Alkalinebatterijen

Voor veel apparaten zijn alkalinebatterijen of zink-mangaanbatterijen het meest geschikt. galvanische cellenDeze worden ook wel alkalinebatterijen genoemd. Ze zijn bij elke winkel verkrijgbaar voor een redelijke prijs. Wat zijn het? Hoe zien ze er eigenlijk uit? In essentie zijn het krachtige batterijen die een heftige chemische reactie ondergaan en daarbij elektriciteit opwekken.

Het belangrijkste element is mangaandioxide, dat als kathode fungeert. De anode is zinkpoeder. De elektrolyt is kaliumhydroxide, de alkali waaraan ze hun naam te danken hebben. Deze batterijen worden het meest gebruikt om speelgoed, zaklampen, radio's en andere soortgelijke apparaten van stroom te voorzien.

Het gebruik van alkali als elektrolyt werd voor het eerst onafhankelijk van elkaar voorgesteld door twee wetenschappers, Edison en Waldemar Jungner. Zij gebruikten het vervolgens in nikkel-cadmium batterijenIngenieur Lewis Urry was de eerste die deze stof in conventionele batterijen gebruikte. In 1950 bracht hij batterijen op de markt die hij noemde. EvereadyIn 1960 verwierven hij en zijn partners een patent voor alkalinebatterijen.

Kenmerken

Alkalinebatterijen worden in verschillende maten geproduceerd, voornamelijk AAAA, AAA, AA, D, C, Krona - 6F22 en platte knoopcelbatterijen.

Alkaline knoopbatterijen

Het zijn kleine, platte schijfjes met een diameter van 4,8 tot 30 mm. Ze leveren een spanning van 1,5 tot 3 volt. De behuizing is volledig van metaal. Hierdoor kunnen alkydbatterijen ook onder ongunstige weersomstandigheden worden gebruikt. De anode en kathode zijn gescheiden door een isolator, wat kortsluiting en beschadiging voorkomt. Door hun kleine formaat en compacte afmetingen zijn ze zeer populair. Ze passen gemakkelijk in horloges, rekenmachines, sleutelhangers en andere kleine apparaten.

Vingerstroombronnen of AA

Dit zijn de meest populaire. Ze worden gebruikt waar een hoge ontlaadstroom nodig is. Hun spanning is 1,5 volt. Ze worden toegepast in horloges, speelgoed, radio's, zaklampen, medische apparatuur, weegschalen, computermuizen en andere elektronische apparaten.

Alle details staan ​​in het artikel. AA-batterijen!

Alkalinebatterijen in hulsjes

Deze omvatten twee typen: D en C.

Ze leveren stroom aan een apparaat zonder dat het op een 220-volt netwerk hoeft te worden aangesloten. Ze worden gebruikt in bandrecorders, radio's, zaklampen en speelgoed. Hun populariteit is toegenomen. capaciteitEen apparaat dat weinig energie verbruikt, gaat lang mee.

Als je een inscriptie op het lichaam ziet LRAls dat zo is, dan zijn dit 100% alkalinebatterijen.

Pinky stroombronnen

Dit zijn AAA-batterijen. Fabrikanten produceren ze in de vorm van een cilinder met een diameter van 10,5 mm. Deze batterijen zijn doorgaans tot 44,5 mm lang. Ze wegen ongeveer 14 gram. Deze gegevens kunnen variëren afhankelijk van de fabrikant. Alkalinebatterijen kunnen soms extra beschermingselementen bevatten.

Ze worden gebruikt in diverse elektronische apparaten, zoals afstandsbedieningen voor tv's, wekkers, zaklampen, ontvangers, spelers, enzovoort. Aan het etiket is te zien of het een alkalisch element is. alkalinebatterij.

Leer meer over deze energiebronnen. lees dit artikel!

Alkali-element Krona

Het heeft een niet-standaard vorm en wordt gebruikt in meetinstrumenten, medische apparatuur, zaklampen, metaaldetectorenDeze alkalinebatterijen hebben een spanning van 9 volt en gaan vrij lang mee. Het voordeel van deze stroombron is dat hij een grote stroom aan een apparaat kan leveren, terwijl hij toch compact blijft.

Lees meer over de kroon in dit artikel!

Belangrijkste parameters

Je ziet meteen de woorden "alkalinebatterij" op de behuizing. Deze markering geeft direct aan dat het om een ​​alkalinebatterij gaat.

Spanning of EMFgelijk aan 1,5 - 9 volt.

De capaciteit van alkalinebatterijen kan oplopen tot 3000 mAh. Dit geldt voor de grootste modellen.

Specifiek vermogen 100-150 kW/m³.

Stroombronnen kunnen werken bij temperaturen tussen -30 en +55 °C.⁰.

Specifieke energie: 65-90 W∙h/kg;

De productie vindt plaats in landen als Rusland, de VS, China en Japan.

Vorm: cilinders, rechthoeken, afgeplatte schijven.

Chemie in alkalinebatterijen

Allereerst vindt er een oxidatiereactie van zink plaats aan de anode. Daarbij wordt eerst zinkhydroxide gevormd:

Zn + 2OH− → Zn(OH)2 + 2e−

Vervolgens vindt de ontleding in zinkoxide en water plaats.

Zn(OH)2 → ZnO + H2O

Wat de kathode betreft, daar vindt een reductiereactie plaats van mangaan(IV)oxide tot mangaan(III)oxide:

2MnO2 + H2O + 2e− → Mn2O3 + 2OH−

Als het elektrolyt KOH is, ziet de vergelijking er als volgt uit:

Zn + 2KOH + 2MnO2 + 2e− → 2e− + ZnO + 2KOH + Mn2O3

Wanneer de batterij leeg is, raakt de alkalische elektrolyt niet op. Dit betekent dat er slechts een kleine hoeveelheid nodig is voor de productie. Daardoor bevat dit type voeding anderhalf keer zoveel mangaandioxide als vergelijkbare batterijen. zoutoplossing huidige elementen.

Structuur van een alkalinebatterij

Je kunt meer lezen over de standaardstructuur van een stroombron in dit artikelDaar vindt u een meer gedetailleerde beschrijving.

Stroom wordt opgewekt wanneer er een reactie plaatsvindt tussen de kathode en de anode.

Samenstelling van de kathode van een alkalinebatterij:

• Speciale bindmiddelen – 1%.
• Acetyleenzwart fungeert als grafiet – ongeveer 10%.
• Mangaandioxide maakt tot wel 85% uit.
• Het alkalische bestanddeel van kaliumhydroxide bedraagt ​​tot 35%.

Deze kunnen ook actieve elementen zijn, zoals lithium en natrium. Tijdens het productieproces wordt de elektrolyt verdikt door toevoeging van speciale synthetische of natuurlijke stoffen met een hydroxylgroep (OH).

De anode is gemaakt van gezuiverd zink. Deze ondergaat een roestwerend proces. Vervolgens worden aluminium en bismut erdoorheen gemengd.

De alkalinebatterij heeft een omgekeerde structuur in vergelijking met zoutoplossingen.

1. Er wordt een pasta op zinkbasis (3) aan de binnenkant aangebracht. Dit metaal is in poedervorm aanwezig. Deze aanpak maakt het mogelijk om het contactoppervlak aanzienlijk te vergroten. Daarom, capaciteitAlkalinebatterijen hebben een hogere dan zoutoplossing.
2. In het zink, dat verdikt is met een speciale heliumsubstantie, wordt een negatieve potentiaal opgewekt. Deze potentiaal wordt aangelegd op de staaf (2), die van messing is gemaakt.
3. Koolstof uit grafiet, as of roet (5) gemengd met mangaandioxide wordt van zink gescheiden met behulp van een speciaal scheidingsapparaat (4).
4. De batterij plus is een stalen cup (1) die met nikkel is bekleed.
5. De negatieve pool is gemaakt in de vorm van een dunne metalen schijf (9).
6. Het deksel (6) is geïsoleerd van de hoofdbeker. Dit voorkomt dat er een blokkering optreedt.
7. Een speciale pakking (8) absorbeert de gecomprimeerde gassen. Het zijn er niet veel, ongeveer 20%.
8. In een alkalinebatterij zijn een membraan (7) en een gasabsorberende kamer aangebracht. Wanneer de druk toeneemt, breken de gassen door het membraan heen, waardoor het scheurt. Op dat moment komt de elektrolyt vrij.

De samenstelling van een alkalinebatterij ziet er dus uit zoals hierboven beschreven.

Analogen van alkalinebatterijen

Deze stroombronnen kunnen worden vervangen door elke batterij van een geschikte grootte en spanning. Het belangrijkste is dat de spanning overeenkomt, en dan kun je nog iets anders bedenken. Lithiumbatterijen kunnen bijvoorbeeld als alternatief worden gebruikt. zoutoplossing, kwik, zilveren krachtelementen.

Als we een verdeling maken op basis van prijscategorie, ziet het er als volgt uit:

• Zoutoplossing.
• Alkalinebatterijen.
• Zilverkleurig. Meestal met een pilvormig lichaam.
• Lithium.

De eerste zijn het goedkoopst.

Voordelen van alkalinebatterijen

Ondanks hun lage prijs hebben deze voedingen een aantal voordelen:

• Eenvoudig te vervangen, in tegenstelling tot batterijen. Je hoeft niet te wachten tot de batterij volledig is opgeladen.
• Ze zijn altijd verkrijgbaar. Ga naar welke winkel dan ook, of het nu een bouwmarkt of een supermarkt is, en je vindt ze daar. Je vindt ze bij elke kiosk.
• Ze gaan lang mee. Sommige apparaten hebben ingebouwde batterijen die na 2-3 jaar versleten zijn. Uiteindelijk moet een apparaat met een niet-verwijderbare batterij worden weggegooid. Maar apparaten op batterijen hebben altijd een vervangbare batterij.
• Sommige acculaders hebben erg lang nodig om op te laden, dus als tijd een belangrijke factor is, kun je ze gemakkelijk vervangen door alkalinebatterijen.
• Hebben een lage spontane ontlasting.
• Ze presteren goed bij lage temperaturen.
• Ze zijn perfect bestand tegen sterke ontladingsstromen.
• BDe batterij raakt bijna leeg.gelijkmatig.
• Hebben een hoge ten minste houdbaar tot.
• Veilig.

De belangrijkste nadelen van alkalinebatterijen

Laten we het nu over de nadelen hebben.

• Soms is de prijs hoog.
• Grote massa.
• Het is niet mogelijk om het een tweede keer of later te gebruiken.

De prijs is geen probleem, want de alkalinebatterij gaat lang mee.

Welke batterijen zijn beter: alkaline of zoutoplossing?

Gebruikers discussiëren soms over welke batterij beter is: zoutwaterbatterijen of alkalinebatterijen. Bij nader inzien blijkt dat alkalinebatterijen aanzienlijk beter presteren! Geloof je me niet? Doe dan een simpele test. Koop twee batterijen met verschillende elektrolyten. Plaats ze in twee identieke apparaten. Zet ze aan en noteer de tijd. De batterij die het langst meegaat, is de beste!

Hieronder vind je de verschillen tussen alkalinebatterijen en zoutoplossingbatterijen:

1. Capaciteit hoger!
2. Werk 5 keer langer!
3. Ze kunnen gemakkelijk temperaturen tot -20 graden Celsius verdragen!
4. De elektrolyt lekt niet uit de behuizing wanneer het element diep ontladen is!

De voordelen zijn dus overduidelijk!

Verschillen tussen zoutoplossing- en alkalinebatterijen

Het verschil is dat ze elk een andere vulling hebben en dat er binnenin verschillende chemische reacties plaatsvinden.

Zoutbatterijen gebruiken chloridezouten, terwijl alkalinebatterijen gevuld zijn met kaliumhydroxide. Het metaalpoeder zorgt ervoor dat de alkalinebatterijen langer meegaan. Hierdoor is de energieopbrengst aanzienlijk toegenomen – volgens sommige bronnen zelfs tot vijf keer zo hoog.

Een ander verschil tussen alkalinebatterijen en gewone batterijen is hun levensduur en de omstandigheden waaronder ze gebruikt kunnen worden. Ze zijn bestand tegen temperaturen van -20 tot +55 of zelfs +70 graden Celsius. De houdbaarheid van sommige van deze batterijen kan oplopen tot 5 jaar. Er gaan geruchten dat er ook oplaadbare alkalinebatterijen verkrijgbaar zijn. Zout Dezelfde stroombronnen gaan tot wel 2 jaar mee.

Grote, bekende fabrikanten van alkalinebatterijen

In werkelijkheid zijn er talloze bedrijven actief op de markt voor stroomvoorzieningen, die allemaal beweren de beste te zijn. Hieronder volgen de belangrijkste:

• Kameel Het bedrijf is gevestigd in China en produceert hoogwaardige alkalinebatterijen. Deze batterijen bieden stabiele, langdurige prestaties met een hoge ontladingssnelheid.
• Energiegever – is een Amerikaans bedrijf dat stroombronnen produceert die de spanning vrijwel tot het einde toe constant houden.
• Panasonic – een bekend bedrijf met decennialange ervaring. Het produceert stroombronnen die betrouwbaar werken bij koud weer en een stabiele spanning aan het apparaat leveren.
• Duracell– is het populairste bedrijf op de markt. De alkalinebatterijen hebben een lage zelfontlading en een hoge capaciteit.

Naast deze bedrijven zijn er nog vele andere die hoogwaardige voedingen produceren.

Kunnen alkalinebatterijen worden opgeladen?

Alkalinebatterijen kunnen niet worden opgeladen. Zodra een batterij leeg is, moet deze worden ingeleverd bij een daarvoor bestemd recyclingcentrum. Het aansluiten ervan op een oplader kan een reeks problemen veroorzaken, van lekkage van elektrolyt tot explosies en brandwonden.

Het verschil tussen alkaline- en lithiumbatterijen

Het verschil is dat lithiumbatterijen 7 keer langer meegaan. Ze zijn bestand tegen temperaturen tot -40 graden Celsius en kunnen tot 10 jaar worden bewaard. Ze hebben een hogere spanning dan alkalinebatterijen, namelijk 1,5, 3, 3,6 en 3,7 volt. Ze behouden een constant laadniveau en verliezen dit vervolgens abrupt aan het einde van de levensduur. Deze batterijen zijn lichter. capaciteitnog vele malen meer. LithiumbatterijenZe kunnen exploderen tijdens het opladen, bij blootstelling aan water of als de behuizing beschadigd raakt. Er is ook een verschil in ontwerp.

Maar als je je afvraagt ​​welke batterijen beter zijn, alkaline of lithium, dan zijn lithiumbatterijen absoluut de betere keuze.

Aanbevelingen en advies voor consumenten

• Als je vóór de aankoop niet zeker weet welk type batterij je nodig hebt, raadpleeg dan de handleiding van het apparaat. De fabrikant geeft daarin meestal het aanbevolen batterijtype aan.
• Het is beter om stroombronnen op batterijen te gebruiken, omdat die lang meegaan. Dit is kosteneffectief.
• Gebruik batterijen met de spanning die uw apparaat nodig heeft.
• Let op de fabricagedatum. Koop geen energieopslagapparaten met een reservecapaciteit.
• Het is het beste om de voorkeur te geven aan bekende merken. Maar dat is niet noodzakelijk, want onbekende bedrijven produceren net zulke goede producten als de populaire merken. Iedereen wil immers dat zijn product verkoopt en in trek is.
• Gooi gebruikte alkalinebatterijen niet buiten of bij het huisvuil. Om het milieu te beschermen, breng ze naar daarvoor bestemde inzamelpunten.
• De verpakking moet er fris uitzien en mag geen deuken hebben.