Thiết bị di động công suất thấp thường được thiết kế để cung cấp năng lượng cho các tế bào khô nhỏ không được thiết kế để sạc lại. Trong cuộc sống hàng ngày, các nguồn điện áp hóa học dùng một lần như vậy được gọi là pin. Pin có kích thước tiêu chuẩn AA và AAA là phổ biến. Những chữ cái này cho biết định dạng bên ngoài của pin. Cấu trúc bên trong có thể hoàn toàn khác nhau. Ở dạng này, nhiều loại pin khác nhau được sản xuất, bao gồm cả loại có thể sạc lại được (tích lũy).
Nội dung
Pin là gì
Thuật ngữ "pin" không hoàn toàn chính xác. Pin là một nguồn điện được tạo thành từ một số phần tử. Vì vậy, pin chính thức có thể được gọi là phần tử 3R12 (3LR12) - "pin vuông" (336 theo phân loại của Liên Xô) - được tạo thành từ ba phần tử.Ngoài ra, pin bao gồm 6 ô của nguyên tố 6R61 (6LR61) - "Krona", "Korund". Nhưng tên gọi "pin" trong cuộc sống hàng ngày cũng được áp dụng cho các nguồn điện đơn nguyên tố hóa học, bao gồm cỡ AA và AAA. Trong thuật ngữ tiếng Anh, một phần tử duy nhất được gọi là Tế bào, và một pin gồm hai hoặc nhiều nguồn điện áp được gọi là Pin.
Các phần tử như vậy là các bình hình trụ kín. Họ trải qua quá trình biến đổi năng lượng hóa học thành điện. Các thuốc thử (chất oxy hóa và chất khử) tạo ra EMF được cho vào một cốc kẽm hoặc thép. Đáy kính đóng vai trò là cực âm. Trước đây, toàn bộ bề mặt bên ngoài của kính được cho dưới cực âm, nhưng con đường này dẫn đến hiện tượng đoản mạch thường xuyên. Ngoài ra, bề mặt của xi lanh bị ăn mòn, dẫn đến giảm tuổi thọ và khả năng bảo quản của phần tử. Trong pin hiện đại, một lớp phủ được phủ bên ngoài để bảo vệ chống lại sự ăn mòn và dùng làm vật liệu cách nhiệt chống đoản mạch. Bộ phận thu dòng điện của cực dương là một thanh graphit, được đưa ra ngoài.
Các loại pin
Ắc quy được phân thành các loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Thành phần chính cần được công nhận là thành phần hóa học - công nghệ thu nhận EMF. Để sử dụng thực tế, có một số đặc điểm khác nhau.
Theo thành phần hóa học
Sự chênh lệch điện thế ở các cực của tế bào mạ được tạo ra do phản ứng hóa học giữa các chất trong dung dịch điện phân và dừng lại khi các thành phần đã phản ứng hoàn toàn. Bạn có thể đạt được các quy trình cần thiết theo nhiều cách khác nhau. Theo tiêu chí này, pin được chia thành:
- Muối ăn. Loại pin truyền thống, được phát minh cách đây khoảng 100 năm.Phản ứng giữa kẽm và mangan đioxit xảy ra trong môi trường điện phân - dung dịch muối amoni đặc. Cùng với trọng lượng thấp và giá thấp, những yếu tố này có một số nhược điểm đáng kể:
- khả năng chịu tải nhỏ;
- xu hướng tự phóng điện trong quá trình bảo quản;
- hoạt động kém ở nhiệt độ thấp.
Công nghệ sản xuất được coi là lạc hậu, do đó, các yếu tố như vậy trên thị trường tế bào mạ bị loại bỏ bởi các loại mới.
- Các nguyên tố kiềm (kiềm) được coi là hiện đại hơn. Chúng được sắp xếp theo cùng một cách, nhưng chất điện phân là dung dịch kiềm (kali hydroxit). Những loại pin này có những ưu điểm hơn so với những loại pin bị nhiễm mặn:
- công suất và khả năng chịu tải lớn;
- dòng điện tự phóng thấp xác định thời hạn sử dụng lâu dài;
- hoạt động tốt ở nhiệt độ thấp.
Bạn phải trả giá cho điều này với rất nhiều trọng lượng và giá cả tăng lên.
- Các tế bào tiên tiến nhất hiện nay là liti (không được nhầm lẫn với pin lithium!). Là một thuốc thử "cộng", họ sử dụng liti, cái phủ định có thể khác. Nhiều chất lỏng khác nhau cũng được sử dụng như một chất điện phân. Công nghệ này cho phép bạn nhận được các yếu tố có những ưu điểm sau:
- trọng lượng nhẹ (ít hơn các loại khác);
- thời hạn sử dụng dài do khả năng tự phóng điện rất thấp;
- công suất và khả năng chịu tải tăng lên.
Ở khía cạnh khác của quy mô - chi phí cao.
Theo ba công nghệ này, các phần tử có kích thước AA và AAA được sản xuất. Cần nhắc đến hai loại pin khác:
- thủy ngân;
- màu bạc.
Theo các công nghệ này, chủ yếu là pin dạng đĩa được sản xuất.Các yếu tố như vậy có ưu và nhược điểm, nhưng ngày của pin thủy ngân đã được đánh số - các thỏa thuận quốc tế đề xuất giảm khối lượng sản xuất và cấm hoàn toàn sản xuất trong những năm tới.
Theo kích cỡ
Kích thước (chính xác hơn là thể tích) của pin quyết định duy nhất công suất điện của nó (trong giới hạn của công nghệ) - càng nhiều thuốc thử có thể được đặt bên trong hình trụ thì phản ứng càng kéo dài. Công suất của ô muối cỡ AA sẽ lớn hơn sức chứa của ô muối cỡ AAA. Các yếu tố hình thức khác của pin AA cũng có sẵn:
- A (lớn hơn AA);
- AAAA (ít hơn AAA);
- C - chiều dài trung bình và chiều dày tăng lên;
- D - chiều dài và chiều dày tăng lên.
Các loại yếu tố này không quá phổ biến, phạm vi của chúng bị hạn chế. Cả hai loại chỉ được sản xuất bằng công nghệ kiềm và muối.
Theo điện áp định mức
Điện áp danh định của pin một cell được xác định bởi thành phần hóa học của nó. Các tế bào galvanic muối, kiềm đơn khi không hoạt động cung cấp điện áp 1,5 V. Bộ nguồn Lithium có sẵn cả với điện áp 1,5 V (để tương thích với các loại khác) và với điện áp tăng lên (lên đến 3 V). Nhưng trong các kích thước đang xem xét, bạn chỉ có thể mua các phần tử một vôn rưỡi - để tránh nhầm lẫn.
Đối với pin mới, điện áp dưới tải định mức gần với giá trị này. Nguồn hóa chất thải ra càng nhiều thì điện áp đầu ra càng bị sụt giảm khi tải.
Tế bào có thể được thu thập vào pin. Khi đó điện áp đầu ra trở thành bội số của điện áp của một phần tử. Vì vậy, pin 6R61 ("Krona") chứa 6 tế bào một vôn rưỡi.Chúng tạo ra một hiệu điện thế tổng cộng là 9 vôn. Kích thước của mỗi ô nhỏ và dung lượng của pin như vậy là thấp.
Pin nào được gọi là ngón tay và ngón út
Cả hai kích thước này của tế bào điện đều thuộc loại pin ngón tay. Thuật ngữ kỹ thuật này đã được sử dụng từ thời Liên Xô để chỉ các loại pin có hình dạng tương tự. Liên Xô đã sản xuất các tế bào muối đơn nguyên tố "Uranus M" (316) và kiềm "Quantum" (A316), tương ứng với loại AA hiện tại. Ngoài ra còn có các phần tử ngón tay hình trụ có kích thước và tỷ lệ khác.
Vào những năm 1990, các thương gia trên thị trường đặt ra thuật ngữ pin "ngón tay út" để phân biệt pin AAA với các loại pin dạng khác. Tên này đã trở nên phổ biến trong cuộc sống hàng ngày. Nhưng sử dụng nó trong các tài liệu kỹ thuật ít nhất là không chuyên nghiệp.
Đặc tính kỹ thuật chính của pin AA và AAA
Sự khác biệt chính giữa pin AA và AAA là kích thước. Và anh ta, như đã đề cập, xác định năng lực.
| Kích thước | Chiều dài, mm | Đường kính, mm | Dung lượng điện, mAh | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Lithium | Muối ăn | kiềm | Lithium | ||
| AA | 50 | 14 | 1000 | 1500 | lên đến 3000 |
| AAA | 44 | 10 | 550 | 750 | 1250 |
Cần phải nhớ rằng điện dung phụ thuộc vào dòng phóng điện và giá trị danh nghĩa của nó đối với bất kỳ loại phần tử nào không vượt quá vài chục miliampe. Ở dòng điện trên 100 mA, dung lượng pin sẽ thấp hơn nhiều. Điều này có nghĩa là pin 1000 mAh, được phóng điện với dòng điện 10 mA, sẽ kéo dài khoảng 100 giờ. Nhưng nếu dòng phóng điện là 200 mA, thì điện tích sẽ hết sớm hơn nhiều so với 5 giờ. Dung lượng sẽ giảm đi vài lần. Ngoài ra, điện dung của bất kỳ phần tử nào sẽ giảm khi nhiệt độ giảm.
Tùy thuộc vào kích thước và công nghệ, pin có trọng lượng khác nhau, mặc dù đặc tính này hiếm khi mang tính quyết định - khối lượng của thiết bị trong hầu hết các trường hợp vượt quá trọng lượng của một số pin. Thông thường, cần biết điều này cho các mục đích lưu trữ và vận chuyển các tế bào điện.
| Kích thước | Trọng lượng, g | ||
|---|---|---|---|
| Muối ăn | kiềm | Lithium | |
| AA | Lên đến 15 | lên đến 25 | Lên đến 15 |
| AAA | 7-9 | 11-14 | đến 10 |
Trọng lượng của pin có sự thay đổi, không chỉ phụ thuộc vào công nghệ sản xuất mà còn phụ thuộc vào phương pháp sản xuất kính. Nó có thể là kim loại có lớp phủ bằng nhựa hoặc hoàn toàn bằng polyme. Với ba yếu tố sức mạnh, bạn có thể giành chiến thắng với trọng lượng tốt nhất là 30 gram. Điều này khó có thể trở thành một tiêu chí quyết định khi lựa chọn.
Thời hạn sử dụng được xác định bởi dòng tự phóng và dung lượng cell. Tự xả phụ thuộc vào công nghệ, công suất phụ thuộc vào hệ số hình thức. Nhưng trên thực tế, đặc điểm thứ hai ít góp phần làm rò rỉ điện tích trong quá trình lưu trữ. Ít nhất, đây là điều mà các nhà sản xuất đảm bảo, cho biết các nguyên tố AA và AAA trong kho gần như giống nhau. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng - với sự gia tăng của nó, thời hạn sử dụng sẽ giảm xuống.
| Kích thước | Thời hạn sử dụng, năm | ||
|---|---|---|---|
| Muối ăn | kiềm | Lithium | |
| AA, AAA | cho đến 3 | lên đến 5 | 12-15 |
Các nguyên tố muối có một vấn đề khác. Pin có chất lượng thấp có thể bị rò rỉ chất điện phân. Do đó, thời hạn sử dụng thực tế trong trường hợp này sẽ còn ngắn hơn.
Bộ nguồn có thể hoạt động trong nhiều điều kiện khác nhau, bao gồm cả nhiệt độ. Và mức độ phù hợp của các tế bào mạ sẽ khác nhau - cũng tùy thuộc vào công nghệ sản xuất. Nó đã được đề cập rằng pin muối không hoạt động tốt ở nhiệt độ dưới 0.Lithium, bất chấp tất cả các ưu điểm của nó, có giới hạn trên là +55 ° C (giới hạn dưới lên đến âm 40 (thường lên đến âm 20), tùy thuộc vào nhà sản xuất). Những loại kiềm có phạm vi rộng - từ khoảng âm 30 đến +60 ° C và là loại linh hoạt nhất về mặt này.
Tóm lại, cần lưu ý rằng họ AA và AAA thực sự bao gồm một số lượng lớn các biến thể của tế bào điện. Bạn có thể chọn loại pin cho nhiều điều kiện hoạt động và nhiều mức chi phí khác nhau.
Các bài tương tự:
