Аккумулятор это гальванический элемент или нет
Перейти к содержимому

Аккумулятор это гальванический элемент или нет

  • автор:

Что выбрать: аккумуляторы или батареи?

Практически вся современная фотоаппаратура, а цифровая фотоаппаратура полностью, находятся в зависимости от источников электрического питания.

Для обеспечения определённой автономности и мобильности цифровая фотоаппаратура получает питание от независимых источников питания.

Этими независимыми источниками питания являются гальванические элементы, батареи гальванических элементов, аккумуляторы и батареи аккумуляторов (аккумуляторные батареи).

В чём разница между гальваническим элементом и аккумулятором?

Для фотографов разница заключается в основном в том, что аккумуляторы предназначены для многократного использования в режиме заряд-разряд, а гальванические элементы нет.

Гальванические элементы питания предназначены для однократного использования и после расходования подлежат утилизации. Перезарядить гальванический элемент нельзя.

Аккумуляторы наоборот предназначены для заряда от внешнего источника питания. Процедура заряд-разряд для современных аккумуляторов может повторяться до 1000 (Тысячи) и более раз.

Насколько выгодны аккумуляторы?

Стоимость гальванического элемента типа АА составляет 15 руб. (Для расчёта взят один из самых дешевых гальванических элементов)

Стоимость аккумулятора типа АА составляет 150 руб. (для расчёта взят аккумулятор ёмкостью 2000 mAh)

Несложная арифметика показывает, что аккумулятор окупится через 10 циклов заряд-разряд. Десять циклов заряд-разряд условно соответствуют расходу 10 гальванических элементов питания см.Таблицу 1.

Если к стоимости аккумулятора добавить стоимость зарядного устройства для него, то и в этом случае аккумулятор окупится через 12-14 циклов заряд-разряд.

Иными словами, при интенсивной эксплуатации фотоаппаратуры аккумулятор имеет преимущество перед гальваническим элементом.

Когда лучше применять гальванические элементы?

Достоинством хороших (и дорогих) гальванических элементов является низкий ток утечки или малый эффект саморазряда.

Поэтому гальванические элементы хорошо использовать в устройствах, где рабочий ток невелик, а основной причиной расхода заряда является эффект саморазряда.

Такими устройствами в фотографии являются электрические экспонометры механических фотоаппаратов, отдельные электрические экспонометры, флэшметры, проводные и беспроводные пульты дистанционного управления фотокамерами и проч.

Из практики
Батарея гальванических элементов в экспонометре служит в среднем около двух лет.
Гальванический элемент в беспроводном пульте дистанционного управления служит уже 6 лет.
Два гальванических элемента типа ААА в проводном пульте дистанционного управления прослужили 4 года. Кстати этот пульт не имеет выключателя питания и работает непрерывно!

Когда лучше использовать аккумуляторы?

Безусловным достоинством аккумуляторов является возможность их перезарядки, причём аккумуляторы, применяемые в фотоаппаратуре, допускают до 1000 и более циклов заряд-разряд.

Особенностью аккумуляторов является несколько больший, по сравнению с гальваническими элементами, ток саморазряда. Однако это не является существенным при использовании аккумуляторов в устройствах с большим потреблением тока.

Хорошо зарекомендовали себя аккумуляторы в компактных фотоаппаратах со встроенной вспышкой. Одного заряда аккумуляторов хватает на целый съёмочный день.

Отлично работают аккумуляторы при использовании их для питания внешних вспышек.
По данным производителей комплекта аккумуляторов или батарей типа АА достаточно для производства большого числа импульсов вспышек. Обобщённые данные приведены в Таблице 1.

Максимальное число импульсов вспышки в зависимости от типа источников питания
Таблица 1

Тип источника питания

Напряжение, Вольт

Число импульсов вспышки

ХИТ-парад гальванических элементов

 Patlite и Pfannenberg: об аварии громко и зримо

Химическими источниками тока (ХИТ) называются «потомки» вольтовых гальванических элементов. Их действие основано на прямом преобразовании энергии окислительно-восстановительной химической реакции в электродвижущую силу, возникающую в результате появления на электродах, контактирующих с электролитом, разности потенциалов. Принципиально друг от друга и от прародителя отличаются только конструктивными особенностями и использованными материалами (на аноде — свинец, кадмий, цинк, на катоде — оксиды свинца, никеля, марганца и др., электролит — щелочи, кислоты или соли). ЭДС (в вольтах) зависит только от типа химической реакции и концентрации электролита, а ёмкость (величина запасённого электричества в ампер-часах) от количества электролита, размеров и конструкции электродов. Бывают разовые или первичные ХИТ, которые из-за необратимости химических реакций перезарядить нельзя, и аккумуляторы (вторичные ХИТ), перезаряжаемые с помощью внешнего источника тока. Химические источники тока в ассортименте МПО Электромонтаж представлены продукцией компаний GP Batteries International и Duracell. Элементы питания и батареи Разовые элементы и батареи находятся в товарной группе С65 нашего прайс-листа. В линейки от разных производителей входят близкие по типоразмерам и ёмкости изделия ААА (по-русски – мизинчик), АА (пальчик), С и D (наши Сатурн 343 и Марс 373), а также квадратная плоская из трёх цилиндрических элементов, 4,5 В (КБС 3336) и галетная из 6 прямоугольных, 9 В (Крона, Корунд). Солевые (с хлоридом цинка) элементы от GP BI с марганцево-цинковой системой электродов серии Supercell с высокой ёмкостью (до 3,2 А/ч у D) универсальны для бытовых и технических целей. Изделия Greencell с улучшенными электродами обладают большей в 1,2-1,9 раз ёмкостью и экономичностью. Щелочные (алкалайновые) элементы от GP обладают мощностью вдвое большей, чем солевые (до 14,3 А/ч у D). Серии Super и Ultra рекомендуется для использования в аппаратах с высоким энергопотреблением. В никель-цинковой полуторавольтовой батарейке Digi 1 формата АА фирма GP cумела добиться ёмкости втрое большей, чем у обычных щелочных батареек (9 А/ч). Предназначена для цифровых фотоаппаратов, электроинструмента, игрушек. Высокоэффективные алкалайновые ХИТы Duracell – хиты среди источников питания не только благодаря самой высокой ёмкости, (1,37 А/ч у ААА — 18 А/ч у D). Они популярны ещё и из-за телерекламы, в которой электрозайцы на этих батарейках легко бегают марафон и карабкаются на скалу, побеждая соперников с элементами других типов. Эффективны в приборах с большим током потребления. Специально для фотоаппаратов созданы трёхвольтовые цилиндрические литиевые элементы Duracell — ёмкостью 900 и 1500 мА/ч . Батарейки, сочетающие уменьшенные размеры с повышенной ёмкостью, на 1,5В-12 В из марганцево-цинковых щелочных дисков выпускают и GP, и Duracell. Особый ХИТ с дисковой конструкцией (пуговки) в нашем ассортименте — от GP. Это серебряно-цинковые Watch Battery с ЭДС 1,55В — в диапазоне от 6,8х2,15 мм (18мА/ч) до 7,9х3,6 мм (48 мА/ч) для часов, калькуляторов. Alkaline cell по размерам аналогичны, но система — марганцево-щелочные, ёмкость 8-110 мА/ч. Воздушно-цинковые для слуховых аппаратов так и называются: Hearing aid. Литиевые диски (от GP и Duracell) дают 3 вольта, используются для поддержки памяти в компьютерах и фотоаппаратуре. Некоторые практические замечания Правильно измерять ЭДС надо вольтметром при сопоставимой с реальной нагрузке. Смешанные в одной батарее элементы разных типов и разряженности будут работать каждый по-своему. Это приведёт к порче прибора и остальных элементов. Некоторые разовые ХИТы можно подзаряжать, но только не литиевые — они могут взорваться. А вообще процесс затратен и малоэффективен, лучше уж пользоваться перезаряжаемыми батарейками или аккумуляторами. Бытовые аккумуляторы. Аккумулятор (вторичный ХИТ) — гальванический элемент многоразового действия, работоспособность которого можно восстанавливать, пропуская через него ток в обратном направлении. В товарной группе С66 прайс-листа МПО Электромонтаж представлены наиболее распространённые GP с ЭДС 1,2В. Они выдерживают до 1000 циклов заряда, заменяя тем самым 1000 разовых элементов. Применяются в цифровых фотокамерах, миникомпьютерах и др. устройствах с большими токами потребления. Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы по своим функциям аналогичны улучшенным алкалайновым элементам, но обладают ёмкостью, большей в 3,4 раза у D и в 2,8 раза у ААА. Никель-металлгидридные (NiMH) по ёмкости в 2 раза превосходят NiCd, заряжаются за 15 мин. Фирма GP BI отмечает, что у её источников не снижается ёмкость при зарядке не полностью разряженного аккумулятора. Однако новые всё же нужно вначале три-четыре раза полностью разрядить в процессе работы, а затем зарядить. К многоразовым ХИТ относятся также перезаряжаемые элементы ReCyko+ (1,2В, 850 мА/ч у ААА, и 2,1 А/ч у АА). Главные особенности – возможность перезарядки — как аккумулятора, и работы «прямо из магазина», без разрядки-зарядки — как у разовой батарейки. Зарядить аккумулятор, в принципе, можно от любого источника постоянного тока с превышающим напряжением, но надо помучиться, рассчитывая время и параметры заряда. Лучше пользоваться штатными устройствами. Зарядные устройства GP PowerBank В комплект GP PowerBank входят устройство и два или четыре NiMH аккумулятора. Устройства серии GP PB STANDARD разработаны для заряда аккумуляторов АА и ААА ёмкостью 1,3 А/ч, 1,8, 2,1А/ч в течение более 12 часов (С6662-67). MID-RANGE (С6657-61) – серия для заряда в течение 2-8 часов. В последних моделях параметры заряда контролируются микропроцессором, который также отключает ЗУ, если в него вставлены неисправные аккумуляторы или алкалайновые батарейки. PREMIUM — устройства с микропроцессором для быстрого, управляемого, заряда NiMH (только!) аккумуляторов максимальной емкости по патентованной технологии. Имеются светодиодные и символьные индикаторы заряда на ЖК табло. У нас представлены изделия с циклом 15 минут (С6655, у него ещё и часы есть) и 1 час (С6656). Исполнение настольное с инновационным дизайном. Серия FAST — устройства для заряда только NiMH (от 15 минут до 2 часов). Оснащены микропроцессорным управлением, контролем исправности, и защитой от перезаряда, а также от работы с неисправными аккумуляторами и разовыми элементами. Для перезаряжаемых батареек ReCiko+ разработаны специальные устройства с обозначением в наименовании AR, время заряда – 6-12 часов. Принципиального отличия между ЗУ для разных аккумуляторов нет, но лучше не заряжать в устройстве не предназначенные для него ХИТы. И не вставляйте в него новые и бывшие в употреблении, а также разной емкости – можно испортить и аккумулятор, и само ЗУ.

Чем гальванический элемент отличается от аккумулятора?

Аккумулятор использует обратимую электрохимическую реакцию, а гальванический элемент необратимую (в основном) . Если аккумулятор сконструирован таким образом, чтоб была возможность рассеивать значительную мощность при его зарядке, то зарядка батарейки может привести к взрыву. Но в общем разница сводиться к тому, что аккумулятор можно многократно заряжать и разряжать, а гальванический элемент — нет.

Остальные ответы
Тем что первый — одноразовый.

Аккумулятор — тоже разновидность гальванического элемента, только обладает ещё и свойством обратимости (аккумулятор можно перезарядить, обычный гальванический элемент — нет) . Каждый аккумулятор содержит гальванические пары, но далеко не все гальванические пары способны образовать аккумулятор.

АККУМУЛЯТОР = ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ_ПАРА + СРЕДА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ОБРАТИМОСТЬ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ПАРЫ.

Виды, размеры, характеристики и аналоги элементов питания (батареек)

Гальванический элемент является первичным источником энергии, группа элементов с определенным соединением полюсов — батарейка, напряжение между контактами которой равно сумме напряжений от всех элементов. Мы пишем об элементах как источниках питания с напряжением 1,5 В и 3 В (литий) и батарейках, как их принято называть в общей массе, в том числе и о сборках элементов с напряжением от 3 В (с шагом в 1,5 В) в зависимости от количества элементов в батарейке. Так проще адаптировать описание к привычному употреблению слов.

Напряжение одного гальванического элемента колеблется в пределах 1,2 — 1,55 В в зависимости от типа. О типоразмерах, емкости, саморазряде и других особенностях рассказываем ниже.

Виды батареек по химическому составу

Химический состав батарейки определяет ее эксплуатационные свойства и стоимость. С физико-химической точки зрения батарейка, а точнее, гальванический элемент, вырабатывает ток за счет окислительно-восстановительной электрохимической реакции, протекающей между металлами полюсов в растворе электролита. В любом элементе есть плюс и минус, есть электролит, активная среда. Названия и классификация связаны с происхождением и составом электролита и активным металлом на полюсах.

Солевые батарейки

Наиболее дешевые и самые первые массовые гальванические элементы с маркировкой R — солевые, полюса которых состоят из цинка (графита) и двуокиси марганца, погруженных в хлорид аммония.

Щелочные батарейки

Более энергоемкие и удобные с точки зрения продолжительности работы — алкалиновые гальванические элементы с маркировкой LR появились позже под названием щелочные, так как в роли электролита выступает гидроксид калия.

Серебряные батарейки

Их можно отнести к разновидности щелочных по типу электролита, но это не «алкалайн». Катод элемента этого типа состоит из оксида серебра, отсюда и название. Гальванические элементы с серебряным катодом и щелочным электролитом (SR) характеризуются компактностью и высокими показателями электроемкости, поэтому их применяют в часах, калькуляторах, материнских платах ПК и ноутбуков для питания памяти загрузчика. Такие батарейки иногда называют серебряно-цинковыми щелочными элементами.

Литиевые батарейки

Литиевые батарейки и составляющие их гальванические элементы с маркировкой CR имеют на плюсовой стороне литий, а заполнены могут быть разными видами электролитов, это определяет производитель. Важным преимуществом этих источников считается минимальный саморазряд — батарейки хранятся годами и не теряют свойств.

Воздушно-цинковые батарейки

Обозначаются PR, используются ограниченно, в основном в медицинских приборах. При высокой емкости очень быстро саморазряжаются, поэтому крайне мало распространены в быту и других областях, кроме медицины. Хранение батареек с кислородным анодом должно обеспечивать полную герметичность, поэтому после вскрытия упаковки элементы быстро приходят в негодность. Емкость элементов превышает соответствующий показатель литиевых в 2 — 3 раза.

Сравнение солевых и алкалиновых щелочных батареек показывает, что алкалин (алкалайн) имеет более высокие показатели емкости, значит, такие элементы проработают дольше в приборах со средним и высоким потреблением энергии. При выборе следует учитывать, что солевые батарейки имеют меньший вес, стоят гораздо дешевле, но склонны к разгерметизации. Как они текут со временем, знают все, кто пользовался этими источниками питания.

Наиболее передовым решением с точки зрения энергоемкости, ресурса работы при высоком потреблении считаются литиевые элементы. Но стоят они дороже алкалайна и солевых батареек. Литиевый состав электрода чувствителен к попаданию влаги, поэтому этот тип батареек выпускается в надежно герметизированном корпусе. При контакте с водой литиевые элементы могут сильно нагреваться.

Что касается выбора, то стоит исходить из соотношения цены и энергоемкости элемента в зависимости от прибора, в котором они используются. Например, для светодиодного фонарика с одной небольшой сборкой или одним источником подойдет и солевая батарейка. А для питания электромеханического тонометра с насосом и моторчиком лучше всего либо алкалайн, либо комплект литиевых батареек, так как двигатель прибора требует стабильного и высокого тока, а это ускоряет разряд источника.

Типы батареек по размеру и их обозначения

Для удобства выбора и использования производители устанавливают стандарт батареек (элементов), который принято называть типоразмером. Это означает, что в определенной маркировке заложена информация о размерах (соотношении размеров) изделия.

Рекомендуем ориентироваться по наглядной шкале типоразмеров и таблице.

Американская маркировка

Обходная маркировка

Кодированные обозначения

По типу

Ширина в мм

Высота в мм

Емкость в mAh.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *