סיווג, סוגי וגדלים של סוללות

2024 מְחַבֵּר: Priscilla Miln | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-18 00:25

היום, סוללות הן מקור הכוח הנפוץ ביותר עבור מוצרי אלקטרוניקה ומכשירים קטנים. הצורך להחליף אותם מתעורר לעתים קרובות למדי. על מנת לעשות את הבחירה הטובה ביותר בקניית תא גלווני חדש, כדאי לשים לב לא רק לגודל הסוללות ולשם היצרן. מאמר זה יענה על השאלות הבאות: באיזו צורה מגיעים מקורות הכוח הללו? מהם סוגי הסוללות לפי גודל? איך מסומנים תאים גלווניים ולמה כדאי לשים לב בקנייה כדי שהספק יחזיק מעמד לאורך זמן?

סוגי סוללות

סוללות מסווגות לפי החומרים מהם עשויים הרכיבים הפעילים שלהן: אנודה, קתודה ואלקטרוליט.

ישנם חמישה סוגים של מקורות כוח מודרניים:

• מלח,
• אלקליין,
• mercury,
• סילבר,
• ליתיום.

סוגי סוללה לפי גודל יופיעו למטה. עכשיו בואו נסתכל מקרוב על כל אחד מהםמחלקות שצוינו של תאים גלווניים.

סוללות מלח

סוללות מלח נוצרו במחצית השנייה של המאה העשרים. הם החליפו את מקורות הכוח של מנגן-אבץ הקיימים בעבר. מימדי הסוללות לא השתנו, אך טכנולוגיית הייצור של תאים גלווניים אלה הפכה שונה. ספקי כוח מלח משתמשים בתמיסת אמוניום כלוריד בתור אלקטרוליט. הוא מכיל אלקטרודות עשויות אבץ ותחמוצת מנגן. החיבור בין האלקטרוליטים הבודדים מתבצע באמצעות גשר מלח.

היתרון העיקרי של סוללות כאלה הוא העלות הנמוכה שלהן. הסוללות הגלווניות האלה הן הזולות מכולן.

חסרונות של סוללות מלח:

• בתקופת הפריקה, המתח יורד באופן משמעותי;
• חיי המדף קצרים ורק שנתיים;
• בסוף חיי המדף המובטחים, הקיבולת מצטמצמת ב-30-40 אחוזים;
• בטמפרטורה נמוכה, הקיבול מצטמצם לכמעט אפס.

סוללות אלקליין

סוללות אלה הומצאו ב-1964. שם נוסף למקורות מזון אלו הוא אלקליין (מהמילה האנגלית alkaline, שפירושה "אלקליין" בתרגום).

האלקטרודות של סוללה זו עשויות אבץ ומנגן דו-חמצני. אלקלי אשלגן הידרוקסיד פועל כאלקטרוליט.

היום, הסוללות האלה הן הנפוצות ביותר, מכיוון שהן מושלמות לרובמכשירים אלקטרוניים.

היתרונות של ספקי כוח אלקליין:

• בעלי קיבולת גבוהה יותר בהשוואה למלח, וכתוצאה מכך, חיי שירות ארוכים יותר;
• יכול לעבוד בטמפרטורת סביבה נמוכה;
• יש אטימות משופרת, כלומר, הסבירות לדליפה מצטמצמת;
• יש חיי מדף ארוכים יותר של 5 שנים;
• יש קצב פריקה עצמית מופחת בהשוואה לסוללות מלח.

חסרונות של מקורות מזון אלקליין:

• תקופת הפריקה מאופיינת בירידה הדרגתית במתח המוצא;
• סוללות אלקליין זהות לגודל של סוללות מלוחות, אבל העלות והמשקל של סוללות אלקליין גבוהים יותר.

סוללות כספית

בסוללה כזו האנודה עשויה אבץ, הקתודה עשויה תחמוצת כספית. האלקטרודות מופרדות על ידי מפריד ודיאפרגמה ספוג בתמיסת 40% אשלגן הידרוקסיד. האלקלי משמש כאן כאלקטרוליט. הודות להרכב זה, מקור כוח זה יכול לעבוד כסוללה. אבל במהלך פעולה מחזורית, התא הגלווני מתכלה, הקיבולת שלו יורדת.

היתרונות של סוללות כספית:

• מתח יציב;
• קיבולת גבוהה וצפיפות אנרגיה;
• יכול לטמפרטורות סביבה גבוהות ונמוכות כאחד;
• חיי מדף ארוכים של 10 שנים.

חסרונות של כספיתספקי כוח:

• מחיר גבוה;
• אפשרות לחשיפה מסוכנת לאדי כספית במקרה של הורדת לחץ;
• צריך לשפר את תהליך האיסוף והסילוק.

סוללות כסף

בסוללת כסף, אבץ משמש לאנודה, ותחמוצת כסף לקתודה. האלקטרוליט הוא נתרן או אשלגן הידרוקסיד.

קטגוריה זו כוללת סוללות שעונים, שמידותיהן יוצגו להלן. היתרונות של מקורות כוח כסף הם כדלקמן:

• יציבות מתח;
• נוכחות של קיבולת גבוהה וצפיפות אנרגיה;
• חסינות לטמפרטורת הסביבה;
• חיי שירות ארוכים ואחסון.

החיסרון של הסוללות האלה הוא העלות הגבוהה שלהן.

סוללות ליתיום

בסוללה כזו, הקתודה עשויה מליתיום. הוא מופרד מהאנודה על ידי מפריד ודיאפרגמה, הספוג באלקטרוליט אורגני.

יתרונות של סוללות ליתיום:

• מתח קבוע;
• קיבולת גבוהה וצפיפות אנרגיה;
• אי תלות של עוצמת האנרגיה מזרם העומס;
• מסה קטנה;
• חיי מדף ארוכים של עד 12 שנים;
• חסינות בפני טמפרטורות קיצוניות.

ניתן לייחס את החסרונות של סוללות ליתיום רק לעלותן הגבוהה.

כפי שהוזכר לעיל, למקורות מזון יש הרכב כימי שונה.גם הצורות והגדלים של הסוללות שונים זה מזה באופן משמעותי. לתאים גלווניים יש גבהים, קטרים ומתחים שונים. שקול את סיווג הסוללות בהתאם לפרמטרים אלה.

סיווג סוללות לפי גודל

בהתאם למתח, גובה, קוטר וצורה, ניתן לבצע שיטתיות של מקורות כוח בצורה מסוימת. אחת ממערכות הסיווג הפופולריות ביותר היא האמריקנית. זה מוצג באיור למטה. סטנדרטיזציה זו נוחה ונמצאת בשימוש במדינות רבות.

לפי השיטה האמריקאית, ספקי כוח מסווגים כדלקמן:

שם	גובה, mm	קוטר, mm	מתח, 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

בנוסף למחלקה המצוינת בטבלה, למקורות כוח יש גם שם נפוץ המשמש באֲנָשִׁים. לדוגמה, גודלה של סוללת AA דומה לגודלה של אצבע אנושית, כך שהשם ה"עממי" לתא הגלווני הזה הוא סוללת "אצבע", או "שני A". אבל ספק הכוח C מכונה בדרך כלל "אינץ'". התא הגלווני D נקרא "חבית". וסוללת AAA, שמידותיה דומות לפרמטרים של האצבע הקטנה ביותר של אדם, אינה נקראת לשווא "האצבע הקטנה", או "שלוש A". ספק הכוח PP3 קיבל את השם "קרונה".

כמו כן, סוללות עגולות מיניאטורות נמצאות בשימוש נרחב בתחום האלקטרוניקה, הגדלים והשמות שלהן מגוונים. מידע נוסף על כדורי כסף וסיווג מקורות כוח כאלה ניתן להלן.

סוללות "טאבלטים": גדלים ושמות

שם נוסף לסוללה עגולה מיניאטורית הוא תא יבש. ספקי כוח כאלה מורכבים מאנודה עשויה תחמוצת כסף, קתודה אבץ ואלקטרוליט. האחרון הוא תערובת של מלחים, בעלת עקביות דביקה.

יצרנים שונים מקצים לעתים קרובות ייעודים לספקי כוח כאלה השונים מהסטנדרטים. להלן טבלת סיווג המפרטת שמות וגדלים חלופיים עבור סוללות שעונים.

גלולות ה"כסף" המיניאטוריות הללו הן שגורמות למנגנונים של שעוני יד מודרניים לעבוד. כשמגיע הזמן להחליף את הסוללה, ייתכן שתיתקלו בשאלה, איזה סוג של מקור חשמל מתאים במצב זה? לדוגמה, אם השעון השתמש באלמנט 399, אתה יכולבמקום זאת, הכנס סוללה מיניאטורית, אשר, בהתאם ליצרן, עשויות להיות עם השמות V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW או L927E. בשמות אלו ייוצר "טאבלט" שגובהו 2.6 מילימטרים והקוטר 9.5.

גודל הסוללה אינו הפרמטר היחיד שיש לקחת בחשבון בעת רכישת ספקי כוח. כדי ללמוד כיצד לפענח את המידע שנמצא על התאים הגלווניים, עליך להכיר את העקרונות הבסיסיים של התיוג שלהם.

סימוני סוללה

הנציבות האלקטרוטכנית הבינלאומית (IEC) יצרה מערכת סימון ספציפית, שלפיה יש לסמן את כל הסוללות. יש לציין מידע על עוצמת האנרגיה, הרכבו, הגודל, המעמד וערך המתח שלו על מארז מקור הכוח. בעזרת הדוגמה של הסוללה המוצגת להלן, בואו נסתכל מקרוב על כל רכיבי הסימון.

המידע על ספק הכוח מציין את הדברים הבאים:

• המטען החשמלי של התא הגלווני הוא 15 Ah;
• מחלקת מקור כוח - AA, כלומר, זוהי סוללת "אצבע";
• מתח הוא 1.5 וולט.

מה המשמעות של הכיתוב "LR6"? זהו, למעשה, הסימון, שנותן מידע על ההרכב הכימי והמעמד של מקור הכוח. לסוגי הסוללות יש את האותיות הבאות:

• מלח – R;
• אלקליין – LR;
• כסף –SR;
• ליתיום – CR.

שיעורי סוללה מסומנים במספרים הבאים:

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

עכשיו אתה יכול לפענח את הסימון LR6 בתמונה למעלה. האותיות כאן מצביעות על כך שמדובר בתא גלווני אלקליין, והמספר מציין את גודל סוללת ה"אצבע", כלומר מציין שמקור הכוח שייך למחלקה AA.

היקף היישום והתכונות של בחירת הסוללות

קודם כל, יש לציין שכל התאים הגלווניים עומדים בדרישות האיחוד, כלומר, הצרכן יכול בקלות להחליף את מקור הכוח של יצרן אחד בסוללה דומה מהאחר. יש רק אזהרה אחת: אין להשתמש במקורות עכשוויים המיוצרים על ידי חברות שונות או, יתר על כן, השייכים לסוגים שונים במכשיר אחד. זה יקצר משמעותית את חיי הסוללה.

בבחירת ספקי כוח, עליך לשים לב לאריזה. לעתים קרובות, היצרן מציין עליו מכשירים שבהם מומלץ להשתמש בסוללות המסוימות הללו. אם מידע זה לא מסופק, הטיפים הבאים יעזרו לך לבחור נכון.

לסוללות מלח קיבולת נמוכה של 0.6-0.8 Ah והן משמשות במכשירים עם צריכת חשמל נמוכה. אלה יכולים להיות שלטים רחוקים, מדי חום אלקטרוניים, בודקים, משקל רצפה או מטבח. תאי מלח יכולים לשמש גם כסוללות שעון. הממדים של מקורות שוטפים כאלה דומים לאלה המקביליםפרמטרים של אלקליין, אבל תחומי היישום שלהם משתנים באופן משמעותי. אחרי הכל, אם אתה משתמש בסוללות מלח במכשירים עם מנוע חשמלי, פנסים או מצלמות, אז חיי השירות שלהם יכולים להיות רק 20-30 דקות. תאים גלווניים כאלה אינם מיועדים לעומסים כבדים.

לסוללות אלקליין קיבולת גדולה למדי של 1.5-3.2 Ah. זה מאפשר להשתמש בהם בהצלחה במכשירים בעלי צריכת חשמל מוגברת. מכשירים כאלה כוללים מצלמות דיגיטליות עם פלאש, פנסים, צעצועים לילדים, טלפונים משרדיים, עכברי מחשב וכו'. סוללות שתוכננו במיוחד למצלמות משחררות אנרגיה מהר יותר. יש לכך השפעה חיובית על מהירות המצלמות. אם אתה משתמש במקור כוח אלקליין במכשירים עם צריכת חשמל נמוכה, אזי הסוללות יציגו תוצאות מצוינות, חיי השירות שלהן יהיו מספר שנים.

לפני עשרים עד שלושים שנה, נעשה שימוש נרחב בסוללות כספית במכשירים כגון שעונים אלקטרוניים, קוצבי לב, מכשירי שמיעה ומכשירים צבאיים. עד כה, השימוש במקורות כוח אלו מוגבל. במדינות רבות אסור לייצר ולהפעיל תאים אלקטרוכימיים כאלה בשל העובדה שכספית היא חומר רעיל. במקרה של שימוש במקורות שוטפים אלה, יש צורך לארגן את האיסוף והסילוק הנפרדים שלהם בהתאם לדרישות הבטיחות.

סוללות כסף אינן בשימוש נרחבבשל העלות הגבוהה של המתכת. עם זאת, ספקי כוח מיניאטוריים מסוג זה נמצאים בשימוש נרחב בשעונים, לוחות אם למחשבים ניידים ומחשבים, מכשירי שמיעה, כרטיסי מוזיקה, מקשים ומכשירים אחרים שבהם לא ניתן להשתמש בסוללות גדולות יותר.

לסוללות ליתיום יש חיים ארוכים יותר אפילו מהסוללות האלקליין הטובות ביותר. לכן, ספקי כוח כאלה משמשים במכשירים בעלי צריכת חשמל גבוהה. זה יכול להיות מחשב וציוד צילום, ציוד רפואי.

מסקנה

סוללה היא מוצר שלמרות גודלו הקטן, עלול להיות מסוכן. לא ניתן לפרק את מקור הכוח, לזרוק אותו לאש וכמובן לנסות להטעין. ברשת תוכלו למצוא טיפים כיצד להעניק לסוללה חיים שניים. אל תנסה ניסויים כאלה, כי זה יכול להיות מסוכן.

כאשר קונים סוללות חדשות, כדאי לשים לב לא רק ליצרן ולגדלים המתאימים, אלא גם להרכב הכימי של מקורות הכוח. כדי לעשות זאת, אתה צריך להיות מסוגל לקרוא את התווית. סוללות שנבחרו כהלכה ישרתו אותך לאורך זמן ובאיכות גבוהה.