...

Pirkstu šūnu baterijas: pārbaudē tiek pārbaudīti trāpījumi

Lai nepazaudētu mūsdienu straujo dzīves ritmu, mēs izmantojam arvien vairāk mobilo un kompakto ierīču, kas rada individualitātes un brīvības sajūtu. Bet šāds “autonomais lidojums” nav iespējams bez miniatūriem un uzticamiem enerģijas avotiem, pretējā gadījumā telefoni, atskaņotāji, kameras, pulksteņi un citas mūsdienu elektroniskās rotaļlietas bez kustības iesaldēsies.

Pateicamies NPO Quant darbiniekiem par palīdzību salīdzinošo testu veikšanā.

Mūsdienīgi HIT, gatavi testam!

GP

Mūsdienās ķīmiskos strāvas avotus CPS iedala 3 veidos: galvaniskie elementi, baterijas un kurināmā elementi FC . Galvaniskie elementi un no tiem veidotās baterijas ir jūsu galvenie elektroenerģijas avoti.

Tie tieši ģenerē strāvu, izmantojot neatgriezeniskus iekšējos ķīmiskos procesus, tāpēc tos var izmantot tikai vienu reizi. Savukārt sekundārie avoti baterijas paši neražo elektroenerģiju: tie vispirms saņem enerģiju no ārpuses uzlāde un pēc tam atbrīvo uzkrāto enerģiju. Šādi uzlādes-izlādes cikli var sasniegt vairākus simtus reižu.

Kurināmā elementi ir daudzsološa HIT attīstība, lai gan to darbības principu jau XIX gadsimtā ierosināja Viljams Grovs. Tāpat kā parastā baterija, tā ražo elektroenerģiju, izmantojot ķīmisku reakciju oksidēšanās-redukcija , taču brīvo elektronu avots ir degviela ūdeņradis, metanols , bet elektrodi kalpo tikai kā katalizatori.

Tāpēc tie gandrīz nemaz nenodilst un to efektivitāte ir 50 %. Atliek tikai tos laikus uzpildīt ar degvielu. Neraugoties uz akumulatoru plašo ieviešanu un elektrolītiskās enerģijas nākotni, galvaniskie elementi joprojām ir visizplatītākais strāvas avots.

Volt stabs – testa izcelsme

DURACELL

Akumulatoru vēsture aizsākās ar itāļa Alessandro Voltas eksperimentiem, kurš apstrīdēja zinātnieka Luidži Galvani “dzīvnieku elektrības” teoriju.

Eksperimentējot ar sāls šķīdumā iegremdētiem vara un cinka lokiem, viņš pierādīja, ka elektrību rada nevis dzīvnieku fizioloģija, bet gan ķīmiskas reakcijas. Pēc galvaniskā efekta izpētes Volta 1800. gadā izstrādāja pirmo ķīmisko līdzstrāvas avotu Voltas kolonu , kas nodrošināja “neiznīcināmu lādiņu”, salīdzinot ar tolaik pastāvošo vienreizlietojamo Leidenes burku.

Turpmākie zinātnieku Cruikshank, Daniel, Grove, Bunsen, Grain et al. mērķis bija palielināt galvanisko elementu un bateriju darbības laiku, izmantojot dažādus elektrodus un elektrolītus. 1865. gadā Žorža Leklāšē ierosinātā konstrukcija ir prototips mūsdienu cinka-oglekļa elementiem ar sāls elektrolītu sāls baterijām , ko bieži dēvē par Leklāšē baterijām.

Lai atbrīvotos no neērtā šķidrā elektrolīta, Karls Hāzners Karl Haßner izstrādāja sausos sāls elementus, kurus pirmo reizi rūpnieciski ražoja pirms vairāk nekā 100 gadiem 1896. gadā National Carbon.

No kurienes nāk pirkstu enerģija?

Philips

Fiziski baterijā enerģija tiek pārveidota no viena enerģijas veida ķīmiskā citā elektriskā . lādiņa pārnese notiek, mainoties iekšējai enerģijai. Raugoties no ķīmiķa skatpunkta, šūnā notiek reakcija, oksidējot vienu elektrodu un reducējot otru. Metālu joni no oksidējošā elektroda pāriet elektrolītā, nesot pozitīvu lādiņu.

Tomēr ir pieņemts baterijas klasificēt pēc reakcijā iesaistītajām vielām, t. i., pēc elektroķīmiskās sistēmas, nevis pēc pašas reakcijas. Pastāv vairāku veidu elektroķīmiskās sistēmas: litija, mangāna-cinka, dzīvsudraba-cinka un sudraba-cinka.

Visplašāk izmantotie elementi sadzīves ierīču un elektronikas darbināšanai ir mangāna-cinka elementi. Tas ir vispārīgs nosaukums, kas ietver vairākus veidus: sāls šķīduma, hlorīda, sārmainas un gaisa depolarizētas šūnas.

Patērētājus visvairāk interesē sārma elementi sārmainie , kuros elektrolīts ir sārms kā kālija hidroksīda ūdens šķīdums. Labo veiktspējas rādītāju dēļ tās pakāpeniski aizstāj citu veidu šūnas.

Piemēram, tie labi darbojas ar lielu izlādes strāvu, tiem ir labāks blīvējums un zemāka pašizlādes strāva. Augsta efektivitāte vidēji ilgām un garām izlādēm. Sārmu elementus var izmantot temperatūrā no -25°C līdz +55°C, un tie apmierinoši panes arī zemāku temperatūru.

Autopsija atklāja

Video aprīkojums

Padomju laikā valstī tika saražoti vairāk nekā 1 miljards dažāda izmēra un pielietojuma galvanisko elementu. Taču pēc Padomju Savienības sabrukuma daļa rūpnīcu ar modernām iekārtām devās uz ārzemēm Gruziju, Lietuvu u. c. .d. , un cinka atradnes atrodas Kazahstānā.

Parastās ekonomiskās attiecības tika pārtrauktas, bet pieprasījums pēc baterijām tikai pieauga, un Krievijā ieplūda importētas baterijas un akumulatori, kas tagad dominē tirgū.

Salīdzinājumam mēs iegādājāmies populārākā izmēra sārmu baterijas, kas Eiropas IEC standartā tiek dēvētas par LR6 1,5 V , taču tās tiek pareizi dēvētas par “pirkstu baterijām”.

1 tika pārbaudīti bateriju ģeometriskie izmēri. Jo, ja to ir mazāk, nekā vajadzētu būt, tiem ir slikts kontakts, bet, ja to ir vairāk, tie vienkārši var neiekļūt akumulatora nodalījumā. Mērījumi parādīja, ka šūnu ražotāji cenšas izmantot pēc iespējas lielākus izmērus, taču neviens nepārsniedza standarta robežas.

2 LR6 bateriju svara ierobežojums ir mazāks par 25 g. Tas ir dabiski, jo tās galvenokārt tiek izmantotas portatīvajās ierīcēs. Taču arī šajā gadījumā sūdzības ne par vienu no elementiem netika iesniegtas – visi svari bija normas robežās.

3 Turklāt katrs paraugs tika atvērts, lai izpētītu tā uzbūvi, un aktīvo materiālu masa tika nosvērta. Lielākā pozitīvā elektroda masa ir Duracell Basic un Duracell Turbo baterijām. Eksperti atzīmēja arī labu Cosmos un GP negatīvā elektroda aizpildījumu ar cinka gela masu.

To apstiprināja arī rentgena stari, kas tika veikti, lai novērtētu aktīvo materiālu atrašanās vietu apvalka iekšpusē. Jāatzīst, ka visu paraugu izgatavošanas kvalitāte bija ļoti labā līmenī.

Izmantojiet mazāk un spēlējiet ilgāk

Audioiekārtas

Pērkot sārmu baterijas, patērētājam ir tiesības sagaidīt, ka tās kalpos pietiekami ilgi. Tomēr izturība ir ļoti atkarīga no tā, kur tās tiek izmantotas un ar kādu intensitāti.

Ņemot to vērā, visi paraugi tika testēti uz īpašiem testēšanas stendiem četros režīmos, simulējot radioaparātu, motoru un rotaļlietu, atskaņotāju un zibspuldzes darbību, kā noteikts starptautiskajā IEC standartā.

1 LR6 baterijām vajadzētu nodrošināt vismaz 60 stundu darbības laiku tranzistoru radioaparātiem, taču pārbaudītie paraugi šo rādītāju pārsniedza vairāk nekā par trešdaļu. Ja ieslēdzat uztvērēju uz 4 stundām dienā, Cosmos akumulatora darbības ilgums ir 87 stundas, kas ir gandrīz tikpat ilgs kā Duracell Turbo 86 stundas .

Lai gan ar Sony akumulatoriem radio izslēdzas agrāk nekā citi, 75,5 stundas ir labs rādītājs. Jāteic, ka elementu darbība “radio” režīmā izrādījās visilgākā un prasīja 5 nedēļas laboratorijas testu.

2 Lielākā daļa vecāku apzinās, ka bērnu elektriskajām rotaļlietām, robotiem un automašīnām nav pietiekami daudz bateriju. Tāpēc ir īpaši patīkami ziņot, ka mūsdienu sārmu elementi spēj elektromotorus griezt 2 reizes ilgāk nekā standarta 4 h . Cosmos baterijām tika veltītas vairāk nekā 8 stundas, bet pārējām šūnām – nedaudz mazāk. Piemēram, Philips akumulators nodrošina enerģiju 7 stundas un 15 minūtes, kas ir ļoti labs rezultāts.

3 Katrs no testētajiem paraugiem spēj nodrošināt stabilu strāvas padevi mūsdienās tik populāriem mūzikas atskaņotājiem. Vidējais darbības laiks bija 19 stundas Sony – nedaudz mazāk . Taču visilgāk šajā režīmā darbojās Duracell Turbo akumulators – 21 stundu un 40 minūtes., “Kosmoss” 21 h 15 min. un Duracell Basic 20 h 45 min. .

4 Fotoaparātos gandrīz visa bateriju enerģija tiek izmantota zibspuldzes darbināšanai. Tātad mēs mērījām nevis darbības laiku, bet gan impulsu skaitu 1000 mA , kas nepieciešams zibspuldzei. To vajadzētu būt vismaz 200. PHILIPS šūnas radīja 220 impulsus un atbilda standartam, bet Sony izdevās radīt 420 impulsus, bet GP – vēl vairāk, 470 impulsus. Bet Cosmos baterijas pārspēja visas – 520 PV.

Kosmosā ir vairāk brīvās enerģijas

GP

Zinot akumulatoru darbības laiku dažādos režīmos, var aprēķināt šo elementu elektrisko ietilpību, ko mēra ampērstundās Ah . Vienkāršāk sakot, kāda enerģijas “rezerve” ir katram akumulatoram. Aprēķini liecina, ka Cosmos un Duracell Turbo elementiem ir vislielākā vidējā ietilpība, jo. tabula 3 . Nedaudz sliktāks nekā PHILLIPS un Sony 2,27 Ah .

Salīdzinot akumulatora jaudu ar tā izmaksām, redzams, ka Cosmos maksā vislētāk par 1 ampērstundu 5 Euro/kg . 73 kop. un GP 6p. 77 kop. . Citu elementu jauda ir ievērojami dārgāka, jo īpaši Duracell Basic 12 rbl. 13 kapeikas. un Duracell Turbo 14 A. 44 kop. . Starp citu, cenu atšķirība starp Duracell Basic un Duracell Turbo elementiem ir diezgan liela, un vidējā ietilpība atšķiras tikai par 3,65 %.

Ir iespējams novērtēt baterijas “foto” režīmā, paļaujoties nevis uz to ietilpību, bet gan uz zibspuldžu skaitu. Tātad par katru Euroli, kas iztērēts par Philips vai Duracell Basic akumulatoru, jūs varat iegūt 11 zibspuldzes vienības. Tā kā GP elementi dod vairāk nekā 29 zibspuldzes un Cosmos baterijas – vairāk nekā 34 zibspuldzes.

Vai baterijas var sprāgt??

Telpa

Pat maza baterija var radīt daudz nepatikšanu, piemēram, ja nejauši to iebāž kabatā kopā ar atslēgām. Elektrodu spailes var radīt īssavienojumu, kas izraisa ķīmisku reakciju šūnā ar lielu izgarošanu.

Lai novērstu sprādzienu, blīvējuma starplikā ir īpaši “sabiezējumi”, kuriem ir jāpārlaužas, ja šūnā ir pārmērīgs spiediens.

Īssavienojuma tests parādīja, ka neviena no šūnām nav eksplodējusi, tās tikai ļoti sakarst. Tomēr papildus īssavienojumam pastāv arī bīstamāks patoloģiskas darbības gadījums: polaritātes maiņa.

Dažu ierīču, piemēram, lukturu, portatīvo magnetofonu, grīdas svaru, darbināšanai ir nepieciešamas vairākas baterijas. Ja tikai viena no tām ir ievietota nepareizi, sajaucot plusa un mīnusa puses, var rasties sprādzienbīstama situācija.

Par laimi, mūsu pārbaudītās baterijas bija visuzticamākās. Visi paraugi atvēra drošības vārstu, atbrīvojot uzkrātās gāzes un daļu elektrolīta. Arī citi drošības novērtējumi, tostarp nominālā sprieguma svārstības, izolācijas izturība un elektrolīta noplūdes testi, bija apmierinoši.

Testu vadītāji

Foto aprīkojums

Salīdzinošajos testos ir pierādīta moderno sārmu LR6 bateriju labā kvalitāte, kas ievērojami pārsniedz standarta prasības.

– Cosmos akumulatori nodrošina vislabāko izlādes veiktspēju dažādos darbības režīmos, t. i.,.e. Tie ir universāli.

– Duracell Turbo baterijas veic vislabāko darbu, nodrošinot spēlētājam ilgāku kalpošanas laiku nekā citas.

– Cosmos un Duracell Turbo baterijas var griezt miniatūrus elektromotorus un rotaļlietu mehānismus ilgāk nekā citas.

– Cosmos un Duracell Turbo baterijas nodrošina ilgu darbības laiku portatīvajiem radioaparātiem.

– Cosmos, GP un Sony baterijām ir vislielākā zibspuldzes jauda.

– Cosmos elementi ir vislētākie – 1 ampērstundas cena . Tie ir arī visizdevīgākie. Tāpēc var droši apgalvot, ka Cosmos akumulatori ir labākie energoefektivitātes ziņā.

Lasīt vairāk

KOSMOS sārmu AA bateriju tests

SONY AA akumulatora tests

PHILIPS Power Life AA baterijas tests

Duracell Turbo AA bateriju tests

Akumulatora pārbaude DURACELL AA

Novērtējiet šo rakstu
( Vēl nav vērtējumu )
Apala Lacis

Kamēr atceros, vienmēr esmu bijis apburots ar apkārtējās pasaules skaistumu. Jau bērnībā es sapņoju par telpu radīšanu, kas ne tikai iepriecina, bet arī ietekmē cilvēku labklājību. Šis sapnis kļuva par manu vadmotīvu, kad nolēmu iet iekštelpu dizaina ceļu.

Sadzīves tehnika. Televizori. Datori. Foto aprīkojums. Atsauksmes un testi. Kā izvēlēties un iegādāties.
Comments: 1
  1. Kārlis Ābele

    Vai pirkstu šūnu baterijas tiešām ir tik efektīvas? Kāda ir šo bateriju izturība un kā tiek veikta trāpījumu pārbaude? Vai šīs baterijas var izmantot ilgstošā termiņā vai tās ir domātas tikai izņēmuma situācijām? Būtu interesanti uzzināt vairāk par šīm inovatīvajām baterijām.

    Atbildēt
Pievienot komentārus