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
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
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
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
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