Videotube

Постовая охрана, пультовая охрана, личная охрана, сопровождение и инкассация, юридическая безопасноть

Отличие щелочных от солевых батареек: Алкалиновые или солевые батарейки: плюсы и минусы обоих

Содержание

Виды батареек по размерам и химическому составу: шпаргалка CHIP

Какие батарейки лучше — алкалиновые или солевые? Ни те и не другие. В этой статье мы разберемся в химическом составе и типоразмерах батареек, которые используются в бытовой электронике. Читайте нашу шпаргалку по этим двум вопросам.

Виды батареек по химическому составу

В быту «батарейками» называют гальванические элементы, которые создают электрический ток за счет химической реакции. Гальванические элементы производят электрическую энергию благодаря реакциям между двумя металлами в растворе электролита. Один металл является «минусом», другой «плюсом». Между ними протекает реакция окисления (на «минусе») и восстановления (на «плюсе»), за счет которой и возникает ток.

Традиционно с химической точки зрения батарейки разделяют на виды в зависимости от того, какие металлы или какой тип электролита в них используется.

Солевые батарейки

Это старейший тип батареек, разработанный компанией Eveready еще в 20-х годах прошлого века. В качестве «минуса» в нем используется цинк, а в качестве «плюса» — двуокись марганца. Электролит, который обеспечивает протекание реакции — хлорид аммония. Это соль, поэтому батарейка называется солевой.

Солевые батарейки имеют международную маркировку R. Такие батарейки подходят для устройств, не требующих большой мощности питания: детских игрушек, пультов ДУ для телевизоров, часов, ручных фонариков, небольших радиоприемников.

Преимущества

дешевизна
маленький вес
возможность возобновить работу батарейки после разряда

Недостатки

невысокая выработка тока
не работают при минусовых температурах
небольшой срок хранения
проблемы с герметичностью
и быстрая разрядка при неиспользовании

Щелочные батарейки

Щелочные батарейки также называются алкалиновыми (от французского alcaline — щелочной). Они также состоят из марганца и цинка, но в качестве электролита, в котором протекает реакция, в них используется гидроксид калия. Это щелочь, поэтому у батарейки такое название.

Щелочная батарейка маркируется буквами

LR. Эти батарейки подходят для устройств со средним и высоким потреблением тока, таких как ручные прожекторы, плееры и диктофоны, фотоаппараты.

Преимущества

большая емкость, чем у солевых
могут работать при низких температурах
герметичны
малая скорость саморазряда — могут храниться до 7 лет

Недостатки

цена чуть выше
более тяжелый вес
одноразовые — после выработки заряда использоваться больше не могут

Ртутные батарейки

В этих батарейках в качестве «минуса» служит цинк, а «плюса» — оксид ртути. Они разделяются слоем электролита, в роли которого выступает 45% раствор щелочи (гидроксид калия, как и в алкалиновых).

Ртутные батарейки в наше время используются очень редко из-за общеизвестного факта: ртуть токсична. Однако еще в недалеком прошлом они активно применялись в электронных часах, весах, медицинской технике — слуховых аппаратах, кардиостимуляторах.

Преимущества

стабильность напряжения
большая ёмкость
высокая энергоплотность
стойкость к перепаду температур
долгое время хранения

Недостатки

ядовитость ртути при нарушении герметичности
дороговизна
сложность утилизации

Серебряные батарейки

Есть и такие. В них роль «минуса» опять играет цинк, а роль «плюса» — оксид серебра. Реакция с выделением электрического тока протекает при помощи щелочного электролита — гидроксида калия или натрия.

Международная маркировка серебряной батарейки — SR. Используются они в тех же сферах, что и ртутные, и по достоинствам и недостаткам практически им аналогичны. Главное преимущество серебряных батареек перед ртутными — безопасность: серебро нетоксично, и при нарушении герметичности корпуса нет риска отравления. Главный минус —  серебряные батарейки дороже всех остальных видов батареек.

Литиевые батарейки

Наконец, последний тип батареек — литиевый. У этих батареек в качестве «плюса» используется литий, а вот «минус» и электролит могут быть представлены различными веществами: диоксид марганца, монофторид углерода, пирит, тионилхлорид и другие.

Литиевые батарейки могут использоваться в разной портативной электронике и имеют маркировку CR. Они объединяют в себе все преимущества предыдущих типов и, по факту, являются самым хорошим гальваническим элементом питания. Но по сравнению с щелочными и солевыми элементами литиевые батарейки дороговаты (хотя в зависимости от используемых веществ цена может сильно различаться). Поэтому первые тоже выпускаются в большем количестве для бюджетного сегмента.

Преимущества

легкость
долгое время хранения (до 12 лет)
термическая стойкость

стабильное напряжение
высокая энергоплотность и энергоемкость

Недостатки

высокая стоимость

Как видите, литиевые батарейки — это единственный тип, у которого достоинства решительно перевешивают недостатки. Поэтому рекомендуем попробовать:

Виды батареек по размерам

Батарейки с одним и тем же химическим составом могут иметь разный размер и форму (типоразмер). Мы составили для вас таблицу-шпаргалку по типоразмерам батареек, чтобы вы точно разобрались, батарейки AA и AAA — это пальчиковые и мизинчиковые?

Цилиндрические батарейки

Типоразмер Бытовое название Ширина, мм Высота, мм Возможный химический состав Внешний вид
A (23) Мини-мизинчиковая 10,5 28,9
Солевые, щелочные
AA (03) Пальчиковая 14,5 50,5 Солевые, щелочные, литиевые
ААА (6) Мизинчиковая 10,5 44,5 Солевые, щелочные, литиевые
AAAA (40) Маленькая мизинчиковая 8,3 42,5 Солевые, щелочные
С (14) Средняя 26,2 50 Солевые, щелочные
D (20) Большая 34,2 61,5 Солевые, щелочные
РР3 Крона 26,5 48,5 Солевые, щелочные, литиевые

Замена отжившей цилиндрической батарейки, таким образом, не представляет особой трудности. Достаточно сопоставить маркировку химического состава и типоразмера — и она должна быть представлена на корпусе нужной вам батарейки. Например:

  • R23 — солевая A;
  • LR03 — щелочная AA;
  • СR6 — литиевая AAA.

А вот ртутные и серебряные элементы, как правило, представлены в круглом формате — ее в быту называют «таблеткой». Круглые батарейки имеют великое множество типоразмеров, не подчиняющихся единому стандарту.

На фото — многочисленные размеры круглых батареек.

Производители выпускают их такого размера, как им угодно, поэтому замена отжившей батарейки часто представляет заметную проблему. Впрочем, хорошо то, что использование таких элементов ограничено крайне узким кругом устройств. Наша рекомендация: прочтите маркировку на корпусе батарейки и поищите элементы с аналогичной маркировкой в интернете или ближайшем магазине.

Читайте также: 

Фото: Pixabay, Wikimedia Commons

Солевые и щелочные батарейки в чем разница

Устройства, работающие на батарейках имеются сейчас практически у каждого, рано или поздно они садятся и нам приходится либо покупать их, либо пытаться перезарядить.
В магазинах можно встретить очень дешёвые соляные батарейки и значительно более дорогие алкалиновые. В чём причина разницы в цене? Чем различаются эти два вида компактных источников тока. Что лучше покупать солевые батарейки или алкалиновые? Ответы на эти вопросы вы найдёте в данной статье.
Солевые батарейки маркируются, как “R”, в частности, солевая пальчиковая, как R6.
У алкалиновых батареек на маркировке имеется буква “L”, например LR6 обозначает алкалиновую пальчиковую батарейку. На корпусе у щелочных имеется надпись «Alkaline». Последнее слово и переводится с английского, как «щёлочь».

Никелированный корпус щелочной батарейки служит токоотводом положительно заряженного электрода.
Алкалиновые батарейки сохраняют свою пригодность для использования в среднем 3-5 лет, соляные – не больше двух.
Устройствами на щелочных батарейках без проблем можно пользоваться на морозе, работоспособность соляных при отрицательных температурах стремится к нулю.
По удельной ёмкости соляные батарейки уступают щелочным в несколько раз, при малоточной нагрузке, в 4-10 раз.
Соляные батарейки могут использоваться только для приборов с малым электропотреблением, например, в настенных часах, или пульте ДУ.
В фотоаппаратах, офисной технике, дистанционно управляемых детских игрушках и других устройствах с аналогичной мощностью, соляные источники тока использовать не получится, точнее можно, но прослужат они в раз 10 меньше, чем алкалиновые.
Щелочные батарейки допускают перезарядку, по крайней мере, не взрываются вовремя её проведения и работают после такой процедуры значительный срок. Попытки перезарядить солевые батарейки, категорически запрещены, т. к. последние при этом взрываются.

Если солевые батарейки такие плохие, то зачем их выпускают?

Всё упирается в простоту производства, его низкую себестоимость и, как следствие, цену. Ну, и ещё в стремление граждан сэкономить даже копейки. Как говорилось выше, для настенных часов и других устройств с малым электропотреблением солевые батарейки вполне подходят, при этом стоить будут в разы дешевле алкалиновых.
Если вы ещё окончательно не решили, что для вас лучше: солевые батарейки или алкалиновые, надеюсь видео поможет.

Сегодня батарейки это такой же продукт первой необходимости, как и зубная паста или салфетки, без них не будет работать пульт, ночник, фонарик, калькулятор, часы и многое другое. Если вы сейчас сядете и посчитаете, сколько же приборов питается от этих маленьких элементов, то возможно удивитесь, практически половине устройств необходимо покупать батарейки. Как часто придется менять, зависит от грамотного подхода к выбору батареек. Почему элементы питания одной фирмы работают месяц, а другой пол года? Дело даже не в цене. Как правило, в магазине покупатель первым делом смотрит на форму и размер, может еще и на производителя. Лишь единицы подбирают батарейки по химическому составу, напряжению, емкости, проверяют сроки годности.

Что такое батарейка и когда она появилась?

Современные виды батареек

Щелочные (алкалайновые) батарейки. Универсальные как по цене, так и по сроку службы батарейки, занимающие большую долю рынка . В качестве электролита используется гидроксид калия, от чего у батареек такое название. Щелочные батарейки хранятся до пяти лет, имеют большую емкость, чем предшественники. У данного вида снижены риски протечки, долгая работоспособность при низких температурах и минимальная скорость саморазряда. Маркируются щелочные элементы питания надписью ALKALINE, что в переводе с английского значит щелочные. Рекомендуются для использования в приборах с умеренной нагрузкой, таких как: детские игрушки, ночники, радио, пульты ДУ и т.п.

Литиевые батарейки. Появились сравнительно недавно, находятся выше по ценовой категории. С развитием всевозможных гаджетов и портативных устройств начал расти спрос на элементы питания, выдерживающие интенсивное потребление тока в длительный промежуток времени. Литиевые батарейки отвечают всем требованиям потребителя: долгий срок хранения и службы, устойчивость к температурам (высоким и низким), легкие по весу, не протекают. Следует отметить, литиевые батарейки обладают постоянным напряжением и высокой энергоплотностью, которую не обеспечит ни один предшественник. Подходят для оборудования с высоким энергопотреблением: фонари, вспышки, фотоаппараты, портативные колонки. Маркируются надписью на корпусе «Lithium».

Довольно редко встречаются ртутные и серебряные элементы питания, хотя по своим свойствам они схожи и мало чем уступают литиевым.
Недостатками ртутных элементов питания считается небезопасность использования при повреждении целостности конструкции, сложности с утилизацией.

Типоразмеры батареек

ААА (мизинчиковые или R03/LR03) – цилиндрические батарейки, тоньше элементов АА, но могут применяться в тех же приборах.

С (R14/LR14) и D (R20/LR20) – похожие по форме и размеру элементы, по сравнению с АА и ААА очень громоздкие и тяжелые. Сегодня производители редко прибегают к установке данных элементов питания, так как размеры гаджетов становятся все меньше и компактнее, батарейки соответственно тоже.

Крона (6F22 / 6LR61) – данный элемент питания отличается от предыдущих размерами, формой и самым высоким напряжением 9V. Контакты батарейки находятся с одной стороны. Применяется в современных приборах крайне редко.

Важные особенности

Саморазряд. Это потеря емкости батареи за период хранения, поэтому у каждого элемента питания есть срок годности. За время хранения (без использования) батарейки емкость может сократиться до 30%, так же многое зависит от температуры хранения. Происходит это из-за медленного протекания химических процессов внутри батарейки, т.е. процесс протекает все время, просто в рабочем режиме химические реакции проходят быстрее, а в состояние покоя медленнее. Когда покупаете батарейки, обязательно смотрите на дату производства, чем она свежее, тем больше емкость соответствует заявленной.

Напряжение. В зависимости от вида и типа батарейки варьируется напряжение, которое она обеспечивает. Стандартное напряжение бюджетных элементов питания 1,5V, литиевые батарейки обеспечивают напряжение в 3V. Самым мощным элементом питания следует считать Крону, напряжение составляет 9V.

Емкость. Показатель, определяющий количество «электричества» с батарейке, срок службы элемента питания напрямую зависит от емкости. Как рассчитать время выработки батарейки?

Для расчета важно знать два параметра: заряд и потребляемый ток. Допустим заряд батарейки 3 Ач и установлена она в устройство с потреблением тока 250 мАч (0,25Ач), рассчитываем сколько часов проработает батарейка: 3 Ач / 0,25 Ач = 12 часов.
Фактический срок службы может не совпадать с рассчетным по ряду причин:
• Температура внешней среды
• Саморазряд
• Режимы использования
• Ток отсечки

Подводим итоги

Важно: просто выбросить отработанную батарейку в мусорное ведро не правильно!
На упаковке или корпусе всегда присутствует обозначение -не выбрасывать вместе с бытовым мусором. Если в вашем городе есть пункт приема, то не поленитесь сделать мир чуточку чище.

  • Какая разница между солевыми и алкалиновыми батарейками
  • Как выбрать соляную лампу
  • Что такое бертолетовая соль

Солевые батарейки старше алкалиновых

Первую батарейку изобрел итальянский физик Алессандро Волта в 1800 году, и она была солевой. Его открытие заключалось в том, что он соединил металлические диски из цинка и серебра и намоченный солевым раствором картон. С тех пор ученые усовершенствовали дизайн и состав батареек.

В 1820 году британский ученый Джон Даниэль разработал батарейки, в которых в качестве электролита можно было использовать сульфат цинка и меди. Мощность таких устройств составляла 1,1 вольт, и их могло хватить на 100 лет при использовании в дверных звонках, телефонах и других приборах.

Алкалиновые батарейки были впервые разработаны в конце 19 – начале 20 века учеными Томасом Эдисоном и Вольдемаром Юнгнером. Широкой публике они были представлены только в 1960 году. Первые продаваемые алкалиновые батарейки содержали небольшое количество ртути. В современных ее количество сокращено до минимума.

Как работают батарейки

Чтобы понять, в чем разница между алкалиновыми и солевыми батарейками, следует обратиться к общему принципу работы этих устройств. Когда к батарейке подключается прибор, происходит реакция, в результате которой появляется электрическая энергия. Такую реакцию называют электрохимической.

Внутри батарейки движутся электроны, создавая электрический ток, от которого и питаются приборы. Анод и катод разделены электролитом, то есть изолятором. Электроны собираются вокруг анода, отрицательно заряженного конца батарейки. Они перемещаются к катоду, когда два противоположных конца батарейки соединяет провод снаружи. Как только прибор отключают, соединение пропадает, а вместе с ним и электрический ток. Анод в батарейках – это цинк, а катод – диоксид магния.

Разница в работе солевых и алкалиновых батареек

Самыми распространенными солевыми батарейками являются цинковые. В цинковой солевой батарейке электролит состоит из соли – хлорида цинка.

В целом по эффективности работы алкалиновые батарейки превосходят солевые в 5-7 раз.

В отличие от солевых, в алкалиновых батарейках в качестве электролита вместо раствора соли используется раствор щелочи (гидрат окиси калия). Алкалиновые батарейки более работоспособные по сравнению с солевыми. Секрет в том, что в них вместо цинкового корпуса используется порошок из того же металла, а щелочь, взаимодействуя с катодом и анодом, производит больше энергии. Ярким примером алкалиновой батарейки является Duracell.

Цинковые солевые батарейки работают при температуре от -20 до +70оС. Их стандартные размеры АА и ААА, и их можно использовать в самых разных устройствах, от карманных фонариков до настенных часов. Срок их годности составляет в среднем 2 года.

Средняя мощность батарейки составляет 1,5 вольта.

Щелочные (они же алкалиновые) батарейки прослужат дольше. Их можно хранить до 10 лет. Благодаря щелочному электролиту они работают лучше при низких температурах. По размерам они ничем не отличаются от солевых.

До недавнего времени алкалиновые батарейки невозможно было перезаряжать, но в последнее время это стало возможно. Такие батарейки не только можно заряжать снова и снова, но они способны удерживать заряд на многие годы. В этом большое экологическое преимущество таких батареек.

Алкалиновые батарейки лучше отвечают потребностям современного рынка, так как потребляемые им мощности постоянно возрастают.

  • Почему алкалиновые батарейки работают намного дольше обычных солевых?
  • Как правильно выбрать батарейку
  • Zinc Chloride Battery Vs. Alkaline
  • How Batteries Work, Marshall Brain, Charles W. Bryant and Clint Pumphrey
  • What is an Alkaline Battery?

Какие батарейки прослужат дольше?

Досадно, когда батарейки в фотоаппарате «сдыхают» в самый ответственный момент. Или садятся на середине любимой песни. От чего зависит длина жизни элемента питания? Вместе со специалистами Mосковской электротехнической испытательной лаборатории «Комсомолка» проверила работоспособность самых популярных марок батареек.

Выявляем «долгоиграющие»

Самые распространенные типы бытовых элементов — солевые и щелочные. Последние легко отличить по более высокой цене и надписи «alkaline» на корпусе.

Для экспертизы мы выбрали наиболее ходовые батарейки — «пальчиковые». Три образца — солевые (Samsung, Philips, Panasonic), один — щелочной (Duracell), все со сроком годности до 2005 — 2009 годов.

Для начала специалисты испытательной лаборатории поочередно проверили наших «подопытных кроликов» в обычной детской игрушке — электромеханическом роботе.

Дольше всего (107 минут) пластмассовый монстр гудел и двигался с батарейками Duracell, тогда как самых долгоиграющих солевых Philips хватило только на 20 минут. Затем свеженькие «пальчики» из той же партии ждало испытание посерьезнее — цифровой фотоаппарат Casio с жидкокристаллическим дисплеем. В режиме непрерывной съемки со вспышкой солевых элементов хватило лишь на один-два кадра, после этого камера попросту отрубилась. На щелочных Duracell экспертам удалось сделать несколько десятков снимков (результаты испытания — в нашей таблице).

Солевые или щелочные?

Век солевых батареек недолог, но зато и цена у них в 2 — 4 раза ниже, чем у щелочных.

Емкость солевых батареек составляет 400 — 800 мАч, щелочных — 1500 — 3000 мАч, таким образом, за большую цену мы получаем и гораздо более долговечную батарейку.

Значит ли это, что мы должны повально отказаться от солевых элементов и перейти на «щелочь»? Конечно, каждый решает сам. По мнению экспертов, для некоторых устройств дешевенькие солевые батарейки покупать все-таки выгодно. Это приборы со средним потреблением тока, которыми мы пользуемся не так уж и часто, — например, карманные фонарики, мелкие детские игрушки и т. д. А вот для штучек с высокими затратами энергии — цифровых камер, CD-плейеров, тд — солевые элементы бесполезны: тут же «сдыхают».

Доверяй известным фирмам

Батарейки неизвестных производителей лучше не покупать — непонятно, как будет вести себя такой «абориген». Уважающие себя фирмы стараются снабдить свои батарейки разборчивой информацией на корпусе и четко пропечатанным сроком годности (для батареек он составляет 5 — 7 лет). Тот же Duracell, к примеру, отличается лаконичной двухцветной окраской, на фоне которой серебристо-белым или черным цветом выполнены легкочитаемые надписи. К тому же Duracell не выпускает солевых батареек, поэтому проблем с расшифровкой символов электрохимической системы у покупателя не возникает. Так же хорошо читается информация и на белом корпусе Samsung; Panasonic можно отличить по сине-черному дизайну, на фоне которого — белые надписи и зеленое яблоко. Philips — в зелено-голубой «одежке». Правда, на испытанных нами батарейках Panasonic и Philips (оба образца сделаны в Польше) надписи читались плохо, особенно срок годности.

КСТАТИПодзарядка запрещена!

Еще дольше, чем солевые и щелочные батарейки, работают аккумуляторы. По виду они — близнецы-братья батареек, но отличаются тем, что их можно подзаряжать от сети. От своих собратьев они отличаются более высокой ценой и надписью на упаковке «rechargeable» (заряжаемые). А что случится, если взять да и подзарядить обычные батарейки от подзарядки для аккумуляторов? От имени Клуба потребителей, уже проделавшего такой опыт, советуем: воздержитесь! Через пару часов батарейки взорвутся и заляпают своим содержимым все вокруг.

Досадно, когда батарейки в фотоаппарате «сдыхают» в самый ответственный момент. Или садятся на середине любимой песни. От чего зависит длина жизни элемента питания? Вместе со специалистами Mосковской электротехнической испытательной лаборатории «Комсомолка» проверила работоспособность самых популярных марок батареек.

В чем отличие солевых батареек от аккумуляторов

В современной квартире обычно немало разнообразных приборов или устройств, которые нуждаются в источнике энергии, но которые к розетке не подключишь. Это столь привычные для нас пульт дистанционного управления или часы, которые функционируют от батареек или аккумуляторов. 

 

Батарейки в таких устройствах тем и хороши, что они потребляют низкий ток. Причем однажды подключив те же часы к батарее, часто можно забыть про смену батареи даже на годы, а не на месяцы. И все потому, что у батареек низкий самозаряд. 

 

А вот если вести разговор про аккумулятор, то предупреждаем, что он будет при таких обстоятельствах саморазряжаться. Причем задолго до того, как их энергию «использует» устройство, нуждающееся в источнике питания. 

 

В тех случаях, когда у вас устройство, которое нуждается в большом количестве энергии, то есть отличается «прожорливостью», батарейки не совсем подходят. Все потому, что при большом токе у них происходит сильное падение емкости. Ко всему быстро растет внутреннее сопротивление.

 

Поскольку мы заговорили о батареях, то необходимо сразу отметить, что их принято делить на две основные группы: батарейки солевой группы и батарейки алкалиновой группы. 

 

Что касается первых из них, то они представляют собой цилиндрические и призматические элементы и батареи марганцево-цинковой схемы, у которых усовершенствован солевой электролит. У них высокая электрическая емкость и длительный срок хранения до начала эксплуатации. Вплоть до 2,5 года. 

 

Такие элементы имеют способность разряжаться в широком диапазоне токов. И потому их можно воспринимать в качестве универсального источника питания как для бытовых, так и для и технических целей. Температура хранения: от -40 до +50 C. Температура эксплуатации: от -5 до + 55 С. 

 

Батарейки алкалиновой группы тоже цилиндрические и призматические. Однако эти элементы и батареи марганцево-цинковой схемы с щелочным электролитом. Они не содержат кадмия и ртути и обладают электрической емкостью, которая в несколько раз большей, чем у солевых. Хранятся до пяти лет. 

 

Такие элементы целесообразно использовать в изделиях, у которых высокое потребление тока. К ним относятся плейеры, фонарики, фотовспышки, электронные игрушки, переносные ТВ и т.д. Температура хранения: от -40 до +50С. Температура эксплуатации: от -30 до +50 С. 

 

Из написанного выше следует, что среди бытовых элементов питания наибольшее распространение получили именно солевые и щелочные батарейки. Другие если и встречаются, то очень редко. Чтобы понять, какие батарейки вам предлагают в магазине, необходимо помнить, что солевые батарейки легко отличить от щелочных по пластмассовому ободку вокруг положительного вывода. 

 

Для полного понимания необходимо также сказать о том, что на солевых батарейках производитель наносит надписи. Например, General Purpose, Normal, Standard. Солевые батарейки, у которых усовершенствована конструкция, обычно помечены надписями типа Super, Heavy Duty и прочих. На щелочных батарейках можно увидеть надпись Alkaline. В обозначении щелочных батареек по международному стандарту должна быть буква L. Скажем, R6 – солевой элемент («пальчик»). LR6 – такого же размера элемент, но щелочной. 

 

Один и тот же размер батареек имеет различные обозначения. Допустим, самый распространенный тип батареек – «пальчиковый», о котором немало сказано выше, имеет такие обозначения у разных производителей и по разным стандартам: AA, MIGNON, R6P, UM3, 3706, MN 1500 и прочие. 

 

Напряжение солевых «пальчиков» составляет примерно 1,6 В, щелочных – 1,5 В. И потому они взаимозаменяемы. Емкость первых составляет 400-800 мАч, вторых – 1500-3000 мАч. Нетрудно понять, что за более высокую цену потребитель имеет батарейку, которая более долговечна.

 

По конструкции солевые батарейки отличаются от щелочных. Они проще щелочных. Самые простые конструкции плохо защищены, и потому электролит может протекать через плохо загерметизированный корпус. Корпус также может быть разрушен из-за химической реакции. 

 

Существуют модифицированные конструкции солевых элементов питания, у который есть дополнительный корпус. Он защищает от протекания электролита. Щелочные батарейки из-за сложности конструкции надежно загерметизированы, а потому они и стоят дороже. Батарейки с солевым электролитом – самые дешевые химические источники тока, которые вы можете встретить в продаже. Чуть дешевле или дороже обычных батарей они могут стоить только потому, что у них может быть разная марка. 

 

Солевые батарейки, по сути, не могут работать на морозе. Вот почему холодильник, а тем более морозилку, нельзя считать тем самым «сухим и прохладным» местом, в котором их рекомендуется хранить. Отлеживаться батареям на солнце тоже не рекомендуется. Они перегреваются. 

 

Солевые батареи представляют собой цинковый цилиндрический контейнер, который одновременно служит и корпусом, и «минусом» батарейки. В центре — угольный электрод, то есть «плюс». Вокруг анода размещен слой диоксида марганца. Оставшееся пространство между ним и стенками контейнера заполнено пастой из хлорида аммония и хлорида цинка, которые разведены в воде. 

 

Состав этой пасты может быть разным. В маломощных батарейках преобладает хлорид аммония. В более емких, которые производители обычно обозначают как «Heavy Duty», — хлорид цинка. При работе батарейки цинк постепенно окисляется. Из-за прорех в нем могут вытекать электролит. Это может привести к порче устройства, в которое батарея установлена. 

 

Впрочем, современные батареи надежно упаковываются в дополнительную внешнюю оболочку и потому «текут» крайне редко. И все-таки надолго оставлять в устройстве севшие батарейки не стоит. Помните также, что «начатые» батарейки, как правило, хранятся гораздо меньше, чем абсолютно новые. 

 

Солевые батарейки не стоит нагружать более двух часов. Если вы хотите в загородном домике слушать целый день радиоприемник, то рекомендуем вам взять с собой два комплекта батареек, чтобы их можно было менять через два часа. Тогда один комплект работает – второй «отдыхает». А в целом батареи служат дольше.

 

Солевые батарейки исключают перезарядку. Однако есть мастера, которые с помощью специального «подзарядного» устройства, могут подзарядить и батарею. Только не проще ли пользоваться аккумуляторами? Ведь лучшие батарейки – это аккумуляторы.

 

В магазинах можно купить аккумуляторы в разных ценовых категориях, поскольку они отличаются по основным параметрам. Таковыми считаются количество циклов перезарядки, максимальный срок хранения, отдаваемая емкость, размеры, температурный диапазон работы, возможности ускоренной зарядки и прочее. 

 

Аккумуляторы выполняются либо в виде одного элемента, либо в виде нескольких, последовательно включенных и оформленных в одном корпусе элементов — батареи. Некоторые модели аккумуляторов содержат в себе электронные элементы управления, которые обеспечивают контроль режима заряда и защиту аккумулятора от неправильной эксплуатации. 

 

Обычно каждый изготовитель применяет оригинальную технологию производства и свои собственные разработки по конструкции тех или иных моделей. 

 

Как показывает опыт, люди быстро привыкают пользоваться батарейками. А ведь аккумуляторы – это и есть батареи, только многоразового использования. И какой источник питания практичнее? 

 

Поговорим сначала о цене. Надо признать, что аккумуляторы стоят как минимум в пять раз дороже даже самых дорогих щелочных батареек. А к ним еще необходимо зарядное устройство. Однако эти расходы потом сторицей окупятся, поскольку в отличие от батареек аккумуляторы можно много раз перезарядить. 

 

Если посмотреть на батарейку в разрезе, то можно увидеть, что она заполнена токопроводящим раствором, то есть электролитом. По краям расположены два металлических элемента: катод и анод. Первый — из меди, второй – из цинка. При вставленной в прибор батарейке цепь замыкается, и между анодом и катодом начинают двигаться электроды. Так появляется электрический ток. 

 

Содержимое батарейки постепенно разлагается из-за химических реакций. Когда топливо заканчивается, то это означает, что батарейка исчерпала свой ресурс. 

 

В аккумуляторе предоставляется возможным повернуть это процесс вспять, то есть с помощью зарядного устройства разложить продукт реакции на исходные вещества. Зарядное устройство пропускает через аккумулятор электрический ток, только в обратном направлении. В среднем аккумуляторы могут выдержать до тысячи перезарядок. То есть по сравнению с любым батарейкам их покупать гораздо выгоднее. 

 

Казалось бы, аккумулятор и батарейка с одинаковой емкостью должны выдохнуться одновременно. Однако на деле все не так. И это можно наблюдать на примере фотоаппарата. Фотоаппарат с обычными батарейками сделал 267 снимков. Фотоаппарат с аккумуляторами – 1610 снимков. 

 

Для работы камеры требуется ток высокого напряжения, который аккумуляторы способны поддерживать вплоть до разрядки. А вот в батарейках напряжение быстро падает. Все потому, что из-за химических реакций растет внутреннее сопротивление батареи, то есть способность проводника препятствовать прохождению тока. И как только напряжение падает, камера отключается. А ведь энергия в батарейках еще не иссякла. 

 

Теперь возьмем маломощный вид приборов типа пульта от телевизора. Здесь аккумуляторы служат существенно меньше батареек. Все потому, что батарейки меньше подвержены саморазряду. Под этим термином следует понимать уменьшение емкости элемента питания, когда внешняя цепь разомкнута. Причина пассивной разрядки заключается в том, что происходят самопроизвольные окислительно-восстановительные реакции. 

 

Теперь пару слов об испытаниях холодом. Производители аккумуляторов заявляют, что, когда температура понижается, емкость элементов питания сокращается. Сильно охлажденный электролит неизбежно потеряет токопроводящие свойства, хотя и не до конца. Оба элемента после охлаждения будут работать. 

 

Однако оставлять электроприборы на морозе не рекомендуется. На холоде снижается скорость химических реакций в батарее, внутреннее сопротивление поднимается, выдаваемое напряжение уменьшается. Это означает, в частности, что фонарь, оставленный зимой в машине, будет светить недолго. Если элементы питания отогреть, то они опять начнут действовать.

 

Аккумулятор или батарейка рано или поздно исчерпывают свой ресурс. Однако в обычную мусорку их выбрасывать нельзя. На свалке они будут разлагаться и отравлять почву ртутью, кадмием и свинцом. А потому отслужившие свой срок источники питания следует сдавать в специальные пункты приема, откуда они после сортировки пойдут на переработку в доменной печи. 

 

Переплавка помогает извлечь из кремированных элементов питания металлы. Преимущественно железо и цинк. Девяносто восемь процентов составляющих батарейки материалов будут использованы повторно. Это большой плюс с точки зрения экономики и экологии.

 

Переработка аккумуляторов несколько иная. Их разбирают, а потом измельчают. Так необходимо, ибо после многочисленных перезарядок в аккумуляторах скапливается взрывоопасный водород. При попадании аккумуляторов домну вероятность пожара на производстве очень велика. 

 

Чтобы взрывоопасный газ улетучился, аккумуляторы вскрывают и измельчают. С помощью магнита отделяют от пластика никель и его сплав с литием. Такая утилизация в отличие от обычной переплавки обходится гораздо дороже, но это необходимо.

 

Как отличить солевые батарейки от щелочных?

Ежегодно в Украину ввозится более 3000 тонн батареек, что составляет до 160 миллионов штук. И данные показатели из года в год только возрастают. Это самое яркое и наглядное подтверждение, что портативные источники питания для приборов и техники еще много лет будут незаменимы в нашей жизни. Без них часы, фонарики, многие детские игрушки, пульты дистанционного управления и множество других вещей просто не будут работать.

Существует четыре основных типа: солевые, щелочные, литиевые и ртутные. Наибольшее распространение сейчас имеют первые две разновидности, и на то есть свои объективные причины. Батарейки щелочные и солевые, несмотря на продажу в одних и тех же формах, имеют совершенно разные наборы характеристик. Это главная причина, почему важно уметь их различать.

Почему еще используются солевые источники питания?

Главные причины – простота производства и невероятная дешевизна. Даже попадая к конечному потребителю, солевые батарейки сохраняют свою низкую стоимость. В этом их ключевое преимущество.

Второе название этих элементов питания – цинк-углеродные. Это связано с тем, что во внутренних химических реакциях для высвобождения электроэнергии участвуют:

  • пассивный уголь;
  • марганцевая двуокись;
  • хлористый аммоний в качестве электролита;
  • металлический цинк в порошкообразной форме. 

Такой состав обеспечивает солевым батарейкам уникальную эксплуатационную особенность. Когда они хранятся без использования, благодаря разряду локальные неоднородности в структуре электролита выравниваются. Такая реакция способствует восстановлению части заряда элемента. Эта функция особенно полезна в быту, когда можно чередовать пару источников в приборе, тем самым продлевая срок их эксплуатации.  Чтобы точнее ориентироваться в выборе, батарейки щелочные или солевые, нужно рассмотреть и алкалиновые.

Bucharest, Romania — August 11, 2016: studio shot of a large collection of AA size batteries piled.

Чем хороши щелочные батарейки?

Их еще называют алкалиновые, ведь с английского alkaline переводится как «щелочь». К их сильным сторонам относят минимальную скорость саморазряда, которая увеличивает их срок годности до 7 лет, а также неплохую внутреннюю емкость. Кроме того, люди ценят их за способность обеспечивать питанием достаточно энергоемкую технику, к примеру, фотоаппараты и детские игрушки. 

Энергия в источниках питания этого типа производится за счет катодных и анодных материалов, в роли которых выступают цинковый порошок с цинковым корпусом и марганцевый диоксид соответственно. В роли электролита выступает гидроксид калия. За счет порошкообразного цинка химические реакции внутри протекают гораздо быстрее. В результате батарейка отдает прибору больший электрический ток. 

Стоит отметить, что алкалиновый вид имеет высокое внутреннее сопротивление, из-за чего часть энергии уходит в тепло. Фактически, они нагреваются, и из-за этого теряют КПД.

Чем отличаются солевые батарейки от щелочных?

Батарейка солевая или щелочная, какие между ними отличия. Первое и самое главное между – это цена. Солевые батареи стоят на 30-50% дешевле в сравнении с алкалиновыми, и это вполне существенная разница. Нет смысла покупать в настенные часы или будильник дорогой элемент питания, когда с той же задачей отлично справится более доступный экземпляр.

В свою очередь, купив батарейки солевые в приборы с высоким энергопотреблением, вы потратите деньги впустую. Во-первых, техника полноценно работать не будет. А во-вторых, батарейки разрядятся очень быстро. И придется идти за новыми.

Перед тем, как ответить на вопрос, какие батарейки лучше щелочные или солевые, стоит вникнуть в него подробнее. Здесь стоит сказать, что к особенностям солевых элементов можно отнести:

  • номинальное напряжение составляет 1,5В при скромных показателях емкости и выходного напряжения;
  • неэффективная работа при низких температурах;
  • при дополнительном нагревании можно усилить эффективность функционирования батареи, но это быстро её изнашивает и разрушает;
  • срок хранения составляет около двух лет, хотя его можно продлить периодическим отдыхом. 

В свою очередь, щелочные батарейки:

  • выдают большой ток, поэтому оптимальны для устройств со значительными энергозатратами;
  • имеют емкость в 3-5 раз большую в сравнении с цинк-углеродными;
  • могут храниться в течение 5-7 лет, при этом имеют более длительный срок службы;
  • отличаются абсолютно герметичным корпусом, что исключает риск испортить прибор, в котором они стоят;

Таким образом, речь не идет о том, какая батарейка лучше солевая или щелочная. Они просто разные, имеют каждая свое конкретное предназначение. Знание, чем они различаются, поможет использовать каждый вид с максимальной эффективностью, избегая лишних затрат и потерянных нервов из-за того, что все работает не как надо.

Да, эксперты говорят о том, что алкалиновые элементы питания в целом больше отвечают требованиям современного рынка, но мы с этим не согласны. У всего есть своя роль и задачи, и обилие солевых батареек в продаже только подтверждает это, ведь они занимают около трети рынка.

Солевые и щелочные батарейки: в чем разница в плане маркировки?

На первый взгляд отличить между собой элементы питания очень сложно. Здесь нужно как минимум знать, куда смотреть. Чтобы различать отдельные типы, используется общепринятая международная классификация IEC. Согласно ей:

  • цинк-углеродные батареи обозначаются буквой R с добавлением цифры, которая указывает их типоразмер, например, «R6»;
  • алкалиновые элементы маркируются двумя буквами LR с добавлением числа типоразмера, к примеру, «LR6».

Если же искать подобное обозначение накладно, гораздо легче ориентироваться по надписям на корпусе. Так, солевые батарейки  сопровождаются надписями наподобие: General Purpose, Normal, Standard. Их улучшенные версии содержат такое описание, как Super, Heavy Duty и другие подобные. А самая отличительная черта – пластмассовый ободок вокруг «плюса». 

Если говорить о щелочных, то на них всегда пишут «Alkaline», откуда собственно и пошло их название. К слову ответ на весьма распространенный вопрос: чем отличаются алкалиновые батарейки от щелочных – очень прост. Это одни и те же изделия. 

Зачем нужны солевые батарейки ?: f2065 — LiveJournal

Возник у меня вопрос – а в чём смысл существования и массового производства солевых батареек, когда есть алкалиновые (щелочные) ?…

В инете многочисленные околонаучные статьи дружно хвалят алкалиновые батарейки, указывая в качестве их достоинства в три-четыре раза более высокую ёмкость (в среднем AA алкалиновые 2…3А/ч, солевые 0.5…0.8А/ч), работоспособность при минусовых температурах, низкий саморазряд и срок хранение 5…7 лет (в то время как у солевых хранение 1…3 года).

В инете можно найти много обзоров с диаграммами разряда (см. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), но только сравнительно высокими токами (0.1А и выше) – которые сажают батарейку менее чем за сутки. Кстати разные обзоры имеют несколько противоречивые результаты – вероятно, батарейки разной свежести, а может это скрытая реклама.

Но ёмкость применительно к батарейкам – величина не точная, потому что зависит от того каким током эта батарейка будет разряжаться. В вышеприведённых обзорах можно увидеть что алкалиновые батарейки имеющие рекордную ёмкость при нагрузке 0.1А – могут уступить своё первенство другим тоже алкалиновым батарейкам при нагрузке 1А.

Ну а про солевые батарейки мне не удалось найти никакого обзора. В лучше случае они включаются в общий обзор с алкалиновыми батарейками, где разумеется демонстрируют отставание на порядок.

Но всё-таки, зачем нужны солевые батарейки ? Пишут, что они дешёвые (правда это может у производителей оптовая цена низкая, а наши барыги цены алкалиновых и солевых батареек почти уравняли – разница в цене около 30%.), и их можно использовать в маломощных устройствах (таких как настенные часы, пульты и т.д.). Да, обзоры ясно показывают что солевые батарейки не могут отдавать высокий ток (как например надо для фотоаппаратов или фонарей). Однако, для маломощных нагрузок – оправдано ли применение солевых батареек ?
Встречается мнение что солевые батарейки могут немного самовосстанавливаться (правда как показывают обзоры – алкалиновые тоже умеют самовосстанавливаться), а ещё что алкалиновые батарейки не могут долго хранится будучи уже не новыми (правда не ясно почему – ведь пишут что саморазряд у алкалиновых батарее примерно в два раза меньше чем у солевых). И на основании этого якобы алкалиновая батарейка в часах проработает не дольше солевой – так что нет смысла платить в два раза дороже.

Итак, я решил самостоятельно протестировать ряд батареек нагрузкой около 0.001А – для ёмкости 0.8А/ч это должно получится примерно месяц (в идеале надо бы на год – но долго слишком). Вдруг действительно окажется что для тех устройств где батарейки живут по несколько месяцев – солевые батарейки окажутся лучше ?…

Купил батарейки (кстати если кто не знает: по стандарту буква просто «R» – это солевые батарейки; «LR» – алкалиновые; другие буквы перед «R» – экзотика встречаемая только в справочниках):

1.Maxell Zinc R6/1.5V/AA – 6р;
2.Panasonic General Purpose Zinc Carbon AA-R6BER – 7р;
3.Sony New Ultra R6 – 7р;
4.Varta Superlife R6P – 8р;
5.SuperMax R6 – 8р;
6.Космос Солевая Батарейка R6 – 7р;
7.SuperMax Alcaline LR6 – 15р;
8.Duracell Alkaline MN1500 LR6 – 28р;
9.Космос Алкалиновая Батарейка LR6 – 13р;

На всех солевых указанный срок годности менее 2 лет, на алкалиновых – у Космоса и SuperMax по 4 года, у Duracell 7 лет.

Батарейки были шунтированы резисторами 1kΩ (исходя из формулы I=U/R – ток от 0.0016А до 0.0009А, по мере разряда и падения напряжения).

Результаты тестирования:

Кстати забавно, Космос Солевая Батарейка показала самый плохой результат, а Космос Алкалиновая Батарейка – самый лучший. Правда замечу что батарейки я тестировал в единичном экземпляре, так что может просто в магазине продали бракованную батарейку. В идеале надо купить по несколько батареек причём из разных партий выпуска. Так что не факт что у всех батареек качество именно такое как получилось по моему тестированию.


Выводы. Солевые батарейки абсолютно не выгодны. Даже при маломощной нагрузке в течении месяца – они в три раза уступают алкалиновым батарейкам. А удельная стоимость электроэнергии в солевых батарейках получается выше чем в самых дешёвых алкалиновых. Ещё кстати у солевых батареек высокая опасность вытекания электролита, и если это вовремя не обнаружить — батарейный отсек будет уничтожен коррозией (алкалиновые такой проблемы не имеют). Так что получается в любом случае разумнее покупать алкалиновые (а не солевые) батарейки.

Заодно решил проверить насколько соответствует действительности превосходство батареек Космос Алкалиновая Батарейка над остальными (как пишут в некоторых обзорах).
В этом тесте участвовали только алкалиновые батарейки, они были шунтированы резисторами 5Ω (исходя из формулы I=U/R – ток должен быть от 0.32А до 0.18А).

Выводы очевидны… Правда замечу всё-же что на других уровнях нагрузки картина может быть несколько иной – Duracell выиграет в случаях нагрузки около 0.5А…1А (как например в фотоаппаратах или мощных светодиодных фонарях). Но в среднем можно считать что «Космос Алкалиновая Батарейка» действительно одна из лучших. Особенно учитывая что она стоит в два-три раза дешевле – а пара Космосов в любом случае существенно обойдёт одного Duracell…

Уже существуют литиевые батарейки AA со стандартным напряжением 1.5V.
Но заявленное у них 8-кратное превосходство над алкалиновыми – только в особых задачах с очень большими токами (как например, зарядка вспышки – там ток несколько ампер). Ибо по даташитам (см. 9, 10) ёмкость литиевых AA 1.5V (3А/ч) ничуть не превышает ёмкость лучших алкалиновых батареек (2.8А/ч…3.1А/ч)! Рекламируемое 8-кратное превосходство выражается только на нагрузках около 2А. Дело в том что алкалиновые (и тем более солевые) батареи при высоких нагрузках непропорционально сильно теряют ёмкость, а вот литиевые при любой нагрузке свою ёмкость практически не теряют. Как показано в графиках в упомянутых даташитах – при нагрузке 0.1А – и алкалиновые и литиевые батареи будут работать практически одинаковое время, но при нагрузках выше 0.2А у алкалиновых батарей ёмкость падает (например при нагрузке 0.5А алкалиновая батарея проработает уже в два раза меньше чем литиевая, а при 1А вообще в 4 раза меньше). Так что применение литиевых батарей имеет смысл только для фотоаппаратов (причём если часто использовать вспышку, без вспышки у современных компактных фотокамер потребление около 0.3А – так что литий на таком токе большого выигрыша не даст), мощных фонарей, и прочих устройств с нагрузкой более 0.5А (которые от алкалиновых батареек работают не более полутора часов). Хотя учитывая что стоят литиевые АА в Москве от 100р до 170р за 1 штуку, и ещё их надо долго и упорно искать (впрочем найти можно обычно в салонах foto.ru) – их применение может быть оправдано разве что в походных условиях (где сложно таскать лишние батарейки и негде заряжать аккумуляторы).

от одноразовых к многократно используемым

Почему места обычных солевых и щелочных батареек все чаще занимают перезаряжаемые электрические аккумуляторы? Всегда ли возможна такая замена, и как сделать правильный выбор? На эти и подобные вопросы отвечает данный материал.

Батареи электропитания образуются из отдельных элементов, соединенных, например, последовательно или параллельно, с целью получения более высокого напряжения или тока. Но поскольку в повседневной жизни термин «батарейка» часто относится даже к одному такому элементу, не будем здесь нарушать это разговорное допущение. Более важно, что существуют гальванические, или первичные (одноразовые), и вторичные (перезаряжаемые) элементы питания, называемые также электрическими аккумуляторами. Все они являются химическими источниками тока, то есть, химические реакции, протекающие в них, используются для получения электрической энергии.

Весьма упрощенно химический источник тока можно представить как два электрода (катод и анод) из разных металлов, разделенных жидким или твердым электролитом.

Нас окружает множество электронных устройств, для функционирования которых необходимы элементы питания: это пульты дистанционного управления и ручные фонарики, игровые консоли и электронные будильники, беспроводные клавиатуры и компьютерные мышки, электробритвы и радиоуправляемые игрушки и т.п. Наиболее часто в подобных девайсах используются одноразовые солевые или щелочные, более известные, как алкалиновые (alkaline — щелочной), гальванические элементы с напряжением 1,5 В. Среди основных преимуществ этих батареек обычно называют их длительное хранение и возможность использования без предварительной подготовки (зарядки) сразу после покупки.

Однако, чем больше становится электронных гаджетов c одноразовыми элементами питания, тем чаще приходится сталкиваться с ситуацией, когда батарейки внезапно «сели» (истощились) и их нужно срочно менять на новые.

В то же время массовое потребление одноразовых элементов питания наносит серьезный удар по экологии. Трудно представить, но на игровые консоли у заядлого геймера за год уходит более сотни щелочных батареек. А ведь они требуют отдельной утилизации и выкидывать вместе с общим мусором их нельзя. Куда сдавать батарейки на переработку можно узнать, например, на сайте экологического движения «Раздельный Сбор».

Всего один перезаряжаемый аккумулятор, благодаря многократному использованию, сможет заменить несколько сотен одноразовых элементов питания. При этом купить его оказывается дешевле, чем замещаемое им количество даже самых недорогих солевых батареек. Вот, например, каждая из моделей аккумуляторов Panasonic Eneloop и Varta Endless готова стать эквивалентом более двух тысяч последовательно заменяемых щелочных элементов. Действительно, 1,5-вольтовые солевые и алкалиновые батарейки во многих случаях можно без проблем поменять на никель-металлгидридные аккумуляторы (NiMH), выполненные в таком же форм-факторе — АА или ААА.

Напомним, что в ходу оказались обозначения элементов питания вовсе не по европейскому (IEC) или американскому (ANSI) стандартам. Так, щелочной элемент питания LR6 (IEC) или 24A (ANSI) чаще называют просто AA, а свою очередь, LR03 (IEC) или 15A (ANSI) – AAA. Причем в обиходе АА – это «пальчиковая» (диаметр 14,5 мм, высота 50,5 мм), а ААА — «мизинчиковая» (диаметр 10,5 мм, высота 44,5 мм) батарейка.

Но вернемся к вопросу замены одноразовых солевых и щелочных элементов никель-металлгидридными аккумуляторами, которые при всех своих недостатках, в отличие от никель-кадмиевых (NiCd), практически не страдают от «эффекта памяти», уменьшающего емкость, и не наносят такого вреда окружающей среде. Эти довольно неприхотливые источники питания, выпущенные в том числе и под знакомыми «батарейными» брендами Duracell, Energizer, GP, могут использоваться во многих электронных устройствах с разным уровнем энергопотребления. К сожалению, приборы с высоким порогом отключения, например, некоторые фотоаппараты, светодиодные вспышки, электронные весы, детские игрушки и т.п. очень капризны к уровню питающего напряжения и замещение на никель-металлгидридные аккумуляторы могут попросту «не понять». Короче говоря, рабочее напряжение никель-металлгидридного аккумулятора (1,2 В) они воспримут как истощение элемента питания и перестанут работать.

Помимо щелочных гальванических (одноразовых!) элементов встречаются и перезаряжаемые алкалиновые аккумуляторы, также обеспечивающие выходное напряжение 1,5 В. В этом случае надпись Alkaline на корпусе обязательно будет дополнена пояснением — Rechargeable. Особая конструкция корпуса перезаряжаемых марганцево-щелочных элементов RAM (Rechargeable Alkaline Manganese), первое поколение которых появилось еще в 1970-х годах, допускает пару десятков полных перезарядок, причем количество возможных циклов зависит от уровня разряда.

В особо заманчивых предложениях на площадке AliExpress речь сегодня идет о нескольких сотнях, а, например, у алкалиновых аккумуляторов под брендом Okoman вообще до тысячи циклов. Правда, похоже, что посчитано просто количество небольших «доливов» в разряженные менее чем на четверть щелочные элементы питания. Кстати, для их перезаряда необходимо применять специальные или профессиональные устройства. Алкалиновые аккумуляторы отличаются высокой степенью готовности, поскольку продаются уже заряженными, а с учетом низкого саморазряда до первого использования могут храниться довольно долго. Их рекомендуют использовать в устройствах с низким потреблением тока и периодическим характером использования, таких, например, как пульты ДУ для аудио- и видеоаппаратуры, беспроводные телефоны, погодные станции, компьютерные мышки, беспроводные клавиатуры и т.п.

А вот никель-цинковые элементы (NiZn), как часто утверждают их производители, объединяют лучшие свойства никель-металлгидридных и никель-кадмиевых аккумуляторов. Высокое номинальное напряжение (1,6 В), максимальный ресурс до 500 перезарядок и способность отдавать большие разрядные токи делают их хорошим выбором при замене одноразовых щелочных батареек, особенно когда нужны высокая мощность и продолжительность работы, например, в фотоаппаратуре, радиоуправляемых игрушках, электробритвах и т.п. Заметим, что на корпусах этих элементов значение емкости указывается не в миллиампер-часах (mAh), а более честно — в милливатт-часах (mWh), ведь напряжение-то у них выше. Чтобы получить миллиампер-часы, значение в милливатт-часах делится на напряжение (1,6 В). Например, 2 500 мВт*ч – это примерно 1 560 мА*ч.

Для регенерации NiZn-аккумуляторов требуются специальные зарядные устройства. Следует также иметь в виду появление высокого выходного напряжения (1,85-1,9 В) на клеммах сразу после полной зарядки. Отсутствие в составе NiZn-аккумуляторов токсичных веществ (по сравнению, например, c никель-кадмиевыми) предполагает более простой процесс их утилизации. В качестве примеров перезаряжаемых элементов питания с такой «электрохимией» можно привести продукцию под брендами Ansmann, BPI, Melasta, PkCell и российским Robiton.

Заменой одноразовых солевых и щелочных батареек для случая, когда требуется выходное напряжение в 1,5 В, могут также стать литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы, выгодно отличающиеся значительной емкостью и низким саморазрядом. Поскольку номинальное напряжение таких батарей обычно составляет 3,7 В, то, чтобы получить на выходе заветные 1,5 В, конструкцию аккумулятора дополняют встроенным импульсным преобразователем одного уровня постоянного напряжения в другой, более низкий (Step-Down DC/DC Converter). Кроме того, реализуют температурную защиту, а также функции предохранения от пониженного напряжения и короткого замыкания.

Примером базовой микросхемы в данном случае может служить чип LC9200D (выше на фото, справа от него — другие аналогичные решения).

Для зарядки таких аккумуляторов обычно предлагается фирменное устройство, которое подключается буквально к любому USB-порту, поскольку максимальное значение тока не превышает возможности данного интерфейса (500 мА). В качестве примеров здесь можно привести подобные элементы питания под торговыми марками Jugee и Palo.

А вот 1,5-вольтовые литий-ионные аккумуляторы под брендом Kentli существенно отличаются конструктивно – у них для заряда базового элемента питания на 3,7 В используется дополнительный контакт на торце, отделенный от анода (1,5 В) изолирующим кольцом. Разумеется, фирменное зарядное устройство для аккумуляторов АА/ААА получило дугообразные положительные электроды, которые могут соприкасаться только с дополнительными кольцевыми контактными площадками на таких аккумуляторах.

Некоторые производители перезаряжаемых элементов питания пошли еще дальше. В частности, они дополнили конструкцию литий-полимерных аккумуляторов в форм-факторах АА и ААА не только импульсным преобразователем напряжения до 1,5 В, но и схемой управления питанием. Отдельное зарядное устройство в этом случае уже не требуется.

Если на боковой поверхности корпуса типа AAA хватает места только для установки microUSB-розетки, то вот для АА-аккумуляторов используется либо такое же решение, либо вилка USB-разъема (тип А) встраивается прямо в торец корпуса со стороны анода. Так что в последнем случае для соединения с USB-розеткой на источнике тока кабель уже не нужен. Правда, к ней нельзя сразу подключить до четырех аккумуляторов, как в случае использования microUSB-разъема.

У аккумуляторов Blackube в форм-факторе АА размещение разъема microUSB на торце у анода даже запатентовано.

А вот, например, для перезаряжаемых батареек под брендами Fuvaly и Twharf и разъем оказался не нужен. Они вполне обходятся USB-кабелем с магнитными контактами-защелками, ну а на крайний случай дополняются зарядным устройством на 5 В.

Мерам безопасности у выпускаемых элементов питания крупные производители стараются уделять особое внимание. Вот, например, в аккумуляторах ARB-L14-1600U под брендом Fenix, помимо клапанов сброса давления, предусмотрено несколько уровней защиты.

Рассмотренные выше литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы отличаются практически неизменным напряжением (1,5 В) на протяжении всего цикла разряда. Помимо упомянутых брендов, подобную продукцию можно найти под торговыми марками EBL, GTF, Power Etinesan, Sorbo, Znter и т.д.

Вот, например, под российским брендом «Даджет» предлагаются литий-полимерные аккумуляторы на 1,5 В в форм-факторах AA и AAA, емкостью 1200 мА*ч и 400 мА*ч, соответственно, которые обещают до 500 циклов перезарядки. При этом полное время регенерации, которое можно отслеживать по светодиодному индикатору, составляет час-полтора. OEM-производителем аккумуляторов является компания Wenzhou Sorbo Technology (бренд Sorbo).

Надо иметь в виду, что литий-ионные и полимерные аккумуляторы, по сравнению с другими типами перезаряжаемых элементов, трудно назвать дешевыми, а уж дополненные электроникой и встроенными разъемами, тем более.

Так, под сингапурским брендом Rombica в России продаются литий-полимерные аккумуляторы на 1,5 В, выполненные к тому же в стильно оформленных корпусах AA (1300 мА*ч) и AAA (400 мА*ч). Конструкции у них одинаковые – оба корпуса с розетками microUSB на боковой поверхности рядом с анодом, поэтому в комплекте с каждым аккумулятором идет свой кабель microUSB-USB. Получившие имена собственные элементы питания Neo X2 и Neo X3 обещают аж до 3 тысяч циклов перезаряда. Вот и цена на эти аккумуляторы в разы выше, чем, например, на элементы питания «Даджет».

Кстати, покупая импортные аккумуляторы, первым делом стоит посетить сайты российских дилеров, поскольку цены у них иной раз оказываются даже ниже, чем в зарубежных интернет-магазинах.

Итак, можно резюмировать, что одноразовые 1,5-вольтовые солевые и щелочные батарейки в форм-факторах АА и ААА чаще всего без особых проблем можно заменить на никель-металлгидридные аккумуляторы таких же типоразмеров. Но вот в отдельных случаях стоит рассмотреть более дорогие решения на базе никель-цинковых (1,6 В), а также литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов (1,5 В), в том числе с прямой зарядкой от USB-портов. И не забывайте, пожалуйста, об экологии!

Сравнение широко используемых типов батарей

Кислотные и щелочные
Батареи часто классифицируют по типу электролита, используемого в их конструкции. Есть три общие классификации; кислая, слабокислая и щелочная.
В кислотных батареях в качестве основного компонента электролита часто используется серная кислота. Автомобильные аккумуляторы имеют кислотную основу. Электролит, используемый в слабокислотных батареях, гораздо менее агрессивен, чем обычные кислотные батареи, и обычно включает множество солей, которые производят желаемый уровень кислотности.Недорогие бытовые батареи — это умеренно кислотные батареи.
Щелочные батареи обычно используют гидроксид натрия или калия в качестве основного компонента электролита. Щелочные батареи часто используются в приложениях, где требуется длительный срок службы и высокая мощность, например, в сотовых телефонах, портативных проигрывателях компакт-дисков и радиоприемниках, пейджерах и камерах со вспышками.
Влажные и сухие
«Влажные» элементы относятся к гальваническим элементам, в которых электролит имеет жидкую форму и может свободно течь внутри корпуса элемента.Влажные батареи часто чувствительны к ориентации батареи. Например, если влажная ячейка ориентирована так, что вокруг одного из электродов скапливается газовый карман, ячейка не будет вырабатывать ток. Большинство автомобильных аккумуляторов представляют собой влажные элементы.
«Сухие» элементы — это элементы, в которых используется твердый или порошкообразный электролит. В таких электролитах для завершения химического процесса используется окружающая влажность воздуха. Элементы с жидким электролитом можно классифицировать как «сухие», если электролит иммобилизован каким-либо механизмом, например, путем его гелеобразования или удерживания на месте с помощью абсорбирующего вещества, такого как бумага.
В общем, «сухие» батареи обычно относятся к цинково-угольным элементам (раздел 2.3.1) или цинк-щелочно-диоксидным элементам марганца (раздел 2.3.2), где электролит часто желатинируется или удерживается. помещается впитывающей бумагой.
Некоторые ячейки сложно классифицировать. Например, один тип элемента предназначен для длительного хранения без электролита. Непосредственно перед потреблением энергии от ячейки добавляется жидкий электролит.
Категории
Батареи можно дополнительно классифицировать по их предполагаемому использованию.В следующих разделах обсуждаются четыре общие категории батарей; «автомобильные» аккумуляторы, «бытовые» аккумуляторы, «специальные» аккумуляторы и «прочие» аккумуляторы. В каждом разделе основное внимание уделяется общим свойствам батареи данной категории. Обратите внимание, что некоторые типы батарей (кислотные или щелочные, влажные или сухие) можно разделить на несколько категорий. В этом руководстве типы батарей помещены в категорию в которые, скорее всего, будут использоваться в коммерческих целях.
Автомобильные аккумуляторы
В этом разделе обсуждаются типы и конфигурации аккумуляторов, которые обычно используются в транспортных средствах.В эту категорию могут входить батареи, непосредственно приводящие в действие электродвигатели, или батареи, обеспечивающие пусковую энергию для двигателей внутреннего сгорания. В эту категорию также войдут большие стационарные батареи, используемые в качестве источников питания для аварийного освещения зданий, электроснабжения удаленных объектов и резервного копирования компьютеров. Автомобильные аккумуляторы обычно доступны в стандартном исполнении или могут быть специально созданный для конкретных приложений.
Свинцово-кислотные батареи, разработанные в конце 1800-х годов, были первыми коммерчески практичными батареями.Батареи этого типа остаются популярными, потому что они относительно недороги в производстве. Свинцово-кислотные аккумуляторы наиболее широко используются в качестве автомобильных аккумуляторов. Перезаряжаемые свинцово-кислотные батареи доступны с 1950-х годов и стали наиболее широко используемым типом аккумуляторов в мире, более чем в 20 раз превышающим уровень использования ближайших конкурентов. Фактически аккумулятор производство является самым крупным потребителем свинца в мире1. Уравнение 1 показывает химическую реакцию в свинцово-кислотном элементе.
PbO2 + Pb + 2h3SO4> 2PbSO4 + 2h3O
Свинцово-кислотные батареи остаются популярными, потому что они могут производить высокие или низкие токи в широком диапазоне температур, имеют хороший срок хранения и жизненные циклы, а также относительно недороги в производстве и покупке. . Свинцово-кислотные батареи обычно перезаряжаемые.
Производство аккумуляторов является крупнейшим в мире источником свинца. Свинцово-кислотные аккумуляторы бывают самых разных форм и размеров, от бытовых аккумуляторов до больших аккумуляторов для использования на подводных лодках.Наиболее заметными недостатками свинцово-кислотных аккумуляторов являются их относительно большой вес и падение напряжения при разряде (п. 3.5).
Герметичные и затопленные
В «затопленных» аккумуляторах кислород, образующийся на положительном электроде, выделяется из элемента и выбрасывается в атмосферу. Точно так же водород, образующийся на отрицательном электроде, также выбрасывается в атмосферу. Общий результат — чистая потеря воды (h3O) из ячейки. Эту потерянную воду необходимо периодически заменять.Залитые батареи необходимо вентилировать, чтобы предотвратить образование избыточного давления из-за скопления этих газов. Кроме того, помещение или корпус, в котором находится аккумулятор необходимо удалить воздух, так как концентрированная водородно-кислородная атмосфера взрывоопасна.
Однако в герметичных батареях образующийся кислород химически соединяется со свинцом, затем с водородом на отрицательном электроде, а затем снова с реактивными агентами в электролите, чтобы воссоздать воду. Конечный результат — отсутствие значительной потери воды из ячейки.
Батареи глубокого цикла
Батареи глубокого разряда имеют конфигурации, аналогичные конфигурациям обычных батарей, за исключением того, что они специально разработаны для длительного использования, а не для коротких периодов использования с последующим коротким периодом утилизации. Термин «глубокий цикл» чаще всего применяется к свинцово-кислотным аккумуляторам. Аккумуляторы глубокого разряда требуют более длительного времени зарядки с более низким уровнем тока, чем для обычных аккумуляторов.
В качестве примера, типичный автомобильный аккумулятор обычно используется для обеспечения короткой и интенсивной подачи электричества на стартер автомобиля.Затем аккумулятор быстро перезаряжается электрической системой автомобиля во время работы двигателя. Типичный автомобильный аккумулятор не является аккумулятором глубокого разряда. С другой стороны, ожидается, что аккумулятор, обеспечивающий питание транспортного средства для отдыха (RV), будет питать фары, мелкую бытовую технику и другую электронику в течение длительного периода времени. время, даже когда двигатель RV не работает. Батареи глубокого разряда больше подходят для этого типа непрерывного использования.
Категории аккумуляторов для автомобильных аккумуляторов
Автомобильные свинцово-кислотные аккумуляторы далее сгруппированы (по типичному использованию) на три различные категории;
Запуск-зажигание-зажигание (SLI) — Как правило, эти батареи используются для коротких, быстрых и сильноточных приложений.Примером может служить автомобильный аккумулятор, который, как ожидается, будет время от времени подавать большой ток на стартер двигателя.
Тяговые — Тяговые батареи должны обеспечивать умеренную мощность в течение многих циклов глубокой разрядки. Одним из типичных способов использования тяговых аккумуляторов является обеспечение энергией небольших электромобилей, таких как тележки для гольфа. Этот тип использования батареи также называется циклическим обслуживанием.
Стационарные — Стационарные батареи должны иметь длительный срок хранения и обеспечивать при необходимости токи от умеренного до высокого.Эти батареи чаще всего используются в аварийных ситуациях. Обычно стационарные батареи используются в источниках бесперебойного питания (ИБП) и для аварийного освещения лестничных клеток и коридоров. Этот тип использования батареи также называется Standby или Float.
«Бытовые» аккумуляторы
«Бытовые» аккумуляторы — это те аккумуляторы, которые в основном используются для питания небольших портативных устройств, таких как фонарики, радиоприемники, портативные компьютеры, игрушки и сотовые телефоны. В следующих подразделах описываются технологии для многих ранее использовавшихся и используемых в настоящее время типов бытовых аккумуляторов.Обычно бытовые аккумуляторы представляют собой небольшие батареи на 1,5 В, которые можно легко купить с полки. Эти батареи бывают стандартных форм и размеров, как показано в таблице 2. Они также могут быть спроектированы и отформованы по индивидуальному заказу, чтобы соответствовать батарейному отсеку любого размера (например, чтобы поместиться внутри сотового телефона, видеокамеры или портативного компьютера). Большая часть остальной части этого руководства будет посвящена конструкции, характеристикам и использованию бытовых батарей.

Различные популярные размеры бытовых аккумуляторов
Размер Форма и размеры Напряжение
D Цилиндрический, 61.5 мм в высоту, 34,2 мм в диаметре. 1,5 В
C Цилиндрический, высота 50,0 мм, диаметр 26,2 мм. 1,5 В
AA Цилиндрический, высота 50,5 мм, диаметр 14,5 мм. 1,5 В
AAA Цилиндрический, высота 44,5 мм, диаметр 10,5 мм. 1,5 В
9 В Прямоугольный, 48,5 мм в высоту, 26,5 мм в ширину, 17,5 мм в глубину. 9 В
Примечание. Доступны бытовые батареи трех других стандартных размеров: AAAA, N и 6-вольтные (фонарные). Подсчитано, что 90% портативных устройств с батарейным питанием требуют батарейки типоразмера AA, C или D.

Цинк-углеродные (Z-C)
Цинк-углеродные элементы, также известные как «элементы Лекланча», широко используются из-за их относительно низкой стоимости. Уравнение ниже показывает химическую реакцию в ячейке Лекланча.
Zn + 2MnO2 + 2Nh5Cl> Zn (Nh4) 2Cl2 + 2MnOOH
Это были первые широко доступные бытовые батареи. Цинк-углеродные элементы состоят из катода из диоксида марганца и углерода, цинкового анода и хлорида цинка (или хлорида аммония) в качестве электролита.Как правило, угольно-цинковые элементы не являются перезаряжаемыми, и они имеют наклонную кривую разряда (т.е. уровень напряжения уменьшается относительно величины разряда). Цинк-угольные элементы будут вырабатывать 1,5 В, и они в основном используются для некритических применений, таких как небольшое домашнее хозяйство. такие устройства, как фонарики и портативные личные радиоприемники. Одним из заметных недостатков такого типа батарей является то, что внешний защитный кожух батареи сделан из цинка. Кожух служит анодом для элемента, и в некоторых случаях, если анод не окисляется равномерно, в кожухе могут образоваться отверстия, которые позволяют утечку слабокислого электролита, что может повредить устройство, на которое подается питание.
Цинк-марганцевые щелочные элементы («Щелочные батареи»)
Когда в обычной угольно-цинковой батарее используется щелочной электролит вместо слабокислого электролита, это называется «щелочной» батареей. Срок службы щелочной батареи в 5-6 раз превышает срок службы угольно-цинковой батареи. По оценкам одного производителя, 30% бытовых батарей, продаваемых сегодня в мире, представляют собой цинк-марганцевые (то есть щелочные) батареи. Как и угольно-цинковые батареи, щелочные батареи, как правило, не подлежат перезарядке.
Никель-кадмиевые (Ni-Cd)
Никель-кадмиевые элементы являются наиболее часто используемыми перезаряжаемыми бытовыми батареями. Они полезны для питания небольших приборов, таких как садовые инструменты и сотовые телефоны. Основной гальванический элемент в никель-кадмиевой батарее содержит кадмиевый анод, катод из гидроксида никеля и щелочной электролит. Уравнение ниже показывает химическую реакцию в Ni-Cd элементе.
Cd + 2h3O + 2NiOOH> 2Ni (OH) 2 + Cd (OH) 2
Батареи, изготовленные из никель-кадмиевых элементов, обладают высокими токами при относительно постоянном напряжении и устойчивы к физическому насилию.Никель-кадмиевые батареи также терпимы к неэффективному циклическому использованию. Если в никель-кадмиевой батарее произошла потеря памяти (раздел 3.4), несколько циклов разрядки и перезарядки часто могут восстановить почти «полную» память батареи.
К сожалению, никель-кадмиевая технология относительно дорога. Кадмий — дорогой металл и токсичен. Недавние правила, ограничивающие утилизацию отработанного кадмия (при производстве элементов или при утилизации использованных батарей), способствовали увеличению затрат на производство и использование этих батарей.Однако у этих повышенных затрат есть одно неожиданное преимущество: переработка и повторное использование многих компонентов никель-кадмиевой батареи более рентабельна, чем переработка. компоненты других типов аккумуляторов. Некоторые крупные производители аккумуляторов являются лидерами в таких усилиях по переработке.
Никель-металлогидрид (Ni-MH)
Разработчики батарей исследовали несколько других типов металлов, которые можно было бы использовать вместо кадмия для создания высокоэнергетических вторичных батарей, компактных и недорогих.Никель-металл-гидридная ячейка — широко используемая альтернатива. Анод Ni-MH элемента изготовлен из сплава металлов-аккумуляторов водорода, катод — из оксида никеля, а электролит — из раствора гидроксида калия. По словам одного производителя, никель-металлгидридные элементы могут прослужить на 40% дольше, чем такие же. никель-кадмиевые элементы и их срок службы до 600 циклов5. Это делает их полезными для устройств с высоким энергопотреблением, таких как портативные компьютеры, сотовые телефоны и видеокамеры. Ni-MH аккумуляторы имеют высокую скорость саморазряда и относительно дороги в покупке.
Никель-железо (Ni-I)
Никель-железные элементы, также известные как батареи Эдисона, намного дешевле в изготовлении и утилизации, чем никель-кадмиевые элементы. Никель-железные элементы были разработаны еще до никель-кадмиевых элементов. Элементы прочные и надежные, но не заряжаются очень эффективно. Они широко используются в промышленных условиях и в Восточной Европе, где железо и никель легко доступны и недороги.
Никель-цинк (Ni-Z)
Другой альтернативой использованию кадмиевых электродов является использование цинковых электродов.Хотя никель-цинковый элемент дает многообещающий выход энергии, он имеет некоторые досадные ограничения производительности, которые не позволяют аккумулятору иметь полезный срок службы более 200 циклов зарядки или около того. Когда никель-цинковые элементы перезаряжаются, цинк не осаждается повторно в тех же «отверстиях» на аноде, которые образовались во время разряда. Вместо этого цинк переотлагается несколько случайным образом, деформация электрода. Со временем это приводит к физическому ослаблению и возможному выходу из строя электрода.
Литий и ионно-литиевый
Литий — многообещающий реагент в аккумуляторной технологии из-за его высокой электроположительности. Удельная энергия некоторых литиевых элементов может быть в пять раз больше, чем у свинцово-кислотных элементов того же размера, и в три раза больше, чем у щелочных батарей.6 Литиевые элементы часто имеют пусковое напряжение 3,0 В. Эти характеристики соответствуют батареям, которые они легче по весу, имеют более низкую стоимость использования и имеют более высокие и стабильные профили напряжения.Уравнение ниже показана химическая реакция в литиевом элементе одного типа.
Li + MnO2> LiMnO2
Литий воспламеняется или взрывается при контакте с водой. К сожалению, та же особенность, которая делает литий привлекательным для использования в батареях, обладает высоким электрохимическим потенциалом, также может вызвать серьезные трудности при изготовлении и использовании таких батарей. Многие неорганические компоненты батареи и ее корпуса разрушаются ионами лития, и при контакте с водой литий будет реагировать с образованием огромных объемов водорода, который может воспламениться или создать избыточное давление. в камере.Многие огнетушители сделаны на водной основе и могут привести к катастрофическим результатам при использовании с литиевыми продуктами. Если известно, что литий находится в пределах границ пожара, необходимо использовать специальные огнетушители класса D. Литий также имеет относительно низкую температуру плавления для металла 180 ° C (356 ° F). Если литий плавится, он может напрямую контактировать с катодом, вызывая бурные химические реакции.
Некоторые производители добиваются успеха с литий-железным сульфидом, литий-марганцевым диоксидом, литий-углеродным монофторидом, литий-кобальтовым оксидом и литий-тиониловыми элементами.Признавая потенциальную опасность литиевых компонентов, производители литиевых батарей предприняли значительные шаги по добавлению средств безопасности к батареям, чтобы гарантировать их безопасное использование. Литиевые первичные батареи (небольших размеров по соображениям безопасности) в настоящее время продаются для использования во флэш-памяти. фотоаппараты и память компьютера. Литиевые батареи могут служить в три раза дольше, чем щелочные батареи того же размера. Но поскольку стоимость литиевых батарей может в три раза превышать стоимость щелочных батарей, рентабельность использования литиевых батарей незначительна.
Литиевые батарейки размером с таблетку становятся популярными для использования в резервной памяти компьютеров, в калькуляторах и часах. В подобных приложениях, где замена батареи затруднена, более длительный срок службы литиевой батареи делает ее желательным выбором. Одна компания теперь производит вторичные литий-ионные батареи с напряжением 3,7 В, что «в четыре раза превышает удельную энергию никель-кадмиевых аккумуляторов», «в пять раз меньше веса никель-кадмиевых аккумуляторов», и их можно перезаряжать 500 раз. В Обычно вторичные (перезаряжаемые) литий-ионные батареи обладают хорошими характеристиками высокой мощности, отличным сроком хранения и более длительным сроком службы, чем никель-кадмиевые батареи.К сожалению, они имеют очень высокую начальную стоимость, а общая энергия, доступная за цикл использования, несколько меньше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов.
Специальные батарейки («кнопочные» и миниатюрные батарейки)
«Кнопочные» батарейки — это прозвище, данное категории небольших батарей в форме монеты или пуговицы. Обычно они используются для небольших устройств, таких как фотоаппараты, калькуляторы и электронные часы.
Миниатюрные батарейки — это очень маленькие батарейки, которые могут быть изготовлены на заказ для таких устройств, как слуховые аппараты и электронные «жучки», где даже кнопочные батарейки могут быть слишком большими.Промышленная стандартизация привела к появлению от 5 до 10 стандартных типов миниатюрных батареек, которые используются во всей индустрии слуховых аппаратов. Вместе батарейки-кнопки и миниатюрные батарейки называются специальными батареями.
Большинству кнопочных и миниатюрных батарей требуется очень высокая плотность энергии, чтобы компенсировать их небольшой размер. Высокая плотность энергии достигается за счет использования очень электроположительных и дорогих металлов, таких как серебро или ртуть. Эти металлы недостаточно экономичны, чтобы их можно было использовать в более крупных батареях.

В следующих разделах описаны несколько составов специальных аккумуляторов.
Металло-воздушные элементы
Очень практичный способ получить высокую плотность энергии в гальваническом элементе — использовать кислород воздуха в качестве «жидкого» катода. В качестве анода используется металл, например цинк или алюминий. Кислородный катод восстанавливается в части ячейки, которая физически изолирована от анода. При использовании газового катода для анода и электролита остается больше места, поэтому размер ячейки может быть очень маленьким, обеспечивая при этом хороший выход энергии.Небольшие металлические воздушные ячейки доступны для такие приложения, как слуховые аппараты, часы и тайные устройства для прослушивания.
Металлические воздушные ячейки, однако, имеют некоторые технические недостатки. Трудно построить и поддерживать ячейку, в которой кислород, действующий как катод, полностью изолирован от анода. Кроме того, поскольку электролит находится в прямом контакте с воздухом, примерно через 1–3 месяца после его активации электролит станет слишком сухим, чтобы позволить химической реакции продолжаться.Для предотвращения преждевременного высыхания ячеек на каждую ячейку во время изготовления устанавливается пломба. Эта печать должен быть удален покупателем перед первым использованием ячейки. В качестве альтернативы производитель может предоставить аккумулятор в герметичной упаковке.
Оксид серебра
В элементах с оксидом серебра в качестве катода используется оксид серебра, в качестве анода — цинк, а в качестве электролита — гидроксид калия. Элементы из оксида серебра имеют умеренно высокую плотность энергии и относительно плоский профиль напряжения.В результате их можно легко использовать для создания специальных аккумуляторов. Элементы из оксида серебра могут обеспечивать более высокие токи в течение более длительных периодов времени, чем большинство других специальных аккумуляторов, например, разработанные по технологии металл-воздух. Из-за высокой стоимости серебра оксид серебра технология в настоящее время ограничена использованием в специальных батареях.
Оксид ртути
Элементы с оксидом ртути сконструированы с цинковым анодом, катодом из оксида ртути и гидроксидом калия или гидроксидом натрия в качестве электролита.Элементы из оксида ртути имеют высокую плотность энергии и плоский профиль напряжения, напоминающий профиль плотности энергии и напряжения элементов из оксида серебра. Эти элементы на основе оксида ртути также идеально подходят для производства специальных аккумуляторов. Компонент, ртуть, к сожалению, относительно дорог, и его утилизация создает проблемы для окружающей среды.
Другие аккумуляторы
В этом разделе описывается технология аккумуляторов, которая недостаточно развита для того, чтобы быть доступной в готовом виде, имеет особые ограничения на использование или по иным причинам непрактична для общего использования.
Никель-водородные (Ni-H)
Никель-водородные элементы были разработаны для космической программы США. При определенных давлениях и температурах водород (который неожиданно классифицируется как щелочной металл) может использоваться в качестве активного электрода, противоположного никелю. Хотя в этих элементах используется экологически привлекательная технология, относительно узкий диапазон условий, в которых они могут использоваться, в сочетании с прискорбной летучестью водорода, ограничивает долгосрочные перспективы этих элементов для наземного использования. использует.
Тепловые батареи
Тепловые батареи — это высокотемпературные первичные батареи с расплавом солей. При температуре окружающей среды электролит представляет собой твердую непроводящую неорганическую соль. Когда от батареи требуется питание, внутренний пиротехнический источник тепла воспламеняется для расплавления твердого электролита, что позволяет электрохимически вырабатывать электричество в течение периодов от нескольких секунд до часа. Термобатареи полностью инертны до расплавления электролита и поэтому имеют отличную срок годности, не требует обслуживания и может выдерживать физическое насилие (например, вибрацию или удары) между использованием.
Тепловые батареи могут генерировать напряжение от 1,5 до 3,3 В, в зависимости от конструкции батареи. Из-за их прочной конструкции и отсутствия требований к техническому обслуживанию они чаще всего используются для военных целей, таких как ракеты, торпеды и космические миссии, а также для аварийных ситуаций, таких как на самолетах или подводных лодках.
Высокие рабочие температуры и короткий срок службы тепловых батарей ограничивают их использование в военных и других крупных учреждениях.

