Piles alcalines

Per a molts dispositius, les piles alcalines o de zinc-manganès són les millors. cèl·lules galvàniquesTambé es coneixen com a piles alcalines. Es poden trobar a qualsevol botiga a un preu raonable. Què són? Quin aspecte tenen realment? Essencialment, són piles potents que experimenten una reacció química vigorosa, produint electricitat.

L'element principal és el diòxid de manganès, que serveix de càtode. L'ànode és pols de zinc. L'electròlit és hidròxid de potassi, que és l'àlcali del qual reben el seu nom. Aquestes piles s'utilitzen més sovint per alimentar joguines, llanternes, ràdios i altres dispositius similars.

L'ús d'àlcalis com a electròlit va ser proposat per primera vegada de forma independent per dos científics, Edison i Waldemar Jungner. Després el van utilitzar en bateries de níquel-cadmiL'enginyer Lewis Urry va ser el primer a utilitzar aquesta substància en bateries convencionals. El 1950, va llançar bateries anomenades Sempre a puntEl 1960, ell i els seus socis van adquirir una patent per a piles alcalines.

Característiques

Les piles alcalines es produeixen en diferents mides, principalment AAAA, AAA, AA, D, C, Krona - 6F22 i de tipus moneda plana.

Piles alcalines de botó

Són discos petits i plans amb un diàmetre de 4,8 a 30 mm. Produeixen un voltatge d'1,5 a 3 volts. La seva carcassa està feta completament de metall. Això permet utilitzar piles alquídiques en condicions meteorològiques adverses. L'ànode i el càtode estan separats per un aïllant, cosa que evita curtcircuits i danys. La seva petita mida i compacta les han fet molt populars. Encaixen fàcilment en rellotges, calculadores, clauers i altres dispositius petits.

Fonts de corrent de tipus dit o AA

Aquests són els més populars. S'utilitzen on es requereix un corrent de descàrrega elevat. El seu voltatge és d'1,5 volts. Han trobat aplicació en rellotges, joguines, ràdios, llanternes, equips mèdics, bàscules, ratolins d'ordinador i altres dispositius electrònics.

Tots els detalls es proporcionen a l'article. Piles AA!

Piles alcalines de barril

Aquests inclouen dos tipus: D i C.

Subministren electricitat a un dispositiu sense connectar-lo a una xarxa de 220 volts. S'utilitzen en gravadores, ràdios, llanternes i joguines. Han augmentat capacitatUn aparell que consumeix poca energia durarà molt de temps.

Si veieu una inscripció al cos LR, aleshores aquestes són piles 100% alcalines.

Fonts de corrent rosat

Aquestes són piles AAA. Els fabricants les produeixen en forma de cilindre amb un diàmetre de 10,5 mm. Aquestes piles solen fer fins a 44,5 mm de llarg. Pesen aproximadament 14 grams. Aquestes dades poden variar segons el fabricant. Les piles alcalines de vegades poden tenir elements de protecció addicionals afegits.

S'utilitzen en diversos dispositius electrònics, com ara comandaments a distància de televisió, despertadors, llanternes, receptors, reproductors, etc. Es pot saber que és un element alcalí per l'etiqueta. pila alcalina.

Més informació sobre aquestes fonts d'energia llegeix aquest article!

Element alcalí Corona

Té una forma no estàndard i s'utilitza en instruments de mesura, equips mèdics, llanternes, detectors de metallsAquestes piles alcalines tenen un voltatge de 9 volts i duren força. L'avantatge d'aquesta font d'alimentació és que pot proporcionar un corrent elevat a un dispositiu sense deixar de ser compacta.

Llegiu-ne més sobre la corona a aquest article!

Paràmetres principals

Podeu veure immediatament les paraules "pila alcalina" a la carcassa. Aquesta marca a les piles alcalines les identifica immediatament com a tals.

Voltatge o CEMés igual a 1,5 - 9 volts.

La capacitat de la bateria alcalina arriba fins als 3000 mAh. Això és per a les més grans.

Potència específica 100-150 kW/m³.

La temperatura a la qual poden funcionar les fonts de corrent és de –30 a +55 C⁰.

Energia específica: 65-90 W∙h/kg;

La producció es duu a terme en països com Rússia, els EUA, la Xina i el Japó.

Forma: cilindres, rectangles, discs aplanats.

Química en piles alcalines

Primer, es produeix una reacció d'oxidació del zinc a l'ànode. Primer es forma l'hidròxid de zinc:

Zn + 2OH− → Zn(OH)2 + 2e−

A continuació ve la descomposició en òxid de zinc i aigua.

