Муқоисаи самаранокии байни батареяҳои карбон-синк ва батареяҳои сілтӣ

Дар замони имрӯза, ки ба энергия асос ёфтааст, батареяҳо ҳамчун ҷузъҳои асосии манбаъҳои сайёри барқ ​​​​дар дастгоҳҳои гуногуни электронӣ ба таври васеъ истифода мешаванд. Батареяҳои карбон-синк ва батареяҳои сілтӣ, ҳамчун навъҳои маъмултарини батареяҳои хушк, ҳар кадоми онҳо дорои хусусиятҳои беназири техникӣ ва иҷроиш мебошанд. Ин мақола муқоисаи амиқи кори ду намуди батареяҳоро анҷом медиҳад ва таҳлили муфассал ва тарҷумаи инглисии параметрҳои асосии техникиро пешкаш мекунад, ки ба хонандагон имкон медиҳад, ки фарқиятҳо ва сенарияҳои татбиқи онҳоро пурра дарк кунанд.

I. Принсипҳои асосии батареяҳо

(1) Батареяҳои карбон-синк

Батареяҳои карбону руҳ дуоксиди марганецро ҳамчун электроди мусбат, руҳро ҳамчун электроди манфӣ ва маҳлули обии хлориди аммоний ё хлориди руҳро ҳамчун электролит истифода мебаранд. Принсипи кори онҳо ба реаксияҳои оксидшавӣ асос ёфтааст. Ҳангоми разряд руҳ дар электроди манфӣ ба реаксияи оксидшавӣ мегузарад ва электронҳоро гум мекунад. Ин электронҳо тавассути занҷири беруна ба электроди мусбӣ ҷорӣ мешаванд, ки дар он диоксиди марганец реаксияи редуксияро аз сар мегузаронад. Дар баробари ин муњољирати ионњо дар мањлули электролит мувозинати зарядро нигоњ медорад.

(2) Батареяҳои сілтӣ

Батареяҳои сілтӣ инчунин руҳро ҳамчун электроди манфӣ ва диоксиди марганецро ҳамчун электроди мусбӣ истифода мебаранд, аммо онҳо ҳамчун электролитҳои сілтӣ маҳлули обии гидроксиди калийро истифода мебаранд. Муҳити сілтӣ суръати реаксия ва роҳи реаксияҳои дохилии кимиёвии батареяро тағир медиҳад. Дар муқоиса бо батареяҳои карбон-синк, реаксияҳои редокс дар батареяҳои сілтӣ самараноктаранд ва ба онҳо имкон медиҳанд, ки қувваи барқро устувортар ва бардавом таъмин кунанд.

II. Муқоисаи иҷроиш

(1) Шиддат

Шиддати номиналии батареяҳои карбону руҳ одатан 1,5 В аст. Вақте ки батареяи нав бори аввал истифода мешавад, шиддати воқеӣ метавонад каме баландтар бошад, тақрибан 1,6V - 1,7V. Вақте ки реаксияи химиявӣ ҳангоми истифода идома дорад, шиддат тадриҷан паст мешавад. Вақте ки шиддат тақрибан ба 0,9 В паст мешавад, батарея асосан тамом мешавад ва дигар наметавонад қувваи муассирро барои аксари дастгоҳҳо таъмин кунад.

Шиддати номиналии батареяҳои сілтӣ низ 1,5 В аст ва шиддати ибтидоии батареяи нав низ тақрибан 1,6 В - 1,7 В аст. Аммо бартарии батареяҳои сілтӣ дар он аст, ки дар давоми тамоми раванди разряд шиддати онҳо тадриҷан паст мешавад. Ҳатто пас аз истеъмоли беш аз 80% қувваи барқ, шиддат то ҳол метавонад аз 1,2V боло боқӣ монад ва барои дастгоҳҳо таъминоти устувори нерӯи барқро таъмин кунад.

(2) Иқтидори

Иқтидори батарея одатан бо миллиампер-соат (mAh) чен карда мешавад, ки миқдори заряди барқро, ки батарея метавонад барорад, ифода мекунад. Иктидори батареяхои карбон-цинк нисбатан кам аст. Иқтидори батареяҳои маъмулии карбон-синки АА одатан аз 500mAh - 800mAh аст. Ин ба хусусиятҳои электролитҳо ва маводи электродиҳои онҳо вобаста аст, ки миқдори умумии моддаҳои дар реаксияи химиявӣ иштироккунанда ва самаранокии реаксияро маҳдуд мекунанд.

Иқтидори батареяҳои сілтӣ назар ба батареяҳои карбону руҳ хеле зиёд аст. Иқтидори батареяҳои сілтӣ андозаи АА метавонад ба 2000mAh - 3000mAh расад. Электролити сілтӣ на танҳо фаъолияти маводҳои электродро беҳтар мекунад, балки инчунин самаранокии гузарониши иониро оптимизатсия мекунад ва ба батареяҳои сілтӣ имкон медиҳад, ки энергияи бештари барқро захира ва озод кунанд ва онҳоро барои дастгоҳҳои сермасраф мувофиқ созанд.

(3) Муқовимати дохилӣ

Муқовимати дохилӣ як параметри муҳим барои чен кардани худидоракунии талафоти батарея дар ҷараёни разряд мебошад. Муқовимати дохилии батареяҳои карбону руҳ нисбатан баланд буда, тақрибан 0,1 – 0,3 Ом аст. Муқовимати баланди дохилӣ ба паст шудани шиддат дар дохили батарея ҳангоми разряди баланд оварда мерасонад, ки боиси талафоти энергия мегардад. Аз ин рӯ, батареяҳои карбон-синк барои дастгоҳҳое мувофиқ нестанд, ки қувваи барқи баландро талаб мекунанд.

Муқовимати дохилии батареяҳои сілтӣ нисбатан паст буда, тақрибан 0,05 – 0,1 Ом аст. Хусусияти муқовимати дохилии паст ба батареяҳои сілтӣ имкон медиҳад, ки шиддати баланди баромадро ҳангоми разряди баланд нигоҳ дошта, талафоти энергияро кам кунад. Онҳо барои рондани дастгоҳҳои пуриқтидор ба монанди камераҳои рақамӣ ва бозичаҳои барқӣ бештар мувофиқанд.

(4) Муҳлати хидмат

Мухлати хизмати батареяхои карбон-цинк нисбатан кутох аст. Пас аз тақрибан 1 - 2 сол дар ҳарорати хонагӣ нигоҳ доштан, коҳиши назарраси нерӯи барқ ​​ба назар мерасад. Ҳатто ҳангоми истифода нашудан, худидоракунии барқ ​​ба амал меояд. Дар муҳитҳои ҳарорати баланд ва намӣ баланд, батареяҳои карбон-синк низ метавонанд мушкилоти ихроҷро аз сар гузаронанд ва дастгоҳҳоро занг зананд.

Батареяҳои сілтӣ мӯҳлати нигоҳдории дарозтар доранд ва метавонанд дар ҳарорати хонагӣ барои 5 - 10 сол бо суръати нисбатан пасти худидоракунии барқ ​​нигоҳ дошта шаванд. Илова бар ин, тарҳи сохторӣ ва хусусиятҳои электролитии батареяҳои сілтӣ онҳоро ба ихроҷ тобовартар карда, барои дастгоҳҳо дастгирии дарозмуддат ва устувори нерӯи барқро таъмин мекунанд.

(5) Арзиш ва ҳифзи муҳити зист

Арзиши истеҳсолии батареяҳои карбону руҳ нисбатан паст буда, нархи бозории онҳо низ нисбатан арзон аст. Онҳо барои дастгоҳҳои оддии дорои ниёзҳои ками нерӯи барқ ​​ва барномаҳои ҳассос, аз қабили назорати дурдаст ва соатҳо мувофиқанд. Аммо, батареяҳои карбон-синк дорои металлҳои вазнин ба монанди симоб мебошанд. Агар пас аз партофта шудан ба таври лозима партов накунанд, онҳо боиси ифлосшавии муҳити зист мешаванд.

Арзиши истеҳсоли батареяҳои сілтӣ нисбатан баланд ва нархи фурӯши онҳо низ нисбатан гарон аст. Аммо, батареяҳои сілтӣ аз симоб озоданд ва аз ҷиҳати экологӣ тозатаранд. Гузашта аз ин, аз сабаби иқтидори баланд ва мӯҳлати хидматрасонии онҳо, арзиши як воҳиди нерӯи барқ ​​метавонад дар истифодаи дарозмуддат аз батареяҳои карбону руҳ камтар бошад ва онҳоро барои дастгоҳҳои сермасраф мувофиқтар кунад.

III. Ҷадвали муқоисавии параметрҳои техникӣ

IV. Хулоса

Батареяҳои карбон-синк ва батареяҳои сілтӣ ҳар кадоме аз ҷиҳати иҷроиш бартарӣ ва нуқсонҳои худро доранд. Батареяҳои карбон-синк арзиши паст доранд, аммо иқтидори хурд, мӯҳлати хидматрасонии кӯтоҳ ва муқовимати баланди дохилӣ доранд. Гарчанде ки батареяҳои сілтӣ нисбатан гаронтаранд, онҳо бартариҳои иқтидори баланд, мӯҳлати хидматрасонии дароз, муқовимати пасти дохилӣ ва тозагии бештари муҳити зист доранд. Дар барномаҳои амалӣ, корбарон бояд навъи мувофиқи батареяро мувофиқи талаботи қувваи дастгоҳҳо, басомади истифода, инчунин омилҳои арзиш ва ҳифзи муҳити зист интихоб кунанд, то ба беҳтарин самараи истифода ва манфиатҳои иқтисодӣ ноил шаванд.