Buitines baterijas galima suskirstyti į druskos ir šarmines baterijas. Dar neseniai druskos baterijos buvo populiarios ir paklausios ir egzistavo beveik nepakitusios tokios formos, kokia jos buvo pradėtos naudoti. 1960 m. Rinkoje pateikus šarmines baterijas, būtent pastarosios išpopuliarėjo.
Druskos baterijos yra senesnės nei šarminės
Pirmąją bateriją išrado italų fizikas Alessandro Volta 1800 m., Ir tai buvo fiziologinis tirpalas. Jo atradimas buvo tas, kad jis sujungė cinko ir sidabro metalinius diskus ir sūrymu mirkytą kartoną. Nuo to laiko mokslininkai tobulino baterijų dizainą ir sudėtį.
1820 m. Britų mokslininkas Johnas Danielis sukūrė baterijas, kurios kaip elektrolitą galėjo naudoti cinką ir vario sulfatą. Tokių prietaisų galia buvo 1,1 voltų, ir jie galėjo tarnauti 100 metų, kai buvo naudojami prie durų skambučių, telefonų ir kitų prietaisų.
Šarminės baterijos pirmą kartą buvo sukurtos 19 amžiaus pabaigoje ir 20 amžiaus pradžioje mokslininkų Thomaso Edisono ir Voldemaro Jungnerio. Plačiajai visuomenei jie buvo pristatyti tik 1960 m. Pirmosiose parduodamose šarminėse baterijose buvo nedidelis gyvsidabrio kiekis. Šiuolaikinėse jos kiekis sumažinamas iki minimumo.
Kaip veikia baterijos?
Norėdami suprasti šarminių ir druskingų baterijų skirtumą, turėtumėte vadovautis bendru šių prietaisų veikimo principu. Prijungus prietaisą prie akumuliatoriaus, įvyksta reakcija, dėl kurios susidaro elektros energija. Ši reakcija vadinama elektrochemine.
Elektronai juda akumuliatoriaus viduje, sukurdami elektros srovę, iš kurios maitinami prietaisai. Anodas ir katodas yra atskirti elektrolitu, tai yra izoliatoriumi. Elektronai kaupiasi aplink anodą - neigiamą akumuliatoriaus galą. Jie pereina prie katodo, kai du priešingi akumuliatoriaus galai yra sujungiami laidu iš išorės. Kai tik prietaisas išjungiamas, ryšys išnyksta, o kartu ir elektros srovė. Baterijose esantis anodas yra cinkas, o katodas - magnio dioksidas.
Druskos ir šarminių baterijų veikimo skirtumas
Dažniausios druskos tipo baterijos yra cinkas. Cinko druskos akumuliatoriuje elektrolitas susideda iš druskos - cinko chlorido.
Paprastai šarminės baterijos yra 5–7 kartus efektyvesnės nei druskos baterijos.
Skirtingai nuo druskos baterijų, šarminėse baterijose vietoj druskos tirpalo kaip elektrolitas naudojamas šarminis tirpalas (kalio oksido hidratas). Šarminės baterijos yra efektyvesnės nei fiziologinės. Paslaptis ta, kad vietoj cinko korpuso jie naudoja to paties metalo miltelius, o šarmai, sąveikaudami su katodu ir anodu, gamina daugiau energijos. „Duracell“yra pagrindinis šarminės baterijos pavyzdys.
Cinko-druskos akumuliatoriai veikia nuo -20 iki + 70 ° C temperatūroje. Jų standartiniai dydžiai yra AA ir AAA, todėl juos galima naudoti įvairiausiuose įrenginiuose, pradedant žibintuvėliais ir baigiant sieniniais laikrodžiais. Jų tinkamumo laikas yra vidutiniškai 2 metai.
Vidutinė akumuliatoriaus energija yra 1,5 voltai.
Šarminės (dar vadinamos šarminės) baterijos tarnaus ilgiau. Jie gali būti laikomi iki 10 metų. Šarminio elektrolito dėka jie geriau veikia esant žemai temperatūrai. Savo dydžiu jie nesiskiria nuo druskos.
Dar neseniai šarminių baterijų nebuvo galima įkrauti, tačiau pastaruoju metu tai tapo įmanoma. Šias baterijas galima ne tik vėl ir vėl įkrauti, bet ir įkrauti daugelį metų. Tai yra didelis tokių baterijų pranašumas aplinkai.
Šarminės baterijos geriau atitinka šiandienos rinkos poreikius, nes jų energijos suvartojimas nuolat didėja.
