Акумуляторні батареї - це аналог звичних батарейок, тільки з багаторазової можливістю підзарядки за допомогою зарядного пристрою від звичайної електричної мережі. Перевага акумуляторних батарей над звичайними в їх багаторазовому використанні, такі батарейки більш енергоємні, що дозволяє працювати набагато довше звичайних батарейок. Акумуляторні батареї за формою ідентичні звичайним і класифікуються також за типами:
тип AA (пальчикові), тип AAA (мізинчик), тип C (барила) і тип D (бочки).
Трохи про елементи живлення
Напруга описує електричний потенціал батарейок, від нього залежить сила, що діє на електрони в електричному ланцюзі. Існує ще один фізичний термін - електрорушійна сила, ЕРС. З іншого боку, електричний струм характеризується кількістю електронів, яке може забезпечити електричний потенціал. Електричний струм вимірюється в амперах, в честь французького фізика і математика Андре Марі Ампера (1775-1836). Потужність - твір напруги і сили електричного струму - вимірюється в Ватах, в честь шотландського інженера-винахідника Джеймса Ватта (1736-1819).
Напруга у батарейок з одного боку, залишається постійним, з іншого боку, постійно змінюється. Спробуємо пояснити цю фразу: напруга характеризують хімічні реакції, що протікають в батареях, і ці реакції не змінюються. Але крім цього, напруга залежить і від температурного режиму, в якому працює елемент живлення (в більшості батарей при зниженні робочої температури падає і напруга), і від віку батарейки (чим вона старіша, тим менше напруга), і від навантаження (чим більше струму вони витрачають, тим менше стає напруга).
В результаті всіх цих факторів, реальна напруга може значно відрізнятися від номінального. На початку свого життя елементи живлення можуть давати напругу до 1,8 вольт і можуть залишатися придатними до використання, поки напруга не впаде до 0,8 вольт. Через такого широкого розкиду сучасні пристрої або розробляються не чутливі до напруги, або просто регулюють його, і внутрішні схеми завжди отримують однакову напругу. Саме тому ви можете використовувати і углецінковие (з номінальною напругою 1,5 вольт), і нікель-кадмієві (1,2 вольта), і літієві дисульфідні (lithium disulfide - 1,6 вольт) елементи живлення.
Залежно від хімічних реакцій однакові елементи живлення можуть давати напругу від частки вольта, до більш ніж трьох вольт. Елементи живлення, що дає напругу вище трьох вольт, як правило, складові. (Хоча ми і звикли називати батарейкою будь-який елемент живлення, з технічної точки зору термін "батарея" означає збори декількох окремих електрохімічних елементів.)
Через свого пристрою, елементи живлення дають обмежений електричний струм. Теоретично, якби хімічна реакція в елементі живлення протікала миттєво, елемент за цей час міг виробити, скажімо, необмежений струм. Але існують фактори, що обмежують швидкість проходження хімічних реакцій, а, отже, і вироблений струм. Основними факторами є швидкість реакції хімічних елементів, пристрій батарейки і площа, на якій протікають ці хімічні реакції.
Відповідно, існують і елементи Піані, здатні створювати великий струм і елементи живлення, що створюють лише слабкі струми. Наприклад, струм, що виробляється свинцевими акумуляторами і нікель-кадмієвих батареями, настільки великий, що при короткому замиканні можна плавити метал і запалити вогонь! Якщо покласти нікель-кадмієві батарейку в кишеню, вона може замкнутися про ключі або дрібниця, а при замиканні при таких високих токах існує ймовірність займання. Тому, зазвичай на таких батарейках можна прочитати попередження.
Розмір елементів живлення визначає вибір хімічних реакцій, а, отже, впливає і на вироблюваний струм. Чим більше розмір елемента живлення, тим більший струм він здатний виробити. Тому надпотужні пристрої часто вимагають більших елементів живлення. Батарейки розміру "D" виробляють більше струму, ніж батарейки розміру "AA".
Всі ці різні фактори можна звести до одного: на вироблюваний струм впливає еквівалентну внутрішній опір елемента живлення. Чим воно нижче, тим вище струм.
Ємність батареї обчислюється як кількість електрики, або електричного заряду, що виробляється при певних умовах повністю зарядженою батареєю. Як і з напругою, реальний заряд батареї змінюється в залежності від температури і струму розрядки.
У науці одиницею виміру ємності батарей є кулон (на честь французького фізика Шарля Огюстена Кулона, 1736-1806). Саме ємність описує кількість часу, протягом якого елемент живлення здатний виробляти певний електричний струм. Один кулон дорівнює одному амперу, вироблених за одну секунду. На практиці ж, зазвичай, ємність батарей вимірюється в ампер-годинах, що в 3600 разів більше кулона. Загальна кількість енергії батарейки обчислюється як ємність, помножена на напругу, і вимірюється в ват-годинах.
Батарейки не можуть зберігати енергію вічність. Хімічні елементи в батарейках неминуче вступають в реакцію і поступово псуються. В результаті розряджається сама батарейка. Розряд батарейки може відбуватися в двох формах.
Деякі хімічні реакції постійно впливають на здатність елементів живлення зберігати хімічну енергію. Через деякий час елементи живлення втрачають заряд і перетворюються в важкі красиво розфарбовані циліндри. Час, протягом якого елементи живлення зберігають працездатність, називається терміном придатності. Термін придатності визначається пристроєм батарейок, хімічними реакціями і умовами зберігання. Деякі батарейки, такі як сучасні літієві, мають термін придатності, що перевищує десятиліття, деякі ж псуються в лічені тижні (наприклад, цинково-повітряні - після початку експлуатації). Погані умови зберігання - особливо високі температури - прискорюють розряд батарей. Якщо ж зберігати елементи живлення в холодних умовах, термін їх придатності збільшиться.
У заряджають елементах живлення оборотні хімічні реакції, в результаті яких створюється електрику, протікають, навіть якщо не використовувати батарейку. Правда, швидкість таких реакцій невелика. Таке явище отримало назву саморазряда. Як і після звичайного розряду, батарейку можна буде просто підзарядити. Швидкість такого саморазряда залежить від тих же факторів, від яких залежить і термін придатності батарейок. Хоча в сучасних батарейках основними факторами є все ж будову і типи хімічних реакцій. Наприклад, деякі хімічні склади втрачають до десяти відсотків заряду в день, а деякі - менше відсотка.
Співвідношення ємності до ваги (розміром) батарейки називають щільністю батарейки. Чим вона вища, тим більша кількість енергії може виробляти елемент певного розміру і ваги, і відповідно тим більше такий елемент живлення затребуваний - по крайней мере, якщо вам доводилося цілий день носити з собою ноутбук з батарейкою, то ви зрозумієте.
http://element-batteries.ru/
.