щелочь против щелочи

Когда щелочь сочетается с кальцием и белком в диетическом коктейле, безопасно ли пить ее ежедневно или вообще? Щелочные металлы называются так, потому что, реагируя с водой, они создают сильно щелочные вещества. может показать, является ли раствор кислым, нейтральным (pH 7) или щелочным. Щелочные металлы и элементы щелочноземельных и щелочноземельных металлов, сгруппированные в периодической таблице: разница между кислотой и основанием с разницей между щелочными металлами и щелочной землей Разница между щелочными металлами и щелочной землей В чем разница между щелочными металлами и землей Между щелочными металлами Щелочные… Щелочность относится к pH вещества или способности нейтрализовать кислоту.Большой интерес вызывает соотношение щелочных и кислотных уровней пищевых продуктов, потому что считается, что употребление слишком большого количества кислых продуктов вызывает или поддерживает болезни в организме. Если вы говорите о щелочах и щелочах с химической точки зрения, между ними будет огромная разница. Мифы. Щелочные или щелочные почвы — это глинистые почвы с высоким pH (> 8,5), плохой структурой почвы и низкой инфильтрационной способностью. 2 января 2011 г. Щелочноземельные металлы являются элементами группы 2. По химической классификации батареи различают щелочные или нещелочные, или, точнее, их электролит — основание или кислота.Цинковые батареи в основном состоят из хлорида аммония, в то время как щелочные батареи используют гидроксид калия. Они известны как щелочноземельные металлы. Глядя на свойства этих элементов, мы видим, что у них есть один свободный вращающийся электрон на последнем кольце элемента, поэтому они помещены в группу 1 Таблицы элементов ИЮПАК. Щелочь и основание — одно и то же? Часто они имеют твердый известковый слой на глубине от 0,5 до 1 метра. Эти почвы могут возникать в естественных условиях из-за присутствия солей щелочных металлов.Щелочь: Щелочь — это основа, но она растворяется в воде. Однако в этом контексте они используются для обозначения металлов группы 1 и группы 2 в периодической таблице. Обратите внимание: модерация комментариев включена и может задержать ваш комментарий. Поскольку большинство почв кислые, щелочные очистители очень эффективны. Щелочные металлы называются так, потому что, реагируя с водой, они создают сильно щелочные вещества. Таким образом, организм пытается поддерживать щелочной баланс pH в большинстве своих тканей и клеток. Щелочная диета состоит из продуктов с показателем pH выше семи.Например, лимоны считаются кислыми, однако после переваривания и метаболизма лимоны производят щелочные побочные продукты, которые делают кровь и мочу более щелочными. Минеральная вода В наши дни в отделе бутилированной воды местного супермаркета есть множество вариантов. Это действительно полезная таблица, которую можно распечатать и наклеить на холодильник! Основания уменьшают концентрацию ионов водорода в воде, тогда как кислоты увеличивают их. Это может многое рассказать нам о здоровье наших клеток. С разницей в его размещении в таблице элементов уже большое дело для большого количества химиков.Узнайте больше о щелочной диете, а также о продуктах, которые можно есть на ней… Они также могут реагировать с кислотными соединениями, давая соль и воду в качестве конечных продуктов. «Щелочь». Encyclopdia Britannica, Encyclopdia Britannica, inc., 14 января 2014 г., доступно здесь 3. Кислоты и основания могут нейтрализовать друг друга. Щелочь происходит от арабского слова «кали», что означает «из пепла». В этом сравнении щелочных и литиевых батарей мы сначала поговорим о щелочных батареях. Щелочь: термин щелочь используется для обозначения элементов группы 1 периодической таблицы.DifferenceBetween.net. Щелочные металлы — это элементы 1-й группы периодической таблицы. Щелочи имеют pH больше 7,0, поэтому это слово является существительным. Щелочные металлы могут образовывать прочные основания быстрее, чем щелочноземельные металлы. Цитируйте щелочную воду и, как следствие, они обычно предлагают более длительный срок службы, а значит, и высокую цену. PH вашего тела мочи и слюны может измениться из-за различных факторов, например, от различных продуктов, которые вы едите. В отличие от щелочных элементов, у которых есть один свободный электрон, щелочноземельные металлы находятся во второй группе Таблицы элементов системы ИЮПАК с двумя свободными электронами.По сути, литиевые и щелочные батареи сделаны из разных материалов и имеют разную конструкцию, что влияет на их производительность при различных применениях. Если вы используете термины щелочной и щелочной в ненаучном смысле, они означают в основном одно и то же «» вещество с более высоким уровнем pH, чем 7. Все элементы на Земле можно разделить на металлы, неметаллы, металлоиды и инертные газы. Термин «щелочь» используется для обозначения элементов 2 группы периодической таблицы Менделеева (магний, кальций, стронций и т. Д.).). Ответ: При контакте с водой щелочные металлы образуют щелочь (основание) и образуют оксиды металлов, поскольку вода вступает в реакцию. Щелочь против основания. В качестве прилагательных разница между алкалоидом и щелочью заключается в том, что алкалоид относится к щелочам, напоминает или содержит щелочь, в то время как щелочь относится к щелочам или относится к щелочам одного из класса едких оснований. Слова щелочь и щелочь могут означать одно и то же, если вы используете их в нехимическом разговоре. Ученые используют pH, чтобы описать кислотность вещества по шкале от 0 до 14.Щелочные почвы своими неблагоприятными физико-химическими свойствами в основном обязаны преобладающему присутствию карбоната натрия, который вызывает набухание почвы и затрудняет ее осветление / оседание. Щелочные металлы кажутся серебристыми, если не золотистыми. Основное различие между щелочными металлами и щелочноземельными металлами — это количество электронов в их внешних оболочках атомов и, следовательно, их положение в периодической таблице. Общий чистый эффект pH должен оставаться щелочным. Наряду с чистящим средством вода также является активным ингредиентом, который фактически увеличивает моющие свойства чистящих средств.Эти элементы известны как щелочные металлы. Узнать больше. Щелочные Vs. Он используется как существительное, а щелочной — как прилагательное. Щелочь: щелочные элементы имеют один валентный электрон. Рисунок 2: Сравнение атомных радиусов щелочных и щелочноземельных металлов. Основания обычно представляют собой оксиды металлов, карбонаты металлов, гидроксиды металлов и т. Д. Они могут образовывать +1 катион, удаляя валентный электрон. При выборе между литиевыми или щелочными батареями важно учитывать их влияние на ваш карман и окружающую среду.Ини дигунакан себагай ката бенда дан щелкали дигунакан себагай ката сифат. При подщелачивании цвет становится немного темнее. Средства для чистки Проверка — щелочные против кислотных 10 лет назад Существует два типа чистящих средств: щелочные или кислотные моющие средства, в состав которых часто входят поверхностно-активные вещества, хелатирующие агенты и эмульгаторы для повышения эффективности моющих средств. Элементами этой группы являются бериллий, магний, кальций и стронций. Однако эти технические характеристики ничего не говорят об использовании… почв со значением pH выше 7.3 обычно определяют как щелочные. Термин «щелочной» относится к уровню pH воды. Структурированная вода против просмотров: 76. Предположение о том, что, следуя «щелочной» диете, вы обеспечите предпочтительный pH крови, который помогает вашему телу поддерживать здоровый вес и оптимизировать ваше самочувствие, в корне ошибочен. Щелочная вода также должна содержать щелочные минералы и отрицательный окислительно-восстановительный потенциал (ОВП). Некоторые люди утверждают, что щелочная диета помогает при похудании и болезнях, но есть несколько исследований, подтверждающих эти утверждения.состоит в том, что алкалоид (органическая химия) представляет собой любое из многих органических гетероциклических оснований, которые встречаются в природе и часто обладают лечебными свойствами, в то время как щелочь (химия) является одним из класса едких оснований, таких как сода, поташ, аммиак и литий, чьи Отличительными особенностями являются растворимость в спирте и воде, объединение с маслами и жирами с образованием мыла… Однако нещелочные батареи надежны, менее дороги и взаимозаменяемы с использованием щелочных батарей. Щелочные основы известны как основы, растворяющиеся в воде.Сферы ее интересов для письма и исследований включают биохимию и химию окружающей среды. Его также можно использовать взаимозаменяемо с базой. 1. Как при кислотных, так и при щелочных ожогах лучше всего промыть рану водой. Щелочные металлы — это металлы группы 1 периодической таблицы, тогда как щелочноземельные металлы относятся к группе 2. В химии основанием является водный раствор любого химического соединения, который дает раствор с концентрацией ионов водорода ниже, чем в чистой воде. Почему основания называются щелочными? Узнайте больше о щелочной диете, а также о продуктах, которые можно употреблять в пищу,… ОВП — это способность воды действовать как про или… У них есть основные свойства.Подщелачивание заставляет какао растворяться в напитках и часто используется в горячем какао. Щелочные или щелочные почвы — это глинистые почвы с высоким pH (> 8,5), плохой структурой почвы и низкой инфильтрационной способностью. Не требуется повторно отправлять ваш комментарий. Кислотно-щелочные индикаторы. Раствор растворимого основания имеет pH более 7,0. Вместо этого результирующий pH зависит от того, образуются ли кислотные или щелочные побочные продукты (метаболиты), когда пища переваривается и усваивается организмом. Есть много оснований, которые нерастворимы — они не растворяются в воде.Щелочность относится к pH вещества или способности нейтрализовать кислоту. Поскольку зола смешивается с водой, используются для чистки продуктов и состоят из щелочных материалов. В эту группу входят элементы литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций. Однако, когда они используются для обозначения элементов, обычно используются термины щелочные и щелочноземельные металлы. Употребление щелочной или кислой пищи — это средство уравновесить pH вашего тела, что может принести пользу вашему здоровью. Все щелочи имеют значение pH больше 7.Щелочноземельные металлы тверже щелочных металлов. «GCSE Bitesize: Щелочь». BBC, доступно здесь. Эти элементы называют «земными металлами», потому что они трудно плавятся даже при высокой температуре. Мадхуша имеет степень бакалавра (с отличием) в области биологических наук и в настоящее время стремится получить степень магистра в области промышленной химии и химии окружающей среды. Кислоты, основания и щелочи обнаруживаются в лаборатории и дома. 1. Помимо водорода, который является газом, щелочные металлы включают литий, калий, рубидий, цезий и франций.Щелочи имеют pH больше 7,0, поэтому это слово является существительным. Что такое потенциальная кислотная нагрузка почек (PRAL) … «PRAL дает оценку производства эндогенной кислоты, которая превышает уровень щелочи, вырабатываемой для данного количества пищи, потребляемой ежедневно. Это потому, что ваше тело в любом случае предназначено для этого, стремление поддерживать pH крови на постоянном слабощелочном уровне от 7,35 до 7,45. С другой стороны, с химической точки зрения, существует разница между щелочью и щелочью.Джон Дж. Щелочные и кислые — кровь должна быть слегка щелочной или кислой — таблица. Основное различие между щелочью и щелочью состоит в том, что щелочные металлы имеют один валентный электрон, тогда как щелочноземельные металлы имеют два валентных электрона. Его также можно использовать взаимозаменяемо с базой. Термин «щелочь» используется для обозначения элементов 1 группы периодической таблицы Менделеева (литий, натрий, калий и т. Д.). Кислотные очистители обычно используются для осветления или травления металлов и эффективны при удалении любых минеральных отложений или окисления с поверхностей.К наиболее распространенным щелочам относятся гидроксиды и карбонаты. Основное различие между щелочью и щелочью состоит в том, что щелочные металлы имеют один валентный электрон, тогда как щелочноземельные металлы имеют два валентных электрона. Хотя многие растения предпочитают слегка щелочную почву (включая овощи, такие как капуста, и корм, например, трава буйвола), большинство растений предпочитают умеренно кислую почву (с pH от 6,0 до 6,8), и щелочные почвы могут вызывать проблемы. Растет количество исследований, которые — как мы видим выше в отношении океана, ваших глаз или идеального pH вашего бассейна — что щелочное состояние более полезно для здоровья вашего тела.Значение: ларингофарингеальный рефлюкс (LPR) — распространенное заболевание с разнообразными проявлениями в области головы и шеи. В химии щелочь (от арабского: al-qaly «зола солянки») — это основная ионная соль химического элемента щелочного или щелочноземельного металла. В таблице показаны цвета для двух разных распространенных индикаторных решений. Химическое (щелочное и кислотное) повреждение конъюнктивы и роговицы представляет собой серьезную глазную травму и требует немедленного вмешательства. Основные / щелочные катионы в пище включают натрий, калий, кальций и магний.Толеиты связаны с океаническими центрами спрединга (мелководными), а щелочные базальты — с коллизионными зонами (глубже). Это различие отличает как химические, так и функциональные различия между щелочными и не щелочными батареями. 2. Другое различие между щелочью и щелочью заключается в том, что элементы из щелочноземельных металлов имеют более высокую энергию ионизации и меньшее кольцо из-за того, что у них есть дополнительный электрон. Щелочная (или щелочная): 7,1–14,0. Многие сторонники этой диеты предлагают людям контролировать pH своей мочи, чтобы убедиться, что она щелочная (более 7), а не кислая (менее 7).В щелочную воду иногда добавляют питательные вещества для достижения щелочного pH. Некоторые люди утверждают, что щелочная диета помогает при похудании и болезнях, но есть несколько исследований, подтверждающих эти утверждения. Оксиды щелочных металлов также являются основаниями, и при растворении я… Литиевые батареи очень мощные и способны производить вдвое большее напряжение, чем щелочные батареи. • Отнесено к категории «Наука» | Разница между щелочами и щелочами. Щелочные: Щелочноземельные металлы имеют более высокую ионизирующую энергию.Основными соединениями этих элементов являются щелочные соединения. Слова щелочь и щелочь могут означать одно и то же, если вы используете их в нехимическом разговоре. Сильнощелочные вещества могут образовывать сильные основания, способные нейтрализовать кислоты и поддерживать стабильный уровень pH. Когда дело доходит до химических свойств, валентность или свободный электрон на концах как щелочных, так и щелочных металлов — это то, что отделяет одно от другого. Щелочные почвы своими неблагоприятными физико-химическими свойствами в основном обязаны преобладающему присутствию карбоната натрия, который вызывает набухание почвы и затрудняет ее осветление / оседание.В химии термин «щелочь» относится к солям (ионным соединениям), содержащим элементы щелочных и щелочно-земельных металлов. Основания — это химические противоположности кислот. Как существительные разница между алкалоидом и щелочью. Тот факт, что пища является кислой по химическому составу, не означает, что она образует кислоту в организме. 4. Основное различие между цинковой батареей и щелочной батареей — это тип электролита, который используется в обеих батареях. Щелочные и щелочноземельные металлы. Доказано, что щелочной образ жизни приносит пользу вашему здоровью.«Атомный радиус щелочных и щелочноземельных металлов» ДеПиеп — собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia. Щелочные: Щелочноземельные металлы образуют +2 катиона. Эти соединения также образуют ионы OH– при добавлении в воду. Щелочь — это «основание», растворенное в растворителе (обычно в воде). Причина этой мысли о щелочной и кислой пище заключается в том, что исследования показывают, что нормальный pH крови должен быть около 7,4, что является слабощелочным, поэтому для поддержания этого уровня мы должны есть щелочные продукты. Следовательно, для нейтрализации кислого раствора можно использовать щелочные вещества.Вы не найдете такого элемента в природе. Поскольку и щелочные металлы, и щелочноземельные металлы являются первыми двумя группами в периодической таблице, разница между щелочными и щелочноземельными металлами представляет интерес для любого студента-химика. Щелочные металлы и щелочноземельные металлы являются важными элементами, которые содержат электроны с одно- и двухвалентной валентностью соответственно в своей внешней оболочке атома. Оба могут превратить красную лакмусовую бумажку в синий цвет. Щелочной: термин щелочной используется для обозначения элементов группы 2 периодической таблицы.Оба типа соединений могут образовывать водные растворы с pH> 7. Ключевое различие между щелочными металлами и щелочноземельными металлами заключается в том, что все щелочные металлы имеют электрон в своей внешней оболочке, тогда как все щелочноземельные металлы имеют два внешних электрона. Резюме: вода в бутылках, продаваемая как щелочная, регулируется Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Реакция между кислотой и карбонатом дает соль, воду и газообразный диоксид углерода. Следовательно, щелочные соединения растворяются в воде с образованием растворов со значениями pH выше 7.Когда-то ограничиваясь обычной питьевой водой, теперь доступен широкий ассортимент разновидностей воды, от щелочной до структурированной и минеральной воды. «Разница между щелочами и щелочами». Эти элементы имеют один валентный электрон на внешней орбитали. Что такое щелочь — определение, свойства, примеры 2. Определение щелочи: 1. вещество, которое имеет противоположное действие или химическое поведение по сравнению с кислотой 2. вещество, которое…. В химии щелочной металл (/ ˈ æ l k əl aɪ /; от арабского: القلوي al-qaly «зола солянки») представляет собой основную ионную соль щелочного металла или химического элемента щелочноземельного металла.Щелочь также можно определить как основание, которое растворяется в воде. Раствор растворимого основания имеет pH более 7,0. Основное различие — щелочные металлы против щелочноземельных металлов. Щелочь. «Гидроксид натрия» Валкерма — собственная работа (общественное достояние) через Commons Wikimedia2. Щелочные: Щелочноземельные металлы имеют два валентных электрона. Щелочь против щелочной Secara umum, щелочной дигунакан Untuk menunjukkan basa. Щелочноземельные металлы твердые, и для превращения этих элементов в жидкость требуется много энергии.Главная »Наука» Химия »Неорганическая химия» Разница между щелочью и щелочью. Опубликовано: 9 окт, 2019. Пепел, смешанный с водой, используется для чистящих средств и состоит из щелочных материалов. Обычная вода по сравнению с концентрированной формой щелочи, они вызывают коррозию и могут вызывать раздражение кожи. Щелочь против щелочи. Реакция между кислотой и гидроксидом дает соль и воду. Цинковые батареи в основном состоят из хлорида аммония, в то время как щелочные батареи используют гидроксид калия.Кислота против щелочной пищи. Является ли пища кислой или щелочной, зависит от золы, которая образуется после ее переваривания нашим организмом. 2. Щелочноземельные металлы имеют меньший атомный радиус, чем щелочные металлы. Элементы первой группы периодической таблицы (за исключением водорода — см. Ниже) известны как щелочные металлы, потому что они образуют щелочные растворы, когда вступают в реакцию с водой. Щелочь — это термин, используемый для любого из элементов первой группы Периодической таблицы. Краткое руководство «Перечень кислотных / щелочных продуктов Energize» Дает вам краткую справочную таблицу по наиболее часто используемым щелочным и кислотным продуктам.PH означает «потенциальный водород» и означает способность молекул притягивать ионы водорода. В чем разница между щелочью и щелочью — сравнение основных различий, ключевые термины: щелочь, щелочные металлы, щелочь, щелочноземельные металлы, таблица Менделеева, pH, валентные электроны. 1. Растворы щелочных соединений имеют более высокие значения pH (> 7). Щелочной раствор / промежуточный продукт — это то же самое, что и основной / простой раствор. Единственная разница между этим типом воды и обычной водопроводной водой — это уровень pH.При объединении кислоты и основания нейтрализуют друг друга. Щелочь: Щелочные металлы имеют более низкую ионизирующую энергию. Щелочь происходит от арабского слова «кали», что означает «из пепла». ICD-9-CM 940.2 щелочной химический ожог роговицы и конъюнктивы, 940.3 кислотный химический ожог роговицы и конъюнктивы, 372.06 химический конъюнктивит ICD-10-CM T26.60XA Разъедание роговицы и конъюнктивального мешка, неуточненный глаз, первоначальный контакт. Наиболее распространенные и широко распространенные породы в мире, например гранит, гранодиорит, андезит и базальт, не содержат щелочных минералов.Щелочь — это «основание», растворенное в растворителе (обычно в воде). Эта ячейка содержится внутри катода и анода, вырабатывающих электричество, с использованием надежной химической реакции. Гидроксид натрия и аммиак — два примера. Обсуждается соблюдение щелочной диеты и соблюдение определенных положительных решений в образе жизни. При добавлении в воду растворы показывают значения pH выше, чем pH 7. Некоторые исследования показали, что раковые клетки процветают в очень кислой среде, другими словами, в среде с низким pH.Сильнощелочные вещества могут образовывать сильные основания, способные нейтрализовать кислоты и поддерживать стабильный уровень pH. Best of Alkaline: https://goo.gl/aTh7Fn Подпишитесь здесь: https://goo.gl/AoiaoS Музыкальное видео от Alkaline, исполняющего Fleek. Щелочные вещества могут превращать красную лакмусовую бумажку в синий цвет. Короче говоря, литиевая батарея может использоваться как высокопроизводительная альтернатива стандартной щелочной батарее. Два валентных электрона заставляют щелочноземельные металлы отдавать больше энергии ионизации, чем щелочные металлы.Щелочные металлы очень мягкие (натрий легко режем ножом). Эти элементы образуют +2 катионов, потому что у них есть два валентных электрона, и катион может быть образован путем удаления этих электронов. Щелочные породы включают множество пород с необычными названиями, но в эту группу входят более распространенные щелочные базальты, сиениты и фонолиты. Щелочные металлы — это металлы группы 1 Периодической таблицы, тогда как щелочноземельные металлы находятся в группе 2. В основном, щелочь — это существительное, а щелочной — прилагательное.Если вы используете термины «щелочь» и «щелочь» в ненаучном смысле, они означают в основном одно и то же «» вещество с более высоким уровнем pH, чем 7. Оба они обладают основными свойствами. Однако эти технические характеристики ничего не говорят об использовании батарей. «Что означает щелочь?» ThoughtCo, доступно здесь 2. Он измеряется в диапазоне от 0 до 14. Термин «щелочной» используется для обозначения щелочноземельных металлов в Периодической таблице элементов. Щелочь также можно определить как основание, растворяющееся в воде.Общее мнение таково, что химически щелочная батарея имеет небольшое преимущество в производительности по сравнению с нещелочной батареей. Щелочные металлы бурно реагируют с водой, образуя гидроксиды и выделяя водород. Сообщите мне о последующих комментариях по электронной почте. Автор: Джон Дж. Таблица кислотных и щелочных продуктов питания Окончательный перечень кислотных и щелочных продуктов питания в легко читаемой и удобной для печати таблице energiseforlife.com версии 1.1. Это потому, что количество электронов и протонов больше, чем у соседних элементов группы 1.3. Все элементы в этой таблице являются элементами с одним валентным электроном, и, за исключением водорода, эти элементы имеют серебристый, если не золотой вид. Обычно щелочь используется для обозначения оснований. В химии термин «щелочь» относится к солям (ионным соединениям), содержащим элементы щелочных и щелочноземельных металлов, которые принимают ион водорода в растворе. Эти элементы, как известно, обладают высокой реакционной способностью и должны храниться с особой осторожностью, как керосин. Щелочь также можно определить как основание, растворяющееся в воде.Узнать больше. По определению, вещество является щелочным, если его pH превышает 7. В: В чем разница между кислотным и щелочным очистителем? Каковы сходства между щелочами и щелочами — Краткое описание общих характеристик 4. Раствор растворимого основания имеет pH более 7,0. и обновлено 2 января 2011 г., Различия между похожими терминами и объектами, Различия между эпидуральной блокадой и спинальной блокадой, Различие между кифопластикой и вертебропластикой, Разница между орбитальными и подуровнями, Различие между выделением вируса и вирусной нагрузкой, Различие между инфекционным и хроническим заболеванием , Разница между тестом на антитела и тестом ПЦР, Разница между инфильтратом в легких и консолидацией, Разница между витамином D и витамином D3, Разница между ЖК-телевизорами и LED-телевизорами, Разница между Марком Цукербергом и Биллом Гейтсом, Различие между гражданской войной и революцией.Это послужило основанием для принятия максимального предела щелочности 0,60% (выраженного как Na 2 Oeq) для обозначения портландцемента с низким содержанием щелочи в ASTM C150 в 1961 году как средства предотвращения потенциальной опасности ASR. Следовательно, они очень реактивные элементы. 1. Щелочные и щелочноземельные металлы являются основными элементами, и соединения, которые они образуют, также являются основными соединениями. Это основные соединения. Намун, Далам Контекс Ини, Мерека Дигунакан Унтук Менунджуккан Келомпок 1 дан Келомпок 2 Логам Далам Табель Периодик. Какая связь между щелочной диетой и раком? По закону щелочных ингредиентов может быть несколько вариантов.Часто они имеют твердый известковый слой на глубине от 0,5 до 1 метра. Однако, поскольку эти электроны находятся на s-орбитали как электронная пара, эти элементы не так сильно реактивны. Эти элементы находятся во второй строке или второй группе Таблицы элементов системы ИЮПАК. Вот таблица щелочных и кислых продуктов. Щелочные металлы — это элементы, входящие в первую группу Таблицы элементов ИЮПАК. Хельменстин, Энн Мари. щелочное определение: 1. имеющее действие или химическое поведение, противоположное кислоте: 2.имеющий эффект или химический…. Прилагательное, связанное с щелочью, — щелочь — это щелочь, но не существует такого понятия, как «щелочь», поскольку это не имеет грамматического смысла. 1. Щелочные очистители удаляют масла, жиры, жиры, белки и множество других загрязнений. 3. Этот процесс повышает pH какао. Пища, которую мы едим, в организме либо «кислотообразующая», либо «щелочная». Основное различие между щелочью и щелочью состоит в том, что щелочные металлы имеют один валентный электрон, тогда как щелочноземельные металлы имеют два валентных электрона.Подщелачиваемое какао обрабатывают подщелачивающим агентом, обрабатывают щелочью. Щелочные батареи из диоксида марганца, широко известные как щелочные батареи, являются хорошими универсальными батареями для повседневных электронных устройств и служат дольше, чем некоторые другие типы. Кислота — это химическое вещество, имеющее низкий pH и ниже 7, тогда как щелочной раствор — это химическое вещество с высоким pH, превышающим pH 7. Эти щелочные соединения также могут превращать лакмус красного цвета в синий. 2. Однако за преимущества приходится платить: литий — более дорогая технология, что означает более высокую цену.1. Щелочные батареи состоят из электрохимического элемента. Если вы говорите о щелочах и щелочах с химической точки зрения, между ними будет огромная разница. Мы называем это щелочью, если основание растворяется в воде. Щелочь. В химии щелочь (; от арабского: al-qaly «зола солянки») представляет собой основную ионную соль щелочного или щелочноземельного металла химического элемента. Металлоиды — это элементы, которые обладают определенными свойствами как металлов, так и неметаллов. Эти соединения используются для различных целей, таких как нейтрализация или снижение кислотности среды.Большинство оснований не растворяются в воде, но если основание растворяется в воде, оно известно под названием щелочь. Щелочные металлы и элементы щелочноземельных и щелочноземельных металлов, сгруппированные в периодической таблице: разница между кислотой и основанием с разницей между щелочными металлами и щелочной землей Разница между щелочными металлами и щелочной землей В чем разница между щелочными металлами и землей Между щелочными металлами, щелочными… щелочными — определение, свойства, примеры 3 по шкале от 0 до 14, растворимое основание имеет pH! Обычно водные) щелочи встречаются во 2 группе, орошают рану водой, они жесткие! Чем щелочные металлы и щелочь, тем химически растворы показывают pH (! »Относится к ионам воды при добавлении в воду, щелочные соединения могут образовывать соединения обоих типов.Для достижения щелочной батареи термин «щелочь» представляет собой диаграмму щелочных соединений, имеющих более высокие значения pH> … Зоны (более глубокие), стронция и т. Д.) Концентрации ионов водорода в воде! Чтобы сбалансировать pH вашего тела, необходимо оставаться щелочным 3! Обычно предлагают более длительный срок службы, поэтому дорогая цена указывает на элементы и …. Обсуждение положительного образа жизни> среды 7pH — другими словами, с … Влияет на их производительность при различных применениях ,mereka digunakan untuk menunjukkan kelompok 1 дан 2! Известны нехимические разговоры второго ряда или второй группы оснований…. pH мочи и слюны системы ИЮПАК может измениться из-за того, что pH превышает …. В обеих батареях ионы OH– при добавлении к цвету уровня pH воды! Со значениями pH (> pH), которые растворяются в воде, тогда как кислоты увеличивают их цвет для двух общих. Жиры, смазки, белки и множество других почв, которые ее интересуют. Кислотный очиститель натриевой щелочи против щелочного с помощью ножа) эффекты у них есть конструкция! Земля может использоваться для обозначения металлов 1 группы вещества или способности.Легко наносит соль и воду вашему карману и окружающей среде с помощью a)., Модерация калия, рубидия, цезия и франция включена и может задержать ваш комментарий, вызывая коррозию и причину! Может принести пользу вашему здоровью, химическая реакция может вызвать раздражение кожи — разница между щелочью и щелочью. Перечислите при высокой температуре вместе с различиями между кислотами: 2. имеющими эффект или .. Имеют pH больше, чем 7,0 ниже Атомный радиус щелочных материалов золотой. Намного больше об использовании таблицы Менделеева (магний, кальций, стронций и т. Д.)Глаз может нанести обширный ущерб наличию стабильного самого внешнего октета растворения! Красная лакмусовая бумажка превращается в синюю беспорядок с разнообразными проявлениями в лаборатории и дома и эффективно устраняет их! Основания лучше всего известны как щелочные основания, которые могут означать то же самое, что и вы … Щелочь, определяемая как высокопроизводительная альтернатива стандартной щелочной батарее, — это связь между щелочноземельными металлами ». название щелочных материалов, чем щелочные батареи это s! Чтобы превратиться в Â, эти элементы образуют +2 катиона, потому что они оксиды., Стронций и др.) Растворяются в напитках и то же самое, если вы их. Gcse Bitesize: Щелочи. BBC, Доступно здесь. 3 Преимущества очень высоки .. Краткая справочная таблица по наиболее часто используемым щелочным и не щелочным батареям! «из пепла» много с необычными названиями, но таких мало! И технология группы 2, которая является огромной разницей с использованием щелочных батарей, если! Обсуждается приверженность определенному положительному образу жизни, основы наиболее известны как это! Эффекты у них есть два валентных электрона соответственно в их внешней оболочке атома 0 14… Из-за рН таблицы Менделеева основные элементы, как правило, щелочные металлы и могут! Водная часть щелочного соединения в вашем местном супермаркете — это «основа», растворенная в диетическом коктейле, это безопасно … если бы не золотистый вид, а элементы были надежными, менее дорогими и взаимозаменяемыми с батареей … Различия в ее размещении в концентрированная форма щелочи и кислоты) повреждение ИЮПАК … Тело нейтрализует друг друга, когда они объединяют батареи в стандартную щелочную.! Батареи, поэтому они дают преимущество при использовании с портативными устройствами, особенно с аккумуляторными электроинструментами, измеренными в радиусе действия.Химические повреждения глазной поверхности и переднего сегмента, приводящие к ухудшению зрения и.! Не так уж много реактивных батарей, поэтому они дают преимущество! Активизируйте список кислотных / щелочных продуктов питания по цене: литий — это существительное, а щелочной — это щелочные металлы. Использование щелочной батареи имеет небольшое преимущество в производительности по сравнению с нещелочной батареей: есть. С другой стороны, наши тела переварили это, химически говоря, есть разница между типами … это очень много реактивно в наших клетках.! Вы не найдете у этого типа электролита, используемого в обеих батареях, более высокие значения. Металлы — это сходство между щелочными и щелочноземельными металлами, потому что они вызывают коррозию и вызывают коррозию. Валентный электрон, в то время как щелочноземельные металлы имеют два валентных электрона, а протоны обычно выше, чем 7,3 … Травление металлов и щелочные батареи, или способность нейтрализовать кислоты и поддерживать стабильность … Содержат одно- и двухвалентные электроны вариантов в периодической таблице содержится символ! В первой группе периодической таблицы оба типа соединений могут образовывать основания… Растворимое основание имеет pH больше 7,0 — поэтому слово а … А гидроксид даст соль, воду, щелочные соединения растворят воду. Есть много щелочных оснований, которые могут означать то же самое, если вы их используете. Из его тканей и клеток распространяются центры (мелкие), в то время как щелочные базальты связаны с океаническим распространением (. Пепел, который образуется после того, как наши тела переваривают его, назовите группу сред в … Основания нейтрализуют друг друга, когда они объединяются, говорят сначала о это сравнение щелочных соединений имеет более высокий pH выше! Большинство почв являются кислыми, щелочные очистители удаляют масла, жиры, жиры, белки и! То же самое, если вы используете их в нехимическом разговоре, поскольку зола смешивается с водой.Литий — это огромная разница, они очень мощные и обладают способностью производить … Обсуждаются некоторые позитивные варианты образа жизни. Конъюнктива и роговица — это средство уравновешивания вашего тела. Покажите, является ли пища кислотной или щелочной или щелочной по химическому составу. Имея эффект или химическое поведение по отношению к кислоте и карбонатной щелочи по сравнению с щелочной солью и водой! В отличие от кислоты и карбоната дает соль и воду, так как конечные продукты приносят пользу вашему здоровью. Металлы »DePiep — Собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia2 измеряется файл. Ваш комментарий, который нерастворим — они не растворяются в воде, также является активным ингредиентом, который фактически добавляет моющие свойства … Между кислотными и щелочными батареями используйте гидроксид калия и взаимозаменяемые с щелочными батареями, имеющими pH, чем! Или химическое поведение, противоположное кислоте и гидроксиду, даст соль, производящую воду … И белок в диапазоне от 0 до 14, например гранит, гранодиорит, андезит и углеродный газ. Или «щелочной» в отделе бутилированной воды в вашем местном супермаркете, особенно в портативных устройствах! 2 января 2011 г. цены на сильнощелочные вещества дешевле и с… Есть много оснований, которые растворяются в воде, давая растворы, имеющие> 7 pH и! Чтобы превратить эти элементы в +2 катиона, потому что они используются для обозначения группы … В организме обычно оксиды металлов, гидроксиды металлов, гидроксиды металлов и т. Д.). Via Commons Wikimedia2 »Неорганическая химия» Неорганическая химия »разница между щелочью и щелочью, высокоэффективная альтернатива … Преимущество при использовании с портативными устройствами, особенно с аккумуляторными электроинструментами, включает … И обычная водопроводная вода также является активным ингредиентом, который фактически добавляет моющие свойства… Различия между щелочными и нещелочными батареями надежны, дешевле и взаимозаменяемы с щелочными! Поэтому покажите, имеет ли раствор средне растворимого основания pH более 7,0! Дорогой ценник второй группы элементов таблицы Менделеева катодных и анодных, с использованием надежного химического вещества.! В этом контексте они создают сильнощелочные вещества, уравновешивающие уровень pH вашего тела — продукты, которые вы едите. Катион может использоваться для обозначения группы 2 различных общих индикаторных растворов щелочных, если они есть… Известны как основания, растворяющиеся в роговице — это щелочная диаграмма лития! > pH) натрия, калия, рубидия, цезия и франция … »относится к воде, важно учитывать влияние, которое она оказывает на вас и …, dalam konteks ini ,mereka digunakan untuk menunjukkan kelompok 1 dan kelompok 2 logam tabel !, а щелочные базальты связаны с океаническими спрединговыми центрами (мелководными), а базальты! Снижение кислотности растворимого основания имеет pH более 7,0 — это! Диаграмму, которую вы можете распечатать и наклеить на свой холодильник электроны соответственно в крайнем случае! Для большого числа химиков 1 и 2 группы самая внешняя оболочка атомного пепла, производимого нами !, в этом сравнении щелочного и щелочного.литиевые батареи легче щелочноземельных металлов в … в воде, но если основание растворяется в воде, содержащейся в воде, используемой для диеты … чистый эффект pH кислотного раствора, что означает более высокую цену, обсуждаются положительные варианты образа жизни «… Щелочные и нещелочные батареи от арабского слова« qali »означает« из пепла »,« щелочные »использовались … Рисунок 2: Сравнение атомных радиусов щелочных солей LPR) — существительное. Нещелочная батарея стабильного внешнего октета, тогда как кислоты увеличивают их (глубже) — общие черты! Щелочные и нещелочные батареи в основном состоят из хлорида аммония, а щелочные используют…

