Düşük güçlü taşınabilir ekipman, genellikle yeniden şarj edilmek üzere tasarlanmamış küçük kuru hücreler tarafından çalıştırılmak üzere tasarlanmıştır. Günlük yaşamda, bu tür tek kullanımlık kimyasal voltaj kaynaklarına pil denir. AA ve AAA standart boyutlarındaki piller popülerdir. Bu harfler pilin harici formatını gösterir. İç yapı tamamen farklı olabilir. Bu form faktöründe, şarj edilebilir dahil olmak üzere çeşitli tiplerde piller üretilir (akümülatörler).
İçerik
pil nedir
"Pil" terimi tamamen doğru değil. Pil, çeşitli unsurlardan oluşan bir güç kaynağıdır. Bu nedenle, tam teşekküllü bir pil, üç elementten oluşan bir "kare pil" (Sovyet sınıflandırmasına göre 336) - 3R12 (3LR12) elemanı olarak adlandırılabilir.Ayrıca, pil 6R61 (6LR61) - "Krona", "Korund" elementinin 6 hücresinden oluşur. Ancak günlük yaşamdaki "pil" adı, AA ve AAA boyutları da dahil olmak üzere tek elementli kimyasal güç kaynaklarına da uygulanır. İngilizce terminolojide, tek bir öğeye Hücre denir ve iki veya daha fazla voltaj kaynağından oluşan bir pile Pil denir.
Bu tür elemanlar hava geçirmez şekilde kapatılmış silindirik kaplardır. Dönüşüm geçiriyorlar kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine. EMF'yi oluşturan reaktifler (oksitleyici ajan ve indirgeyici ajan) bir bardak çinko veya çeliğe yerleştirilir. Camın alt kısmı negatif bir terminal görevi görür. Daha önce camın tüm dış yüzeyi negatif kutbun altında veriliyordu ancak bu yol sık sık kısa devrelere yol açıyordu. Ek olarak, silindirin yüzeyi, elemanın hizmet ömründe ve depolanmasında bir azalmaya yol açan korozyona maruz kaldı. Modern pillerde, korozyona karşı koruma sağlamak ve kısa devrelere karşı yalıtım görevi görmek için dışarıya bir kaplama uygulanır. Pozitif kutbun akım toplayıcısı, dışarı çıkarılan bir grafit çubuktur.
Pil türleri
Piller farklı kriterlere göre kategorilere ayrılır. Ana kimyasal bileşim - EMF elde etme teknolojisi olarak kabul edilmelidir. Pratik kullanım için birkaç farklı özellik daha vardır.
Kimyasal bileşime göre
Galvanik hücrelerin kutuplarındaki potansiyel farkı, elektrolit çözeltisindeki maddeler arasındaki kimyasal reaksiyon nedeniyle oluşur ve bileşenler tamamen reaksiyona girdiğinde durur. Gerekli süreçleri farklı şekillerde gerçekleştirebilirsiniz. Bu kritere göre, piller ayrılır:
- Tuz. Yaklaşık 100 yıl önce icat edilen geleneksel pil türü.Çinko ve manganez dioksit arasındaki reaksiyon, bir elektrolit ortamında - kalınlaştırılmış bir amonyum tuzu çözeltisinde meydana gelir. Düşük ağırlık ve düşük fiyat ile birlikte, bu unsurların bir takım önemli dezavantajları vardır:
- küçük yük kapasitesi;
- depolama sırasında kendi kendine boşalma eğilimi;
- düşük sıcaklıklarda düşük performans.
Üretim teknolojisi modası geçmiş olarak kabul edilir, bu nedenle galvanik hücre pazarındaki bu tür elemanlar yeni tipler tarafından zorlanır.
- Alkali (alkali) elementler daha modern olarak kabul edilir. Aynı şekilde düzenlenirler, ancak elektrolit bir alkali çözeltidir (potasyum hidroksit). Bu pillerin tuzlu olanlara göre avantajları vardır:
- büyük kapasite ve yük kapasitesi;
- düşük kendi kendine deşarj akımı, uzun raf ömrünü belirler;
- düşük sıcaklıklarda iyi performans.
Bunun için çok fazla ağırlık ve artan bir fiyatla ödemek zorundasınız.
- Şu anda en gelişmiş hücreler lityumdur (lityum pillerle karıştırmayın!). Bir "artı" reaktif olarak kullanırlar lityum, olumsuz olan farklı olabilir. Elektrolit olarak çeşitli sıvılar da kullanılır. Bu teknoloji, aşağıdaki avantajlara sahip öğeler elde etmenizi sağlar:
- hafif (diğer türlerden daha az);
- çok düşük kendi kendine deşarj nedeniyle uzun raf ömrü;
- artan kapasite ve yük kapasitesi.
Ölçeğin diğer tarafında - yüksek maliyet.
Bu üç teknolojiye göre AA ve AAA boyutlarında elemanlar üretilir. Diğer iki pil türünden bahsetmeye değer:
- Merkür;
- gümüş.
Bu teknolojilere göre ağırlıklı olarak disk tipi piller üretilmektedir.Bu tür unsurların avantajları ve dezavantajları vardır, ancak cıva pillerinin günleri sayılıdır - uluslararası anlaşmalar, üretim hacimlerinde bir azalma ve önümüzdeki yıllarda üretimin tamamen yasaklanmasını önermektedir.
Boyuta göre
Pilin boyutu (daha doğrusu hacmi), elektrik kapasitesini (teknolojinin sınırları dahilinde) benzersiz bir şekilde belirler - silindirin içine ne kadar çok reaktif yerleştirilebilirse, reaksiyon o kadar uzun sürer. AA boyutlu bir tuz hücresinin kapasitesi, bir AAA tuz hücresinin kapasitesinden daha büyük olacaktır. AA pillerin diğer form faktörleri de mevcuttur:
- A (AA'dan büyük);
- AAAA (AAA'dan az);
- C - orta uzunluk ve artan kalınlık;
- D - artan uzunluk ve kalınlık.
Bu tür elemanlar çok popüler değil, kapsamları sınırlı. Her iki tip de sadece alkali ve tuz teknolojileri ile üretilmektedir.
anma gerilimi ile
Tek hücreli pilin nominal voltajı, kimyasal bileşimi ile belirlenir. Boşta tek alkali, tuz galvanik hücreler 1,5 V'luk bir voltaj verir. Lityum güç kaynakları hem 1,5 V'luk bir voltajda (diğer tiplerle uyumluluk için) hem de artırılmış voltajda (3 V'a kadar) mevcuttur. Ancak, söz konusu boyutlarda, karışıklığı önlemek için yalnızca bir buçuk voltluk eleman satın alabilirsiniz.
Yeni piller için nominal yük altındaki voltaj bu değere yakındır. Kimyasal kaynak ne kadar çok deşarj olursa, çıkış gerilimi yük altında o kadar fazla düşer.
Hücreler pillerde toplanabilir. Daha sonra çıkış voltajı, bir elemanın voltajının katı olur. Bu nedenle, 6R61 ("Krona") pili 6 bir buçuk volt hücre içerir.Toplam 9 voltluk bir voltaj verirler. Her hücrenin boyutu küçüktür ve böyle bir pilin kapasitesi düşüktür.
Hangi pillere parmak ve serçe parmak denir
Bu galvanik hücre boyutlarının her ikisi de parmak pilleri sınıfına aittir. Bu teknik terim, Sovyet zamanlarından beri benzer bir şekle sahip pillere atıfta bulunmak için kullanılmaktadır. SSCB, mevcut AA tipine karşılık gelen tek elementli tuz hücreleri "Uranüs M" (316) ve alkalin "Kuantum" (A316) üretti. Başka boyut ve oranlarda başka silindirik parmak elemanları da vardı.
1990'larda, piyasalardaki tüccarlar, AAA hücrelerini diğer form faktörlerinden ayırt etmek için "küçük parmak" pilleri terimini kullandılar. Bu isim günlük yaşamda yaygınlaşmıştır. Ancak teknik malzemelerde kullanmak en azından profesyonelce değil.
AA ve AAA pillerin temel teknik özellikleri
AA ve AAA parmak piller arasındaki temel fark boyuttur. Ve daha önce de belirtildiği gibi, kapasiteyi belirler.
| Boyut | uzunluk, mm | çap, mm | Elektrik kapasitesi, mAh | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Lityum | Tuz | alkali | Lityum | ||
| AA | 50 | 14 | 1000 | 1500 | 3000'e kadar |
| AAA | 44 | 10 | 550 | 750 | 1250 |
Elektrik kapasitansının deşarj akımına bağlı olduğu ve herhangi bir eleman türü için nominal değerinin birkaç on miliamperi geçmediği unutulmamalıdır. 100 mA üzerindeki akımlarda pil kapasitesi çok daha düşük olacaktır. Bu, 10 mA akımla boşaltılan 1000 mAh'lik bir hücrenin yaklaşık 100 saat süreceği anlamına gelir. Ancak deşarj akımı 200 mA ise, şarj 5 saatten çok daha erken tükenecektir. Kapasite birkaç kez azalacaktır. Ayrıca, herhangi bir elemanın elektrik kapasitansı, azalan sıcaklıkla azalacaktır.
Boyut ve teknolojiye bağlı olarak, pillerin farklı ağırlıkları vardır, ancak bu özellik nadiren belirleyicidir - çoğu durumda ekipmanın kütlesi birkaç pilin ağırlığını önemli ölçüde aşar. Daha sıklıkla, galvanik hücrelerin depolanması ve taşınması amacıyla bunu bilmek gerekir.
| Boyut | Ağırlık, g | ||
|---|---|---|---|
| Tuz | alkali | Lityum | |
| AA | 15'e yükselmek | 25'e kadar | 15'e yükselmek |
| AAA | 7-9 | 11-14 | 10'a kadar |
Pillerin ağırlığı, sadece üretim teknolojisine bağlı olarak değil, aynı zamanda camın üretim yöntemine bağlı olarak da değişmektedir. Plastik kaplamalı metal veya tamamen polimer olabilir. Üç güç elemanı ile en fazla 30 gram ağırlık kazanabilirsiniz. Seçim yaparken bunun belirleyici bir kriter haline gelmesi olası değildir.
Raf ömrü, kendi kendine deşarj akımı ve hücre kapasitesi ile belirlenir. Kendi kendine deşarj teknolojiye, kapasite ise form faktörüne bağlıdır. Ancak pratikte, ikinci özellik depolama sırasında şarj sızıntısına daha az katkıda bulunur. En azından, AA ve AAA elemanları için depolarda yaklaşık olarak aynı dönemleri gösteren üreticilerin temin ettiği şey budur. Sıcaklık ayrıca raf ömrünü de etkiler - artmasıyla raf ömrü azalır.
| Boyut | Raf ömrü, yıllar | ||
|---|---|---|---|
| Tuz | alkali | Lityum | |
| AA, AAA | 3'e kadar | 5 e kadar | 12-15 |
Tuz elementlerinin başka bir sorunu daha var. Düşük kaliteli piller elektrolit sızdırabilir. Bu nedenle, bu durumda gerçek raf ömrü daha da kısa olacaktır.
Güç kaynakları, sıcaklık dahil olmak üzere çeşitli koşullarda çalıştırılabilir. Galvanik hücrelerin uygunluğu da üretim teknolojisine bağlı olarak farklı olacaktır. Tuz pillerinin sıfırın altındaki sıcaklıklarda pek iyi çalışmadığından bahsetmiştik.Lityum, tüm avantajlarına rağmen, +55 ° C'lik bir üst sınıra sahiptir (üreticiye bağlı olarak, alt sınır eksi 40'a kadar (genellikle eksi 20'ye kadar)). Alkali olanlar geniş bir aralığa sahiptir - yaklaşık eksi 30 ila +60 ° C arasında ve bu konuda en çok yönlü olanlardır.
Özetle, AA ve AAA ailelerinin aslında çok sayıda galvanik hücre varyasyonu içerdiği belirtilmelidir. Çok çeşitli çalışma koşulları ve çok çeşitli maliyetler için bir pil seçebilirsiniz.
Benzer makaleler:
