arus self-discharge rendah menentukan umur simpan yang lama;
- kinerja yang baik pada suhu rendah.
Anda harus membayar untuk ini dengan banyak beban dan harga yang meningkat.
- Sel tercanggih saat ini adalah litium (jangan bingung dengan baterai lithium!). Sebagai reagen "plus", mereka menggunakan litium, yang negatif bisa berbeda. Berbagai cairan juga digunakan sebagai elektrolit. Teknologi ini memungkinkan Anda untuk mendapatkan elemen yang memiliki keunggulan sebagai berikut:
- ringan (kurang dari jenis lain);
- umur simpan yang lama karena self-discharge yang sangat rendah;
- peningkatan kapasitas dan kapasitas beban.
Di sisi lain skala - biaya tinggi.
Menurut ketiga teknologi ini, elemen ukuran AA dan AAA diproduksi. Perlu disebutkan dua jenis baterai lainnya:
- air raksa;
- perak.
Menurut teknologi ini, sebagian besar baterai tipe disk diproduksi.Elemen-elemen semacam itu memiliki kelebihan dan kekurangannya, tetapi hari-hari baterai merkuri diberi nomor - perjanjian internasional menyarankan penurunan volume produksi dan larangan total produksi di tahun-tahun mendatang.
Berdasarkan ukuran
Ukuran (lebih tepatnya, volume) baterai secara unik menentukan kapasitas listriknya (dalam batas-batas teknologi) - semakin banyak reagen dapat ditempatkan di dalam silinder, semakin lama reaksi berlangsung. Kapasitas sel garam ukuran AA akan lebih besar dari kapasitas sel garam AAA. Faktor bentuk lain dari baterai AA juga tersedia:
- A (lebih besar dari AA);
- AAAA (kurang dari AAA);
- C - panjang sedang dan ketebalan meningkat;
- D - peningkatan panjang dan ketebalan.
Jenis elemen ini tidak begitu populer, cakupannya terbatas. Kedua jenis ini hanya diproduksi oleh teknologi alkali dan garam.
Dengan tegangan pengenal
Tegangan pengenal baterai sel tunggal ditentukan oleh komposisi kimianya. Sel alkalin tunggal, sel galvanik garam saat idle memberikan tegangan 1,5 V. Catu daya litium tersedia baik dengan tegangan 1,5 V (untuk kompatibilitas dengan jenis lain) dan dengan tegangan yang ditingkatkan (hingga 3 V). Tetapi dalam ukuran yang dipertimbangkan, Anda hanya dapat membeli elemen satu setengah volt - untuk menghindari kebingungan.
Untuk baterai baru, tegangan di bawah beban pengenal mendekati nilai ini. Semakin banyak sumber kimia yang dilepaskan, semakin banyak tegangan keluaran yang melorot di bawah beban.
Sel dapat dikumpulkan menjadi baterai. Kemudian tegangan keluaran menjadi kelipatan dari tegangan satu elemen. Jadi, baterai 6R61 ("Krona") berisi 6 sel satu setengah volt.Mereka memberikan tegangan total 9 volt. Ukuran setiap sel kecil dan kapasitas baterai seperti itu rendah.
Baterai apa yang disebut jari dan jari kelingking?
Kedua ukuran sel galvanik ini termasuk dalam kelas baterai jari. Istilah teknis ini telah digunakan sejak zaman Soviet untuk merujuk pada baterai dengan bentuk yang serupa. Uni Soviet memproduksi sel garam elemen tunggal "Uranus M" (316) dan basa "Quantum" (A316), sesuai dengan jenis AA saat ini. Ada juga elemen jari silindris lainnya dengan ukuran dan proporsi lain.
Pada 1990-an, pedagang di pasar menciptakan istilah baterai "jari kelingking" untuk membedakan sel AAA dari faktor bentuk lainnya. Nama ini telah menyebar luas dalam kehidupan sehari-hari. Tetapi menggunakannya dalam materi teknis setidaknya tidak profesional.
Karakteristik teknis utama baterai AA dan AAA
Perbedaan utama antara baterai jari AA dan AAA adalah ukurannya. Dan dia, sebagaimana telah disebutkan, menentukan kapasitas.
| Ukuran | Panjang, mm | Diameter, mm | Kapasitas listrik, mAh | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Litium | Garam | basa | Litium | ||
| A A | 50 | 14 | 1000 | 1500 | hingga 3000 |
| AAA | 44 | 10 | 550 | 750 | 1250 |
Harus diingat bahwa kapasitansi listrik tergantung pada arus pelepasan, dan nilai nominalnya untuk semua jenis elemen tidak melebihi beberapa puluh miliampere. Pada arus di atas 100 mA, kapasitas baterai akan jauh lebih rendah. Ini berarti bahwa sel 1000 mAh, yang dikosongkan dengan arus 10 mA, akan bertahan sekitar 100 jam. Tetapi jika arus pelepasan adalah 200 mA, maka muatan akan habis lebih awal dari 5 jam. Kapasitas akan berkurang beberapa kali. Juga, kapasitansi listrik dari setiap elemen akan berkurang dengan penurunan suhu.
Tergantung pada ukuran dan teknologinya, baterai memiliki bobot yang berbeda, meskipun karakteristik ini jarang menentukan - massa peralatan dalam banyak kasus secara signifikan melebihi berat beberapa baterai. Lebih sering perlu untuk mengetahui hal ini untuk tujuan penyimpanan dan transportasi sel galvanik.
| Ukuran | Berat, g | ||
|---|---|---|---|
| Garam | basa | Litium | |
| A A | hingga 15 | hingga 25 | hingga 15 |
| AAA | 7-9 | 11-14 | ke 10 |
Berat baterai memiliki variasi, tidak hanya bergantung pada teknologi manufaktur, tetapi juga pada metode produksi kaca. Ini bisa berupa logam dengan lapisan plastik atau sepenuhnya polimer. Dengan tiga elemen kekuatan, Anda bisa menang dengan berat 30 gram terbaik. Tidak mungkin hal ini bisa menjadi kriteria penentu saat memilih.
Umur simpan ditentukan oleh arus self-discharge dan kapasitas sel. Self-discharge tergantung pada teknologi, kapasitas tergantung pada faktor bentuk. Namun dalam praktiknya, karakteristik kedua berkontribusi lebih sedikit untuk mengisi kebocoran selama penyimpanan. Setidaknya, inilah yang dipastikan oleh pabrikan, menunjukkan periode yang kira-kira sama di gudang untuk elemen AA dan AAA. Suhu juga mempengaruhi umur simpan - dengan peningkatannya, umur simpan berkurang.
| Ukuran | Umur simpan, tahun | ||
|---|---|---|---|
| Garam | basa | Litium | |
| AA, AAA | sampai 3 | sampai 5 | 12-15 |
Elemen garam memiliki masalah lain. Baterai berkualitas rendah dapat membocorkan elektrolit. Oleh karena itu, umur simpan yang sebenarnya dalam hal ini akan lebih pendek.
Catu daya dapat dioperasikan dalam berbagai kondisi, termasuk suhu. Dan kesesuaian sel galvanik akan berbeda - juga tergantung pada teknologi pembuatannya. Disebutkan bahwa baterai garam tidak bekerja dengan baik pada suhu di bawah nol.Lithium, terlepas dari semua kelebihannya, memiliki batas atas +55 ° C (batas bawah hingga minus 40 (biasanya hingga minus 20), tergantung pada pabrikannya). Yang basa memiliki rentang yang luas - dari sekitar minus 30 hingga +60 ° C dan paling serbaguna dalam hal ini.
Ringkasnya, perlu dicatat bahwa keluarga AA dan AAA sebenarnya mencakup sejumlah besar variasi sel galvanik. Anda dapat memilih baterai untuk berbagai kondisi pengoperasian dan berbagai biaya.
Artikel serupa:
