Prije 2 godine
U modernom stanu obično postoji mnogo različitih aparata ili uređaja koji zahtijevaju izvor energije, ali koji se ne mogu spojiti na utičnicu. Riječ je o daljinskom upravljaču ili nama toliko poznatom satu koji radi na baterije ili punjive baterije.
Dobra stvar kod baterija u takvim uređajima je što troše malu struju. Štoviše, nakon što spojite isti sat na bateriju, često možete zaboraviti na promjenu baterije čak godinama, a ne mjesecima. I sve zato što baterije imaju nisku samonapunjenost.
Ali ako govorimo o bateriji, upozoravamo vas da će se ona u takvim okolnostima samoprazniti. Štoviše, mnogo prije nego što njihovu energiju "iskoristi" uređaj koji treba izvor napajanja.
U slučajevima kada imate uređaj koji treba puno energije, odnosno da je "proždrljiv", baterije nisu sasvim prikladne. To je zato što pri visokoj struji doživljavaju snažan pad kapaciteta. Unutarnji otpor prema svemu brzo raste.
Budući da govorimo o baterijama, odmah moramo napomenuti da se one obično dijele u dvije glavne skupine: baterije solne skupine i baterije alkalne skupine.
Što se tiče prvog od njih, to su cilindrične i prizmatične ćelije i baterije kruga mangan-cink, u kojima je elektrolit soli poboljšan. Imaju veliki električni kapacitet i dugi vijek trajanja prije upotrebe. Do 2,5 godine.
Takvi elementi imaju sposobnost pražnjenja u širokom rasponu struja. Stoga se mogu smatrati univerzalnim izvorom energije za kućanstvo i tehničke svrhe. Temperatura skladištenja: od -40 do +50 C. Radna temperatura: od -5 do + 55 C.
Alkalne baterije su također cilindrične i prizmatične. Međutim, ove ćelije i baterije imaju krug mangan-cink s alkalnim elektrolitom. Ne sadrže kadmij i živu te imaju nekoliko puta veći električni kapacitet od solnih. Čuvaju se do pet godina.
Preporučljivo je koristiti takve elemente u proizvodima koji imaju veliku potrošnju struje. To uključuje playere, svjetiljke, svjetiljke, elektroničke igračke, prijenosne televizore itd. Temperatura skladištenja: od -40 do +50C. Radna temperatura: od -30 do +50 C.
Iz navedenog proizlazi da su među kućanskim baterijama najzastupljenije slane i alkalne baterije. Drugi, ako se i pojave, vrlo su rijetki. Da biste razumjeli koje vam se baterije nude u trgovini, morate zapamtiti da se solne baterije od alkalnih baterija lako razlikuju po plastičnom rubu oko pozitivnog pola.
Za potpuno razumijevanje, također je potrebno reći da proizvođač stavlja natpise na solne baterije. Na primjer, Opća namjena, Normalno, Standardno. Solne baterije, koje imaju poboljšani dizajn, obično su označene natpisima kao što su Super, Heavy Duty i drugi. Na alkalnim baterijama možete vidjeti natpis Alkaline. Prema međunarodnom standardu, oznaka alkalnih baterija treba sadržavati slovo L. Na primjer, R6 je element soli ("prst"). LR6 je element iste veličine, ali alkalni.
Ista veličina baterije ima različite oznake. Recimo, najčešći tip baterije je “prsta”, o kojoj je već dosta rečeno, ima sljedeće oznake od različitih proizvođača i prema različitim standardima: AA, MIGNON, R6P, UM3, 3706, MN 1500 i drugi.
Napon "prstiju" soli je približno 1,6 V, alkalni - 1,5 V. I stoga su međusobno zamjenjivi. Kapacitet prvog je 400-800 mAh, drugog - 1500-3000 mAh. Lako je razumjeti da za višu cijenu potrošač ima bateriju koja je izdržljivija.
Slane baterije razlikuju se po dizajnu od alkalnih baterija. Jednostavniji su od alkalnih. Najjednostavniji dizajni su slabo zaštićeni, pa elektrolit može iscuriti kroz loše zatvoreno kućište. Kućište također može biti uništeno zbog kemijske reakcije.
Postoje modificirani dizajni solnih baterija, koji imaju dodatno kućište. Štiti od curenja elektrolita. Zbog složenosti dizajna, alkalne baterije su pouzdano zatvorene, pa su stoga skuplje. Slane baterije su najjeftiniji kemijski izvori energije koje možete pronaći u prodaji. Mogu koštati malo jeftinije ili više od običnih baterija samo zato što mogu biti različitih marki.
Solne baterije, naime, ne mogu raditi na hladnoći. Zato se hladnjak, a posebno zamrzivač, ne mogu smatrati “suhim i hladnim” mjestom na kojem ih je preporučljivo čuvati. Također se ne preporučuje izlaganje baterija suncu. Pregrijavaju se.
Slane baterije su pocinčani cilindrični spremnik koji istovremeno služi i kao tijelo i kao negativna strana baterije. U sredini je ugljična elektroda, to jest "plus". Oko anode je postavljen sloj mangan dioksida. Preostali prostor između njega i stijenki posude ispunjen je pastom od amonijevog klorida i cinkovog klorida, koji su razrijeđeni u vodi.
Sastav ove paste može varirati. Amonijev klorid prevladava u baterijama male snage. Oni veći, koje proizvođači obično označavaju kao "Heavy Duty", sadrže cink klorid. Kako baterija radi, cink postupno oksidira. Zbog rupa u njemu, elektrolit može iscuriti. To može oštetiti uređaj u kojem je baterija ugrađena.
Međutim, moderne baterije sigurno su upakirane u dodatnu vanjsku školjku i stoga "cure" izuzetno rijetko. Ipak, ne biste trebali dugo ostavljati prazne baterije u uređaju. Upamtite također da rabljene baterije traju mnogo kraće od potpuno novih.
Solne baterije ne smiju se puniti duže od dva sata. Ako želite cijeli dan slušati radio u seoskoj kući, preporučujemo da sa sobom ponesete dva kompleta baterija kako biste ih mogli promijeniti nakon dva sata. Tada jedan set radi - drugi se "odmara". Općenito, baterije traju duže.
Slane baterije eliminiraju prekomjerno punjenje. Međutim, postoje majstori koji pomoću posebnog uređaja za punjenje također mogu napuniti bateriju. Ali nije li lakše koristiti baterije? Uostalom, najbolje baterije su punjive baterije.
U trgovinama možete kupiti baterije u različitim cjenovnim kategorijama, jer se razlikuju u osnovnim parametrima. To uključuje broj ciklusa punjenja, maksimalni vijek trajanja, kapacitet doziranja, dimenzije, raspon radne temperature, mogućnosti ubrzanog punjenja itd.
Baterije se izrađuju ili u obliku jednog elementa, ili u obliku više elemenata spojenih u seriju i raspoređenih u jedno kućište - baterije. Neki modeli baterija sadrže elektroničke kontrole koje omogućuju kontrolu načina punjenja i štite bateriju od nepravilne uporabe.
Obično svaki proizvođač koristi izvornu proizvodnu tehnologiju i vlastiti razvoj u dizajnu određenih modela.
Iskustvo pokazuje da se ljudi brzo naviknu na korištenje baterija. Ali baterije su samo baterije, samo za višekratnu upotrebu. A koji je izvor struje praktičniji?
Razgovarajmo prvo o cijeni. Moramo priznati da baterije koštaju barem pet puta više od najskupljih alkalnih baterija. I još im treba punjač. Međutim, ti će se izdaci kasnije dobro isplatiti, jer se baterije, za razliku od baterija, mogu puniti više puta.
Ako pogledate poprečni presjek baterije, možete vidjeti da je ispunjena vodljivom otopinom, odnosno elektrolitom. Uz rubove nalaze se dva metalna elementa: katoda i anoda. Prvi je od bakra, a drugi od cinka. Kada se baterija umetne u uređaj, krug se zatvara i elektrode se počinju kretati između anode i katode. Tako se pojavljuje električna struja.
Sadržaj baterije postupno se raspada zbog kemijskih reakcija. Kada ponestane goriva, to znači da je baterija iscrpila svoj resurs.
U bateriji je moguće taj proces obrnuti, odnosno pomoću punjača produkt reakcije razgraditi na polazne tvari. Punjač propušta električnu struju kroz bateriju, samo u suprotnom smjeru. U prosjeku, baterije mogu izdržati do tisuću punjenja. To jest, u usporedbi s bilo kojim baterijama, mnogo ih je isplativije kupiti.
Čini se da bi se baterija i baterija istog kapaciteta trebale isprazniti u isto vrijeme. Međutim, u stvarnosti to nije tako. I to se vidi na primjeru kamere. Fotoaparat s običnim baterijama snimio je 267 slika. Fotoaparat s baterijama - 1610 snimaka.
Za rad fotoaparata potrebna je struja visokog napona, koju baterije mogu održavati dok se ne isprazne. Ali u baterijama napon brzo pada. To je zato što se zbog kemijskih reakcija povećava unutarnji otpor baterije, odnosno sposobnost vodiča da spriječi prolazak struje. I čim padne napon, kamera se gasi. Ali energija u baterijama još se nije ispraznila.
Uzmimo sada vrstu uređaja male snage kao što je daljinski upravljač za TV. Ovdje baterije traju znatno manje od baterija. To je zato što su baterije manje osjetljive na samopražnjenje. Ovaj izraz treba shvatiti kao smanjenje kapaciteta baterije kada je vanjski strujni krug otvoren. Razlog za pasivno pražnjenje je što dolazi do spontanih redoks reakcija.
Sada nekoliko riječi o hladnim testovima. Proizvođači baterija kažu da se kapacitet baterije smanjuje kako temperatura pada. Jako ohlađeni elektrolit će neizbježno izgubiti svoja vodljiva svojstva, iako ne u potpunosti. Oba elementa će raditi nakon hlađenja.
Međutim, ne preporučuje se ostavljati električne uređaje na hladnoći. Na hladnoći, brzina kemijskih reakcija u bateriji se smanjuje, unutarnji otpor raste, a izlazni napon se smanjuje. To konkretno znači da svjetiljka ostavljena u automobilu zimi neće dugo svijetliti. Ako se baterije zagriju, ponovno će početi raditi.
Akumulator ili baterija prije ili kasnije iscrpi svoj resurs. Međutim, ne bi ih trebalo baciti u obično smeće. Na odlagalištu će se razgraditi i zatrovati tlo živom, kadmijem i olovom. Stoga istrošena napajanja treba predati u posebna sabirna mjesta, odakle će nakon razvrstavanja biti obrađena u visokoj peći.
Topljenje pomaže ekstrahirati metale iz kremiranih baterija. Uglavnom željezo i cink. Devedeset osam posto materijala koji čine bateriju ponovno će se upotrijebiti. To je veliki plus s ekonomske i ekološke točke gledišta.
Recikliranje baterija je malo drugačije. Rastavljaju se i zatim drobe. To je nužno jer se nakon brojnih punjenja u baterijama nakuplja eksplozivni vodik. Ako baterije padnu u visoku peć, vjerojatnost požara na poslu je vrlo velika.
Kako bi eksplozivni plin mogao izaći, baterije se otvaraju i zgnječe. Pomoću magneta nikal i njegova legura s litijem odvajaju se od plastike. Takvo je recikliranje, za razliku od klasičnog taljenja, puno skuplje, ali je neophodno.
S razvojem suvremenih tehnologija, razni kućanski aparati i gadgeti zahtijevaju sve više energije, nikoga ne iznenađuje rezervna baterija za telefon, koja je uvijek pri ruci. Mnogi proizvođači neprestano pokušavaju povećati energetski kapacitet baterija i akumulatora koristeći različita dizajnerska dostignuća. Ovaj članak govori o punjivim baterijama, njihovoj klasifikaciji i dizajnu, kao i područjima primjene.
Baterije i njihove vrste
Na suvremenom tržištu postoji mnogo ponuda uređaja za pohranu električne struje, ali svi se mogu grubo podijeliti ovisno o izvedbi. Na temelju ove klasifikacije, baterije su:
- Litij-ionske baterije su uređaji koji sadrže pozitivno i negativno nabijene ione unutar metalne ljuske. Katoda i anoda mogu biti izrađene od nikla, kobalta ili drugog materijala. Ova je jedinica jedna od najčešćih i koristi se u većini mobilnih telefona, prijenosnih računala i građevinskih alata. Litij-ionske baterije zbog svojih karakteristika imaju svojstva dubokog punjenja i pražnjenja, a ti se ciklusi mogu ponoviti do 100 puta. Ali postoji jedan veliki nedostatak ovog proizvoda - u pravilu, takve baterije ne zahtijevaju održavanje, a potrebno je stalno praćenje prilikom njihovog punjenja, inače će dio nabubriti i otkazati;
- Litij polimerne baterije - ovdje se kao jezgra koristi polimerna tkanina koja je impregnirana elektrolitom. Ovo su sigurniji dijelovi, jer je stvaranje plina u njima tijekom punjenja minimalno. Takve baterije imaju plastično, zapečaćeno kućište u kojem se nalaze izlazni terminali za spajanje na uređaj;
- Olovne baterije su uređaji za pohranu energije s tekućim elektrolitom unutra. Najčešće se koriste u automobilskoj industriji, a također i kao rezervni izvor energije za opskrbu privatne kuće u hitnim slučajevima.
Navedene vrste baterija su najčešće, stoga je za njihov siguran rad potrebno pridržavati se preporuka i standarda proizvođača za punjenje i pražnjenje proizvoda. Nakon isteka vijeka trajanja, baterije moraju biti zbrinute od strane posebne organizacije, strogo je zabranjeno bacati baterije kao kućni otpad, jer se tijekom raspadanja njihovih elemenata pojavljuju štetne tvari koje začepljuju tlo.
Punjive baterije također se mogu klasificirati ovisno o veličini:
- Punjive AA baterije su cilindričnog oblika s polarnim rasporedom negativnih i pozitivnih izvoda. Takvi se proizvodi koriste u kućanskim aparatima kombiniranjem nekoliko dijelova u lančanu mrežu. Kapacitet i napon u njima mogu biti različiti, u skladu sa zadatkom koji se rješava. Ovi proizvodi imaju oznaku "AA" na pakiranju ili samoj bateriji;
- Baterija ili baterija za mali prst označena je znakom “AAA”. Ima isti oblik cilindra, ali manje veličine, sa spojnim terminalima koji se nalaze na dvije strane nasuprot drugima. Takvi se dijelovi mogu koristiti ili odvojeno ili paralelnim ili serijskim spajanjem u zajednički strujni krug. Najčešće se mogu naći u kontrolnim pločama za kućanske aparate, građevinskim mjernim instrumentima, zidnim satovima;
- Punjive baterije u obliku ravne tablete. Takvi proizvodi dolaze u različitim veličinama za određeni uređaj i uglavnom se koriste u ručnim satovima;
- Velika pravokutna baterija s tekućim nositeljem struje. Unutar takve jedinice nalaze se posude s elektrolitom i olovne ploče, koje se uglavnom koriste kao baterije za električna vozila.
Prilikom odabira pojedine baterije potrebno je voditi računa o montažnoj veličini uređaja i radnom naponu, budući da se baterije proizvode različitih kapaciteta i jakosti struje.
Baterija: princip rada i primjena
Baterije su uređaji čiji se rad temelji na reverzibilnosti kemijskog procesa oksidacije i redukcije materijala. Na temelju definicije možemo zaključiti da se rad baterije sastoji od akumulacije električne struje kroz oksidaciju katode i anode tijekom punjenja, te obnavljanja svih procesa kada se struja dovodi do potrošača. Ovaj algoritam naziva se radni ciklus baterije.
Tijekom punjenja proizvoda, istosmjerna struja prolazi kroz katodu i anodu i dolazi u interakciju s ionima, te se energija akumulira. Nakon potpunog punjenja, mrežno napajanje se isključuje, a radni napon ostaje u šupljini baterije sve dok bilo koji kućanski aparat ne počne raditi.
Važno! Baterije različitih proizvođača imaju različite tehničke karakteristike, stoga se prilikom punjenja i pražnjenja proizvoda morate strogo pridržavati preporuka proizvođača.
Punjive baterije koriste se u većini mehanizama koji rade autonomno, od kućanskih aparata do građevinskih alata, a mogu se koristiti i univerzalne baterije i one posebno proizvedene za određenu montažnu veličinu.
Kapacitet baterije
Kapacitet baterije je vrijednost koja karakterizira vrijeme potrebno da se proizvod potpuno isprazni kada se koristi kao izvor energije za kućanski aparat. Što je ovaj pokazatelj veći, baterija može sadržavati više električne struje, a sukladno tome, vijek trajanja baterije izravno ovisi o kapacitetu. Na primjer, jednostavna AA baterija ima kapacitet od 2-3 tisuće miliamper sati; ova vrijednost je naznačena na tijelu proizvoda ili njegovom pakiranju.
Na kapacitet energije izravno utječe težina dijela: što je veći volumen i težina baterije, to je veći ovaj pokazatelj. Metalne ploče koje pohranjuju struju i komuniciraju s elektrolitom dolaze u različitim veličinama i gustoćama, pa se prema masi baterije može odrediti približan kapacitet proizvoda.
Punjači baterija
Baterije se, ovisno o njihovoj funkcionalnosti i vijeku trajanja, mogu podijeliti u dvije velike skupine. Prije svega, to su konvencionalne klorovodične ili kiselinske baterije sa zatvorenim kućištem i imaju ograničeno punjenje. Nakon ponovnog punjenja, ti se dijelovi mogu koristiti dok se potpuno ne isprazne, a zatim se moraju pravilno zbrinuti. Takvi se proizvodi ne mogu obnoviti jer je nemoguće nadopuniti njihov napon kroz mrežnu struju.
Druga skupina uključuje baterije, koje se nakon stvaranja glavne energije mogu ponovno napuniti pomoću posebnog uređaja. Ove baterije uključuju litij-ionske jedinice, olovne baterije i litij-polimerske izvore napajanja.
Punjač mora biti odabran uzimajući u obzir njegovu naponsku razinu i tehničke karakteristike baterije koja se puni.
Važno! Na bateriju snage od npr. 12 V ne smijete spajati punjač s izlaznim naponom od 14 V ili više, budući da se gel ili litij-ionske baterije od prekomjerne struje mogu deformirati ili prsnuti zbog stvaranja plinova. unutar limenki.
Život suvremenog čovjeka nezamisliv je bez prisutnosti prijenosnih uređaja koji znatno pojednostavljuju život čineći ga ugodnijim, jednostavnijim i štedeći puno vremena. Svi ovi uređaji rade ili putem izravnog kontakta s izvorom energije (preko električnog kabela i utikača) ili putem baterija i punjivih sustava. Ovisno o potrebnoj snazi uređaja, najčešće se koriste klasične alkalne i alkalne baterije ili punjive baterije. Primjerice, za funkcioniranje zidnog sata dovoljna je AA ili mini AA baterija, no za nesmetan i dugotrajan rad kamere ili tlakomjera potrebni su snažniji baterijski sustavi. Snaga standardnih baterija je u prosjeku 1,6 volta, a punjivih 1,2 volta. Prilikom kupnje treba znati na što paziti i kako razlikovati bateriju od akumulatora. Najjednostavnije je pitati upravitelja po čemu se ovi elementi međusobno razlikuju, no bolje je osobno imati potrebno znanje.
Razlika između baterije i baterijskog sustava
Postoji veliki izbor konvencionalnih alkalnih i alkalnih baterija, a cijena proizvoda može jako varirati, ovisno o proizvođaču. Što se tiče punjivih baterija, njihov izgled se na prvi pogled ne razlikuje od standardnih baterija. Kada se provodi procjena troškova, standardne baterije su nekoliko puta jeftinije od punjivih baterija zbog kraćeg vijeka trajanja i nedostatka mogućnosti punjenja. U skladu s tim, pri kupnji ovog proizvoda trebali biste se voditi ne samo čimbenikom cijene, već i pažljivo proučiti podatke na etiketi.
Da biste znali kako razlikovati običnu bateriju od punjive baterije, trebali biste slijediti niz preporuka:
- Najvažnije je obratiti pažnju na oznake. To je oznaka koja će vam omogućiti da odredite koja je vrsta sustava prikazana. Baterije su podložne višekratnom punjenju, tako da etiketa uvijek sadrži prilično velik natpis na engleskom jeziku "rechargeable", što znači mogućnost ponovnog punjenja; sukladno tome, na običnim baterijama trebao bi postojati sličan natpis "do not rechargeable", doslovno prevedeno kao "not" podložno ponovljenom punjenju”. Također na naljepnici može biti natpis "litij", koji je tipičan samo za obične baterije, što znači povećanu snagu, a time i dulji vijek trajanja, ili natpis na engleskom "alkalno", koji je karakterističan samo za obične baterije. baterije i označava njihovu vrstu;
- Ključna razlika između baterija i punjivih baterija je njihov napon. Za standardne baterije obično varira od 1,5 do 1,6 volti, a punjive baterije imaju napon od 1,2 do 1,25 volti. Ove informacije obično su uključene na naljepnici. Ali to možete sami odrediti pomoću standardnih električnih dijelova, pomoću multimetra ili voltmetra;
- AA baterija mora imati određeni broj simbola koji označavaju njen tip. NI-CD – materijal izrade je nikal, a korištena tehnologija je kadmijeva. NI-MH - ove elemente karakterizira tip nikal-metal-hidridne baterije;
- Da biste odredili vrstu baterijskog sustava, obratite pozornost na njegov kapacitet koji se mjeri u miliamperima na sat (mAh). Može imati različite vrijednosti, na primjer, 650, 750, 1200, 2000 mAh. Ovaj natpis, u pravilu, ima vrlo velike dimenzije, a ističe se i svjetlijom shemom boja. Ovisno o snazi uređaja, prednost se daje željenoj vrsti. Na primjer, za kućni telefon dovoljan je kapacitet od 750-800 mAh, ali za kameru je bolje dati prednost kapacitetima iznad 2500 mAh. Ovo je također značajan faktor koji određuje razliku između baterije i prstne ćelije.
standardne veličine baterija (baterije, akumulatori)
Baterije sa slanim elektrolitom.
Baterije sa slanim elektrolitom, poznatim i kao cink-ugljik (proizvođači obično ne navode kemijski sastav na ambalaži solnih baterija) najjeftiniji su kemijski izvori struje koji postoje. Nisu dizajnirani za velika opterećenja: u svjetiljci će trajati oko petnaest minuta, ali u fotoaparatu možda neće biti dovoljni čak ni za jedan kadar. Na temperaturama ispod nule njihov kapacitet teži 0. Namjena solnih baterija su daljinski upravljači, satovi, elektronički termometri (uređaji čija potrošnja energije pada unutar desetaka miliampera).
Alkalne baterije
Sljedeća vrsta baterija su alkalne ili manganske baterije. Mnogi ljudi ih nazivaju "alkalnim" - ovo je doslovni prijevod s engleskog "alkalno", odnosno "alkalno". Negativni pol alkalne baterije sastoji se od cinkovog praha - u usporedbi s cinkovim tijelom solnih ćelija, upotreba praha omogućuje povećanje brzine kemijskih reakcija, a time i struje koju isporučuje baterija. Pozitivni pol je napravljen od mangan dioksida. Glavna razlika od solnih baterija je vrsta elektrolita: u alkalnim baterijama koristi se kalijev hidroksid. Alkalne baterije su prikladne za uređaje s potrošnjom energije od desetaka do nekoliko stotina miliampera - s kapacitetom od oko 2...3 Ah daju sasvim prihvatljivo vrijeme rada. Također imaju značajan nedostatak: veliki unutarnji otpor. Ako opteretite bateriju velikom strujom, njen napon će značajno pasti, a značajan dio energije potrošit će se na zagrijavanje same baterije - kao rezultat toga, efektivni kapacitet alkalnih baterija jako ovisi o opterećenju. Ako pri pražnjenju strujom od 0,025 A iz baterije uspijemo dobiti 3 A*h, tada će pri struji od 0,25 A stvarni kapacitet pasti na 2 A*h, a pri struji od 1 A, ispod 1 A*h. Međutim, ono što Već neko vrijeme alkalna baterija može raditi čak i pod velikim opterećenjem, ali to je vrijeme relativno kratko. Dok se digitalni fotoaparat možda neće ni uključiti sa slanim baterijama, jedan set alkalnih baterija trajat će pola sata.
Litijske baterije
Posljednja široko korištena vrsta baterije je litijeva. Obično su ocijenjene na višekratnike od 3 V, tako da većina vrsta litijevih baterija nije zamjenjiva sa solnim i alkalnim baterijama od 1,5 V. Takve baterije imaju široku primjenu u satovima i fotografskoj opremi. Tu su i 1,5 V litijeve baterije izrađene u standardnim veličinama AA i AAA - mogu se koristiti u bilo kojoj opremi dizajniranoj za obične solne ili alkalne baterije. Prednost litijevih baterija je njihov manji unutarnji otpor u usporedbi s alkalnim: njihov kapacitet malo ovisi o struji opterećenja. Pri niskoj struji i alkalne i litijeve baterije imaju isti kapacitet od 3 A*h, ali ako ih stavite u digitalni fotoaparat koji troši 1000 mA, tada će litijeve baterije trajati nekoliko puta duže. Loša strana litijevih baterija je njihova visoka cijena - ista cijena je Ni-MH baterija, koja ima karakteristike pražnjenja slične litijskim baterijama, ali može izdržati nekoliko stotina ciklusa punjenja i pražnjenja.
Nikal-kadmijeve (Ni-Cd) baterije
Glavna alternativa baterijama su punjive baterije - izvori energije u kojima su kemijski procesi reverzibilni. Nikal-kadmijeve baterije su pouzdane i izdržljive (mogu se čuvati do pet godina, a puniti - uz pravilnu uporabu - do 1000 puta), dobro rade na niskim temperaturama (na -20 C, kapacitet im je 75% od nominalno) i može lako podnijeti velike struje pražnjenja, može se puniti i malom i velikom strujom.Ima i dosta nedostataka. Prvo, relativno niska gustoća energije (odnosno omjer kapaciteta ćelije i njenog volumena), drugo, primjetna struja samopražnjenja (nakon nekoliko mjeseci skladištenja, bateriju će trebati ponovno napuniti prije upotrebe), treće, korištenje otrovnog kadmija u dizajnu, i , četvrto, učinak pamćenja - ako je baterija ispražnjena samo za 25%, tada će sljedeće punjenje vratiti njezin kapacitet ne na 100%, već manje. Za borbu protiv efekta pamćenja preporuča se potpuno isprazniti bateriju prije punjenja - to uništava kristale koji se stvaraju i vraća kapacitet baterije. Među dostupnim vrstama baterija, nikal-kadmijeve baterije su najosjetljivije na efekt memorije. Međutim, u nekim slučajevima uporaba nikal-kadmijevih baterija ipak je opravdana – zbog niske cijene, izdržljivosti i mogućnosti punjenja na niskim temperaturama bez negativnih posljedica za bateriju.
Nikal metal hidridne (Ni-MH) baterije
Za razliku od nikal-kadmijskih baterija, nikal-metal-hidridne baterije ne sadrže teške metale, što znači da su ekološki prihvatljive i ne zahtijevaju posebnu obradu prilikom odlaganja. Uz iste dimenzije, Ni-MH baterije imaju dva do tri puta veći kapacitet - za najčešće AA baterije on doseže 2700 mAh naspram 1000 mAh za nikal-kadmijeve baterije. Ni-MH baterije slabo pate od efekta pamćenja. Nažalost, Ni-MH baterije imaju i svoje nedostatke. Prvo, imaju veću struju samopražnjenja u usporedbi s Ni-Cd, drugo, pad kapaciteta baterije može se dogoditi nakon 200-300 ciklusa, treće, previsoke struje pražnjenja i punjenje na niskim temperaturama značajno skraćuju vijek baterije, u -četvrto, pri niskim temperaturama njihov kapacitet nije veći od 30% nominalnog. Međutim, u pogledu ukupnosti karakteristika - cijene, pouzdanosti, kapaciteta, jednostavnosti održavanja - trenutno su Ni-MH baterije jedne od najboljih. Kada koristite NiMH baterije, ne biste trebali uvijek težiti velikom kapacitetu. Što je baterija veća, to je veća (ako su ostale stvari jednake) njena struja samopražnjenja.
Određivanje unutarnjeg omskog otpora (istosmjerne struje) baterije ili akumulatora
Postoje mnoge tehnike i praktični načini za određivanje unutarnjeg otpora izvora napajanja, DC ili AC. Ovaj članak govori o jednostavnim tehnikama mjerenja i izračuna kada je od sve opreme dostupan samo jednostavan kineski tester.
Prema metodama opisanim u priručnicima, provode se mjerenja i proračuni, čiji se rezultati bilježe točno do druge decimale. Potreban parametar ovisi o vrsti i veličini opterećenja, trenutnoj temperaturi i sastavu elektrolita, stupnju ispražnjenosti baterije i napunjenosti baterije te o mnogim drugim čimbenicima. Stoga će uvijek postojati određena pogreška mjerenja, velika ili mala.
Formula za pojednostavljeni izračun unutarnjeg električnog otpora:
Rin = (R * (E – U)) / U
E– napon bez opterećenja. Statički EMF je približno jednak naponu E (s visokim ulaznim otporom priključenog voltmetra), kada je kemijski izvor struje bio bez opterećenja dovoljno dugo (više od 2-3 sata).
U– kratkotrajno (ne više od 10 sekundi), pod opterećenjem (2-12 Ohma),
s nazivnom snagom rasipanja od najmanje 2 W. Žarulja za to nije prikladna, jer Kada se žarna nit zagrijava, njen električni otpor se značajno mijenja i značajno se povećava. Debela nikromna žica (nekoliko desetaka puta manja od čelika, bakra i volframa) iz starog otvorenog električnog štednjaka, kalibrirana u odvojenim dijelovima prema potrebnim R ocjenama i pričvršćena na nezapaljivu dielektričnu podlogu, dobro je prikladna za ove svrhe.
Formula za točnija mjerenja s dva različita otpornika (osiguravajući približno 20-30 i 70 posto dopuštenih, na primjer, 3 i 9 ohma), odnosno samo pod opterećenjem:
Rin = (R1 * R2 *(U2 – U1)) / (U1*R2 – U2*R1)
Pri mjerenju električne struje (na gornjoj granici ampera), koristeći konvencionalne kineske multimetre, moguća je značajna sustavna pogreška zbog unutarnjeg otpora samog uređaja. Stoga će standardne formule s trenutnom vrijednošću u jednadžbi dati najtočniji rezultat samo kada se koriste s industrijskom, posebnom opremom, uz strogo pridržavanje pravila i metoda laboratorijskih mjerenja u skladu s GOST-om (određeni vremenski intervali, redoslijed i slijed laboratorijska ispitivanja). Na temelju rezultata mjerenja s dva otpornika izračunava se delta (razlika) napona i struja:
Rin = dU/dI
U praksi se također koristi pojednostavljena metoda s jednim otpornikom, gdje se delta izračunava iz napona praznog hoda (kao u prvoj opciji), a struja se izračunava prema Ohmovom zakonu. Kao prva formula:
Rin = (E – U) / (U/R) =
Ili opcija s mjerenjem stvarne struje: (E – U) / I
Također, poznavajući struju kod dva različita opterećenja, matematički se izračunava struja kratkog spoja (teoretski moguća) - pomoću formule iz zadatka s jednadžbama za srednjoškolski kolegij fizike. Ova formula ne uzima u obzir sve kemijske procese u elementima napajanja, pri maksimalnim opterećenjima i značajkama dizajna. Stoga će se izračunata vrijednost razlikovati od stvarno moguće:
Ic = (I1*I2*(R2 – R1)) / (I2*R2 – I1R1) na R1< R2
Prilikom izravnog mjerenja Is ("kratko") s testerom, rezultati će također biti podcijenjeni - zbog unutarnjeg otpora samog uređaja.
// Brz i objektivan način za provjeru performansi je korištenje pokazivača koji ima automatsku zaštitu od preopterećenja za testiranje baterije ili obične baterije na "struju kratkog spoja", uključujući 2-3 sekunde. Trebao bi biti najmanje 2 ampera. Norma je ako ima više od 3 A. Metoda je oštra, ali objektivna. S takvim testiranjem možete odmah vidjeti "prijelazni odgovor" tijekom pražnjenja (prema indikatoru brojčanika testera), koliko dobro baterija drži veliko opterećenje. Digitalni pokazatelji su maksimalna struja (za izračune, ovo nije prikladno kao ISC, budući da je ukupni otpor kruga različit od nule) i stopa opadanja. Kako se ne bi pokvarila neka posebno vrijedna baterija, u krug je serijski spojen prilično snažan otpor opterećenja, do nekoliko stotina miliohma.
Ako se električni otpor domaćeg opterećenja niskog otpora mjeri digitalnim ispitivačem na niskoj granici (200), tada morate uzeti u obzir unutarnji otpor samog multimetra, žica i kontakata. Brojevi na zaslonu, s kratko spojenim sondama uređaja, mogu imati vrijednosti, na primjer, 00,3 ili 004 Ohma, odnosno 300 ili 400 miliohma, koje će se morati oduzeti. To će smanjiti pogrešku mjerenja, ali će u krajnjem rezultatu i dalje postojati unutarnja pogreška testera (navedena u tehničkom listu uređaja). Stoga je bolje mjeriti otpornike niskog otpora pomoću otporničkog razdjelnog kruga, na temelju točnog mjerenja pada napona (uređaj ima najveću točnost - posebno za DCV) u dijelu serijskog kruga s referentnim preciznim otpornikom (primjer konstantnog električnog otpora visoke preciznosti s točnošću od 0,05-1%, tijelo ima sivu traku oznake u boji). Iz omjera Rx/Rstandard=Ux/Ustandard izračunava se potrebni električni otpor Rx.
// Možete saznati unutarnji otpor bilo kojeg multimetra uključenog u ohmmetarskom načinu rada pomoću preciznog otpornika niskog otpora. Izmjerena vrijednost R razlikovat će se od nominalne vrijednosti za željenu vrijednost.
Približne vrijednosti unutarnjeg električnog otpora (struje) za ispravne, svježe izvore napajanja povećanog kapaciteta, pri normalnoj temperaturi:
- litijeva ćelija (veličina AA) –< 200 мОм (миллиом).
- alkalna baterija (veličina AA) – do 200 mOhm.
- nikal-metal hidridne baterije (AA, NiMH) – do 150 mOhm.
- napunjena olovna baterija. – prvi deseci mOhma.
- Li-ion, Li-po baterija – od nekoliko do nekoliko desetaka miliohma.
- LiFePO4 litij željezo fosfatna baterija. – jedinice miliohma.
- Li4Ti5O12 litij titanat. prema – do 1 mOhm