Zn(OH)2 → ZnO + H2O

Pel que fa al càtode, hi té lloc una reacció de reducció de l'òxid de manganès (IV) a òxid de manganès (III):

2MnO2 + H2O + 2e− → Mn2O3 + 2OH−

Si l'electròlit és KOH, l'equació tindrà aquest aspecte:

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

Quan la bateria es descarrega, l'electròlit alcalí no s'esgota. Això significa que només es necessita una petita quantitat per a la producció. Com a resultat, aquest tipus de font d'alimentació conté una vegada i mitja més diòxid de manganès que les mateixes bateries. salí elements actuals.

Estructura de la bateria alcalina

Podeu llegir sobre l'estructura estàndard d'una font de corrent a aquest articleAllà es proporciona una descripció més detallada.

El corrent es produeix quan es produeix una reacció entre el càtode i l'ànode.

Composició del càtode de la bateria alcalina:

• Agents aglutinants especials: 1%.
• El negre d'acetilè actua com a grafit – aproximadament un 10%.
• El diòxid de manganès representa fins a un 85%.
• El component alcalí de l'hidròxid de potassi és de fins al 35%.

Aquests últims també poden ser elements actius com el liti i el sodi. Durant el procés de producció, l'electròlit s'espessa afegint substàncies sintètiques o naturals especials amb un grup hidroxil (OH).

L'ànode està fet de zinc purificat. Se sotmet a procediments antioxidació. A continuació, s'hi barreja alumini i bismut.

La pila alcalina té una estructura inversa en comparació amb les fonts d'alimentació salines.

1. A l'interior s'hi col·loca una pasta a base de zinc (3). Aquest metall es troba en forma de pols. Aquest mètode permet augmentar significativament l'àrea de contacte. Per tant, capacitatLes piles alcalines tenen una qualitat superior a salí.
2. Es genera un potencial negatiu en el zinc, que s'espesseix amb una substància especial d'heli. Aquest potencial s'aplica a la vareta (2), feta de llautó.
3. El carboni del grafit, la cendra o el sutge (5) barrejat amb diòxid de manganès se separa del zinc mitjançant un dispositiu separador especial (4).
4. El component addicional de la bateria és una copa d'acer (1) recoberta de níquel.
5. El pol negatiu té la forma d'un disc metàl·lic prim (9).
6. La tapa (6) està aïllada de la copa principal. Això evita que es produeixi un bloqueig.
7. Una junta especial (8) absorbeix els gasos comprimits. No n'hi ha gaires, al voltant d'un 20%.
8. Una membrana (7) i una cambra d'absorció de gas estan instal·lades en una pila alcalina. Quan la pressió augmenta, els gasos travessen la membrana i la trenquen. En aquest punt, s'allibera l'electròlit.

Així doncs, la composició d'una pila alcalina té l'aspecte descrit anteriorment.

Anàlegs de piles alcalines

Aquestes fonts d'alimentació es poden substituir per qualsevol bateria de la mida i el voltatge adequats. El més important és que el voltatge coincideixi i aleshores es pot inventar alguna cosa diferent. Per exemple, es poden utilitzar bateries de liti com a alternativa. salí, mercuri, elements de poder platejats.

Si fem una distribució per categoria de preus, quedarà així:

• Salí.
• Piles alcalines o alcalines.
• Platejat. Normalment tenen un cos en forma de píndola.
• Liti.

Els primers són els més barats.

Avantatges de les piles alcalines

Malgrat el seu baix cost, aquestes fonts d'alimentació tenen diversos avantatges:

• Fàcilment reemplaçable, a diferència de les piles. No cal esperar que la bateria es carregui completament.
• Sempre estan disponibles. Vés a qualsevol botiga, ja sigui una ferreteria o una botiga de queviures, i hi seran. Els trobaràs a tots els quioscos.
• Duren molt de temps. Alguns dispositius tenen bateries integrades que es desgasten al cap de 2 o 3 anys. En última instància, si el dispositiu no és desmuntable, s'ha de llençar. Però els dispositius que funcionen amb bateria sempre tenen una bateria reemplaçable.
• Alguns carregadors de bateries triguen molt a carregar-se, així que si el temps és essencial, els podeu substituir fàcilment per piles alcalines.
• Tenen baixa autodescàrrega.
• Tenen un bon rendiment a baixes temperatures.
• Suporten perfectament forts corrents de descàrrega.
• Bla bateria s'està quedant baixade manera uniforme.
• Tenir alt data de caducitat.
• Segur.

Els principals desavantatges de les piles alcalines

Ara parlem dels inconvenients.

• De vegades el preu és alt.
• Gran massa.
• No hi ha cap possibilitat d'utilitzar-lo una segona vegada o més tard.

Pots ignorar el preu, ja que la pila alcalina dura molt de temps.

Quines piles són millors: alcalines o salines?

Els usuaris de vegades debaten quina bateria és millor: la salina o l'alcalina. Una mirada més detallada revela que les piles alcalines tenen una puntuació significativament més alta! Si no em creieu, proveu una prova senzilla. Compreu dues piles amb electròlits diferents. Introduïu-les en dos dispositius idèntics. Enceneu-los i anoteu el temps. La que dura més és la millor bateria!

Aquestes són les diferències entre les piles alcalines i les piles salines:

1. Capacitat més alt!
2. Treballa 5 vegades més!
3. Poden suportar fàcilment temperatures de fins a -20 graus Celsius!
4. L'electròlit no es filtra de la carcassa quan l'element es descarrega profundament!

Així doncs, els avantatges són evidents!

Diferències entre piles salines i alcalines

La diferència és que cadascun conté un farciment diferent i hi tenen lloc reaccions químiques diferents.

Les piles de tipus sal utilitzen sals de clorur, mentre que les piles alcalines s'omplen d'hidròxid de potassi. El metall en pols permet que aquestes últimes durin més. Com a resultat, la producció d'energia ha augmentat significativament, fins a cinc vegades, segons algunes fonts.

Una altra diferència entre les piles alcalines és la seva vida útil i les condicions de funcionament. Poden suportar temperatures de -20 a +55 o fins i tot +70 graus Celsius. La vida útil d'algunes d'aquestes piles pot arribar als 5 anys. Circulen rumors que ja hi ha piles alcalines recarregables disponibles. Sal Les mateixes fonts de corrent duren fins a 2 anys.

Els principals fabricants coneguts de piles alcalines

En realitat, hi ha nombroses empreses al mercat de fonts d'alimentació, totes afirmant ser les millors. A continuació es mostren les principals:

• Camelló L'empresa opera des de la Xina i produeix piles alcalines d'alta qualitat. Ofereixen un rendiment estable i durador amb una alta taxa de descàrrega.
• Energitzant – és una empresa americana que produeix fonts d'alimentació que mantenen el voltatge a un nivell constant gairebé fins al final.
• Panasonic – una empresa coneguda amb dècades d'experiència. Produeix fonts d'alimentació que funcionen de manera fiable en temps fred i subministren un voltatge estable al dispositiu.
• Duracèl·lula– és l'empresa més popular del mercat. Les seves piles alcalines tenen baixa autodescàrrega i alta capacitat.

A més d'aquestes empreses, n'hi ha moltes altres que creen fonts d'alimentació d'alta qualitat.

Es poden recarregar les piles alcalines?

Les piles alcalines no es poden recarregar. Un cop una pila està descarregada, s'ha de llençar a un punt de reciclatge designat. Connectar-la a un carregador pot causar una sèrie de problemes, des de fuites d'electròlits fins a explosions i cremades.

La diferència entre les piles alcalines i les de liti

La diferència és que les bateries de liti duren 7 vegades més. Poden suportar temperatures de fins a -40 graus Celsius i es poden emmagatzemar fins a 10 anys. Tenen un voltatge més alt que les piles alcalines, amb un voltatge d'1,5, 3, 3,6 i 3,7 volts. Mantenen un nivell de càrrega constant i després el perden bruscament al final. Aquestes bateries seran més lleugeres. capacitatdiverses vegades més. Bateries de litiPoden explotar quan es recarreguen, s'exposen a l'aigua o si la carcassa està danyada. També hi ha una diferència en el disseny.

Però si us pregunteu quines bateries són millors, les alcalines o les de liti, sens dubte es tracta de les de liti.

Recomanacions i consells per als consumidors

• Abans de comprar, si no esteu segur de quin tipus de bateria necessiteu, consulteu el manual del dispositiu. El fabricant normalment especifica el tipus de bateria.
• És millor utilitzar fonts d'alimentació que funcionin amb piles, ja que duren molt de temps. Això és rendible.
• Porteu piles amb el voltatge que requereix el vostre dispositiu.
• Presteu atenció a la data de fabricació. No compreu dispositius d'emmagatzematge d'energia amb reserva.
• És millor donar preferència a marques conegudes. Però això no és necessari, ja que les empreses desconegudes produeixen productes tan bons com els populars. Al cap i a la fi, tothom vol que el seu producte es vengui i tingui demanda.
• No llenceu les piles alcalines usades a l'exterior ni a les escombraries. Per protegir el medi ambient, porteu-les als punts de recollida designats.
• L'envàs ha de tenir un aspecte fresc i no ha de tenir cap marca.