Piller hayatımıza sağlam bir şekilde girdi. Onlardan elde edilen faydalar inkar edilemez. Ama çok pillerden kaynaklanan zarar insan sağlığı ve çevre için.
Pillerin zararlı olmasının nedeni, bileşimlerinde ağır metallerin bulunmasıdır.
Piller. Türler ve sınıflandırma. Standart boyutlar.
Pil boyutlarına bir göz atalım. Bunlar aşağıdaki tablonun bir bölümünde açıkça sunulmaktadır ve en yaygın türleri kapsamaktadır.
(Tablonun tamamı gösterilmiştir)
Tablonun ilk sütununda piller elektrokimyasal sistem türüne göre sunulmaktadır. Aşağıda detaylı olarak inceleyeceğiz.
İkinci sütun pilleri boyut ve şekle göre sınıflandırır. Kimyasal bileşim belirtilmemiştir.
Üçüncü sütun Uluslararası Elektrokimyasal Komisyon (IEC) sınıflandırmasıdır. İngilizce kısaltması IEC'dir.
Buna göre ilk rakam pildeki pil sayısını gösterir (tek rakam ise koymayın).
Bunu takip eden harf, katot, anot ve elektrolit - C - lityum, S - gümüş-çinko, L - alkalin bileşimine göre pil tipini gösterir. Eğer böyle bir harf yoksa tuz demektir.
R ve F harfleri pilin şeklini gösterir ve atamadaki son sayılar, 0,3'ten 600'e kadar geleneksel birimlerdeki boyutunu gösterir.
Tip elektrokimyasal sistem piller ikiye ayrılır:
Tuz - manganez-çinko ve karbon-çinko. Anot olarak çinko gövdesi, katot olarak manganez dioksit ve elektrolit olarak amonyum klorür kullanırlar. Bunlar arasında çinko klorür elektrolitli çinko klorür bulunur.
Alkali (alkali). Manganez dioksit katodu ve çinko anotları vardır. Alkali elektrolit - potasyum hidroksit. Daha önce korozyona karşı koruma sağlamak için içlerinde cıva kullanılıyordu. Artık kurşun, bizmut, indiyum veya alüminyum içeren katkı maddeleri kullanılıyor.
Lityum . Katot olarak bakır, iyot, kurşun, kükürt ve manganez gibi çeşitli lityum bileşiklerini kullanırlar.
Nikel çinko . Anot - çinko, katot - nikel oksit, elektrolit - potasyum hidroksit.
Nikel metal hidrür . Anot bir hidrojen-metal hidrittir. Çoğu zaman nikel-lantan hidrit veya nikel-lityum hidrittir. Katot nikel oksittir. Elektrolit potasyum hidroksittir.
Cıva-çinko . Anot - çinko, katot - cıva oksit, elektrolit - potasyum hidroksit. Metalik cıvanın indirgenmesine karşı katkı maddeleri. Cıva içeren pillerin tehlikeleri açıktır.
Nikel kadmiyum . Anot kadmiyum oksit hidrattır, katot nikel oksit hidrattır, elektrolit ise LiOH ilavesiyle potasyum hidroksittir. Kadmiyum içeren pillerin zararı da açıktır.
Pil hasarı.
Pillerin zararı, içlerinde ağır toksik metallerin ve bunların bileşiklerinin bulunmasından kaynaklanmaktadır.
En önemli zarar kadmiyum içeren pillerden kaynaklanmaktadır.
Son zamanlarda kullanımları sınırlandırılmıştır ancak iyi performans özelliklerinden dolayı üretilmeye devam edilmektedir. Günlük yaşamda bunlar, elektrikli aletler (matkaplar, tornavidalar), saat pilleri vb. için olanlar da dahil olmak üzere pillerdir.
Kadmiyum
bir dizi toksik (immünotoksik, nörotoksik) metale aittir. Bileşikleri koşulsuz kanserojenlerin 1. grubuna aittir.
Toksik etkisi düşük konsantrasyonlarda bile ortaya çıkar. Vücutta birikme özelliği vardır.
Kadmiyum zehirlenmesi nedenleri:
Kardiyopati- miyokardiyal hasar.
Amfizem- alveollerin gerilmesi ve oksijen ve karbondioksit değişiminin bozulması.
Osteoporoz- Kemik gücünde azalma.
Anemi- kandaki hemoglobin konsantrasyonunda azalma.
Vücutta kalsiyum, çinko, demir, bakır, selenyum eksikliği.
İlk önce organ hasarı meydana gelir genitoüriner sistem prostatopati (adenom, prostat bezinin kanser öncesi ve onkolojik hastalıkları) ve nefropati şeklinde - böbreklerin parankimi ve glomerüler aparatına zarar verir.
Aktivitede de azalma var sindirim enzimleri, yenmek karaciğer içindeki glikojen oluşumunun azalması, azalması testosteron seviyeleri A. Kanda yüksek düzeyde kadmiyum bulunması işitme etkilenir.
Zehirlenme, mide-bağırsak sistemi ve solunum yolu yoluyla vücuda girdiğinde meydana gelir.
Tabii ki, tüm bu dehşetlerin günlük yaşamda gerçekleşmesi muhtemel değildir ve insanların pil veya boya üretimiyle uğraştığı endüstriler için tipiktir.
Ancak gerçek şu ki, büyük miktarda kadmiyum, örneğin atık su (daha sonra musluk suyuna karışan), mineral gübreler (bitkilerde birikir), egzoz gazları (havayı kirleten), endüstriyel ve evsel atıklar yoluyla çevreye girmektedir. geri dönüştürülmemiş piller dahil).
Dünya çapında her yıl yaklaşık 1000 ton kadmiyum üretiliyor ve bunun yalnızca %10'u geri dönüştürülüyor.
Tütün toprakta kadmiyum birikmesine yatkın olduğundan, kadmiyumun önemli bir kısmı vücuda tütün dumanı ile girer.
Listelenen faktörleri dikkate alırsak ve evdeki basınçsız bir aküden kadmiyum eklersek zehirlenme olasılığı oldukça yüksektir.
