Батарейки широко використовуються в повсякденному житті. Вони дозволяють зробити його трішки простіше. Наприклад, не потрібно витрачати багато зусиль, щоб включити телевізор за допомогою пульта, скористатися калькулятором. Завдяки їм ви завжди знаєте час або можете скористатися бездротовою комп’ютерною мишкою. Проте не кожен знає, які бувають види батарейок, а головне – що у них всередині.
Як влаштовані різні типи батарейок, що у них всередині
Перші прототипи батарейки з’явилися понад 2 тис. років тому в Месопотамії. Так, це не жарт. Складався такий елемент живлення з глиняної вази і мідного стрижня, який заливали спеціальним складом, що нагадує бітум. Також цей склад можна було замінити винним оцтом. У підсумку можна було отримати напругу близько 0,5-1 В. Назвали таке пристосування «Багдадською батарейкою» (через місця, де її знайшли). Сьогодні цей артефакт зберігається в Національному музеї Іраку.
Однак це були перші елементи живлення, будову яких можна назвати примітивною. Сьогодні ж їх виробництво і склад кардинально змінилися, якщо порівнювати з «предками».
Будова сучасних накопичувальних елементів відрізняється простотою. Відмінності між кожним типом мінімальні. В основі будь-якої конструкції є позитивний полюс (анод) і негативний (катод). Також до складу входить електроліт. Саме від нього залежать основні характеристики і параметри елемента живлення:
- енергоємність;
- напруга;
- термін служби;
- працездатність при негативних температурах.
Крім основних елементів у батарейці є вкладиш, який виступає в ролі прокладки, діафрагма, футляр і стрижень з вугілля.
В цілому, сама «начинка» може бути літієва, лужна і сольова. Останній варіант, можна сказати, давно вичерпав себе. Справа в тому, що сольові батарейки мають більше мінусів, ніж плюсів (якщо порівнювати з іншими елементами живлення). Але як виглядає електроліт?
Усередині корпусу знаходяться декілька хімічних речовин. У сольових батарейках це цинк, діоксид магнію, гідроксид калію, а також пасивне вугілля.
Довідка. Коли батарейки не використовуються, вони можуть відновлювати заряд або, іншими словами, вирівнювати локальні неоднорідності, які викликаються розрядом елемента. Даний процес дозволяє трохи продовжити термін служби виробу.
Крім перерахованих вище елементів до складу батареї можуть входити й інші:
- нікель;
- літій;
- свинець;
- ртуть — сьогодні вона практично не використовується;
- залізо;
- алюміній;
- свинець;
- марганець.
У алкалінових батарей в ролі електроліту виступає луг. Завдяки її властивостям цей виріб працює стабільно протягом усього терміну експлуатації, повільніше розряджається, працює навіть при мінусовій температурі і відрізняється більш тривалим терміном служби.
Недосвідчені користувачі можуть подумати, що прохідні хімічні реакції відрізняються своєю складністю. Насправді, це не так — тут все досить просто. Хімічна реакція переміщує негативно заряджені частинки (електрони), що в підсумку створює електричний струм.
До складу літієвих елементів живлення входить (як вже можна зрозуміти з назви) літій. Він виступає в ролі катода і має найвищий негативний потенціал. Варто відзначити, що даний хімічний елемент — органічний, завдяки чому батарейка отримала поліпшені характеристики.
Якщо розглядати за типами, то у кожної батарейки можуть бути свої елементи. Наприклад, у «таблетки» в складі є оксид ртуті і порошок цинку. Крона відрізняється більш складним складом:
- за два позитивних і негативних контакту;
- пластикові пластини, які розташовані у верхній і нижній частині виробу;
- шість окремих елементів живлення, сполучені між собою;
- стрижень з вугілля;
- ізоляційна пластина;
- обгортка.
Також до складу такого виробу входить корпус, але про нього розповімо окремо.
З чого зроблений корпус батарейок
Будь-яка батарейка має міцний корпус, який захищає елемент і виконує ряд важливих функцій. В нього поміщають різні складові майбутньої батарейки: діоксид марганцю, загусники, сульфат барію, каталізатор, цинк і т. д.
Однак не всі знають, що його виготовляють з різних металів. Для багатьох він просто металевий. Насправді, немає — все набагато складніше.
Перш за все, його можуть виготовляти з цинку. Частіше їм оснащують сольові елементи живлення. Останнім часом зустрічається корпус, виготовлений з заліза або особливої нержавіючої сталі. Такий корпус відрізняється підвищеною міцністю і рівнем захисту.
Складається він з верхньої і нижньої пластини, на яких позначено, де «мінус», а де «плюс». Також до складу корпусу входить бокова пластина. Вона і є основною його частиною. По суті, саме виробництво починається з того, що на верстаті нарізаються такі пластини. Після чого вони скручуються в трубочку, яка іменується корпусом.
Довідка. Корпус може бути виготовлений не у вигляді трубочки, а у формі квадрата. Елементи живлення такої будови володіють найбільшим напругою – до 9 Вольт.
Незважаючи на високу напругу, даний тип батарейок не користується популярністю і не особливо затребуваний серед вітчизняних споживачів. Причини криються на поверхні, причому в прямому сенсі цього слова. По-перше, такий виріб відрізняється товстою оболонкою, що захищає хімічні елементи від несприятливих зовнішніх впливів і падінь. По-друге, лише мала частина приладів заточені під таку форму батарейки, тобто просто елементи живлення в них не помістяться і не підійдуть в роз’єм.
