Реферат: Аккумуляторы

Радиоэлектронные приборы, работающие автономно, имеют встроенный источник питания того или иного типа. Рассмотрим химические источники тока (ХИТ) различных систем.

Для питания бытовой и радиолюбительской аппаратуры чаще других используют марганцево-цинковые элементы и батареи с различными электролитами (солевым, хлоридным или щелочным) и воздушной деполяризацией. Широкое распространение получили также ртутно-цинковые, серебряно-цинковые и литиевые ХИТ.

Конструктивно ХИТ обычно имеет форму цилиндра (цилиндр малой высоты называют «пуговицей»). По рекомендации МЭК такие ХИТ имеют в обозначении:

одну букву, определяющую электрохимическую систему (L - алкалиновая, S - серебряно-цинковая, М или N - ртутно-цинковая и др.);

букву R (от английского Ring - круг), говорящую о форме элемента;

число от 03 до 600, условно определяющее размеры элемента.

Применяя ХИТ той или иной системы, следует, конечно, знать ее возможности, особенности эксплуатации и т.п.

Марганцево-цинковые элементы и батареи. Электрохимическая система: цинк - двуокись марганца - электрод.

Это, прежде всего, хорошо известные элементы и батареи Лекланше (угольно-цинковые), с солевым электролитом (водным раствором хлорида аммония и хлорида цинка). Они могут эксплуатироваться при температурах от - 5 до +50°С. Имеют заметный саморазряд и недостаточно хорошую герметичность. Дешевы.

Другой тип - угольно-цинковые ХИТ с водным раствором хлорида цинка. Энергетические показатели этих источников примерно в 1, 5 раза выше, чем у элементов и батарей предыдущей группы. Могут эксплуатироваться при температурах от - 15 до +70° С. Имеют, меньший саморазряд и лучшую герметичность. Допускают больший разрядный ток.

Алкалиновые элементы и батареи. Электрохимическая система аналогична электрохимической системе марганцево-цинковых элементов, но в качестве электролита здесь используется щелочь в виде водного раствора гидроокиси калия. Алкалиновый элемент можно перезаряжать до 10...15 раз, но его повторная отдача не превысит 35% начальной. Для перезарядки годятся элементы, сохранившие герметичность и имеющие напряжение не менее 1, 1 В. Алкалиновые ХИТ могут эксплуатироваться при температурах от - 25 до +55°С. Допускают значительные разрядные токи.

Элементы и батареи с воздушной деполяризацией. Электрохимическая система: цинк - воздух - гидрат окиси калия. Гидроокись марганца МnООН окисляется кислородом воздуха до МnО2 Для подвода и удержания О2 используют специальные конструкции и материалы катода (элемент активизируется лишь после извлечения пробки, открывающей доступ воздуху). ХИТ с воздушной деполяризацией могут работать при температурах от - 15 до +50°С. Они обладают высокими энергетическими показателями. Могут быть рекомендованы при значительных импульсных нагрузках.

Ртутно-цинковые элементы и батареи. Электрохимическая система: цинк - окись ртути - гидрат окиси натрия. Источники тока имеют высокие энергетические показатели. Работоспособны лишь при положительных температурах (0...+50°С). При малых токах разряда и стабильной температуре напряжение на элементе остается почти неизменным. Практически не имеют газовыделения. Из-за наличия ртути экологически вредны и к применению не рекомендуются.

Серебряно-цинковые элементы и батареи. Электрохимическая система: цинк - одновалентное серебро - гидрат окиси калия или натрия. Источники обладают малым саморазрядом, имеют хорошие энергетические характеристики и почти неизменное напряжение в процессе работы (при неизменной температуре). Температурный диапазон - О...+55°С

Литиевые элементы и батареи с органическим электролитом. Сюда входят более десяти электрохимических систем. Напряжение на элемент - от 1, 5 до 3, 6 В. Энергетические показатели выше, чем у ртутно- и серебряно-цинковых элементов: по массе - в 3 раза, по объему - в 1, 5...2 раза. Литиевые источники обладают исключительно малым саморазрядом (сохраняют более 85% емкости после 10 лет хранения). Они герметичны и имеют довольно стабильное напряжение. В микромощных устройствах, где важна надежность контактов, используют литиевые источники с выводами под пайку.

В таблице 1 приведены данные алкалиновых элементов и батарей по МЭК и ГОСТ, ТУ.

В таблице 2 приведены данные серебряно-цинковых элементов и батарей по МЭК и ГОСТ.

В таблице 3 приведены данные элементов и батарей Лекланше по международным (МЭК) и государственным (ГОСТ, ТУ) стандар- там.

В таблице 4 приведены данные ртутно-цинковых элементов и батарей по МЭК и ГОСТ.

В таблице 5 приведены данные литиевых элементов.

Таблица 1

Обозначение по стандарту		Габариты ( х h или L х В х Н), мм	Масса, г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
мэк	ГОСТ, ТУ	Габариты ( х h или L х В х Н), мм	Масса, г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
Элементы
LR1	293	12х30, 2	9, 5	1, 5	650
LR03	286	10, 5х44, 5	13	1, 5	800
LR6	LR6;A316; ВА316; 316-ВЦ; "Сапфир"	14, 5 х 50.5	25	1.5	1000...3700
LR10	А332; ВА332	20, 5 х 37	26	1, 5	1300...2800
LR14	LR14; А343; ВА343	26, 2 х 50	65	1, 5	3000...8200
LR20	LR20; А373; ВА373	34.1 х61, 5	125	1.5	5500... 16000
Батареи
6LF22	"Корунд"	26, 5 х 17, 5 х 48, 5	46	9	620

Таблица 2

Обозначение по стандарту		Габариты ( х h), мм	Масса, г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
МЭК	ГОСТ, ТУ	Габариты ( х h), мм	Масса, г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
Элементы
SR41	СЦ-21; СЦ-0.038	7, 9 х 3, 6	0, 7	1, 5... 1, 55	38...45
SR42	СЦ.0.08	11.6х3, 6	1.6	1, 5...1, 55	80...100
SR43	СЦ-32; СЦ-0, 12	11, 6х4, 2	1.8	1, 5...1, 55	110...120
8R44	СЦ-0, 18	11, 6х5.4	2.3	1.5...1.55	130...190
	СЦ-30	11, 6х2, 6	1, 5	1, 5... 1, 55	60
Батареи
4SR44		13 х 25, 2	14.2	6	170

Таблица 3

Обозначение по стандарту		Габариты ( х h или L х В х Н), мм	Масса, г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
МЭК	ГОСТ, ТУ	Габариты ( х h или L х В х Н), мм	Масса, г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
Элементы
R1	R 1:293	12х30, 2	7, 5	1, 5	150
R03	R03; 286	10, 5х44, 5	8, 5	1, 5	180
R6	R6; 316; "Уран-М"	14, 5 х 50, 5	19	1, 5	450...850
R10	R10; 332	21, 8х37, 3	30	1, 5	280
R12	R12; 336	21, 5х60	48	1, 5	730
R14	R14; 343; "Юпитер-М"	26, 2 х 50	46	1, 5	1530... 1760
R20	R20; 373; "Орион-М"	31, 4х61, 5	95	1, 5	4000
R40	R40; AR40	67 х 172	600	1, 5	39000... 46000
Батареи
2R10	2R10	21, 8х4, 6	58	3	280
3R12	3R12;3336; "Планета"	62 х 22 х 67	125	4, 5	1500
4R25	4R25	67 х 67 х 102	650	6	4000
6F22	6F22; "Крона"	26, 5 х 17, 5 х 48, 5	30	9	190...250
6F100	6F100	66 х 52 х 81	460	9	3600

Таблица 4

Обозначение по стандарту		Габариты ( х h ), мм	Масса, г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
МЭК	ГОСТ, ТУ	Габариты ( х h ), мм	Масса, г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
Элементы
MR6	MR6	10, 5х44, 5	25	1, 35	1700
MR9	РЦ53	16 х 6, 2	4, 2...4, 6	1, 35	250...360
MR19	РЦ85	30, 8 х 17	43 .	1, 35	3000
MR42	РЦ31	11, 6х3, 6	1, 4...1, 6	1, 35	110
MR52	РЦ55	16, 4 х 11, 4	8...9	1, 35	450...500
	РЦ63	21 х7, 4	11	1, 34	700
	РЦ65	21 х 13	18, 1	1, 34	1500
	РЦ73	25, 5х8, 4	17, 2	1, 34	1200
	РЦ75	25, 5 х 13, 5	27, 3	1, 34	2200
	РЦ82	30, 1 х 9, 4	30	1, 34	2000
	РЦ83	30, 1 х 9, 4	28, 2	1, 34	2000
	РЦ93	31 х60	170	1, 34	13000
Батареи
3MR9	ЗРЦ53	17х21, 5	15	4, 05	250...360
4MR9	4РЦ53	17х27	20	5, 4	360
2MR52	2РЦ 55с	17х23	19	2, 7	450
3MR52	ЗРЦ 55с	17х35	28	4, 05	450
	4РЦ 55с	16, 2 х 53	40	5, 4	450
	5РЦ 55с	16, 2 х 66	50	6, 7	450
	6РЦ63	23х48	72	7, 2	600

Таблица 5

Шифр типоразмера	Габариты ( х h ), мм	Масса, г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
333	3, 8 х 33	1, 1	3	40
426	4, 2 х 25, 9	0, 55	3	20
436	4, 2 х 35, 9	0, 85	3	40
721	7, 9х2, 1	0, 45	1, 5	18
772	7, 9 х 7, 2	1	3	30
921	9, 5х2, 1	0, 55	1.5	35
926	9, 5х2, 6	0, 7	1, 5	45
1121	11, 6х2, 1	0, 85	1, 5	50
1136	11, 6х3, 6	1, 25	1.5	100
1154	11, 6х5, 4	1, 85	1, 5	170
1154	11, 6х5, 4	1, 7	3	130
1220	12, 5х2	0, 8	3	30
1225	12, 5х2.5	0, 9	3	36
1616	16 х 1, 6	1	3	30
1620	16х2	1, 2	3	50
2010	20 х 1	1, 1	3	20
2016	20х1, 6	1, 7	3	50...65
2020	20х2	2, 3	3	90
2025	20 х 2, 5	2, 5	3	120(100)
2032	20 х 3, 2	3	3	170(130)
2192 .	21 х9, 1	11	3, 5	400
2192	21 х 9, 2	8, 9	3	800
2312	23 х 1, 6	2, 3	3	90
2320	23х2	3	3	80...110
2325	23 х 2, 5	3, 7	3	140...160
2420	24, 5 х 2	3, 2	3	120(100)
2430	24, 5 х 3	4	3	200(160)
2432	24, 5 х 3, 2	4, 2	3	180
2525	25 х 2, 5	4	3	200
2779	27, 3 х 7, 9	13	3	1200
3506	35, 5 х 6	19, 5	3	1700
11100	11, 6х 10, 8	3, 3	3	160
12600	12х60, 2	16	3	1000
13250	13 х 25, 2	9	6	160
14250	14, 1 х24, 5	7, 3	1, 5	1600
14250	14, 5 х 25	10	3	1000
14500	14, 1 х 49, 5	17, 4	1, 5	3900
17230	17х23	9, 5	3	750
17340	17х33, 5	13, 5	3	1200
26180	26, 2 х 18, 2	25	3, 5	1000
26500	26х50	47	3	5000
34610	32 х 60, 5	110	1, 5	16000

Примечание: фирма Sanyo выпускает овальные литиевые элементы CR 736-2 (напряжение 3 В, емкость - 70 мА-ч, габариты 15, 7х7, 8х3, 6 мм) для батарей типа «Крона».

О некоторых особенностях элементов и батарей зарубежного производства, преимущественном их назначении можно судить по сделанным на них надписям:

Alkaline - элемент (батарея) со щелочным электролитом

Camera - для фотокиноаппаратуры

Cigarette Lighter - для карманной зажигалки

Communication Device - для средств связи

Fishing Float - для поплавка

Game - для электронной игрушки

Hearing Aid - для слухового аппарата

Lighter - к зажигалке

Lithium - литиевый элемент (батарея)

Marganese-Zinc - марганец-цинковый элемент (батарея)

Measuring Equipment - для измерительных приборов

Medical Instrument - для медицинских приборов

Mercuric Oxide - ртутно-цинковый элемент (батарея)

Microphone - для микрофона

Mini Radios - для миниатюрного радиоприемника

Nickel-Zinc- никель-цинковый элемент (батарея)

Photographic Light Meter - для фотоэкспонометра

Pocket Bell - для карманного будильника

Silver Oxide - серебряно-цинковый элемент (батарея) Standart - универсальный элемент (батарея) Watch - для часов Wristwatch - для наручных часов

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.radioman.ru