Paristojen luokitus, tyypit ja koot

2024 Kirjoittaja: Priscilla Miln | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-17 23:36

Akut ovat nykyään elektroniikan ja pienten kodinkoneiden yleisin virtalähde. Tarve vaihtaa ne tulee esille melko usein. Tehdäksesi parhaan valinnan uutta galvaanikennoa ostaessasi sinun tulee kiinnittää huomiota paristojen koon ja valmistajan nimen lisäksi. Tämä artikkeli vastaa seuraaviin kysymyksiin: missä muodossa nämä virtalähteet ovat? Mitkä ovat paristotyypit koon mukaan? Miten galvaaniset kennot merkitään ja mihin kannattaa kiinnittää huomiota ostettaessa, että virtalähde kestää pitkään?

Akkutyypit

Akut luokitellaan niiden materiaalien mukaan, joista niiden aktiiviset komponentit on valmistettu: anodi, katodi ja elektrolyytti.

Nykyaikaisia virtalähteitä on viisi tyyppiä:

• suolaa,
• emäksinen,
• elohopea,
• hopea,
• litium.

Akkutyypit koon mukaan luetellaan alla. Katsotaanpa nyt jokaista tarkemminmääritellyt galvaaniset kennot.

Suolaparistot

Suolaparistot luotiin 1900-luvun jälkipuoliskolla. Ne korvasivat aiemmin olemassa olleet mangaani-sinkki-voimalähteet. Akkujen mitat eivät ole muuttuneet, mutta näiden galvaanisten kennojen valmistustekniikka on muuttunut erilaiseksi. Suolavirtalähteet käyttävät ammoniumkloridiliuosta elektrolyyttinä. Se sisältää sinkistä ja mangaanioksidista valmistettuja elektrodeja. Yksittäisten elektrolyyttien välinen kytkentä suoritetaan suolasillalla.

Tällaisten akkujen tärkein etu on niiden alhaiset kustannukset. Nämä galvaaniset akut ovat edullisimmat kaikista.

Suolaakkujen haitat:

• purkausjakson aikana jännite laskee merkittävästi;
• säilyvyys on lyhyt ja vain 2 vuotta;
• taatun säilyvyyden loppuun mennessä kapasiteetti pienenee 30-40 prosenttia;
• alhaisessa lämpötilassa kapasitanssi pienenee lähes nollaan.

Alkaliparistot

Nämä akut keksittiin vuonna 1964. Toinen näiden ravintolähteiden nimi on emäksinen (englannin sanasta alkaline, joka tarkoittaa käännöksessä "emäksistä").

Tämän akun elektrodit on valmistettu sinkistä ja mangaanidioksidista. Alkalikaliumhydroksidi toimii elektrolyyttinä.

Nämä paristot ovat nykyään yleisimpiä, koska ne sopivat täydellisesti useimmilleelektroniset laitteet.

Alkalivirtalähteiden edut:

• on suurempi kapasiteetti verrattuna suolaan ja sen seurauksena pidempi käyttöikä;
• voi toimia alhaisessa ympäristön lämpötilassa;
• on parantunut tiiviys, eli vuotojen todennäköisyys pienenee;
• pitempi säilyvyysaika, 5 vuotta;
• on alempi itsepurkautumisnopeus suolaakkuihin verrattuna.

Emäksisten ravintolähteiden haitat:

• purkausjaksolle on ominaista lähtöjännitteen asteittainen lasku;
• Alkaliparistot ovat samankokoisia kuin suolaparistot, mutta alkaliparistojen hinta ja paino ovat korkeammat.

Elohopeaparistot

Tällaisessa akussa anodi on valmistettu sinkistä ja katodi elohopeaoksidista. Elektrodit erotetaan toisistaan erottimella ja kalvolla, joka on kyllästetty 40-prosenttisella kaliumhydroksidiliuoksella. Alkalia käytetään tässä elektrolyyttinä. Tämän koostumuksen ansiosta tämä virtalähde voi toimia akkuna. Mutta syklisen toiminnan aikana galvaaninen kenno hajoaa, sen kapasiteetti pienenee.

Elohopeaparistojen edut:

• vakaa jännite;
• suuri kapasiteetti ja energiatiheys;
• pystyy sekä korkeisiin että matalisiin ympäristön lämpötiloihin;
• pitkä säilyvyys 10 vuotta.

Elohopean haitatvirtalähteet:

• korkea hinta;
• vaarallisen altistumisen mahdollisuus elohopeahöyrylle paineen alenemisen yhteydessä;
• keräys- ja hävitysprosessia on parannettava.

hopeaparistot

Hopeaakussa sinkkiä käytetään anodina ja hopeaoksidia katodina. Elektrolyytti on natrium- tai kaliumhydroksidi.

Tämä luokka sisältää kellon paristot, joiden mitat ilmoitetaan alla. Silver-virtalähteiden edut ovat seuraavat:

• jännitteen vakaus;
• suuri kapasiteetti ja energiatiheys;
• sieto ympäristön lämpötilaa vastaan;
• pitkä käyttöikä ja varastointi.

Näiden akkujen haittana on niiden korkea hinta.

Litiumparistot

Tällaisessa akussa katodi on valmistettu litiumista. Se erotetaan anodista erottimella ja kalvolla, joka on kyllästetty orgaanisella elektrolyytillä.

Litiumakkujen plussat:

• vakiojännite;
• suuri kapasiteetti ja energiatiheys;
• energiaintensiteetin riippumattomuus kuormitusvirrasta;
• pieni massa;
• pitkä säilyvyys jopa 12 vuotta;
• kestävyys äärimmäisiä lämpötiloja vastaan.

Litiumakkujen haitat johtuvat vain niiden korkeista kustannuksista.

Kuten edellä mainittiin, ravinnon lähteillä on erilainen kemiallinen koostumus. Akkujen muodot ja koot eroavat myös merkittävästi toisistaan. Galvaanisilla kennoilla on eri korkeudet, halkaisijat ja jännitteet. Harkitse akkujen luokitusta näiden parametrien mukaisesti.

Akkujen luokitus koon mukaan

Jännitteestä, korkeudesta, halkaisijasta ja muodosta riippuen virtalähteet voidaan systematisoida tietyllä tavalla. Yksi suosituimmista luokitusjärjestelmistä on amerikkalainen. Se näkyy alla olevassa kuvassa. Tämä standardointi on kätevää ja sitä käytetään monissa maissa.

Amerikan järjestelmän mukaan virtalähteet luokitellaan seuraavasti:

Nimi	Korkeus, mm	Halkaisija, mm	Jännite, V
D	61, 5	34, 2	1, 5
C	50, 0	26, 2	1, 5
AA	50, 5	14, 5	1, 5
AAA	44, 5	10, 5	1, 5
PP3	48, 5	26, 5	9, 0

Taulukon luokan lisäksi virtalähteillä on myös yleinen nimi, jota käytetäänihmiset. Esimerkiksi AA-pariston koko on verrattavissa ihmisen sormen kokoon, joten tämän galvaanisen kennon "kansan" nimi on "sormiparisto" tai "kaksi A". Mutta virtalähdettä C kutsutaan yleisesti "tuumaksi". Galvaanikennoa D kutsutaan "tynnyriksi". Ja AAA-paristoa, jonka mitat ovat samanlaiset kuin ihmisen pienimmän sormen parametrit, ei turhaan kutsuta "pikkusormeksi" tai "kolmeksi A". PP3-virtalähde sai nimekseen "krone".

Lisäksi elektroniikassa käytetään laaj alti pyöreitä pienoisparistoja, joiden koot ja nimet ovat erilaisia. Lisätietoja hopeapillereistä ja tällaisten virtalähteiden luokittelusta on annettu alla.

Akut "tabletit": koot ja nimet

Toinen nimi pienelle pyöreälle akulle on kuivakenno. Tällaiset virtalähteet koostuvat hopeaoksidista valmistetusta anodista, sinkkikatodista ja elektrolyytistä. Jälkimmäinen on suolojen seos, jonka koostumus on tahnamainen.

Eri valmistajat antavat tällaisille virtalähteille usein nimityksiä, jotka poikkeavat tavallisista. Alla on luokitustaulukko, jossa luetellaan kellon paristojen vaihtoehtoiset nimet ja koot.

Nämä miniatyyri hopeiset "pillerit" saavat nykyaikaisten rannekellojen mekanismit toimimaan. Kun on aika vaihtaa akku, saatat kohdata kysymyksen, millainen virtalähde sopii tähän tilanteeseen? Esimerkiksi jos kellossa käytettiin elementtiä 399, voitaseta sen sijaan pienoisparisto, jonka nimet voivat olla valmistajasta riippuen V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW tai L927E. Näillä nimillä valmistetaan "tabletti", jonka korkeus on 2,6 millimetriä ja halkaisija 9,5.

Akun koko ei ole ainoa huomioon otettava parametri virtalähteitä ostettaessa. Jotta voit oppia tulkitsemaan galvaanisissa kennoissa olevat tiedot, sinun on tutustuttava niiden merkintöjen perusperiaatteisiin.

Akun merkinnät

Kansainvälinen sähkötekninen komissio (IEC) on luonut erityisen merkintäjärjestelmän, jonka mukaan kaikki paristot tulee merkitä. Virtalähteen koteloon tulee ilmoittaa tiedot sen energiaintensiteetistä, koostumuksesta, koosta, luokasta ja jännitearvosta. Tarkastellaanpa tarkemmin kaikkia merkintäelementtejä alla olevan esimerkin avulla.

Virtalähteen tiedot osoittavat seuraavaa:

• galvaanikennon sähkövaraus on 15 Ah;
• virtalähdeluokka - AA, eli se on "sormiparisto";
• jännite on 1,5 volttia.

Mitä merkintä "LR6" tarkoittaa? Tämä on itse asiassa merkintä, joka antaa tietoa virtalähteen kemiallisesta koostumuksesta ja luokasta. Paristotyypeillä on seuraavat kirjainmerkit:

• suola – R;
• emäksinen – LR;
• hopea –SR;
• litium – CR.

Akkuluokat on merkitty seuraavilla numeroilla:

• D – 20;
• C–14;
• AA-6;
• AAA-03;
• PP3 – 6/22.

Nyt voit tulkita yllä olevan kuvan merkinnän LR6. Tässä olevat kirjaimet osoittavat, että tämä on alkalinen galvaaninen kenno, ja numero ilmaisee "sormi"-akun koon, eli se osoittaa, että virtalähde kuuluu luokkaan AA.

Akkuvalikoiman soveltamisala ja ominaisuudet

Ensinnäkin on huomattava, että kaikki galvaaniset kennot täyttävät yhdistämisen vaatimukset, eli kuluttaja voi helposti korvata yhden valmistajan virtalähteen samanlaisella akulla toisesta. On vain yksi varoitus: sinun ei pitäisi käyttää eri yritysten valmistamia tai eri tyyppeihin kuuluvia virtalähteitä yhdessä laitteessa. Tämä lyhentää merkittävästi akun käyttöikää.

Virtalähteitä valitessasi sinun on kiinnitettävä huomiota pakkaukseen. Usein valmistaja ilmoittaa siihen laitteet, joissa on suositeltavaa käyttää näitä tiettyjä akkuja. Jos näitä tietoja ei anneta, alla olevat vinkit auttavat sinua tekemään oikean valinnan.

Suolaakkujen kapasiteetti on pieni, 0,6–0,8 Ah, ja niitä käytetään laitteissa, joiden virrankulutus on pieni. Nämä voivat olla kaukosäätimiä, elektronisia lämpömittareita, testaajia, lattia- tai keittiövaakoja. Suolakennoja voidaan käyttää myös kelloparistoina. Tällaisten virtalähteiden mitat ovat samanlaiset kuin vastaavatemäksisiä parametreja, mutta niiden käyttöalueet vaihtelevat merkittävästi. Loppujen lopuksi, jos käytät suolaakkuja laitteissa, joissa on sähkömoottori, taskulamput tai kamerat, niiden käyttöikä voi olla vain 20-30 minuuttia. Tällaisia galvaanisia kennoja ei ole suunniteltu raskaille kuormille.

Alkaliparistojen kapasiteetti on melko suuri, 1,5-3,2 Ah. Tämän ansiosta niitä voidaan käyttää menestyksekkäästi laitteissa, joissa on lisääntynyt virrankulutus. Tällaisia laitteita ovat esimerkiksi salamalla varustetut digikamerat, taskulamput, lasten lelut, toimistopuhelimet, tietokonehiiret jne. Erityisesti kameroita varten suunnitellut akut luovuttavat energiaa nopeammin. Tällä on positiivinen vaikutus kameroiden nopeuteen. Jos käytät alkalista virtalähdettä laitteissa, joissa on alhainen virrankulutus, paristot näyttävät erinomaisia tuloksia, niiden käyttöikä on useita vuosia.

Kaksikymmentä-kolmekymmentä vuotta sitten elohopeaparistoja käytettiin laaj alti laitteissa, kuten elektronisissa kelloissa, sydämentahdistimissa, kuulolaitteissa ja sotilaallisissa laitteissa. Toistaiseksi näiden virtalähteiden käyttö on rajoitettua. Monissa maissa tällaisten sähkökemiallisten kennojen valmistus ja käyttö on kiellettyä, koska elohopea on myrkyllinen aine. Näitä virtalähteitä käytettäessä on tarpeen järjestää niiden erillinen keräys ja hävittäminen turvallisuusvaatimusten mukaisesti.

Hopeaakkuja ei käytetä laaj altimetallin korkeiden kustannusten vuoksi. Tällaisia pienoisvirtalähteitä käytetään kuitenkin laaj alti kelloissa, kannettavien ja tietokoneiden emolevyissä, kuulokojeissa, musiikkikorteissa, avaimenperäissä ja muissa laitteissa, joissa ei voi käyttää suurempia akkuja.

Litiumparistot kestävät pidempään kuin parhaimmat alkaliparistot. Siksi tällaisia virtalähteitä käytetään laitteissa, joissa on korkea virrankulutus. Se voi olla tietokone- ja valokuvauslaitteita, lääketieteellisiä laitteita.

Johtopäätös

Akku on tuote, joka pienestä koostaan huolimatta voi olla vaarallinen. Et voi purkaa virtalähdettä, heittää sitä tuleen ja tietysti yrittää ladata. Netistä löytyy vinkkejä akun saamiseen uudelle ikään. Älä yritä tehdä tällaisia kokeita, koska ne voivat olla vaarallisia.

Uusia akkuja ostettaessa kannattaa kiinnittää huomiota valmistajan ja sopivien koon lisäksi myös virtalähteiden kemialliseen koostumukseen. Tätä varten sinun on voitava lukea etiketti. Oikein valitut akut palvelevat sinua pitkään ja laadukkaasti.