Alkáli elemek

Sok eszközhöz az alkáli vagy cink-mangán elemek a legjobbak. galváncellákEzeket alkáli elemeknek is nevezik. Bármelyik kiskereskedőnél megfizethető áron beszerezhetők. Mik is ezek? Hogy néznek ki valójában? Lényegében nagy teljesítményű elemek, amelyek erőteljes kémiai reakción mennek keresztül, áramot termelve.

A fő elem a mangán-dioxid, amely katódként szolgál. Az anód cinkpor. Az elektrolit kálium-hidroxid, amelyről a nevüket kapták. Ezeket az elemeket leggyakrabban játékok, zseblámpák, rádiók és más hasonló eszközök áramellátására használják.

Az alkáli elektrolitként való használatát először két tudós, Edison és Waldemar Jungner javasolta egymástól függetlenül. Ezután használták is nikkel-kadmium akkumulátorokLewis Urry mérnök volt az első, aki ezt az anyagot hagyományos elemekben használta. 1950-ben piacra dobta az úgynevezett akkumulátorokat. Készen állsz1960-ban partnereivel szabadalmat szereztek az alkáli elemekre.

Jellemzők

Az alkáli elemek különböző méretekben kaphatók, főként AAAA, AAA, AA, D, C, Krona - 6F22 és lapos érmeelemek.

Alkáli gombelemek

Ezek kicsi, lapos korongok, 4,8-30 mm átmérőjűek. 1,5-3 volt feszültséget termelnek. Házuk teljes egészében fémből készült. Ez lehetővé teszi az alkid elemek használatát kedvezőtlen időjárási körülmények között. Az anódot és a katódot egy szigetelő választja el egymástól, megakadályozva a rövidzárlatot és a károsodást. Kis méretük és kompakt méretük széles körben népszerűvé tette őket. Könnyen elférnek órákban, számológépekben, kulcstartókban és más kisebb eszközökben.

Ujj típusú áramforrások vagy AA

Ezek a legnépszerűbbek. Olyan helyeken használják őket, ahol nagy kisülési áramra van szükség. Feszültségük 1,5 volt. Alkalmazásukat órákban, játékokban, rádiókban, zseblámpákban, orvosi berendezésekben, mérlegekben, számítógépes egerekben és más elektronikus eszközökben találták.

Minden részlet megtalálható a cikkben. AA elemek!

Alkáli elemek hordói

Ezek közül két típus létezik: a D és a C.

220 voltos hálózathoz való csatlakoztatás nélkül biztosítanak áramot egy eszköznek. Magnetonokban, rádiókban, zseblámpákban és játékokban használják őket. Megnőtt az elterjedésük kapacitásEgy kevés energiát fogyasztó készülék sokáig kitart.

Ha feliratot látsz a testen LR, akkor ezek 100%-os alkáli elemek.

Kisujjas áramforrások

Ezek AAA elemek. A gyártók 10,5 mm átmérőjű henger formájában gyártják őket. Ezek az elemek jellemzően legfeljebb 44,5 mm hosszúak. Súlyuk körülbelül 14 gramm. Ezek az adatok gyártónként eltérőek lehetnek. Az alkáli elemek néha további védőelemekkel is rendelkezhetnek.

Különböző elektronikus eszközökben használják őket, például TV-távirányítókban, ébresztőórákban, zseblámpákban, vevőegységekben, lejátszókban stb. A címkéről meg lehet állapítani, hogy lúgos elemről van szó. alkáli elem.

Tudjon meg többet ezekről az áramforrásokról olvasd el ezt a cikket!

Alkáli elem Korona

Nem szabványos alakú, és mérőeszközökben, orvosi berendezésekben, zseblámpákban használják, fémdetektorokEzeknek az alkáli elemeknek a feszültsége 9 volt, és meglehetősen hosszú ideig bírják. Ennek az áramforrásnak az az előnye, hogy nagy áramot tud biztosítani az eszköznek, miközben kompakt marad.

További információ a koronáról a következőben: ez a cikk!

Fő paraméterek

Azonnal észrevehető az „alkáli elem” felirat a házon. Ez a jelölés az alkáli elemeken azonnal azonosítja őket.

Feszültség vagy Elektromágneses mező1,5 - 9 voltnak felel meg.

Az alkáli akkumulátor kapacitása eléri a 3000 mAh-t. Ez a legnagyobbakhoz tartozik.

Fajlagos teljesítmény 100-150 kW/m³.

Az áramforrások üzemi hőmérséklete –30 és +55 °C között van.⁰.

Fajlagos energia: 65-90 W∙h/kg;

A termelés olyan országokban folyik, mint Oroszország, az Egyesült Államok, Kína és Japán.

Alak: hengerek, téglalapok, lapított korongok.

Kémia az alkáli elemekben

Először a cink oxidációs reakciója megy végbe az anódon. Először cink-hidroxid képződik:

Zn + 2OH− → Zn(OH)2 + 2e−

Ezután következik a bomlás cink-oxiddá és vízzé.

Zn(OH)₂ → ZnO + H₂O

Ami a katódot illeti, rajta a mangán (IV)-oxid mangán (III)-oxiddá redukciójának reakciója következik be:

2MnO2 + H2O + 2e− → Mn2O3 + 2OH−

Ha az elektrolit KOH, az egyenlet így fog kinézni:

Zn + 2KOH + 2MnO2 + 2e− → 2e− + ZnO + 2KOH + Mn2O3

Amikor az akkumulátor lemerül, az alkáli elektrolit nem fogy el. Ez azt jelenti, hogy csak kis mennyiségre van szükség a gyártáshoz. Ennek eredményeként ez a fajta tápegység másfélszer több mangán-dioxidot tartalmaz, mint ugyanazok az akkumulátorok. sós jelenlegi elemek.

Alkáli elem szerkezete

Az áramforrás standard felépítéséről a következő helyen olvashat: ez a cikkRészletesebb leírás ott található.

Az áram akkor keletkezik, amikor reakció lép fel a katód és az anód között.

Alkáli elem katód összetétele:

• Speciális kötőanyagok – 1%.
• Az acetilénfekete grafitként viselkedik – körülbelül 10%-ban.
• A mangán-dioxid akár 85%-ot is alkothat.
• A kálium-hidroxid lúgos komponense legfeljebb 35%.

Ez utóbbiak lehetnek aktív elemek is, például lítium és nátrium. A gyártási folyamat során az elektrolitot speciális szintetikus vagy természetes, hidroxilcsoportot (OH) tartalmazó anyagok hozzáadásával sűrítik.

Az anód tisztított cinkből készül. Rozsdamentesítési eljárásokon esik át. Ezután alumíniumot és bizmutot kevernek bele.

Az alkáli elem fordított szerkezettel rendelkezik a sóoldatos áramforrásokhoz képest.

1. Egy cink alapú pasztát (3) helyeznek bele. Ez a fém por formájában van jelen. Ez a megközelítés lehetővé teszi az érintkezési felület jelentős növelését. Ezért kapacitásAz alkáli elemek magasabbak, mint sós.
2. A speciális héliummal sűrített cinkben negatív potenciál keletkezik. Ezt a potenciált a sárgarézből készült rúdra (2) vezetik.
3. A grafitból, hamuból vagy koromból (5) és mangán-dioxidból származó szenet egy speciális szeparátorberendezéssel (4) választják el a cinktől.
4. Az akkumulátor plusz egy nikkel bevonatú acélcsésze (1).
5. A negatív pólus egy vékony fémkorong (9) formájában van kialakítva.
6. A fedél (6) el van szigetelve a fő csészealjtól. Ez megakadályozza a beszorulást.
7. Egy speciális tömítés (8) elnyeli a sűrített gázokat. Nincs belőlük sok, körülbelül 20%.
8. Egy alkáli elembe egy membrán (7) és egy gázelnyelő kamra van beépítve. Amikor a nyomás megnő, a gázok áttörik a membránt, ami megrepedéshez vezet. Ezen a ponton az elektrolit kiszabadul.

Így egy alkáli elem összetétele a fent leírtak szerint néz ki.

Alkáli elem analógok

Ezek az áramforrások bármilyen megfelelő méretű és feszültségű elemmel helyettesíthetők. A lényeg az, hogy a feszültség megegyezzen, és akkor kitalálhatsz valami mást. Alternatívaként például lítium elemek is használhatók. sós, higany, ezüst erőelemek.

Ha árkategóriánkénti eloszlást végzünk, akkor így fog kinézni:

• Sós.
• Alkáli vagy alkáli elemek.
• Ezüst. Általában pirula alakú testük van.
• Lítium.

Az elsők a legolcsóbbak.

Az alkáli elemek előnyei

Alacsony költségük ellenére ezeknek a tápegységeknek számos előnyük van:

• Könnyen cserélhető, ellentétben az elemekkel. Nem kell megvárni, amíg az akkumulátor teljesen feltöltődik.
• Mindig kaphatók. Menj be bármelyik boltba, legyen az barkácsbolt vagy élelmiszerbolt, és ott vannak. Minden kioszknál megtalálod őket.
• Sokáig tartanak. Egyes eszközök beépített akkumulátorral rendelkeznek, amelyek 2-3 év után elhasználódnak. Végső soron, ha az eszköz nem levehető, akkor ki kell dobni. Az akkumulátorral működő kütyük azonban mindig cserélhető akkumulátorral rendelkeznek.
• Néhány akkumulátortöltő nagyon sokáig tart a töltés, így ha az idő sürget, könnyen lecserélheti őket alkáli elemekre.
• Alacsony önkisüléssel rendelkeznek.
• Alacsony hőmérsékleten is jól teljesítenek.
• Tökéletesen ellenállnak az erős kisülési áramoknak.
• B.az akkumulátor lemerülőben vanegyenletesen.
• Magas minőségmegőrzési idő.
• Biztonságos.

Az alkáli elemek fő hátrányai

Most pedig beszéljünk a hátrányokról.

• Néha az ár magas.
• Nagy tömeg.
• Nincs lehetőség másodszori vagy későbbi használatra.

Az árat figyelmen kívül hagyhatod, mivel az alkáli elem sokáig bírja.

Melyik elemek jobbak: alkáli vagy sós?

A felhasználók néha vitatkoznak arról, hogy melyik elem jobb: a sóoldatos vagy az alkáli. Közelebbről megvizsgálva kiderül, hogy az alkáli elemek lényegesen magasabb besorolással rendelkeznek! Ha nem hiszel nekem, próbálj ki egy egyszerű tesztet. Vegyél két különböző elektrolitú elemet. Helyezd be őket két azonos eszközbe. Kapcsold be őket, és jegyezd fel az időt. Az az elem jobb, amelyik tovább bírja!

Íme a különbségek az alkáli elemek és a sóoldatos elemek között:

1. Kapacitás magasabb!
2. Dolgozz ötször tovább!
3. Könnyen elviselik akár -20 Celsius fokig a hőmérsékletet!
4. Az elektrolit nem szivárog a házból, amikor az elem mélykisütésben van!

Tehát az előnyök nyilvánvalóak!

Különbségek a sóoldatos és az alkáli elemek között

A különbség az, hogy mindegyik más tölteléket tartalmaz, és bennük különböző kémiai reakciók mennek végbe.

A só típusú elemek kloridsókat használnak, míg az alkáli elemek kálium-hidroxiddal vannak feltöltve. A fémpor lehetővé teszi az utóbbiak hosszabb élettartamát. Ennek eredményeként az energiatermelés jelentősen megnőtt – egyes források szerint akár ötszörösére is.

Az alkáli elemek közötti további különbség az élettartamuk és az üzemi körülményeik. -20 és +55, sőt +70 Celsius-fok közötti hőmérsékletet is kibírnak. Egyes ilyen elemek eltarthatósága akár 5 évig is eltartható. Pletykák keringenek arról, hogy megjelentek az újratölthető alkáli elemek. Só Ugyanazok az áramforrások akár 2 évig is kitartanak.

A legismertebb alkáli elemgyártók

A valóságban számos cég van a tápegységek piacán, és mindegyikük azt állítja magáról, hogy ők a legjobbak. Az alábbiakban a legfontosabbak láthatók:

• Kamélion A Kínából származó vállalat kiváló minőségű alkáli elemeket gyárt. Ezek stabil, hosszú élettartamú teljesítményt és magas kisütési sebességet biztosítanak.
• Energizáló – egy amerikai cég, amely olyan áramforrásokat gyárt, amelyek szinte a végéig állandó feszültséget tartanak fenn.
• Panasonic – egy évtizedes tapasztalattal rendelkező, jól ismert vállalat. Olyan áramforrásokat gyárt, amelyek hideg időben is megbízhatóan működnek, és stabil feszültséget biztosítanak a készüléknek.
• Duracell– a piacon elérhető legnépszerűbb cég. Alkáli elemei alacsony önkisüléssel és nagy kapacitással rendelkeznek.

Ezeken a cégeken kívül sok más is gyárt kiváló minőségű tápegységeket.

Újratölthetők az alkáli elemek?

Az alkáli elemek nem újratölthetők. Miután egy elem lemerült, azt kijelölt újrahasznosító központban kell ártalmatlanítani. A töltőhöz való csatlakoztatás számos problémát okozhat, az elektrolit szivárgástól a robbanásokon át az égési sérülésekig.

Az alkáli és lítium elemek közötti különbség

A különbség az, hogy a lítium elemek hétszer tovább tartanak. Akár -40 Celsius-fokos hőmérsékletet is kibírnak, és akár 10 évig is tárolhatók. Feszültségük magasabb, mint az alkáli elemeké, 1,5, 3, 3,6 és 3,7 volt. Állandó töltöttségi szintet tartanak fenn, majd a legvégén hirtelen elveszítik azt. Ezek az elemek könnyebbek lesznek. kapacitástöbbször is. Lítium akkumulátorokFelrobbanhatnak újratöltés, víz éri őket, vagy ha a burkolat megsérül. A kialakításukban is van különbség.

De ha azon tűnődsz, hogy melyik akkumulátorok jobbak, az alkáli vagy a lítium, akkor mindenképpen a lítium alapúak.

Ajánlások és tanácsok a fogyasztók számára

• Vásárlás előtt, ha nem biztos benne, hogy milyen típusú akkumulátorra van szüksége, ellenőrizze a készülék kézikönyvét. A gyártó általában meghatározza az akkumulátor típusát.
• Jobb elemes áramforrásokat használni, mivel ezek sokáig bírják. Ez költséghatékony.
• Vegyen olyan feszültségű elemeket, amilyen feszültséget a készüléke igényel.
• Figyelj a gyártási dátumra. Ne vásárolj tartalékkal rendelkező energiatároló eszközöket.
• A legjobb, ha az ismert márkákat részesítjük előnyben. De ez nem szükséges, mivel az ismeretlen cégek is ugyanolyan jó termékeket gyártanak, mint a népszerűek. Végül is mindenki azt akarja, hogy a terméke eladható legyen és kereslet legyen rá.
• A használt alkáli elemeket ne dobja a szabadba vagy a szemétbe. A környezet védelme érdekében vigye el őket a kijelölt gyűjtőhelyekre.
• A csomagolásnak frissnek kell lennie, és nem lehet rajta horpadás.