Углерод-цинк батареялары һәм селте батареялары арасындагы эшчәнлекне чагыштыру

Бүгенге энергия чорында, портатив энергия чыганакларының төп компонентлары буларак, батареялар төрле электрон җайланмаларда киң кулланыла. Карбон-цинк батареялары һәм селте батареялары, иң киң таралган коры батарея төрләре буларак, һәрберсенең үзенчәлекле техник үзенчәлекләре һәм эшләүчәнлеге бар. Бу мәкаләдә ике төр батареяның эшләүчәнлеге тирәнтен чагыштырылачак, төп техник параметрларның җентекле анализы һәм инглиз теленә тәрҗемәсе биреләчәк, укучыларга аларның аермаларын һәм куллану сценарийларын тулысынча аңларга мөмкинлек биреләчәк.

I. Батареяларның төп принциплары

(1) Углерод-цинк батареялары

Углерод-цинк батареяларында уңай электрод буларак марганец диоксиды, тискәре электрод буларак цинк, ә электролит буларак аммоний хлориды яки цинк хлоридының су эремәсе кулланыла. Аларның эш принцибы редокс реакцияләренә нигезләнгән. Разряд вакытында тискәре электродтагы цинк оксидлашу реакциясенә керә һәм электроннарын югалта. Бу электроннар тышкы схема аша уңай электродка ага, анда марганец диоксиды редукция реакциясенә керә. Шул ук вакытта электролит эремәсендәге ионнарның миграциясе заряд балансын саклый.

(2) Селтеле батареялар

Селте батареялары шулай ук ​​тискәре электрод буларак цинк һәм уңай электрод буларак марганец диоксидын кулланалар, ләкин алар селте электролит буларак калий гидроксидының су эремәсен кулланалар. Селте мохите батареяның эчке химик реакцияләренең реакция тизлеген һәм юлын үзгәртә. Углерод-цинк батареялары белән чагыштырганда, селте батареялардагы редокс реакцияләре нәтиҗәлерәк, бу аларга тотрыклырак һәм озак вакытлы энергия чыгару мөмкинлеге бирә.

II. Нәтиҗәләрне чагыштыру

(1) Көчәнеш

Углерод-цинк батареяларының номиналь көчәнеше гадәттә 1,5 В тәшкил итә. Яңа батарея беренче тапкыр кулланылганда, чын көчәнеш бераз югарырак, якынча 1,6 В – 1,7 В булырга мөмкин. Куллану вакытында химик реакция барган саен, көчәнеш әкренләп кими. Көчәнеш якынча 0,9 В га төшкәч, батарея, нигездә, бетә һәм күпчелек җайланмалар өчен нәтиҗәле энергия бирә алмый.

Селте батареяларының номиналь көчәнеше дә 1,5 В, ә яңа батареяның башлангыч көчәнеше дә якынча 1,6 В – 1,7 В тәшкил итә. Ләкин селте батареяларының өстенлеге шунда ки, разряд процессы дәвамында аларның көчәнеше әкренләп кими. Хәтта 80% тан артык энергия кулланылганнан соң да, көчәнеш 1,2 В тан югарырак булып кала ала, бу җайланмалар өчен тотрыклырак электр белән тәэмин итүне тәэмин итә.

(2) Сыйдырышлык

Батарея сыйдырышлыгы гадәттә миллиампер-сәгатьләрдә (мАч) үлчәнә, бу батарея чыгара ала торган электр заряды күләмен күрсәтә. Углерод-цинк батареяларының сыйдырышлыгы чагыштырмача түбән. Гадәти AA зурлыгындагы углерод-цинк батареяларының сыйдырышлыгы, гадәттә, 500 мАч – 800 мАч арасында. Бу аларның электролит һәм электрод материалларының үзенчәлекләре белән бәйле, алар химик реакциядә катнашучы матдәләрнең гомуми күләмен һәм реакция нәтиҗәлелеген чикли.

Селте батареяларының сыйдырышлыгы углерод-цинк батареяларына караганда күпкә югарырак. AA зурлыгындагы селте батареяларының сыйдырышлыгы 2000 мАч – 3000 мАч га кадәр җитә ала. Селте электролиты электрод материалларының активлыгын яхшыртып кына калмый, ә ион үткәрүчәнлегенең нәтиҗәлелеген дә оптимальләштерә, селте батареяларына күбрәк электр энергиясен сакларга һәм чыгарырга мөмкинлек бирә, бу аларны югары энергия кулланучы җайланмалар өчен яраклы итә.

(3) Эчке каршылык

Эчке каршылык - батареяның разряд процессында үз-үзен югалтуын үлчәү өчен мөһим параметр. Углерод-цинк батареяларының эчке каршылыгы чагыштырмача югары, якынча 0,1Ω - 0,3Ω. Югары эчке каршылык югары ток разрядында батарея эчендә зур көчәнеш төшүенә китерә, бу энергия югалтуга китерә. Шуңа күрә углерод-цинк батареялары югары токлы электр белән тәэмин итүне таләп итә торган җайланмалар өчен яраклы түгел.

Селте батареяларының эчке каршылыгы чагыштырмача түбән, якынча 0,05Ω – 0,1Ω. Түбән эчке каршылык характеристикасы селте батареяларына югары ток разряды вакытында югары чыгыш көчәнешен сакларга мөмкинлек бирә, энергия югалтуларын киметә. Алар санлы камералар һәм электр уенчыклары кебек югары куәтле җайланмаларны йөртү өчен күбрәк яраклы.

(4) Хезмәт итү вакыты

Углерод-цинк батареяларының хезмәт итү вакыты чагыштырмача кыска. Бүлмә температурасында якынча 1-2 ел сакланганнан соң, аларның куәте сизелерлек кими. Кулланылмаганда да үз-үзеннән разрядлану була. Югары температуралы һәм югары дымлы мохиттә углерод-цинк батареяларында агып чыгу проблемалары да булырга мөмкин, бу җайланмаларны коррозиягә китерә.

Селте батареяларының саклану вакыты озаграк һәм аларны бүлмә температурасында 5-10 ел дәвамында, үз-үзеннән разрядлану тизлеге белән сакларга мөмкин. Моннан тыш, селте батареяларының структурасы һәм электролит үзенчәлекләре аларны агып чыгуга чыдамрак итә, җайланмалар өчен озаграк һәм тотрыклырак электр тәэминаты бирә.

(5) Чыгымнар һәм әйләнә-тирә мохитне саклау

Углерод-цинк батареяларын җитештерү бәясе чагыштырмача түбән, һәм аларның базар бәясе дә чагыштырмача арзан. Алар энергияне аз таләп итә торган һәм чыгымнарга сизгер кулланыла торган гади җайланмалар, мәсәлән, дистанцион идарә итү пульты һәм сәгатьләр өчен яраклы. Ләкин углерод-цинк батареяларында терекөмеш кебек авыр металлар бар. Әгәр аларны ташлаганнан соң дөрес юк итмәсәләр, алар әйләнә-тирә мохитне пычратачак.

Селте батареяларын җитештерү бәясе чагыштырмача югары, һәм аларны сату бәясе дә чагыштырмача кыйммәт. Шулай да, селте батареялар терекөмешсез һәм экологик яктан чистарак. Моннан тыш, югары сыйдырышлылыгы һәм озын хезмәт итү вакыты аркасында, озак вакытлы куллануда электр энергиясе берәмлеге бәясе углерод-цинк батареяларына караганда түбәнрәк булырга мөмкин, бу аларны күп энергия куллана торган җайланмалар өчен кулайрак итә.

III. Техник параметрларның чагыштыру таблицасы

IV. Йомгак

Углерод-цинк батареялары һәм селтеле батареяларның һәрберсенең үз өстенлекләре һәм кимчелекләре бар, алар эшләү ягыннан да өстенлекле һәм кимчелекләре бар. Углерод-цинк батареялары арзан, ләкин алар аз сыйдырышлы, кыска хезмәт итү вакыты һәм югары эчке каршылыкка ия. Селтеле батареялар чагыштырмача кыйммәтрәк булса да, аларның югары сыйдырышлы, озын хезмәт итү вакыты, түбән эчке каршылык һәм экологик яктан чиста булу өстенлекләре бар. Гамәли кулланылышта кулланучылар иң яхшы куллану эффектына һәм икътисади файдага ирешү өчен җайланмаларның энергия таләпләренә, куллану ешлыгына, шулай ук ​​бәя һәм әйләнә-тирә мохитне саклау факторларына карап, тиешле батарея төрен акыллы сайларга тиеш.