전 세계에서 매일 판매되는 배터리의 수는 수백만 개입니다. 이 숫자의 가장 큰 부분은 알칼리 용액(수산화칼륨)이 전해질로 작용하는 배터리인 알카라인 배터리에 있습니다. 그들의 장점은 저렴한 비용, 일정한 부하 모드에서 오랫동안 작동하고 3-5 년 동안 충전을 저장할 수있는 능력을 포함합니다.

AAA 알카라인 배터리

예를 들어 텔레비전 및 비디오 장비의 리모콘과 같이 전력 소비가 낮은 장치에서는 "작은 손가락" 또는 "미니 손가락"이라고도 하는 AAA 알카라인 배터리가 가장 자주 사용됩니다. 국제 전기 위원회(International Electric Commission)의 표준에 따르면 LR6으로 표시됩니다. 이러한 요소의 용량은 리모컨을 1-2년 동안 유지하기에 충분합니다.

알카라인 AA 배터리

일반적으로 이라고 하는 AA 배터리는 보편적인 "일꾼"이며 어린이 음악 장난감, 휴대용 수신기 및 연주자, 손전등, 전화기, 사무 기기 및 기타 여러 장치에 사용됩니다. 최대 에너지 효율을 요구하는 사진 장비의 장기간 작업을 위해 제목에서 접두사 "사진"으로 인식할 수 있는 특수 사진 요소가 개발되었습니다. 알칼리성 전해질을 사용하는 일반 셀의 용량은 1500~3000mA/h이며 생성되는 전압은 1.5V 수준입니다.

D형 알카라인 배터리

일반적으로 "배럴" 또는 "통"이라고 불리는 D형 배터리는 라디오 수신기 및 라디오 송신기, 가이거 계수기 및 워키토키, 즉 필요한 곳에 가장 자주 사용됩니다. 대용량. 국제 전기 위원회(International Electric Commission) 표준에 따르면 LR20으로 표시됩니다. 작동 전압 1.5V이며 용량은 16000mAh 수준에 도달할 수 있습니다.

알카라인 및 알카라인 배터리 - 차이점

종종 장비 판매자는 "알카라인" 배터리라는 용어로 작동합니다. 이 이름은 충분히 인상적으로 들리지만, 영어 단어"알칼리성"은 동일한 알칼리를 나타내며 외국산 알카라인 배터리의 라벨에 사용됩니다. 따라서 알카라인 배터리와 알카라인 배터리는 서로 다르지 않으며이 두 이름은 구어체 동의어입니다.

알카라인 배터리와 식염수 배터리의 차이점

식염수 배터리와 알카라인 배터리 모두 지속적으로 베스트 셀러이지만 차이점 :

소금:

• 약 2-3년 보관 후 완전히 배출됩니다.
• 온도 변동에 더 민감하여 저장 수명이 크게 단축됩니다.
• 방전이 끝날 때 내부 화학 공정의 영향으로 종종 "누출"되어 장비의 접점이 범람하고 주변의 모든 것이 더러워 지므로 사용하지 않는 장치에 방치해서는 안됩니다.
• 상대적으로 낮은 용량과 작동 시간을 가지고 있습니다.
• 고부하를 견디지 ​​못하며 시계, 주방 저울, 리모콘과 같은 저전력 소비 장치에만 사용하기에 적합합니다.
• 저가 카테고리에 속합니다.

알카라인 배터리에 대해 자세히 알아보기

알카라인 배터리는 포함된 전해질의 이름을 따서 명명되었습니다. 대부분의 경우 이것은 KOH(가성 칼륨) 또는 NaOH(가성 나트륨)의 수용액입니다. 이 유형의 배터리는 산성 유형의 배터리에 비해 여러 가지 장점이 있지만 단점이 없는 것은 아닙니다. 국가 경제의 일부 영역에서는 알카라인 배터리의 사용이 더 정당합니다. 따라서 오늘 우리는 알카라인 배터리의 특성과 디자인 및 범위를 고려할 것입니다.

알카라인 배터리의 가장 일반적인 유형은 니켈-카드뮴 및 니켈-금속 수소화물(니켈-철이라고도 함)입니다. 충전 상태의 두 배터리 유형 모두에서 양극의 활성 물질은 산화바륨과 흑연이 추가된 NiOOH(수산화니켈)로 구성됩니다. 흑연은 활성 물질의 전기 전도도를 증가시키도록 설계되었습니다. 산화바륨을 첨가하면 알카라인 배터리의 수명이 늘어납니다.

니켈-금속 수소화물 배터리의 경우 음극의 활성 질량은 분말 철(Fe) 및 그 산화물입니다. 그것은 황화철과 황산니켈의 첨가제를 포함합니다. 니켈-카드뮴 배터리의 경우 음극의 활성 물질은 카드뮴(Cd) 분말과 철의 혼합물입니다. 가성칼륨(20%) 수용액은 알카라인 전지의 전해액으로 사용됩니다. 리튬 일수화물은 리터당 20-30g의 양으로 전해질에 첨가됩니다. 이 첨가제는 배터리 수명을 연장합니다.

디젤 기관차와 승용차에 사용되는 배터리 모델을 예로 들어 알카라인 배터리의 설계 및 구성을 살펴보겠습니다. 니켈-금속 수소화물(Ni-MH)과 (Ni-Cd)가 모두 사용됩니다. 기업은 니켈-철 및 니켈-카드뮴 배터리를 생산하며, 여기서 전극은 니켈 도금 강철로 만들어진 프레임 형태로 만들어집니다. 라멜라는 이 프레임의 홈에 눌러집니다.

Lamel은 활성 물질로 채워진 패키지입니다. 슬랫은 많은 수의 구멍이 있는 니켈 도금 시트로 만들어집니다. 이것은 전해질이 활성 물질로 흐를 수 있도록 수행됩니다.

니켈 카드뮴 배터리(표시에 NC가 있음)에서 음극판은 양극 2개 사이에 있습니다. 니켈-철(NJ 표시) 또는 2개의 음극판 사이에 하나의 양극판 존재를 제공합니다. 단락을 방지하기 위해 분리기가 플레이트 사이에 배치됩니다. 그들은 PVC 메쉬 또는 에보나이트 막대 형태로 만들어집니다.

아래 이미지는 Ni-MH 알카라인 배터리 장치를 보여줍니다. 다이어그램에서 전극의 절반 블록과 배터리 어셈블리를 볼 수 있습니다.

그리고 다음 그림에서 알카라인 Ni-Cd 배터리의 장치를 볼 수 있습니다.

그러한 품종에서 배터리 PUFA와 PUFA는 모두 장갑 포지티브 플레이트를 사용합니다. 이 플레이트는 특별한 케이스나 쉘에 보관됩니다. 전극은 니켈 도금 시트 하우징에 있습니다. 본체에는 핀용 구멍이 있는 용접 덮개가 있습니다. 전해질을 채우고 가스를 배출하기 위한 구멍도 있습니다. 신체에 기계적 강도를 부여하기 위해 벽에 주름이 있습니다. 케이스 상단은 배터리가 설치된 상자에서 요소를 분리하는 고무 덮개로 닫혀 있습니다. 이제 알카라인 배터리의 작동을 보장하는 것에 대해 조금.

알카라인 배터리의 작동 원리

배터리가 방전될 때 수산화니켈(NiOOH)은 양극에서 알칼리 배터리 전해질 이온과 반응합니다. 그 결과, 산화니켈 수화물 Ni(OH) 2 가 형성된다. 음극에서 카드뮴과 철은 카드뮴 산화물 수화물(Cd(OH)2)과 철(Fe(OH)2)로 전환된다. 외부 및 내부 네트워크를 통한 전류 흐름은 알카라인 배터리의 전위차(약 1.45볼트)를 제공합니다. 따라서 알카라인 배터리의 작동이 보장됩니다.
알카라인 배터리가 충전되면 양극의 활성 덩어리가 전류의 영향으로 산화됩니다. 산화니켈 수화물 Ni(OH) 2 는 수산화니켈(NiOOH)로 전환됩니다. 음극의 활성 질량에는 충전시 카드뮴과 철의 형성으로 감소가 있습니다.

방전-충전 과정에서 발생하는 반응은 다음 방정식으로 표시됩니다.

알카라인 배터리 Ni─MH:

2Ni(OOH) + 2KOH + Fe ⇒ 2Ni(OH) 2 + 2KOH + Fe(OH) 2

알카라인 배터리 Ni─Cd:

2Ni(OOH) + 2KOH + Cd ⇒ 2Ni(OH) 2 + 2KOH + Cd(OH) 2

알카라인 배터리의 작동은 다음과 같습니다. 명목 가치방전 전류는 0.2*C입니다. 값 "C"는 배터리의 공칭 용량을 나타냅니다. 예를 들어 디젤 엔진을 시동할 때의 최대 방전 전류는 최대 4 * C입니다. 알카라인 배터리의 표준 충전 전류는 0.25*C입니다.

알카라인 전지의 작동 및 전기화학 반응의 발생시 생성되는 물질은 전해질에 거의 용해되지 않고 서로 반응하지 않는다는 점에 유의해야 합니다. 알카라인 배터리의 전해질은 상호 작용하지 않기 때문에 소비가없고 밀도가 변하지 않습니다. 결과적으로 산성 배터리보다 적은 부피가 필요합니다.

니켈-철 배터리의 음극(해면철으로 구성)이 제대로 작동하려면 무게가 양극보다 커야 합니다. 이것은 이러한 유형의 배터리에 더 많은 수의 음극판이 있기 때문입니다. 이 유형의 알카라인 배터리의 조립 블록은 가장자리 주위에 음극판이 있습니다. 이 판에는 전기적 연결선체와 함께. Ni─Cd 배터리에서는 그 반대입니다. 거기에서 양극의 활성 질량은 음극보다 더 큰 부피를 가져야 합니다. 그들의 블록에는 몸체에 연결된 가장자리를 따라 양극 판이 있습니다.

완전 충전 시 알카라인 배터리의 전압은 약 1.45볼트입니다. 이러한 유형의 배터리의 상당한 내부 저항으로 인해 알카라인 배터리의 전압은 방전 시 공칭 값보다 현저히 낮고 충전 시 훨씬 높습니다.

배터리 단자에 부하가 연결되어 방전이 시작되면 전압이 1.3V로 급격히 감소한 다음 천천히 1V로 감소합니다. 이 표시에 도달하면 방전을 중지해야 합니다. 방전 중 계산된 전압의 평균값은 1.25볼트입니다. 1볼트 이하의 전압에서는 알칼리 전지를 방전하지 않는 것이 좋습니다. 이는 용량 손실 및 서비스 수명 감소로 이어질 수 있습니다.

충전이 진행 중일 때 알카라인 배터리의 전압은 1.55볼트에서 1.75볼트로 매우 빠르게 상승한 다음 1.8볼트로 아주 천천히 올라갑니다. 밀폐형 알카라인 배터리의 충전은 일정 시간까지 수행됩니다. 아 번호여권 특성에 따라 밀폐형 알카라인 배터리의 충전 전류는 0.25*C(공칭 용량)로 설정되어 있습니다. 충전 과정에서 용량의 150%가 배터리로 전송됩니다. 자세한 내용은 및 Ni─Cd 배터리에 대한 기사를 참조하십시오.

산성 및 알카라인 배터리는 두 유형의 배터리가 충전될 때 가스를 방출한다는 점에서 유사합니다. 그러나 밀봉된 알카라인 배터리의 경우 가스 발생은 충전이 종료되었다는 신호가 아닙니다. 그러나 여기서도 가스 방출이 너무 심한 경우 전류를 줄이는 것이 좋습니다.

밀봉된 알카라인 배터리는 충전하지 않는 것보다 충전하는 것이 더 낫다고 말할 수 있습니다. 그들에 대한 불완전한 충전은 수명을 단축시킵니다. 동시에 과충전도 허용되지 않습니다. 충전 과정에서 온도가 상승합니다. 섭씨 45도 이상의 값에서 전극의 활성 질량은 붕괴되기 시작합니다. 자세한 내용은 에 대해 읽어보십시오.

알카라인 배터리의 작동 및 수명 특징

원칙적으로 알카라인 배터리의 유지 관리는 산성 배터리와 거의 동일합니다. 주기적으로 전해질 수준을 모니터링하고 배터리를 충전해야 합니다. 밀봉된 알카라인 배터리는 정기적으로 충전하고 깨끗하게 유지해야 합니다.

밀폐형 알카라인 배터리는 반충전 또는 방전된 상태로 꽤 오랫동안 보관할 수 있습니다. 알카라인 배터리는 음의 온도에 덜 민감합니다. 또한 밀봉된 알카라인 배터리는 방전 시 작동할 수 있습니다. 고전류(높은 과부하 용량).

밀폐형 알카라인 배터리는 내부 저항이 크기 때문에 강한 방전 및 단기 단락이 배터리에 해를 끼치지 않습니다. 알카라인 배터리는 강도가 높아 진동, 충격, 충격에 강합니다. 산성에 비해 비에너지가 높고 수명이 길며 오래 보관할 수 있습니다.

개방 회로에서 밀폐형 알카라인 배터리의 자가 방전은 9개월 동안 용량의 20%입니다. 이것은 산성 배터리와 비교할 때 많지 않습니다. 후자에서는 이러한 수준의 자체 방전이 한 달 안에 관찰됩니다. 밀폐형 알카라인 배터리를 작동하는 동안 유해한 가스 배출이 없으며 매우 안정적이라는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

그러나 알카라인 배터리는 작동 중 몇 가지 단점과 불편함이 있습니다. 방전 전압은 산성 전압보다 약 40% 낮습니다. 결과적으로 동일한 배터리 전압을 생성하려면 다른 수의 셀을 모집해야 합니다. 그리고 밀폐형 알카라인 배터리의 경우 이러한 요소의 수는 훨씬 더 많습니다. 알칼리 전해질 배터리는 내부 저항이 높기 때문에 강한 방전 시 산성 배터리보다 전압이 훨씬 빨리 떨어집니다.

알카라인 배터리의 종류와 적용 분야

위에서 논의한 설계의 라멜라 알카라인 배터리는 견인 알카라인 배터리로 널리 사용됩니다. 또한 스타터로도 사용됩니다. 이러한 배터리의 적용 분야는 다음과 같습니다.

• 기관차 및 승용차;
• 경보 및 비상 전원 공급 시스템;
• 광산 전기 기관차;
• 모든 종류의 실외 전기 장비(창고 및 공장의 다양한 지게차. 예: 알카라인 배터리 TNZh);
• 내연 기관 시동용.

알카라인 배터리는 전화기, 카메라, 트램, 무궤도 전차 등에 있습니다. 알카라인 배터리는 폭넓은 사용다양한 휴대용 장비 및 전동 공구에서. 그들은 롤형 전극이 있는 원통형 배터리를 사용합니다. 그들은 가지고있다 정격 전압 1.2~1.3볼트. 이러한 요소는 배터리에 수집되어 예를 들어 드라이버에 사용됩니다. 기사 ""에서 사용에 대해 자세히 알아보십시오.

또한 알카라인 배터리는 자동차의 시동 배터리로 사용할 수 있습니다. 사실, 그들은 주로 일부 트럭과 군용 장비에 대해서만 생산됩니다. 그들은 자동차에서 드뭅니다. 그러나 원칙적으로 일부 자동차 소유자가 "철 말"에 12V 알카라인 배터리를 설치하는 것을 방해하는 것은 없습니다. 그리고 그들의 사용에 대한 리뷰는 긍정적입니다.