Merkür -çinko. Cıva içeren pillerin neden olduğu zarar, çoğu ülkede artık üretilmediğinden günümüzde önemli ölçüde azalmıştır. Ancak üretildikleri ülkelerden bize gelmeleri de göz ardı edilemez. Operasyondaki verimlilikleri nedeniyle saatlere ve diğer cihazlara güç sağlamak için kullanılırlar. Evde açıkta bırakılan böyle bir güç kaynağı, bir kirlenme kaynağı haline gelebilir.
Üretici bazen üretimde cıva kullanılmadığını belirtmektedir. Bu yazıtla kanıtlanabilir - "Merkür - %0."
Ancak pil üretiminde kullanılanlar yalnızca cıva ve kadmiyum değil.
Pillerin zararı ayrıca diğer ağır metallerin ve bunların bileşiklerinin az miktarda katkı maddesi olarak kullanılmasından kaynaklanmaktadır. Bu katkı maddeleri elektrotların oksidasyonunu yavaşlatmak, elektrolitin iletkenliğini arttırmak veya elektrotlar üzerinde saf indirgenmiş metalin birikmesini yavaşlatmak için kullanılır.
Bu tür katkı maddeleri, güvenli olduğu bildirilen lityum ve nikel-metal hidrit pillerde de mevcuttur.
Katkı maddeleri aşağıdaki metalleri ve bunların bileşiklerini içerir:
Krom . Saf haliyle toksiktir. Krom bileşikleri dermatite neden olur ve kansere neden olabilir.
Bizmut . Normal koşullar altında biraz toksiktir. Ancak bazı maddelerin (laktik asit veya gliserin) varlığında bizmut bileşikleri ciddi zehirlenmelere neden olabilir.
Vanadyum . Toksik dozlarda vanadyum maruz kaldığında ciltte, göz mukozasında ve solunum yollarında lokal reaksiyonlar mümkündür. Alerjik reaksiyonlar, lökopeni ve anemiye neden olabilir. Toksik doz 0,25 mg, öldürücü - 4 mg'dır.
İndiyum . Çözünebilir indiyum bileşikleri iç organlara zarar vererek göz ve cilt tahrişine neden olur. Havada izin verilen maksimum indiyum konsantrasyonu 0,1 g/m3'tür.
Yol göstermek. Kurşunun toksisitesi iyi bilinmektedir.
Pillerdeki ağır toksik metaller ve bunların bileşiklerinin yanı sıra, aktif metallerin hidroksitleri de elektrolit olarak kullanılır. alkaliler. Bu yakıcı, agresif kimyasal bileşikler, sızıntı yapan piller nedeniyle temas ettiklerinde canlı dokulara (ve yalnızca canlılara değil) zarar verir.
Bütün bunlar neden söyleniyor?
Yukarıdakilerden hangisinin üretici tarafından pilimizde yer aldığını bilmediğimiz için pillerin zararını, tehlikesini görsel olarak tespit edemiyoruz.
Piller açıkta saklanmamalı ve kullanıldıktan sonra atılmalıdır. Sadece geri dönüştürün. Yakmayın, çünkü yakıldığında zehirli maddeler yok olmaz, fakat süblimleşir veya külde kalır, çevremize kirlilik katar ve durumu kötüleştirir. pillerden kaynaklanan zarar.
Ve kirlilik su, yiyecek ve soluduğumuz hava yoluyla bize geri dönecek.
Pil nedir? O nasıl çalışır? Ne tür piller var? Hangi şekle ve hangi boyuta sahip olabilirler? Piller nasıl etiketlenir? Pil seçerken nelere dikkat etmelisiniz? Pil seçerken hangi ilkelere uymalı ve nelere dikkat etmelisiniz?
Aşağıda bu soruları anlamaya ve her birine cevap vermeye çalışacağız.
Piller nedir ve nasıl çalışırlar?
AA pillerin toptan satışı, her biri otonom kompakt bir elektrik akımı kaynağı olan galvanik hücrelerdir.
Otonom doğru elektrik akımı kaynakları 2 türe ayrılır: birincil - tek kullanımlık, yeniden şarj edilemezler ve ikincil - yeniden şarj edilebilirler.
Piller uzun zamandır ortalıkta dolaşıyor. İlk pilin resmi tarihi 1867 idi. Fransız mühendis Georges Leclanche tarafından yaratıldı.
Eveready, ABD'de ticari amaçlı pil üreten ilk şirket oldu. Ancak Eveready Dry Cell markası altında üretilen piller, günümüzün toptan AA pillerine yalnızca belli belirsiz benziyordu. O zamanın deneysel pillerinin ilk partisi 1898'de piyasaya çıktı. Bu ürünler radyo alıcıları için güç kaynağı olarak tasarlandı, ancak daha sonra otomotiv endüstrisinde, madencilikte, donanmada ve ardından havacılıkta yaygınlaştı.
Eveready tekeli, 1920'lerde ABD'de büyük miktarlarda pil üretmeye başlayan başka bir şirket olan Duracell'in ortaya çıkmasıyla sona erdi. O zamanlar, çeşitli taşınabilir elektrikli cihazlarda piller zaten yaygındı, bunlara olan talep arttı ve büyük toptan piller giderek daha sık satın alınıyordu.
Bu tür ürünlerin temel avantajı düşük maliyetleriydi.
Eksileri: düşük kapasite, düşük güvenilirlik, kısa çalışma ve depolama süresi (9-12 ay).
100 yılı aşkın bir süredir, geleneksel çinko-manganez piller önemli gelişmeler kaydetmiş ve artık neredeyse hiç orijinal haliyle kullanılmamaktadır. Yerlerini daha gelişmiş, güvenilir ve kapasiteli ürünler aldı.
Manganez-çinkoya ek olarak günümüzde başka tipte piller de mevcuttur.
Pil türleri
Moskova'daki küçük toptan piller, aktif pil bileşenlerinin (katot, anot ve elektrolit) üretiminde kullanılan malzemelere göre bölünmüştür.
En yaygın pil türleri:
. salin;
. alkalin;
. Merkür;
. gümüş;
. lityum
Tüm bu pil türlerinin belirli özellikleri, avantajları ve dezavantajları vardır.
Tuz pilleri
Tuz tipi pillerin avantajları: düşük maliyetli (tüm piller arasında tuzlu piller en ucuzudur).
Dezavantajları: sözlü veya sembolik bilgilerden türü belirlemenin zorluğu; deşarj sırasında önemli voltaj düşüşü; garanti edilen depolama süresi sonunda kapasite kaybının yüzde 30 ila 40 arasında değiştiği; Düşük sıcaklıklarda tuz pilinin kapasitesi sıfıra yaklaşır.
Tuz pili, kasa üzerindeki yazıda diğer pil türlerinden farklıdır: Bunlar Özel Güç, Genel Amaçlı, Uzun Ömür, Ekstra Güç, Ekstra Ağır Hizmet, Ağır Hizmet, Süper Ağır Hizmet ve diğerleri kelimeleri olabilir. Ancak anlamlarına çok fazla dikkat etmenize gerek yok çünkü bu kelimeler öncelikle bir pazarlama tekniği görevi görüyor ve hiçbir şekilde pilin kapasitesini ve çalışma süresini yansıtmaz.
Alkalin piller
Bu piller isimlerini içinde kullanılan elektrolit türünden almıştır. Alkalin pil elektrotları çinko dioksit ve manganezden yapılır ve elektrolit potasyum hidroksittir.
Alkalin piller artık taşınabilir elektrikli cihaz geliştiricileri arasında yüksek talep görüyor ve dünyadaki en yaygın piller olan çoğu elektronik cihazda kullanılıyor.
Alkalin pillerin maliyeti tuzlu pillere göre biraz daha yüksektir.
Alkalin pilin ayırt edici özelliği, kasanın üzerinde yazılı olan ALKALINE yazısıdır.
Alkalin pillerin avantajları: Büyük kapasite, uzun servis ömrü sağlar; düşük sıcaklıklarda yüksek performans; iyi sızdırmazlık (düşük sızıntı riski); uzun raf ömrü (beş yıla kadar); düşük kendi kendine deşarj oranı (oda sıcaklığında bir yıl depolamadan sonra kapasite kaybı -% 10'dan fazla değil).
Eksileri: düşen deşarj eğrisi; yüksek maliyet ve ağırlık.
Cıva pilleri
Böyle bir pil, anodunun çinko ve katodunun cıva oksit olduğu galvanik bir hücredir. Katot ve anot, %40 alkali çözelti olan bir elektrolit ile emprenye edilmiş bir diyafram ve bir ayırıcı ile ayrılır.
Ayrı olarak, cıva-çinko hücresinin pil prensibi ile çalışabildiğini, yani tersine çevrilebileceğini vurgulamak gerekir. Ancak çevrim (şarj-deşarj) durumunda bu eleman bozulur ve kapasitesi düşer.
Cıva piller, daha sabit voltaja, daha büyük kapasiteye, daha yüksek enerji yoğunluğuna ve daha yüksek fiyata sahip olmaları nedeniyle alkalin pillerden farklılık gösterir.
Cıva pillerin avantajları: sabit voltaj, yüksek enerji yoğunluğu ve enerji kapasitesi, düşük ve yüksek sıcaklıklara dayanıklılık, uzun depolama süresi.
Cıva pillerin dezavantajları: yüksek maliyet, contanın kırılması durumunda cıvanın zehirli olması, toplama ve güvenli bir şekilde imha edilmesindeki zorluklar.
Gümüş piller
Bu tür pillerde çinko anot rolünü, gümüş oksit ise katot rolünü oynar. Bu tür pillerdeki elektrolit alkali - sodyum veya potasyum hidroksittir.
Gümüş-çinko devresine uygun olarak oluşturulan piller, cıva tipi pillerle büyük ölçüde aynı özelliklere sahiptir. Cıva pilleri gibi, sabit voltaj, önemli enerji yoğunluğu ile ayırt edilirler ve uzun süre saklanabilirler, ancak birim kütle başına daha yüksek kapasitelerinin yanı sıra toksik olmamalarıyla da cıva-çinko pillerden farklıdırlar.
Gümüş pillerin avantajları: sabit voltaj, yüksek enerji yoğunluğu ve kapasitesi, termal stabilite, uzun servis ömrü (lityum pillerden yüzde 40 daha uzun), uzun raf ömrü.
Gümüş pillerin dezavantajı yüksek maliyetleridir. Gümüş aa pillerin toptan satış fiyatı çok yüksek olabilir.
Lityum piller
Bu piller sabit voltaja, tüm pil türleri arasında birim ağırlık başına en yüksek kapasiteye ve yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir. Bir lityum pil, herhangi bir malzemeden yapılabilen bir lityum katot ve bir anot içerir.
Sabit voltaj ve yüksek enerji yoğunluğu ve enerji kapasitesinin yanı sıra lityum pillerin şüphesiz avantajı, kapasitelerinin yük akımından bağımsız olmasıdır. bu nedenle, yüksek yük akımı durumunda, böyle bir pil, aynı kapasiteye sahip bir alkalin pilden birkaç kat daha uzun süre dayanabilir.
Lityum pilin ayırt edici bir özelliği, kasanın üzerindeki LITHIUM yazısıdır.
Lityum piller hafiflik, uzun saklama süresi (12 yıla kadar) ve termal direnç ile karakterize edilir.
Lityum pillerin tek dezavantajı yüksek fiyatlarıdır.
Pillerin sınıflandırılması - şekilleri, boyutları ve diğer özellikleri
Piller boyut ve şekillerine göre çeşitli tiplere ayrılır.
Not. Bu tabloya birçok boyut ve şekilde gelen minyatür madeni para büyüklüğündeki piller dahil değildir.
Özellikler
Pillerin etiketlenmesine ilişkin kurallar Uluslararası Elektrik Komisyonu (IEC) tarafından belirlenir ve Rusya'da da kullanılır. Pil işaretlerinin açıklaması aşağıdaki tabloda verilmiştir:
Minyatür piller ayrıca belirli bir pilin parametrelerini belirlemenize izin veren belirli işaretlere sahiptir, ancak genel kabul görmüş işaretlerin yanı sıra üreticilerin sıklıkla kendi pillerini kullandıkları dikkate alınmalıdır, bu nedenle kullanılmış pilin değiştirilmesi bazen zorlaşır.
Pil kapasitesi ve voltajı
Moskova'da tedarik edebildiği toptan aa pillerin voltajı oldukça farklı olabilir. Bu parametre genellikle pilin türüyle ilişkilidir. Örneğin, sıradan tuz kalem tipi piller 1,2 V ve 1,5 V, alkalin piller - 1,5 V voltaj sağlama kapasitesine sahiptir. Moskova'da toptan satılan Duracell lityum piller standart boyutlarda üretilir, genellikle 3 V voltaja sahiptir, ancak bazen orada 1,5 V gerilime sahiptirler.
Kare ve taç piller elektrokimyasal sistemlerine bakılmaksızın sırasıyla 4,5 V ve 9 V gerilim üretirler.
Madeni para büyüklüğündeki piller 1,2V, 1,5V ve 3V voltaj üretebilmektedir.
Pil kapasitesi, pilin yerleştirildiği cihazın çalışma süresini belirler.
Toptan Duracell pilin hizmet ömrü aşağıdaki faktörlere göre belirlenir:
. şarjının gerçek seviyesi;
. kullanım şekli;
. ortam sıcaklığı;
. kesme akımı.
“Kesme akımı” kavramı, pilin şarjı korunsa dahi cihazın çalışamayacağı akımı ifade etmektedir. Örneğin bir fotoğraf makinesinin belirli bir noktasında çalışmayan bir pil, çoğu zaman uzaktan kumandada ya da bir saatte çalışmaya devam edebilir.
Kendi kendine deşarj, depolama ve kullanım sırasında pil kapasitesinin kendiliğinden kaybıdır.
Kendi kendine deşarj, pilin içinde meydana gelen ve pilin kullanımda veya saklanmış olmasına bakılmaksızın devam eden kimyasal reaksiyonlardan kaynaklanır.
Kendi kendine deşarj, pil serbest bırakıldığında başlar ve çalışmasının sonuna kadar devam eder. Pil kullanılmadığında, kutunun üzerinde belirtilen nominal raf ömrü boyunca orijinal kapasitesinin yüzde 10 ila 30'unu kaybedebilir.
Pil, depolanmaya başladığında en şiddetli şekilde deşarj olur.
Sıcaklık dalgalanmaları kendi kendine deşarja neden olur.
Çeşitli pil türlerinin amacı ve uygulama alanları
Piller şu amaçlara yönelik olabilir: ağır yükler için (akım 0,2 A), orta yükler için (akım 0,1 A) ve düşük yükler için (akım 0,01 A). Çoğu imalat şirketi, pil ambalajında, belirli bir pilin en uygun olduğu cihaz türlerini belirtir. Cihaz tipine dair bir gösterge yoksa aşağıdaki bilgiler doğru pili seçmenize yardımcı olabilir.
Tuz tipi piller, yüksek yüke maruz kalan cihazlar (örneğin, flaşlı dijital kameralar) için tamamen uygun değildir ve aynı zamanda orta derecede yüke maruz kalan cihazlar (örneğin, CD çalarlar, el fenerleri, bazı oyuncaklar) için de pek uygun değildir.
Düşük kapasiteye sahiptirler (600 ila 800 mAh arası) ve örneğin kontrol panelleri, elektronik termometreler, test cihazları, elektronik mutfak ve yer terazileri, duvar ve masa saatleri gibi düşük enerji tüketimi ile karakterize edilen cihazlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Tuz pilleri yüksek yükler için tasarlanmamıştır, bu nedenle bunların elektrik motorları (CD çalarlar ve elektronik oyuncaklar), kameralar ve el fenerleri içeren cihazlara yerleştirilmesi kabul edilemez. Bir el fenerinde veya bir oyuncakta, böyle bir pil, bir kamerada flaşlı 3-5 fotoğraf için yirmi ila otuz dakika dayanacaktır.
Alkalin piller düşük, orta ve yüksek yüklü cihazlara takılabilir. Bu tür piller her yerde yüksek verim sağlayabilmektedir.
Nispeten büyük bir kapasite seviyesiyle (1500 ila 3200 mAh arasında) karakterize edilirler ve orta ve yüksek düzeyde enerji tüketimi olan cihazlarda kullanım için idealdirler: flaşlı dijital kameralar, el fenerleri, oyuncaklar, CD çalarlar, bilgisayar fareleri, ofis telefonları. “Fotoğraf” işaretli alkalin piller yüksek kapasiteye sahiptir ve kameralar için tasarlanmıştır. Maliyetleri daha yüksektir, ancak hizmet ömürleri daha uzundur. Fotoğraf pilleri enerjiyi daha hızlı serbest bırakır, bu da böyle bir pilin takılı olduğu cihazın hızını artırır.
Düşük enerji tüketimi olan cihazlarda, özellikle kontrol panellerinde, böyle bir pil birkaç yıl dayanacaktır.
Cıva tipi piller şu anda sınırlı kullanımdadır. Dünyadaki ülkelerin yarısından fazlasında civanın zehirliliği ve bu tür ürünlerin güvenli bir şekilde toplanması ve imha edilmesinin zorluğu nedeniyle üretimi ve kullanımı yasaklanmıştır.
Gümüş piller, gümüşün yüksek maliyeti nedeniyle artık yaygın olarak kullanılmamaktadır. Üretimi için çok az gümüş kullanılan yalnızca küçük boyutlu piller geniş talep görmektedir - bunlar PC anakartları, kol saatleri, işitme cihazları, mikro hesap makineleri, lazer işaretleyiciler, mikrofonlar, müzik kartları ve anahtarlıklar için pillerdir, yani hepsi daha büyük pillerin kullanılmasının imkansız olduğu cihazlar.
Havacılık, donanma ve uzay bilimlerinde lityum pillerin ortaya çıkmasından önce gümüş-çinko piller vazgeçilmezdi.
Yüksek akımlı lityum piller, en iyi alkalin pillerden çok daha uzun süre dayanabilir, bu nedenle yüksek enerji tüketimiyle karakterize edilen çoğu cihazda lityum güç kaynakları kullanılır. Bilgisayar ekipmanlarında, fotoğraf ekipmanlarında, oyuncaklarda ve tıbbi ekipmanlarda yaygın olarak kullanılırlar. Ayrıca gümüş ve cıva pillerinin yerini başarıyla aldıkları havacılık, askeri sanayi, donanma ve uzay bilimlerinde de sıklıkla kullanılırlar.
Tamamlama
Piller bazen tehlike oluşturabilecek küçük öğelerdir.
Sağlığa zarar verme riskini önlemek için önlem alınmalıdır: Pili söküp ateşe atmayın.
Ayrıca pili “yeniden şarj etmeye” çalışmamalısınız. Bazı kaynaklarda bazen pillerin "şarj edilmesi" ile ilgili çeşitli "Kulibins" önerileri bulunmasına rağmen, bu asla yapılmamalıdır. Öncelikle pilin ömrünü bu şekilde önemli ölçüde uzatmak yine de mümkün olmayacak. Pil birincil bir öğedir, bu nedenle ikincil bir öğe olan pilin aksine, içinde meydana gelen reaksiyonlar geri döndürülemez. Ek olarak, "şarj etme" sırasında kolayca patlayabilir. Kullanılmış pilinizi geri dönüştürmek daha sağlıklı ve en iyisidir.
Pil türleri, boyutları ve şekilleri tamamen farklıdır, bu nedenle bazen mağazaya gittiğinizde kişi neye ihtiyacı olduğunu bilemez. Modern yaşamı piller olmadan hayal etmek zor. Etrafımızdaki tüm ev aletlerinde bulunurlar: saatler, dizüstü bilgisayarlar, el fenerleri, elektrikli fotoğraf çerçeveleri, çocuk oyuncakları ve uzaktan kumandalar.
Tüm piller işaretlenmiştir ve kapasite, maliyet ve görünüm açısından farklılık gösterir. Satın alırken kalitesiz bir pil almamak için birçok şeye dikkat etmeniz gerekiyor. Sonuçta böyle bir unsur çok kısa bir süre dayanacak ve bazı durumlarda cihazın işlevselliğini bozabilecektir. Hangi tür pillerin bulunduğunu öğrenelim, ayrıca özelliklerini ve özelliklerini anlayalım.
Bu pillerin kendi gelişim geçmişi vardır. Pil, voltaik bir hücre olarak 1920'lerde popüler hale geldi. Ancak Georges Leclanche onun mucidi olarak kabul ediliyor - 1867'de bildiğimiz pilin prototipini yaratan oydu. Tabii o dönemde batarya bambaşka bir görünüme sahipti.
Eveready şirketi tüketiciler için bunları seri üretmeye başladı. İlk başta şirketin odak noktası radyo sahipleriydi, ancak kısa süre sonra yeni ürün madenlerde, işletmelerde ve denizcilerde çalışanlar tarafından beğenildi.
1920 yılında tanınmış Duracell şirketi piyasaya çıktı ve özellikle popüler olan çeşitli piller üretmeye başladı. Daha kompakt, daha hafif ve en önemlisi daha ucuz hale geldiler. Bir grafit çubuk, manganez oksit ve bir çinko kaptan oluşuyordu. Çalışma prensibi elektriksel bir darbenin oluşmasına dayanıyordu.
Grafit çubuğun varlığı nedeniyle manganez-çinko pillere bazen karbon-çinko piller deniyordu. Varoluşlarının tüm tarihi boyunca, bu tür piller geliştirildi ve birçok değişiklik ve yeniliğe uğradı. Şu anda herhangi bir mağazada bulunabilirler. Ve aşağıda açıklandığı gibi karbon piller başkalarıyla değiştirildi.
çeşitler
Pillerin farklı sınıflandırmaları vardır: türüne, çıkış voltajına, boyutuna, bileşimine bağlı olarak. Alıcı her türlü pili satın alabilir.
Sınıflandırmayı bileşimlerinde yer alan malzemelere (anot, katot, elektrolit) göre inceleyelim.
En ucuz oldukları için fiyata göre ayırt etmek kolaydır. Piyasada temsil edilen şirketler Duracell, Sony ve Toshiba'dır. Gelişmiş manganez-çinko pillerdir. Düşük voltaj tüketimi olan cihazlarda kullanılması tavsiye edilir: saatler, teraziler, uzaktan kumandalar.
Çabuk boşalırlar ve yeniden şarj edilemezler. Uzun süreli kullanım sırasında galvanik hücre sızıntı yapabilir. Sıfırın altındaki sıcaklıklarda tuz pilleri çalışmayı durdurur. Pek çok eksikliğe rağmen bu ürün piyasada talep görmektedir.
Alkali veya alkali
Pil nasıl seçilir
Modern pil çeşitleri ve isimleri arasında kaybolabilirsiniz. Hepsinin markasına, pilin bileşimine, tipine ve çıkış voltajının gücüne bağlı olarak farklı maliyetleri vardır.
Satın alırken aşağıdaki ayrıntılara dikkat edin:
- Pil türü. Saat piline ihtiyacınız varsa ucuz bir tuz piliyle idare etmek isteyebilirsiniz. Ancak altı ayda bir değiştirmek istemiyorsanız alkali olanı alın. Güçlü cihazlar için lityum piller satın alın.
- Tarihten önce en iyisi. Tüm piller kendi kendine boşalmaya eğilimlidir, yalnızca tuzlu pillerde bu çok belirgindir, ancak diğer türlerde bu durum söz konusu değildir. Her durumda, yeni bir pil satın alırsanız daha uzun süre dayanır.
- İhtiyacınız olan voltaj. Disk galvanik hücreleri 1,5'ten 3 V'a kadar güç verme kapasitesine sahiptir. Bu, bir kol saatinin veya küçük bir el fenerinin kesintisiz çalışması için yeterlidir. Parmak olanlar 4-6 V'luk bir voltaj oluşturabilmektedir.
- Üretici firma. Bazen bir markaya ödeme yapmak, pil sızıntısı nedeniyle bir cihazı onarmaktan daha iyidir. Ayrıca birçok firma ürünlerine garanti vermektedir. Bu durumda tarihli fatura ve ambalajı atmayın.
Bazı piller "şarj edilebilir" olarak işaretlenmiştir: bu, pillerin kullanılarak yeniden şarj edilebileceği anlamına gelir.
Birçok ekipman üreticisi, cihaza hangi marka pillerin uygun olduğunu özel olarak yazar. Bu durumda talimatları yanınıza alın ve ihtiyacınız olan pili satın almaktan çekinmeyin.
Günümüzde piller diş macunu veya peçete ile aynı temel üründür; onlar olmadan uzaktan kumanda, gece lambası, el feneri, hesap makinesi, saat ve çok daha fazlası çalışmaz. Şimdi oturup bu küçük elemanların kaç cihaza güç sağladığını sayarsanız, cihazların neredeyse yarısının pil satın alması gerektiğine şaşırabilirsiniz. Ne sıklıkla değiştirmeniz gerekeceği, pil seçiminde yetkin bir yaklaşıma bağlıdır. Neden bir şirketin pilleri bir ay, diğerinin pilleri yarım yıl dayanıyor? Fiyatla ilgili bile değil. Kural olarak, bir mağazada alıcı önce şekle ve boyuta ve belki de üreticiye bakar. Yalnızca birkaçı pilleri kimyasal bileşime, voltaja, kapasiteye göre seçer ve son kullanma tarihlerini kontrol eder.
Pil nedir ve ne zaman ortaya çıktı?
Pil(diğer adıyla galvanik hücre), belirli maddelerin birbirleriyle kimyasal etkileşimleri temelinde çalışan bir elektrik kaynağıdır. İlk kimyasal pil Luigi Galvani tarafından icat edildi. Daha doğrusu Galvani, süreci keşfeden kişidir ve tamamen rastlantısaldır. Bilim adamı bir kurbağa üzerinde deneyler yaptı ve farklı metallerden oluşan iki şeridi bacağına bağladığında aralarında akım akışını keşfetti.
Galvani'nin keşfi, gerçeğin derinliklerine inen ve bilimsel keşfi geliştiren başka bir bilim adamı olan Alessandro Volta'ya ivme kazandırdı. Daha sonra pilleri iyileştirme girişimi, ilki Eveready olan şirketler tarafından üstlenildi. Şirketin sattığı ürünler modern pil türlerine çok az benziyordu; ana aktif maddeler manganez ve çinkoydu. İlk piller radyo alıcıları için tasarlandı; daha sonra kimyasal etkileşime dayalı güç kaynağı mühendislik endüstrisine yayıldı.
1920'de tanınmış şirket Duracell pazara girdi. Pille çalışan cihazlar yaygınlaştı ve üretim katlanarak arttı. İlk Duracell pili, grafit elektrotlu ve pirinç kapaklı çinko gövdeden yapılmıştır. Manganez oksitle dolduruldu; çinko gövdenin iç duvarları elektrolitle kaplandı. Pirinç kapak pozitifti ve çinko gövdenin alt kısmı negatifti. Bu tür piller SSCB'nin çöküşüne kadar üretildi. Ancak eksiklikleri nedeniyle: kısa hizmet ömrü, güvensiz tasarım, hızla geçmişte kaldı. Eski modelin yerini uzun ömürlü, güvenli tasarımlı ve yüksek kapasiteli modern piller almıştır.
Modern pil türleri
Bileşime ve aktif bileşenlere bağlı olarak piller gruplara ayrılabilir. Her grubun artıları ve eksileri vardır.
- Tuz pilleri. Düşük akım çıkışı, kısa servis ömrü ve depolama ile karakterize edilen en bütçe dostu pil türü. Düşük sıcaklıklarda kapasite çok daha hızlı azalır. Tuz pillerinin tasarımı Duracell'in ilk örneklerinden çok da farklı değil. Elektrotlar manganez ve çinko oksitten yapılmıştır ve birbirlerine bir tuz köprüsü ile bağlanmıştır. Ancak tüm eksikliklere rağmen tüketiciler hala büyük miktarlarda tuz pili satın alıyor. Galvanik tuz hücrelerini kullanmanın en iyi yolu düşük tüketimli cihazlardır: saatler, uzaktan kumandalar, teraziler. Tuzlu pilin cihaz içerisinde bırakılması ve uzun süre kullanılmaması durumunda sızıntı yapma ihtimali yüksektir. Bunun nedeni kimyasal reaksiyonların ortaya çıkmasıdır; deşarjın son aşaması, elektrolit üzerindeki basıncı artıran pozitif elektrotun aktif kütlesindeki bir artışla karakterize edilir. Buna paralel olarak, oksijen ve hidrojenin salınmasını gerektiren manganez dioksit ve çinko korozyonunun ayrışma süreçleri meydana gelir, pil içindeki hacim ve basınç artar.
- Alkalin (alkalin) piller. Hem fiyat hem de hizmet ömrü açısından evrensel piller büyük bir pazar payına sahiptir. Potasyum hidroksit elektrolit olarak kullanıldığı için pillere bu isim verilmiştir. Alkalin piller beş yıla kadar dayanır ve önceki pillere göre daha yüksek kapasiteye sahiptir. Bu tip daha az sızıntı riskine, düşük sıcaklıklarda uzun hizmet ömrüne ve minimum kendi kendine deşarj oranına sahiptir. Alkalin piller, İngilizce'de alkalin anlamına gelen ALKALINE yazısı ile işaretlenmiştir. Çocuk oyuncakları, gece lambaları, radyolar, uzaktan kumandalar vb. gibi orta derecede yüklü cihazlarda kullanılması önerilir.
- Lityum piller. Nispeten yakın zamanda ortaya çıktılar ve fiyat kategorisinde daha yüksekler. Her türlü gadget ve taşınabilir cihazın gelişmesiyle birlikte, yoğun akım tüketimine uzun süre dayanabilecek pillere olan talep de artmaya başladı. Lityum piller tüm tüketici gereksinimlerini karşılar: uzun raf ömrü ve servis ömrü, sıcaklıklara (yüksek ve düşük) dayanıklılık, hafiflik ve sızıntı yapmaz. Lityum pillerin önceki hiçbir pilin sağlayamadığı sabit voltaja ve yüksek enerji yoğunluğuna sahip olduğunu belirtmekte fayda var. Yüksek güç tüketimi olan ekipmanlar için uygundur: el fenerleri, flaşlar, kameralar, taşınabilir hoparlörler. Kasanın üzerinde “Lityum” yazısı ile işaretlenmiştir.
Cıva ve gümüş piller oldukça nadirdir, ancak özellikleri bakımından benzerdirler ve lityum pillerden çok daha aşağı değildirler.
Cıva pillerin dezavantajları, yapının bütünlüğünün zarar görmesi ve imha edilmesinin zor olması durumunda güvenli olmayan kullanım olarak değerlendirilmektedir.
Pil boyutları
Piller sadece boyut olarak değil aynı zamanda şekil olarak da farklılık gösterir; bazıları yaygındır ve yaygın olarak bilinir (AA, AAA), diğerlerinin ise mağazalarda bulunması uzun zaman alır. Formların çokluğuna rağmen tüm piller standartlara göre sınıflandırılmıştır. AA, AAA, C, D boyutlarının tanıdık isimleri Amerikan standardına aittir.
Piller için başka sınıflandırma sistemleri de vardır: uluslararası, ulusal. Rusya'da pil boyutları GOST'a göre düzenleniyor, ancak bu tür işaretleme yaygın olarak bilinmiyor ve çok az genç bunu kullanıyor.
AA (parmak veya R6/LR6)– uzaktan kumandalarda, saatlerde, oyuncaklarda, el fenerlerinde ve diğer küçük ekipmanlarda kullanılan silindirik ince piller. R6 tanımı pilin boyutunu gösterir ve L öneki, elemanın alkalin olduğunu açıkça belirtir.
AAA (küçük parmak veya R03/LR03)– silindirik piller, AA pillerden daha incedir ancak aynı cihazlarda kullanılabilir.
C (R14/LR14) ve D (R20/LR20)– AA ve AAA ile karşılaştırıldığında şekil ve boyut olarak benzer elemanlar, çok hacimli ve ağırdır. Günümüzde, gadget'ların boyutu küçüldükçe ve kompakt hale geldikçe ve buna göre piller olduğundan, üreticiler bu pilleri takmaya nadiren başvuruyorlar.
Taç (6F22 / 6LR61)– bu pil öncekilerden boyut, şekil ve en yüksek 9V voltaj açısından farklıdır. Pil kontakları bir taraftadır. Modern cihazlarda son derece nadiren kullanılır.
“Tablet” şeklinde yapılan minyatür piller ayrı bir kategoriye dahil edilmelidir. Kendi kapsamlı işaretleri ve sınıflandırmaları vardır ve çap, yükseklik, kapasite ve kimyasal bileşim bakımından farklılık gösterirler.
Önemli özellikler
- Kendi kendine deşarj. Bu, depolama sırasında pil kapasitesinin kaybıdır, dolayısıyla her pilin bir son kullanma tarihi vardır. Pilin saklanması (kullanılmadan) sırasında kapasite %30'a kadar azaltılabilir ve bu da depolama sıcaklığına bağlıdır. Bunun nedeni, pilin içindeki kimyasal işlemlerin yavaş gerçekleşmesidir, yani. süreç her zaman devam ediyor, sadece kimyasal reaksiyonlar çalışma modunda daha hızlı, dinlenme durumunda daha yavaş ilerliyor. Pil satın alırken, üretim tarihine baktığınızdan emin olun, ne kadar taze olursa, kapasite beyan edilene o kadar büyük karşılık gelir.
- Gerilim. Pilin türüne ve tipine bağlı olarak sağladığı voltaj değişir. Bütçe pillerinin standart voltajı 1,5V'dur, lityum piller 3V voltaj sağlar. En güçlü pil Krona olarak düşünülmelidir, voltaj 9V'dur.
- Kapasite. Aküden gelen “elektrik” miktarını belirleyen bir gösterge; akünün servis ömrü doğrudan kapasiteye bağlıdır. Pil ömrü nasıl hesaplanır?
Hesaplama için iki parametreyi bilmek önemlidir: şarj ve akım tüketimi. Diyelim ki pil şarjı 3 Ah ve akım tüketimi 250 mAh (0,25 Ah) olan bir cihaza kuruluyor, pilin kaç saat çalışacağını hesaplıyoruz: 3 Ah / 0,25 Ah = 12 saat.
Gerçek hizmet ömrü, çeşitli nedenlerden dolayı hesaplanan hizmet ömrüyle örtüşmeyebilir:
Ortam sıcaklığı
Kendi kendine deşarj
Kullanım modları
Kesme akımı
Özetleyelim
Birçok üretici, pilin hangi cihazlara uygun olduğunu ambalajın üzerinde belirtir. Peki ya uygulamanın kapsamı belirtilmemişse? Kullanım amacına göre pil seçiyoruz:
- Yüksek güç üreten cihazlara (profesyonel el fenerleri, kamera flaşları) tuz pil takmanın bir anlamı yoktur. Orta yüklü cihazlarda tuz pilleri de uzun süre dayanmayacaktır. Her şey küçük kapasiteyle ilgili, yalnızca 600-700 mAh.
- Alkalin piller güçlü aydınlatma cihazları için de uygun değildir ancak müzik hoparlöründen çocuk trenine kadar diğer tüm cihazlarda uzun süre dayanırlar.
- Lityum piller kesinlikle her cihaza uygundur, ancak pahalı bir eleman satın almak her zaman mantıklı değildir. Sık kullanılan cihazlar için en uygun seçim.
Önemli: Kullanılmış bir pili çöp kutusuna atmak doğru değildir!
Ambalajın veya kutunun üzerinde her zaman bir sembol bulunur; evsel atıklarla birlikte atmayın. Şehrinizde bir toplama noktası varsa dünyayı biraz daha temiz hale getirmek için zaman ayırın.
Çoğu durumda, bir pil seçerken ortalama alıcı yalnızca boyutuna ve üreticinin adına dikkat eder. Ve tamamen boşuna.
Pil türleri
Asıl avantajı tuz pilleri Onları diğer tüm güç kaynaklarından ayıran şey düşük maliyetleridir. Amonyum klorür çözeltisi elektrolit olarak kullanılır.
Elektrotların her biri, bir tuz köprüsü yoluyla diğer elektrolitlere bağlanan ayrı bir elektrolite yerleştirilir.
Tuz güç kaynaklarının dezavantajları arasında kısa (24 aya kadar) raf ömrü, depolama süresi sonunda pilin kapasitesinin %40'ını kaybetmesi ve sıfırın altındaki ortam sıcaklıklarında kapasitenin neredeyse tamamen düşmesi sayılabilir.
Alkalin (alkalin) piller Adlarını potasyum hidroksitten oluşan elektrolitin kimyasal bileşimi nedeniyle almıştır. Alkalin güç kaynaklarının elektrotları manganez dioksit ve çinko dioksitten yapılır.
Alkalin piller oldukça yalıtılmış bir muhafazaya sahiptir ve düşük sıcaklıklara karşı duyarsızdır. Garantili raf ömrü 5 yıla ulaşır ve depolamanın ilk yılındaki kapasite kaybı %10'u geçmez.
Alkalin pillerin dezavantajları arasında düşen deşarj eğrisi, tuz pillere göre daha yüksek maliyet ve ağırlık yer alır. Alkalin piller, kasalarındaki ALKALİ yazıtından açıkça tanınabilir.
Lityum piller Anottan bir ayırıcı ile ayrılmış bir lityum katot ve organik elektrolitli bir diyaframdan oluşur.
Lityum güç kaynaklarının önemli bir özelliği, kapasitelerinin yük akımına düşük bağımlılığıdır, bu da onları diğer tüm pil türleri arasında en "dayanıklı" kılar.
Bu tür güç kaynaklarının raf ömrü 15 yıla ulaşıyor ve tüm bu süre boyunca pil neredeyse kapasitesini kaybetmiyor. Lityum pillerin bir diğer avantajı ise düşük ortam sıcaklıklarında tam olarak çalışabilmesidir.
Tek dezavantajları yüksek maliyetleridir; alkalin pillere göre 4-5 kat daha pahalıdırlar. Lityum piller, gövdelerinde basılan LITHIUM yazısı sayesinde diğerlerinden kolayca ayırt edilebilir.
sen cıva pilleri katot cıva oksitten, anot çinkodan yapılır ve elektrolit olarak alkali çözelti kullanılır. Cıva piller yüksek kapasite ve enerji yoğunluğuna sahip olup, uzun (10 yıla kadar) raf ömrüne sahiptir ve sıcaklık değişimlerine karşı dayanıklıdır.
Cıva pillerin dezavantajları arasında yüksek maliyetleri ve kullanılmış pillerin geri dönüştürülmesinin zorluğu yer almaktadır.
Teknik ve operasyonel özellikleri itibariyle cıvalı güç kaynaklarına çok yakındırlar. gümüş pillerçinko anot, oksit katot ve alkalin elektrolit ile.
Yüksek enerji yoğunluğuna ve sabit voltaja sahiptirler, 10 yıla kadar saklanabilirler, yüksek ve düşük ortam sıcaklıklarına dayanıklıdırlar.
Gümüş piller pahalıdır ancak cıvalı güç kaynaklarının aksine daha yüksek özgül kapasiteye sahiptirler ve basınçsız kaldıkları takdirde sağlık açısından risk oluşturmazlar.
Pil boyutları
Pil boyutlarını sınıflandırmak için en yaygın sistem, güç kaynaklarının şekline ve boyutuna bağlı olarak belirli bir alfanümerik atamanın verildiği Amerikan harf sistemidir.
Pil işaretleri
Pil seçiminin incelikleri
Küçük (10 mA'ya kadar) akım tüketen cihazlar için güç kaynağı olarak tuz pillerinin kullanılması tavsiye edilir.
Uzaktan kumandalar, duvar ve masa saatleri, elektronik teraziler ve termometreler, test cihazları - bu, bu tür tüketicilerin eksik bir listesidir.
Orta ila yüksek güç tüketimine (10 ila 200 mA) sahip cihazlar için alkalin piller önerilir.
Bu tür cihazlar arasında radyolar, müzik çalarlar, dijital kameralar ve elektrik motorlarıyla donatılmış çocuk oyuncakları yer almaktadır.
Alkalin güç kaynakları, duvar saatleri veya uzaktan kumandalar gibi düşük güçlü cihazlara takılabilir. Daha sonra pillerin bir sonraki değiştirilmesine kadar geçen süre, tuzlu olanlarla karşılaştırıldığında birkaç kat artacaktır.
Lityum piller hemen hemen her elektronik cihaz için güç kaynağı görevi görebilir.
Tek soru, ihmal edilebilir akım tüketimine sahip bir elektronik termometrede pahalı bir lityum pil kullanmanın ekonomik açıdan ne kadar mümkün olduğudur?
Lityum pillerin kullanımı, yüksek güç tüketimine sahip elektronik ve dijital cihazlar için haklıdır.
Gümüş piller, bilgisayar ve dizüstü bilgisayar anakartlarında, hesap makinelerinde, kol saatlerinde ve diğer elektronik cihazlarda minyatür güç kaynağı olarak talep görmektedir. Bunun nedeni gümüşün yüksek maliyetidir.
Yirmi yıl önce iletişim cihazları, askeri teçhizat, havacılık ve tıbbi cihazlarda vazgeçilmez olmasına rağmen, cıva pilleri şu anda pratikte kullanılmıyor.
Seçiminizde iyi şanslar! Seçilen pillerin ekipmanınız için güvenilir bir güç kaynağı olarak hizmet etmesine izin verin!