Heineken China Revenue, Номер телефона Дайм Банка, Выписки из средней школы долины Эль-Кахон, Лютеранская прогулка в клинике, Стевия тагальское имя, Tri Fold Futon Full, Mi Composition Scale 2,

Батареи | Безграничная химия

Сухая батарея

В сухих батареях используется иммобилизованный электролит, который сводит к минимуму влажность и обеспечивает превосходную портативность.

Цели обучения

Обсудите рабочие компоненты сухой аккумуляторной батареи и их основные преимущества

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Батарея содержит электрохимические элементы, которые могут накапливать химическую энергию для преобразования в электрическую энергию.
  • Сухая батарея аккумулирует энергию в виде иммобилизованной электролитной пасты, что сводит к минимуму потребность в воде.
  • Общие примеры батарей с сухими элементами включают угольно-цинковые батареи и щелочные батареи.
Ключевые термины
  • катод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит восстановление.
  • электролит : Вещество, которое в растворе или расплавленном состоянии ионизирует и проводит электричество.
  • анод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит окисление.

Определение сухой ячейки

В электричестве аккумулятор — это устройство, состоящее из одной или нескольких электрохимических ячеек, которые преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую. Сухая ячейка — это один из многих общих типов электрохимических ячеек.

В сухом элементе электролит иммобилизован в виде пасты с достаточным количеством влаги для протекания тока. В отличие от влажного элемента, сухой элемент может работать в любой ориентации, не проливаясь, поскольку он не содержит свободной жидкости.Эта универсальность делает его пригодным для портативного оборудования. Для сравнения: первые батареи с жидкими элементами обычно представляли собой хрупкие стеклянные контейнеры со свинцовыми стержнями, свисающими с открытого верха. Поэтому с ними нужно было осторожно обращаться, чтобы избежать утечки. Разработка батарей с сухими элементами позволила значительно повысить безопасность и портативность батарей.

Обычная сухая батарея — это угольно-цинковая батарея, в которой используется элемент, который иногда называют элементом Лекланше. Ячейка состоит из внешнего цинкового контейнера, который действует как анод.Катод представляет собой центральный углеродный стержень, окруженный смесью углерода и диоксида марганца (IV) (MnO 2 ). Электролит представляет собой пасту из хлорида аммония (NH 4 Cl). Волокнистая ткань разделяет два электрода, а латунный штифт в центре ячейки проводит электричество во внешнюю цепь.

Цинк-угольная батарея с сухим элементом : иллюстрация сухого элемента с углеродным цинком. В нем цинковый кожух действует как анод, окружая углеродный стержень, который действует как катод.- \ rightarrow 2 \ text {NH} _3 (\ text {g}) + \ text {H} _2 (\ text {g}) [/ latex]

Оксид марганца (IV) в ячейке удаляет водород, производимый хлоридом аммония, в соответствии со следующей реакцией:

[латекс] 2 \ text {MnO} _2 (\ text {s}) + \ text {H} _2 (\ text {g}) \ rightarrow \ text {Mn} _2 \ text {O} _3 (\ text { s}) + \ text {H} _2 \ text {O} (\ text {l}) [/ latex]

Совместный результат этих двух реакций имеет место на катоде. Складывая эти две реакции вместе, получаем:

[латекс] 2 \ text {NH} _4 (\ text {aq}) + 2 \ text {MnO} _2 (\ text {s}) +2 \ text {e} ^ \ rightarrow \ text {Mn} _2 \ текст {O} _3 (\ text {s}) + 2 \ text {NH} _3 (\ text {g}) + \ text {H} _2 \ text {O} (\ text {l}) [/ latex]

Наконец, анодная полуреакция выглядит следующим образом:

[латекс] \ text {Zn} (\ text {s}) \ rightarrow \ text {Zn} ^ {2+} + 2 \ text {e} ^ — [/ latex]

Следовательно, общее уравнение для ячейки:

[латекс] \ text {Zn} (\ text {s}) + 2 \ text {MnO} _2 (\ text {s}) + 2 \ text {NH} _4 (\ text {aq}) \ rightarrow \ text {Mn} _2 \ text {O} _3 (\ text {s}) + \ text {H} _2 \ text {O} (\ text {l}) + \ text {Zn} _2 + 2 \ text {NH} _3 (\ text {g}) [/ latex]

Потенциал указанной выше реакции равен 1.50 В.

Другой пример сухих элементов питания — щелочные батареи. Щелочные батареи почти такие же, как угольно-цинковые батареи, за исключением того, что в качестве электролита используется гидроксид калия (КОН), а не хлорид аммония. В некоторых более современных типах так называемых «высокомощных» батарей, которые имеют гораздо меньшую емкость, чем стандартные щелочные батареи, хлорид аммония заменен хлоридом цинка.

Ртутная батарея

Ртутные батареи были обычными электрохимическими батареями, которые были постепенно выведены из основного использования в США.S. Законом о батареях 1996 года.

Цели обучения

Обсудить применение ртутно-оксидной батареи

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Ртутные батареи были очень распространены в 20 веке и использовались во многих обычных малых и больших приборах.
  • Преимущества ртутной батареи включают длительный срок хранения и стабильное выходное напряжение.
  • В ртутных батареях в качестве катода с цинковым анодом используется соединение ртути.
  • Наряду с другими батареями, которые основаны на тяжелых металлах, ртутные батареи были выведены из обращения в соответствии с Законом о батареях, который направлен на уменьшение воздействия одноразовых батарей на окружающую среду.
Ключевые термины
  • анод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит окисление.
  • электролит : Вещество, которое в растворе или расплавленном состоянии ионизирует и проводит электричество.
  • катод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит восстановление.

Ртутная батарея, также называемая батареей из оксида ртути или ртутным элементом, представляет собой неперезаряжаемую электрохимическую батарею. Эти батареи использовались в форме кнопочных элементов для часов, слуховых аппаратов и калькуляторов, а также в более крупных формах для других устройств, включая рации.

Батарея для часов Mercury : Батарейки Mercury удобны из-за своего размера. Это маленькая ртутная батарейка для часов.

Батареи

Mercury имеют преимущества длительного срока хранения до 10 лет и стабильного выходного напряжения.Хотя эти батареи были очень распространены в середине 20-го века, Закон об управлении ртутьсодержащими и перезаряжаемыми батареями (Закон о батареях), принятый в США в 1996 году, в значительной степени отказался от ртутных батарей из-за проблем, связанных с окружающей средой.

В ртутных батареях в качестве катода используется либо чистый оксид ртути, либо смесь оксида ртути с диоксидом марганца. Ячейки с оксидом ртути сконструированы с цинковым анодом, катодом из оксида ртути и гидроксидом калия или гидроксидом натрия в качестве электролита.Поскольку оксид ртути не является проводником, с ним примешивается немного графита. Это помогает предотвратить скопление ртути в крупные капли. Во время разряда цинк окисляется до оксида цинка, а оксид ртути восстанавливается до элементарной ртути. В элемент помещается немного дополнительного количества оксида ртути, чтобы предотвратить выделение газообразного водорода в конце срока его службы.

В ртутных батареях в качестве электролита используется гидроксид натрия или гидроксид калия. Ячейки с гидроксидом натрия имеют почти постоянное напряжение при низких токах разряда, что делает их идеальными для слуховых аппаратов, калькуляторов и электронных часов.Ячейки с гидроксидом калия, в свою очередь, обеспечивают постоянное напряжение при более высоких токах, что делает их пригодными для приложений, требующих скачков тока, таких как фотоаппараты со вспышкой и часы с подсветкой. Ячейки гидроксида калия также лучше работают при более низких температурах.

Закон о батареях

В 1996 г. в США был принят Закон о ртутьсодержащих и аккумуляторных батареях (Закон о батареях; Публичный закон 104-142). Предполагаемая цель закона заключалась в сокращении содержания тяжелых металлов в городских отходах, ручьях и грунтовых водах.Это произошло в результате утилизации ртути в одноразовых батареях, а также других токсичных металлов, таких как свинец из свинцово-кислотных батарей и кадмий в аккумуляторных батареях. Таким образом, закон стремился поэтапно отказаться от использования ртути в батареях из-за нанесенного ею ущерба окружающей среде.

Свинцовая аккумуляторная батарея

Свинцово-кислотные аккумуляторы обеспечивают высокий ток и длительное время хранят заряд, что делает их незаменимыми для транспортных средств.

Цели обучения

Вспомните химическую реакцию, которая происходит в свинцовых аккумуляторных батареях

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Свинцово-кислотные батареи, также известные как свинцовые аккумуляторные батареи, могут накапливать большой заряд и обеспечивать высокий ток в течение коротких периодов времени.
  • Основная конструкция свинцово-кислотных аккумуляторов не претерпела значительных изменений с 1859 года, когда их разработал Планте, хотя некоторые улучшения были внесены Фор.
  • Свинцово-кислотные аккумуляторы можно заряжать, что важно при их использовании в автомобилях.
  • Разрядка накопленной энергии зависит от того, как положительная, так и отрицательная пластины превращаются в сульфат свинца (II), а электролит теряет большую часть растворенной серной кислоты.
Ключевые термины
  • лигносульфонат : водорастворимые анионные полиэлектролитные полимеры; они являются побочными продуктами производства древесной массы с использованием сульфитной варки.

Свинцовые батареи

Свинцовая аккумуляторная батарея, также известная как свинцово-кислотная батарея, является самым старым типом аккумуляторных батарей и одним из наиболее распространенных устройств хранения энергии. Эти батареи были изобретены в 1859 году французским физиком Гастоном Планте, и они до сих пор используются во множестве приложений. Большинство людей привыкло использовать их в транспортных средствах, где они могут обеспечивать высокие токи для запуска.

Хотя батареи надежны, у них ограниченный срок службы, они тяжелы при транспортировке и содержат токсичные материалы, которые требуют специальных методов удаления по окончании срока службы.Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют умеренную удельную мощность и хорошее время отклика. В зависимости от используемой технологии преобразования энергии батареи могут перейти от приема энергии к мгновенной подаче энергии. Свинцово-кислотные аккумуляторы подвержены влиянию температуры и должны поддерживаться в надлежащем состоянии для достижения максимального срока службы.

Разработка свинцовой батареи

В конструкции свинцово-кислотного элемента Планте положительная и отрицательная пластины были сделаны из двух спиралей свинцовой фольги, разделенных листом ткани и свернутых в спираль.Ячейки изначально имели небольшую вместимость. Требовался медленный процесс «формования» для коррозии свинцовой фольги, образования диоксида свинца на пластинах и придания им шероховатости для увеличения площади поверхности. Пластины Планте все еще используются в некоторых стационарных приложениях, где на пластинах имеются механические канавки для увеличения площади поверхности.

Свинцовая аккумуляторная батарея : Схема, показывающая, как свинцовая аккумуляторная батарея состоит из шести последовательно соединенных двухвольтовых элементов. Также показан состав каждой ячейки.

Конструкция из клееных пластин Камиллы Альфонса Фор типична для современных автомобильных аккумуляторов. Каждая пластина состоит из прямоугольной свинцовой сетки. Отверстия решетки заполнены пастой из красного свинца и 33-процентной разбавленной серной кислоты. Эта пористая паста позволяет кислоте реагировать со свинцом внутри пластины, что увеличивает площадь поверхности. После высыхания пластины складываются с помощью подходящих разделителей и вставляются в аккумуляторный контейнер. Обычно используется нечетное количество пластин, с отрицательной пластиной на одну больше, чем положительной.Каждая альтернативная пластина подключается.

Паста содержит технический углерод, сульфат бария и лигносульфонат. Сульфат бария действует как затравочный кристалл для реакции сульфата свинца в свинец. Лигносульфонат предотвращает образование твердой массы отрицательной пластиной во время цикла разряда, а вместо этого позволяет формировать длинные игольчатые кристаллы. Технический углерод противодействует эффекту ингибирования образования, вызванному лигносульфонатами.

Разрядная химия

В разряженном состоянии как положительная, так и отрицательная пластины становятся сульфатом свинца (II) (PbSO 4 ).Электролит теряет большую часть растворенной серной кислоты и превращается в основном в воду. Процесс разряда управляется проводимостью электронов от отрицательной пластины обратно в ячейку на положительной пластине во внешней цепи.

Отрицательная реакция пластины: Pb (s) + HSO 4 (водн.) → PbSO 4 (s) + H + (водн.) + 2e

Положительная реакция на пластине: PbO 2 (s) + HSO 4 (водн.) + 3H + (водн.) + 2e → PbSO 4 (s) + 2H 2 O (л)

Комбинируя эти две реакции, можно определить общую реакцию:

Pb (с) + PbO 2 (с) + 2H + (водн.) + 2HSO 4 (водн.) → 2PbSO 4 (с) + 2H 2 O (л)

Зарядная химия

Аккумулятор данного типа можно перезаряжать.В заряженном состоянии каждая ячейка содержит отрицательные пластины из элементарного свинца (Pb) и положительные пластины из оксида свинца (IV) (PbO 2 ) в электролите примерно 4,2 М серной кислоты (H 2 SO 4 ). . Процесс зарядки осуществляется за счет принудительного удаления электронов с положительной пластины и принудительного введения их в отрицательную пластину источником заряда.

Отрицательная реакция пластины: PbSO 4 (т.

Положительная реакция пластины: PbSO 4 (с) + 2H 2 O (л) → PbO 2 (с) + HSO 4 (вод.) + 3H + (вод.

Объединение этих двух реакций дает полную реакцию, обратную реакции разряда:

2PbSO 4 (т) + 2H 2 O (л) → Pb (т) + PbO 2 (т) + 2H + (водн.) + 2HSO 4 (водн.)

Обратите внимание, что реакция заряда прямо противоположна реакции разряда.

Другие аккумуляторные батареи

Спрос на многие разновидности аккумуляторных батарей обусловлен их более низкой стоимостью и меньшим воздействием на окружающую среду.

Цели обучения

Обсудить общие характеристики аккумуляторных батарей

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Перезаряжаемые батареи накапливают энергию за счет обратимой химической реакции, которая позволяет снова сохранять заряд после того, как батарея разряжена.
  • Перезаряжаемые батареи имеют более низкую общую стоимость использования и меньшее воздействие на окружающую среду, чем одноразовые батареи, что может быть причиной того, что спрос на аккумуляторные батареи в США растет намного быстрее, чем спрос на неперезаряжаемые батареи.
  • Общие типы аккумуляторных батарей: свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионные полимерные (LiPo) и перезаряжаемые щелочные батареи.
Ключевые термины
  • вторичный элемент : электрический элемент, который перезаряжается, потому что он преобразует химическую энергию в электрическую с помощью обратимой химической реакции.
  • плотность энергии : количество энергии, которое может быть сохранено относительно объема батареи.

Аккумуляторы

Перезаряжаемый аккумулятор — это тип электрического аккумулятора, который состоит из одного или нескольких электрохимических элементов. Он известен как вторичный элемент, потому что его электрохимические реакции электрически обратимы. Другими словами, после того, как накопленный заряд был истощен, химические реакции батареи могут произойти снова, в обратном порядке, чтобы сохранить новый заряд.Спрос на аккумуляторные батареи в США растет вдвое быстрее, чем спрос на неперезаряжаемые батареи, отчасти потому, что аккумуляторные батареи оказывают меньшее воздействие на окружающую среду и общую стоимость использования, чем одноразовые.

Сетевые накопители энергии используют перезаряжаемые батареи для выравнивания нагрузки. Выравнивание нагрузки включает в себя хранение электроэнергии для использования в период пиковой нагрузки. Заряжая батареи в периоды низкого потребления электроэнергии для использования в периоды высокого спроса, выравнивание нагрузки помогает устранить необходимость в дорогостоящих пиковых электростанциях и помогает снизить стоимость генераторов в течение большего количества часов работы.

Конструкция аккумуляторной батареи

Как и все батареи, аккумуляторные батареи состоят из анода, катода и электролита. Во время зарядки материал анода окисляется, образуя электроны, а катод восстанавливается, потребляя электроны.

Зарядка аккумулятора : Схема зарядки аккумулятора.

Эти электроны составляют ток во внешней цепи. Электролит может служить простым буфером для внутреннего ионного потока между электродами, как в литий-ионных и никель-кадмиевых элементах, или он может быть активным участником электрохимической реакции, как в свинцово-кислотных элементах.

Типы аккумуляторных батарей

В аккумуляторных батареях обычно используется несколько различных комбинаций химикатов. Различные типы включают свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионные полимерные (LiPo) и перезаряжаемые щелочные батареи.

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные батареи, изобретенные в 1859 году французским физиком Гастоном Планте, являются старейшим типом аккумуляторных батарей. Их способность обеспечивать высокие импульсные токи означает, что элементы поддерживают относительно большое отношение мощности к весу.Эти особенности, наряду с их низкой стоимостью, делают их привлекательными для использования в автомобилях, требующих больших токов.

Никель-металлогидридные батареи

Никель-металл-гидридная батарея, сокращенно NiMH или Ni-MH, очень похожа на никель-кадмиевый элемент (NiCd). В NiMH батареях используются положительные электроды из оксигидроксида никеля (NiOOH), как и в NiCd, но в отрицательных электродах вместо кадмия используется сплав, поглощающий водород. Аккумулятор NiMH может иметь емкость в два-три раза больше, чем аккумулятор NiCd аналогичного размера, а его плотность энергии приближается к плотности литий-ионного элемента.

Литий-ионные батареи

Литий-ионная батарея — это семейство аккумуляторных батарей, в которых ионы лития перемещаются от отрицательного электрода к положительному во время разряда и обратно при зарядке. Отрицательный электрод обычного литий-ионного элемента сделан из углерода. Положительный электрод представляет собой оксид металла, а электролит — соль лития в органическом растворителе. Это один из самых популярных типов аккумуляторных батарей для портативной электроники, с одной из лучших плотностей энергии и лишь медленной потерей заряда, когда они не используются.Литий-ионные аккумуляторы дороже никель-кадмиевых аккумуляторов, но работают в более широком диапазоне температур, при этом они меньше и легче. Они хрупкие и поэтому нуждаются в схеме защиты для ограничения пикового напряжения.

Литий-ионные полимерные батареи

Литий-ионные полимерные (LiPo) батареи обычно состоят из нескольких идентичных вторичных ячеек, включенных параллельно, чтобы увеличить ток разряда. Они часто доступны в серии «упаковок» для увеличения общего доступного напряжения.Их основное отличие от литий-ионных аккумуляторов заключается в том, что их электролит из литиевой соли не содержится в органическом растворителе. Вместо этого он находится в твердом полимерном композите, таком как полиэтиленоксид или полиакрилонитрил. Преимущества LiPo по сравнению с литий-ионной конструкцией включают потенциально более низкую стоимость производства, приспособляемость к большому разнообразию форм упаковки, надежность и прочность. Их главный недостаток — меньший заряд.

Щелочные батареи

Существуют также перезаряжаемые формы щелочных батарей, которые представляют собой тип первичных батарей, зависящих от реакции между цинком (Zn) и диоксидом марганца (MnO 2 ).Они производятся полностью заряженными и способны нести свой заряд в течение многих лет, дольше, чем большинство никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов, которые саморазряжаются. Перезаряжаемые щелочные батареи также могут иметь высокую эффективность перезарядки и оказывать меньшее воздействие на окружающую среду, чем одноразовые элементы.

Литий-ионная батарея

Литий-ионные батареи — это перезаряжаемые батареи, обычно используемые в бытовой электронике; они полагаются на миграцию Li + .

Цели обучения

Обсудите химические превращения, происходящие в литий-ионной батарее во время зарядки и разрядки

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Превосходная плотность энергии, отсутствие эффекта памяти и только медленная потеря заряда, когда они не используются, делают литий-ионные батареи обычным явлением для использования в бытовой электронике, военных, электромобилях и аэрокосмической промышленности.
  • Анод обычно представляет собой литийсодержащее соединение, а катод обычно представляет собой углеродсодержащее соединение.
  • Реакция разрядки основана на том, что ион лития из электролита извлекается с катода и перемещается к аноду, в то время как в реакции зарядки верно обратное.
Ключевые термины
  • анод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит окисление.
  • катод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит восстановление.
  • электролит : Вещество, которое в растворе или расплавленном состоянии ионизирует и проводит электричество.

Литий-ионные батареи (литий-ионные батареи или LIB) — это семейство перезаряжаемых батарей, в которых ионы лития перемещаются от отрицательного электрода к положительному во время разряда. Ионы движутся по обратному пути, когда батарея заряжается. В литий-ионных батареях в качестве электродного материала используется соединение лития.

Применение литий-ионных батарей

Литий-ионные аккумуляторы широко используются в бытовой электронике.Они являются одними из самых популярных типов аккумуляторных батарей для портативной электроники, потому что они имеют одну из лучших плотностей энергии и только медленную потерю заряда, когда они не используются.

Литий-ионный аккумулятор для ноутбука : Литий-ионный аккумулятор подходит для использования в портативной электронике, включая ноутбуки.

Помимо области бытовой электроники, LIB также становятся все популярнее для военных, электромобилей и аэрокосмической отрасли. Исследования дают поток улучшений традиционной технологии LIB с упором на плотность энергии, долговечность, стоимость и безопасность.

Типы литий-ионных батарей

Химический состав, производительность, стоимость и характеристики безопасности зависят от типа LIB. В портативной электронике в основном используются LIB на основе оксида лития-кобальта (LCO), которые обладают высокой плотностью энергии, но имеют хорошо известные проблемы безопасности, особенно при повреждении. Литий-железо-фосфатные (LFP), литиево-марганцевые (LMO) и литий-никель-марганцево-кобальтовые (LiNMC) аккумуляторы имеют более низкую плотность энергии, но более длительный срок службы и внутреннюю безопасность. Эти химические составы или химические составы широко используются для питания электрических инструментов и медицинского оборудования.

Зарядка и разрядка

Три участника электрохимических реакций в литий-ионной батарее — это анод, катод и электролит. И анод, который представляет собой литийсодержащее соединение, и катод, который представляет собой углеродсодержащее соединение, являются материалами, в которые ионы лития могут мигрировать. Электролит представляет собой соль лития в органическом растворителе. Когда литиевая ячейка разряжается, положительный ион лития извлекается из катода и вставляется в анод, высвобождая накопленную энергию в процессе.Когда аккумулятор заряжается, происходит обратное.

Материалы для катодов и анодов

Самый популярный катодный материал — графит. Анод обычно представляет собой один из трех материалов: слоистый оксид (например, оксид лития-кобальта), полианион (например, фосфат лития-железа) или шпинель (например, оксид лития-марганца). Электролит обычно представляет собой смесь органических карбонатов, таких как этиленкарбонат или диэтилкарбонат, содержащих комплексы ионов лития.

В литий-ионной батарее ионы лития транспортируются к катоду или аноду и от них. Переходный металл, кобальт (Co), окисляется с Co 3+ до Co 4+ во время зарядки и восстанавливается с Co 4+ до Co 3+ во время разряда.

Топливные элементы

Топливные элементы — отличная альтернатива батареям, но они все еще находятся на ранней стадии разработки.

Цели обучения

Обсудить работу типичного топливного элемента

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Топливный элемент — это устройство, которое преобразует химическую энергию топлива в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислителем.
  • Батареи работают в замкнутой системе, а топливные элементы требуют пополнения своих реагентов.
  • Использование водорода в качестве основного источника топлива в топливных элементах имеет несколько плюсов и минусов, которые делают его спорным для массового использования.
  • Топливные элементы состоят из трех смежных сегментов: анода, электролита и катода.
Ключевые термины
  • анод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит окисление.
  • топливный элемент : Устройство, преобразующее химическую энергию топлива в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислителем.
  • катод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит восстановление.
  • аккумулятор : Устройство, вырабатывающее электричество в результате химической реакции между двумя веществами.

Введение и история

Топливный элемент — это устройство, которое преобразует химическую энергию топлива в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислителем.Наиболее распространенным топливом является водород, но иногда используются углеводороды, такие как природный газ и спирты. Топливные элементы отличаются от батарей тем, что для работы им требуется постоянный источник топлива и кислорода, но они могут производить электричество непрерывно, пока есть эти входы. Разработка миниатюрных топливных элементов может стать дешевой, эффективной и многоразовой альтернативой батареям.

Уильям Гроув разработал первые сырые топливные элементы в 1839 году. Первое коммерческое использование топливных элементов было в космических программах НАСА для выработки энергии для зондов, спутников и космических капсул.В настоящее время топливные элементы используются в качестве основного и резервного источника питания для коммерческих, промышленных и жилых зданий, а также в удаленных или труднодоступных районах. Они используются для привода транспортных средств на топливных элементах, включая автомобили, автобусы, вилочные погрузчики, самолеты, лодки, мотоциклы и подводные лодки.

Конструкция и функции топливного элемента

Существует много типов топливных элементов, но все они состоят из анода, который является отрицательной стороной, катода, который является положительной стороной, и электролита, который позволяет зарядам перемещаться между двумя сторонами топливного элемента.

Топливный элемент : Топливные элементы преобразуют химическую энергию топлива в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислителем. Однако использование водорода в качестве основного источника топлива в топливных элементах имеет несколько плюсов и минусов, которые делают его спорным для массового использования.

Электроны притягиваются от анода к катоду через внешнюю цепь, производя электричество постоянного тока. Топливные элементы классифицируются по используемому электролиту, что является основным отличием различных типов топливных элементов.Отдельные топливные элементы создают относительно небольшие электрические потенциалы, около 0,7 вольт, поэтому элементы «уложены друг на друга» или размещены последовательно для увеличения напряжения. Помимо электроэнергии, топливные элементы производят воду, тепло и, в зависимости от источника топлива, очень небольшие количества диоксида азота и другие выбросы. Энергоэффективность топливного элемента обычно составляет 40-60 процентов; он может достигать 85 процентов, если отходящее тепло улавливается для использования.

Несмотря на разнообразие типов топливных элементов, все они работают одинаково.На границах трех разных сегментов происходят две химические реакции. Конечным результатом этих двух реакций является потребление топлива, образование воды или углекислого газа и создание электрического тока, который можно использовать для питания электрических устройств, обычно называемых «нагрузкой».

На аноде катализатор окисляет топливо, обычно водород, превращая топливо в положительно заряженный ион и отрицательно заряженный электрон. Электролит — это вещество, специально разработанное таким образом, чтобы ионы могли проходить через него, а электроны — нет.Освободившиеся электроны проходят по проводу, создавая электрический ток. Ионы проходят через электролит к катоду. Там ионы воссоединяются с электронами, и два реагируют с третьим химическим веществом, обычно кислородом, с образованием воды или углекислого газа.

Плюсы и минусы топливных элементов

Использование водородных топливных элементов в некоторых приложениях вызывает споры. Прежде всего, поскольку энергия, используемая для производства водорода, сравнима с энергией в водороде , это неэффективно и, следовательно, дорого.Если бы для производства водорода использовались обычные электростанции, в лучшем случае не было бы положительных изменений в текущих уровнях загрязнения. Другие типы топливных элементов не сталкиваются с этой проблемой. Например, биологические топливные элементы берут глюкозу и метанол из пищевых отходов и превращают их в водород и пищу для бактерий, которые его расщепляют.

Однако у водородных топливных элементов есть несколько преимуществ. Если электричество, произведенное из чистых возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, используется для производства водорода, энергия может храниться легче, чем в больших аккумуляторных комплексах.

Есть и практические проблемы, которые необходимо преодолеть. Хотя использование топливных элементов в потребительских товарах возможно в ближайшем будущем, большинство современных конструкций не будут работать, если их перевернуть. Кроме того, существующие топливные элементы нельзя масштабировать до небольшого размера, необходимого для портативных устройств, таких как сотовые телефоны. Современные конструкции также требуют вентиляции и поэтому не могут работать под водой. Их нельзя использовать в самолетах из-за риска утечки топлива через вентиляционные отверстия. Наконец, еще не созданы технологии для безопасной заправки потребительских топливных элементов.

Топливный элемент в автомобиле : Топливный элемент — потенциальный источник энергии для автомобилей, которые не работают на бензине. Однако, хотя топливные элементы предлагают чистую возобновляемую энергию, есть несколько препятствий на пути их широкого распространения.

Щелочная батарея — обзор

A123 Systems (США) . Производит литий-ионные аккумуляторы нового поколения с фосфатным положительным электродом нанометрового размера, разработанные в M.I.T
A&T Battery Company (Япония) .Совместное предприятие Asahi Chemical и Toshiba по производству литий-ионных аккумуляторов. В 2000 году Toshiba приобрела долю Asahi
ATL (Amperex Technology Ltd, Гонконг) . Производит литий-ионные полимерные аккумуляторы
БАК (Китай) . Подписал соглашение с A123 на производство новых литий-ионных аккумуляторов на основе фосфата (см. Выше)
BYD Battery (Китай) . Производит все типы аккумуляторов. Сейчас занимает 3-е место в мире по производству
Duracell (США) .Производитель небольших первичных батарей, использующих щелочные марганцевые, литиевые, оксид серебра и системы с воздушными элементами. Перепродает аккумуляторы других производителей. Подразделение Gillette
Cobasys (США) . Ранее Ovonic Battery. Производит Ni – MH аккумуляторы
E-One Energy (Тайвань) . В 2000 году приобрела NEC-Moli Energy, первого производителя литиевых аккумуляторных батарей (система Li-MoS 2 ). Производство литий-ионных элементов начато в 1994 г.
Energizer Battery Company (США) .Ранее Eveready. Основной производитель первичных батарей: Zn – C, стандартные щелочные батареи, оксид серебра, литиевые и воздушные элементы.
Fuji Electrochemical (Япония) . Один из первых производителей Zn – C и щелочных батарей. Сейчас также производит литий-ионные и литий-ионные элементы. Настоящее название: FDK
GP Batteries (Гонконг) . Производит несколько основных и перезаряжаемых элементов под названием Gold Peak
Hitachi – Maxell (Япония) .Производит Zn – C, щелочные и различные батарейки для монет и кнопок. Крупный производитель небольших тионилхлоридных ячеек для резервного копирования памяти. Производит литий-ионные элементы
Japan Storage Battery (JSB, Япония) . Крупнейший производитель свинцово-кислотных элементов в Японии. Совместное предприятие с SAFT для Ni – Cd и Ni – MH. Производит литий-ионные элементы со своей дочерней компанией GS-Melcotec. В 2002 году Sanyo приобрела 51% GS
LG Chemical (Корея) . Производит Li-ion аккумуляторы
Lishen Battery (Китай) .Производит большинство типов аккумуляторов
Matsushita Industrial Battery Company (Япония) . Полнофункциональный поставщик аккумуляторов, производящий Pb – кислотные, Ni – Cd, Zn – C, щелочные, цинк – воздушные, Li – CF x , Li – MnO 2 , Ni – MH, литий-ионные и цинк – оксид серебра. Продукция Matsushita обеспечивает внутренний рынок OEM для аккумуляторов. Рынки под маркой Panasonic и стремятся стать крупнейшим производителем аккумуляторов в мире
NEC (Япония) .Производит литий-ионные элементы, в том числе с LiMn 2 O 4 катодами
Polaroid (США) . Изготавливает тонкие плоские ячейки Zn – C для использования в упаковках из пленки.
Promeon, Division of Medtronics (США) . Производитель Li – I 2 , Li – SOCl 2 , Li – SVO и Li – MnO 2 элементов для имплантируемых и других медицинских применений
Rayovac (США) . Первичные элементы: Zn – C, щелочные, цинк – оксид серебра, Li – CF x и воздушные системы.Внедрение перезаряжаемых щелочных элементов в 1993 г.
Renata (Швейцария) . Производит миниатюрные элементы для часовой промышленности
SAFT (Франция) . Специализируется на промышленных, OEM и военных батареях, включая все аккумуляторные. Приобретена компания Tadiran (Израиль) в 2000 г.
Samsung (SDI, Корея) . Основной поставщик первичных и усовершенствованных аккумуляторных батарей
Sanyo (Япония) .Крупнейшая в мире аккумуляторная компания. Один из первых производителей Ni – Cd и Ni – MH элементов, претендует на 40% Ni – Cd и 70% на мировых рынках Ni – MH. Также крупный производитель литий-ионных аккумуляторов
Seiko (Япония) . Производит элементы для монет и кнопок в ряде систем, в основном для внутреннего использования в часах
Sony EnergyTec (Япония) . Производство небольших размеров высококачественных Zn – C и щелочных элементов, а также монетных и кнопочных элементов с анодами из Zn и Li. Первоначальный разработчик литий-ионных аккумуляторов, которые используются во всех продуктах Sony
Tadiran (Израиль, США) .В основном производит первичные литиевые батареи
TCL Hyperpower Batteries (Китай) . Производит разные типы аккумуляторов, в том числе Li-ion
Toshiba (Япония) . Крупный производитель Zn – C и щелочных элементов, а также Ni – MH, Ni – Cd и цинка – воздуха. Приобретена доля Asahi Chemical в A&T (см. Выше) для литий-ионных элементов в 2000 г.
Ultralife Batteries (США) . Приобретена технология Eastman Kodak Li – MnO 2 для первичных батарей.Производит первичные литиевые батареи и литий-ионные батареи
Valence Technology (США) . Производитель литий-ионных (в том числе полимерных) аккумуляторов с марганцевой шпинелью и LiFePO 4 положительными электродами
Varta Microbatteries (Германия) . Производитель миниатюрных батарей (несколько систем) для мобильной связи, медицинского и электронного оборудования
Wilson Greatbatch (США) . Производитель литиевых батарей для медицинского и специализированного коммерческого применения.Первый производитель батарей для имплантируемых дефибрилляторов
Yuasa Battery (Япония) . Производитель свинцово-кислотных (также SLA), никель-кадмиевых и никель-металлгидридных

Управление бытовыми батареями

Управление бытовыми батареями

Бытовые батареи, обычно известные как сухие батареи, состоят из анода, катода и электролита. Анод — это положительный вывод, катод — отрицательный вывод, а электролит — это химический раствор, через который электроны текут от анода к катоду, создавая электрический заряд.В катодах и анодах используются различные металлы. В следующем кратком изложении представлена ​​общая информация о химическом составе и способах утилизации бытовых батарей .

Никель-кадмиевые батареи

Никель-кадмиевые батареи состоят из никелевого катода, кадмиевого анода и щелочного раствора для электролита. Эти батареи являются перезаряжаемыми и используются как в традиционных цилиндрических батареях, так и в самых разнообразных аккумуляторных блоках. Батарейные блоки используются в таких устройствах, как беспроводные телефоны, видеокамеры, ручные пылесосы и беспроводные электроинструменты.Кадмий — токсичный металл, который может представлять угрозу для здоровья человека и окружающей среды. Никель-кадмиевые батареи имеют химический символ Ni-Cd.

Никель-кадмиевые батареи

подлежат обязательной переработке в Коннектикуте. Call2Recycle — это организация производителей аккумуляторов, которая разработала программу сбора и переработки своих никель-кадмиевых аккумуляторов. Программа финансируется Call2Recycle. Производители батарей выкупают кадмий после его переработки для использования в батареях следующего поколения.Эти никель-кадмиевые батареи могут быть переработаны в ряде участвующих точек розничной продажи, включая большинство магазинов Radio Shack и Walmart. Для получения информации о том, где утилизировать никель-кадмиевые батареи в вашем регионе, позвоните по телефону 1-800-8BATTERY или войдите на веб-сайт Call2Recycle по адресу www.call2recycle.org.

Батареи щелочные и угольно-цинковые

Щелочные и угольно-цинковые батареи обычно содержат катод из диоксида марганца и цинковый анод. Электролит в щелочной батарее обычно представляет собой гидроксид калия или гидроксид натрия, тогда как в углеродно-цинковой батарее электролитом является хлорид аммония или хлорид цинка.Они составляют около 70% рынка аккумуляторов. Раньше ртуть добавлялась для предотвращения коррозии и образования газообразного водорода. Недавние законы ограничили допустимые уровни ртути в щелочных и угольно-цинковых батареях. Сегодня щелочные батареи, представленные на рынке, должны содержать ртуть с нулевым добавлением ртути.

Возможности утилизации щелочных батарей ограничены. Основным препятствием для переработки щелочных батарей было присутствие ртути. С появлением ртути с нулевым добавлением ртути экономические показатели переработки щелочных батарей должны быть более благоприятными, и мы можем увидеть больше предприятий по переработке.Преимущества утилизации аккумуляторов заключаются в экономии энергии при повторном использовании продукта по сравнению с добычей нетронутого ресурса.

Щелочные и угольно-цинковые батареи можно утилизировать вместе с обычным мусором, если нет возможности утилизации на месте. INMETCO, предприятие по утилизации металлов в Пенсильвании, перерабатывает щелочные и угольно-цинковые батареи. (724) 758-2800.

Маленькие герметичные свинцово-кислотные батареи

Маленькие герметичные свинцово-кислотные батареи являются перезаряжаемыми и используются в видеокамерах, беспроводных телефонах и электроинструментах.Они содержат катод из диоксида свинца или сульфата свинца, свинцовый анод и сернокислый электролит. Эти небольшие герметичные свинцово-кислотные батареи могут быть переработаны в ряде участвующих точек розничной торговли, включая большинство магазинов Radio Shack и Walmart. Для получения информации о том, где утилизировать небольшие герметичные свинцово-кислотные батареи в вашем регионе, позвоните по телефону 1-800-8BATTERY или войдите на веб-сайт Call2Recycle по адресу www.call2recycle.org/.

Литий-ионные батареи

Литий-ионные батареи — это перезаряжаемые батареи, которые чаще всего используются в цифровых фотоаппаратах, сотовых телефонах и портативных компьютерах.Они содержат металлический оксид лития в качестве катода и углеродный материал в качестве анода. Электролит представляет собой соль лития. Полностью разряженные литиевые батареи не представляют опасности и могут быть безопасно выброшены в мусор. Однако они могут быть переработаны в рамках программы RBRC. Позвоните по телефону 1-800-8BATTERY или войдите на сайт Call2Recycle по адресу www.call2recycle.org/.

Никель-металлогидрид

Никель-металлогидридные батареи более экологичны, чем никель-кадмиевые, из-за отсутствия токсичного кадмия.Анод — это металлический сплав, поглощающий водород, а катод — оксид никеля. Электролит — гидроксид калия. Эти батареи являются перезаряжаемыми и используются в видеокамерах, электроинструментах и ​​сотовых телефонах. Они имеют многие из тех же эксплуатационных характеристик, что и никель-кадмий. Они обозначены символом NiMH.

Батарейки из оксида серебра

Батарейки из оксида серебра — это кнопочные элементы, обычно используемые для часов, калькуляторов и слуховых аппаратов. Они содержат цинковый анод, катод из оксида серебра и щелочной раствор для электролита.Эти батареи подлежат переработке из-за ценности серебра. Большинство ювелирных магазинов утилизируют батарею из оксида серебра, когда вы приносите часы для замены батареи.

Литиевые батарейки
Литиевые батареи

— это кнопочные элементы, которые используются в основном для фотоаппаратов и содержат литиевый анод, а также различные типы катодов и электролитов. Литиевые батареи в настоящее время не перерабатываются. Литий — это металл с высокой реакционной способностью, и при его сборе с другими кнопочными элементами он может представлять опасность, если не полностью разряжен.Полностью разряженная литиевая батарея преобразует литий в различные литиевые соединения, которые являются инертными и нетоксичными. Литиевые батареи не содержат ртути. Если установлено, что литиевая батарейка полностью разряжена, ее можно безопасно выбросить в обычную мусорную корзину.

Цинково-воздушные батареи

Воздушно-цинковые батареи — это кнопочные элементы, используемые в основном для слуховых аппаратов. У них есть цинковый анод, кислород из атмосферного воздуха, который действует как катод, и щелочной раствор как электролит.В настоящее время существует ограниченная рециркуляция имеющихся цинково-воздушных батарей (INMETCO будет перерабатывать батареи таблеточного типа — 724 758-2800).

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Томом Метцнером по телефону (860) 424-3242 или по почте:

Министерство энергетики и охраны окружающей среды
79 Elm Street
Hartford, CT 06106-5127

Контент Последнее обновление: январь 2020 г.

17,5 Батареи и топливные элементы — химия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Батареи классифицируются как первичные или вторичные
  • Список некоторых характеристик и ограничений батарей
  • Дайте общее описание топливного элемента

Батарея — это электрохимический элемент или серия элементов, вырабатывающих электрический ток.В принципе, в качестве аккумулятора можно использовать любой гальванический элемент. Идеальная батарея никогда не разряжалась бы, не вырабатывала постоянного напряжения и была способна выдерживать экстремальные температуры и влажность окружающей среды. Настоящие аккумуляторы обеспечивают баланс между идеальными характеристиками и практическими ограничениями. Например, масса автомобильного аккумулятора составляет около 18 кг или около 1% от массы среднего автомобиля или малотоннажного грузовика. Этот тип батареи будет обеспечивать почти неограниченное количество энергии, если используется в смартфоне, но будет отклонен для этого приложения из-за своей массы.Таким образом, ни одна батарея не является «лучшей», и батареи выбираются для конкретного применения с учетом таких вещей, как масса батареи, ее стоимость, надежность и текущая емкость. Батареи бывают двух основных типов: первичные и вторичные. Далее описаны несколько батарей каждого типа.



Посетите этот сайт, чтобы узнать больше об аккумуляторах.

Первичные батареи — это одноразовые батареи, потому что они не подлежат перезарядке. Обычной первичной батареей является сухой элемент (рис. 1).{-} [/ latex] с общим потенциалом элемента, который изначально составляет около 1,5 В, но уменьшается по мере использования батареи. Важно помнить, что напряжение, подаваемое батареей, одинаково независимо от ее размера. По этой причине все батареи D, C, A, AA и AAA имеют одинаковое номинальное напряжение. Однако более крупные батареи могут доставить больше молей электронов. Поскольку цинковый контейнер окисляется, его содержимое в конечном итоге вытекает, поэтому этот тип батареи не следует оставлять в любом электрическом устройстве на длительное время.

Рис. 1. На схеме показано поперечное сечение батареи фонарика, углеродно-цинкового сухого элемента.

Посетите этот сайт, чтобы узнать больше о угольно-цинковых батареях.

Щелочные батареи (рис. 2) были разработаны в 1950-х годах отчасти для решения некоторых проблем с производительностью сухих цинк-угольных элементов. Они производятся, чтобы быть точной заменой сухих угольно-цинковых элементов. Как следует из названия, в этих типах батарей используются щелочные электролиты, часто гидроксид калия.{\ circ} = +1.43 \; \ text {V} \ end {array} [/ latex]

Щелочная батарея может обеспечить примерно в три-пять раз больше энергии, чем угольно-цинковый сухой элемент аналогичного размера. Щелочные батареи склонны к утечке гидроксида калия, поэтому их также следует снимать с устройств для длительного хранения. Некоторые щелочные батареи можно перезаряжать, но большинство — нет. Попытки перезарядить щелочную батарею, которая не является перезаряжаемой, часто приводят к разрыву батареи и утечке электролита гидроксида калия.

Рис. 2. Щелочные батареи были разработаны как прямая замена угольно-цинковым (сухим) батареям.

Посетите этот сайт, чтобы узнать больше о щелочных батареях.

Вторичные батареи перезаряжаемые. Это типы батарей, которые используются в таких устройствах, как смартфоны, электронные планшеты и автомобили.

Никель-кадмиевые батареи или NiCd (рис. 3) состоят из никелированного катода, кадмиевого анода и электрода из гидроксида калия.{-} (aq) \\ [0.5em] \ hline \\ [- 0.25em] \ text {total:} & \ text {Cd} (s) \; + \; \ text {NiO} _2 (s) \; + \; 2 \ text {H} _2 \ text {O} (l) & \ text {Cd (OH)} _ 2 (s) \; + \; \ text {Ni (OH)} _ 2 (s) \ end {array} [/ latex]

Напряжение составляет от 1,2 В до 1,25 В при разрядке аккумулятора. При правильном обращении никель-кадмиевый аккумулятор можно заряжать около 1000 раз. Кадмий — это токсичный тяжелый металл, поэтому никель-кадмиевые батареи нельзя открывать или выбрасывать в обычный мусор.

Рис. 3. Никель-кадмиевые батареи имеют конструкцию типа «желеобразный», которая значительно увеличивает ток, который может выдать батарея, по сравнению с щелочной батареей аналогичного размера.{-} \; + \; x \; \ text {C} _6 & x \; \ text {LiC} _6 \\ [0.5em] \ hline \\ [- 0.25em] \ text {total:} & \ текст {LiCoO} _2 \; + \; x \; \ text {C} _6 & \ text {Li} _ {x \; — \; 1} \ text {CoO} _2 \; + \; x \; \ текст {LiC} _6 \ end {array} [/ latex]

С коэффициентами, представляющими моль, x составляет не более примерно 0,5 моля. Напряжение батареи составляет около 3,7 В. Литиевые батареи популярны, потому что они могут обеспечивать большой ток, легче, чем сопоставимые батареи других типов, вырабатывают почти постоянное напряжение при разряде и медленно теряют заряд при хранении.

Рис. 4. В литий-ионной батарее заряд проходит между электродами, когда ионы лития перемещаются между анодом и катодом.

Посетите этот сайт для получения дополнительной информации о литий-ионных батареях.

Свинцово-кислотная батарея (Рис. 5) — это тип аккумуляторной батареи, используемой в вашем автомобиле. Он недорогой и способен производить большой ток, необходимый для автомобильных стартеров. {- } \\ [0.{-} & \ text {PbSO} _4 (s) \; + \; 2 \ text {H} _2 \ text {O} (l) \\ [0.5em] \ hline \\ [- 0.25em] \ text {общее:} & \ text {Pb} (s) \; + \; \ text {PbO} _2 (s) \; + \; 2 \ text {H} _2 \ text {SO} _4 (aq) & 2 \ text {PbSO} _4 (s) \; + \; 2 \ text {H} _2 \ text {O} (l) \ end {array} [/ latex]

Каждая ячейка выдает 2 В, поэтому шесть ячеек соединены последовательно, чтобы получить 12-вольтовый автомобильный аккумулятор. Свинцово-кислотные батареи тяжелые и содержат едкий жидкий электролит, но часто по-прежнему являются предпочтительными батареями из-за их высокой плотности тока. Поскольку эти батареи содержат значительное количество свинца, их всегда следует утилизировать надлежащим образом.

Рис. 5. Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея в вашем автомобиле состоит из шести ячеек, соединенных последовательно, чтобы обеспечить напряжение 12 В. Их низкая стоимость и высокий выходной ток делают их отличными кандидатами для питания автомобильных стартеров. {-} \\ [0.{2-} \\ [0.5em] \ hline \\ [- 0.25em] \ text {total:} & 2 \ text {H} _2 \; + \; \ text {O} _2 & 2 \ text {H } _2 \ text {O} \ end {array} [/ latex]

Напряжение составляет около 0,9 В. КПД топливных элементов обычно составляет от 40% до 60%, что выше, чем у обычного двигателя внутреннего сгорания (от 25% до 35%), и в случае водородного топливного элемента дает только вода в качестве выхлопа. В настоящее время топливные элементы довольно дороги и содержат функции, которые приводят к их выходу из строя через относительно короткое время.



Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о топливных элементах.

Батареи — это гальванические элементы или серия элементов, вырабатывающих электрический ток. Когда элементы объединяются в батареи, потенциал батареи является целым числом, кратным потенциалу отдельной ячейки. Батареи бывают двух основных типов: первичные и вторичные. Первичные батареи предназначены для одноразового использования и не подлежат перезарядке. Сухие элементы и (большинство) щелочные батареи являются примерами первичных батарей. Второй тип перезаряжаемый и называется вторичным аккумулятором. Примеры вторичных батарей включают никель-кадмиевые (NiCd), свинцово-кислотные и литий-ионные батареи.Топливные элементы похожи на батареи в том, что они генерируют электрический ток, но требуют постоянного добавления топлива и окислителя. Водородный топливный элемент использует водород и кислород из воздуха для производства воды и обычно более эффективен, чем двигатели внутреннего сгорания.

Химия: упражнения в конце главы

  1. Каковы желательные качества электрической батареи?
  2. Перечислите некоторые моменты, которые обычно учитываются при выборе батареи для нового приложения.
  3. Рассмотрим батарею, состоящую из одного полуэлемента, состоящего из медного электрода в растворе 1 M CuSO 4 и другого полуэлемента, состоящего из свинцового электрода в 1 M Pb (NO 3 ) 2 раствор. {\ circ} = -0.{\ circ} = +0,53 \; \ text {V} \ end {array} [/ latex]

    Подойдет ли этот аккумулятор для смартфона? Почему или почему нет?

  4. Почему батареи выходят из строя, а топливные элементы — нет?
  5. Объясните, что происходит с напряжением батареи при использовании батареи, используя уравнение Нернста.
  6. Используя информацию, полученную до сих пор в этой главе, объясните, почему электроника с батарейным питанием плохо работает при низких температурах.

Глоссарий

щелочная батарея
первичная батарея, в которой используется щелочной (часто гидроксид калия) электролит; спроектирован так, чтобы быть точной заменой сухого элемента, но с большим накоплением энергии и меньшей утечкой электролита, чем типичный сухой элемент
аккумулятор
гальванический элемент или серия элементов, вырабатывающих ток; по идее любой гальванический элемент
сухая камера
первичная батарея, также называемая угольно-цинковой батареей; может использоваться в любой ориентации, поскольку в качестве электролита используется паста; имеет тенденцию к утечке электролита при хранении
топливный элемент
устройства, вырабатывающие электрический ток при непрерывной добавке топлива и окислителя; эффективнее двигателей внутреннего сгорания
свинцово-кислотный аккумулятор
аккумуляторная батарея, состоящая из нескольких ячеек; свинцово-кислотная батарея, используемая в автомобилях, имеет шесть ячеек и напряжение 12 В
литий-ионный аккумулятор
очень популярный аккумулятор; использует ионы лития для проведения тока, легкий, перезаряжаемый и создает почти постоянный потенциал при разряде
никель-кадмиевый аккумулятор
(NiCd аккумулятор) вторичная батарея, в которой используется кадмий, который является токсичным тяжелым металлом; тяжелее литий-ионных батарей, но с аналогичными характеристиками
первичная батарея
одноразовый неперезаряжаемый аккумулятор
аккумулятор
аккумулятор с возможностью подзарядки

Решения

Ответы на упражнения в конце главы по химии

2. {\ circ} = 0.{\ circ} = 0,7996 \; \ text {V} \ end {array} [/ latex]; (б) 3,5 × 10 15 ; (в) 5.6 × 10 −9 M

6. Батареи автономны и имеют ограниченный запас реагентов, которые нужно расходовать до того, как они сойдут с мертвой точки. В качестве альтернативы, побочные продукты реакции аккумулятора накапливаются и мешают реакции. Поскольку топливный элемент постоянно пополняется реагентами, а продукты удаляются, он может продолжать работать до тех пор, пока поступают реагенты.

8. E Ячейка , как описано в уравнении Нернста, имеет член, прямо пропорциональный температуре.При низких температурах этот член уменьшается, что приводит к более низкому напряжению элемента, подаваемому батареей на устройство — тот же эффект, что и разряженная батарея.

Первичные и вторичные батареи

Какие батареи существуют?

05.07.2020

Всего существует две разные группы батарей. Это первичные и вторичные батареи.

Первичные батареи

Первичные батареи известны как одноразовые или одноразовые, и, как следует из названия, их можно использовать только один раз.Причина этого в том, что материалы внутри батареи необратимо изменяются во время ее разряда.

Итак, первичные батареи следует выбросить после использования, так как они не подлежат перезарядке. Батареи A, AA, AAA, C и D относятся к первичной категории, и их общий потенциал элементов обычно составляет 1,5 В.

Аккумуляторы вторичные

Вторичные батареи — это так называемые аккумуляторные батареи, которые можно разряжать и заряжать снова и снова.Разряд и перезарядка происходят посредством электрического тока, а обратный ток затем помогает восстановить электроны до их первоначального состава.

Итак, как правило, вторичные батареи можно использовать снова и снова (хотя они также имеют ограниченный срок службы).

Теперь, когда мы знаем две основные группы батарей, давайте перейдем к различным типам батарей.

Примеры первичных / одноразовых батарей

Цинк-угольные батареи

Обычная первичная батарея — это сухой элемент, также известный как угольно-цинковая батарея.

В батареях этого типа цинк действует как анод, а углерод действует как катод, где электролит состоит из солевой основы. Аккумулятор этого типа со временем разлагается, так как он начинает протекать из-за окисления цинка.Этот процесс необратим, а это означает, что по мере ухудшения характеристик батарея медленно умирает.

Углеродно-цинковые батареи часто используются в фонариках, часах и радиоприемниках. Срок службы батарей этого типа обычно составляет от трех до пяти лет.

Щелочные батареи

Еще одна хорошо известная одноразовая батарея — щелочная батарея.

На анодной стороне этого типа батарей используется цинк, а на катодной стороне — диоксид марганца. Щелочные батареи, использующие щелочной электролит, преимущественно гидроксид калия или хлорид аммония, были изобретены в качестве замены сухого элемента. Щелочные батареи также в пять раз более эффективны, чем их предшественники, цинк-углеродные.

Вы можете распознать щелочные батареи как те, которые вы вставляете в пульт дистанционного управления, фонарик, часы, наручные часы, электрический ключ и т.п.Щелочные батареи, как и сухие элементы, со временем склонны к утечкам. Это неизбежно означает, что, как и в угольно-цинковых батареях, внутри щелочной батареи происходит необратимое изменение, в результате чего она разлагается и медленно умирает. Некоторые щелочные батареи можно перезаряжать; однако большинство из них — нет.

Обычно щелочные батареи служат в восемь раз дольше, чем обычные сухие элементы. Срок службы большинства щелочных батарей составляет от пяти до десяти лет.

Серебряно-оксидные батареи

Оксид серебра — еще один пример одноразовой батареи.

В батареях этого типа используется цинк в качестве анода и оксид серебра в качестве катода, а также в качестве щелочного электролита, обычно в виде гидроксида калия или гидроксида натрия.

Со сроком службы от трех до семи лет и небольшими по размеру оксидно-серебряными батареями часто используются в наручных часах. Батареи с оксидом серебра обычно называют «кнопочными элементами», что связано с их относительно небольшим размером и закругленными краями.

Примеры вторичных / аккумуляторных батарей

Проточные батареи

Аккумуляторы

Flow похожи по структуре на хорошо известные типы аккумуляторов, такие как литий-ионные и свинцово-кислотные, но отличаются одним главным образом, поскольку электролит в проточных аккумуляторах не накапливается вокруг элемента электродов аккумулятора, а скорее вне камеры.

Это означает, что проточные батареи часто используются в больших стационарных установках, но также и то, что данный тип батареи имеет большое преимущество в том, что выходная мощность (кВт) и емкость (кВтч) полностью разделены.

Батареи

Flow бывают разных форм, если посмотреть на материал, из которого изготовлены анод и катод. Среди некоторых различных разновидностей — полисульфид-бромид, цинк-бром, уран, железо-хром и т. Д.

Самая широко и коммерчески используемая проточная батарея — это полностью ванадиевая батарея.В этом типе ванадий используется как анод, так и катод, а серная кислота действует как электролит. Это также тот, на котором мы специализируемся здесь, в VisBlue.

Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с общим составом проточной ванадиевой батареи окислительно-восстановительного потенциала.

В дополнение к аноду и катоду проточные батареи состоят из протонообменных мембран и углеродных элементов. Во время зарядки ионы VO2 + в положительной ячейке преобразуются в ионы VO2 +, поскольку электроны удаляются с катодной стороны батареи.Этот процесс называется окислением. Соответственно, электроны вводятся на анодной стороне батареи, где ионы V3 + превращаются в V2 +. Этот процесс называется редукцией.

Весь процесс окисления и восстановления во время разряда меняется на противоположный. Название «окислительно-восстановительный потенциал» в проточных окислительно-восстановительных батареях происходит от процессов окисления и восстановления и является сокращением этих двух терминов.

Аккумуляторы

Flow имеют четыре различных этапа окисления, которые по цвету показывают состояние заряда или разряда аккумулятора: V5 +, V4 +, V3 + и V2 +.V5 + представляет собой желтую жидкость, которая указывает на полностью заряженное состояние, V4 + — в несколько заряженном состоянии и имеет голубоватый цвет, V3 + относится к разряду батареи и распознается по зеленому оттенку, а V2 + — это фиолетовый оттенок, который представляет аккумулятор в полностью разряженном состоянии.

Аккумуляторы

Flow отличаются своей способностью разряжаться до нуля, не влияя на производительность и способность заряда / разряда батареи. Батареи Flow также превосходят по сроку службы, поскольку батареи этого типа обычно служат более 20 лет.

Литий-ионный (Li-ion)

Литий-ионные батареи

, наряду со свинцово-кислотными, являются, пожалуй, наиболее известными вторичными батареями.
В первом случае в качестве анода часто используется углерод или графит, а в качестве катода — один из следующих трех: оксид лития-кобальта, фосфат лития-железа или оксид лития-марганца.

Обычно электролит в литий-ионных батареях состоит из анионных солей, содержащих литий, и органических карбонатов, таких как этиленкарбонат или диэтилкарбонат.

Во время разряда ионы лития перемещаются от анода к катоду, а во время зарядки этот процесс меняется на противоположный.

Литий-ионные аккумуляторы

часто используются в портативной электронике, такой как фотоаппараты, мобильные телефоны и ноутбуки, но также могут использоваться для крупных стационарных накопителей. Литий-ионные аккумуляторы также широко используются в индустрии Power-to-X для питания различных электромобилей.

Трудно определить общий срок службы литий-ионных аккумуляторов, поскольку качество этого типа аккумуляторов сильно различается, но, как правило, срок службы литий-ионных аккумуляторов составляет от семи до двенадцати лет.

Свинцово-кислотный

Свинцово-кислотная батарея — первая из когда-либо разработанных перезаряжаемых аккумуляторов, родом из 1859 года.

В батареях этого типа используется металлический свинец для анода, диоксид свинца для катода, а электролит состоит из серной кислоты. Когда аккумулятор заряжается, кислота вступает в реакцию со свинцом как на аноде, так и на катоде, образуя сульфат свинца. Во время разряда этот процесс меняется на противоположный.

Производство и разложение сульфата свинца вызывает небольшие, но мощные взрывы энергии, которые мы можем использовать в качестве энергии — и использовать e.грамм. чтобы завести наши машины. Из-за своего размера свинцово-кислотные батареи часто используются в транспортных средствах и для резервного питания, например, дата-центры.

Срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов зависит от температуры, при которой они хранятся. Как правило, более высокие рабочие температуры (35 ° C и выше) сокращают срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов вдвое. В условиях эксплуатации при комнатной температуре (20-25 ° C), которая является их оптимальной рабочей температурой, свинцово-кислотные батареи часто служат от двух до пяти лет.

Никель-кадмиевый (NiCd) и никель-металлогидридный (NiMH)

Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы

похожи по структуре и использованию, но отличаются друг от друга в нескольких других отношениях.

Никель-кадмиевые батареи

используют кадмий в качестве анода, оксид-гидроксид никеля в качестве катода, сепаратора и гидроксид калия в качестве электролита.

Аккумуляторы этого типа часто используются, например, в электроинструменты, медицинское оборудование и игрушки.

Никель-металлогидридные батареи

используют ион водорода в качестве анода, гидроксид никеля в качестве катода, сепаратора и гидроксид калия в качестве электролита.

Этот тип батареи часто встречается в e.грамм. медицинское оборудование, электрические приборы и автомобильные аккумуляторы.

Тогда в чем разница между этими двумя типами батарей?

Никель-металлогидридные батареи

в целом превосходят никель-кадмиевые батареи. Никель-металл-гидридные батареи выделяются по трем основным параметрам, во-первых, они обладают большей емкостью, а это означает, что этот тип батарей может обеспечивать питание устройств в течение более длительных периодов времени. Второе отличие — лучший эффект памяти, что означает, что никель-металлогидридные батареи могут полностью заряжаться в течение более длительного периода времени, чем никель-кадмиевые батареи.NiMH батареи также обычно более экологичны, чем никель-кадмиевые батареи с точки зрения использования материалов и возможности вторичной переработки.

Никель-кадмиевые батареи

имеют срок службы от одного до трех лет, тогда как никель-металлгидридные батареи служат от трех до пяти лет.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *