Радиоэлектронные приборы,
работающие автономно, имеют встроенный источник питания того или иного типа.
Рсссмотрим химические источники тока (ХИТ) различных систем.
Для питания бытовой и радиолюбительской
аппаратуры чаще других используют марганцево-цинковые элементы и батареи с различными
электролитами (солевым, хлоридным или щелочным) и воздушной деполяризацией.
Широкое распространение получили также ртутно-цинковые, серебряно-цинковые и
литиевые ХИТ.
Конструктивно ХИТ обычно
имеет форму цилиндра (цилиндр малой высоты называют «пуговицей»). По рекомендации
МЭК такие ХИТ имеют в обозначении:
одну букву, определяющую
электрохимическую систему (L - алкалиновая, S - серебряно-цинковая, М или N
- ртутно-цинковая и др.);
букву R (от английского
Ring - круг), говорящую о форме элемента;
число от 03 до 600, условно
определяющее размеры элемента.
Применяя ХИТ той или иной
системы, следует, конечно, знать ее возможности, особенности эксплуатации и
т.п.
Марганцево-цинковые
элементы и батареи. Электрохимическая система: цинк - двуокись марганца
- электрод.
Это, прежде всего, хорошо
известные элементы и батареи Лекланше (угольно-цинковые), с солевым электролитом
(водным раствором хлорида аммония и хлорида цинка). Они могут эксплуатироваться
при температурах от -5 до +50°С. Имеют заметный саморазряд и недостаточно
хорошую герметичность. Дешевы.
.
Другой тип - угольно-цинковые
ХИТ с водным раствором хлорида цинка. Энергетические показатели этих источников
примерно в 1,5 раза выше, чем у элементов и батарей предыдущей группы. Могут
эксплуатироваться при температурах от -15 до +70° С. Имеют, меньший саморазряд
и лучшую герметичность. Допускают больший разрядный ток.
Алкалиновые элементы
и батареи. Электрохимическая система аналогична электрохимической системе
марганцево-цинковых элементов, но в качестве электролита здесь используется
щелочь в виде водного раствора гидроокиси калия. Алкалиновый элемент можно перезаряжать
до 10…15 раз, но его повторная отдача не превысит 35% начальной. Для перезарядки
годятся элементы, сохранившие герметичность и имеющие напряжение не менее 1,1
В. Алкалиновые ХИТ
могут эксплуатироваться при температурах от -25 до +55°С. Допускают значительные
разрядные токи.
Элементы и батареи с
воздушной деполяризацией. Электрохимическая система: цинк - воздух - гидрат
окиси калия. Гидроокись марганца МnООН окисляется кислородом воздуха до МnО2
Для подвода и удержания О2 используют специальные конструкции
и материалы катода (элемент активизируется лишь после извлечения пробки, открывающей
доступ воздуху). ХИТ с воздушной депо- ляризацией могут работать при температурах
от -15 до +50°С. Они обладают высокими энергетическими показателями. Могут
быть рекомендованы при значительных импульсных нагрузках.
Ртутно-цинковые элементы
и батареи. Электрохимическая система: цинк - окись ртути - гидрат окиси
натрия. Источники тока имеют высокие энергетические показатели. Работоспособны
лишь при положительных температурах (0…+50°С). При малых токах разряда
и стабильной температуре напряжение на элементе остается почти неизменным. Практически
не имеют газовыделения. Из-за наличия ртути экологически вредны и к применению
не рекомендуются.
Серебряно-цинковые элементы
и батареи. Электрохимическая система: цинк - одновалентное серебро - гидрат
окиси калия или натрия. Источники обладают малым саморазрядом, имеют хорошие
энергетические характеристики и почти неизменное напряжение в процессе работы
(при неизменной температуре). Температурный диапазон - О…+55°С
Литиевые элементы и
батареи с органическим электролитом. Сюда входят более десяти электрохимических
систем. Напряжение на элемент - от 1,5 до 3,6 В. Энергетические показатели выше,
чем у ртутно- и серебряно-цинковых элементов: по массе - в 3 раза, по объему
- в 1,5…2 раза. Литиевые источники обладают исключительно малым саморазрядом
(сохраняют более 85% емкости после 10 лет хранения). Они герметичны и имеют
довольно стабильное напряжение. В микромощных устройствах, где важна надежность
контактов, используют литиевые источники с выводами под пайку.
В таблице П9.1 приведены
данные алкалиновых элементов и батарей по МЭК и ГОСТ, ТУ ([11], с. 36, 37).
В таблице П9.2 приведены
данные серебряно-цинковых элементов и батарей по МЭК и ГОСТ ([11], с. 38, 39).
В таблице П9.3 приведены
данные элементов и батарей Лекланше по международным (МЭК) и государственным
(ГОСТ, ТУ) стандар- там ([11], с. 34, 35).
Таблица
П9.1
Обозначение по стандарту
Габариты (Ж
х h или L х В х Н), мм
Масса,г
Напряжение, В
Емкость, мА·ч
мэк
ГОСТ, ТУ
Элементы
LR1
293
12х30,2
9,5
1,5
650
LR03
286
10,5х44,5
13
1,5
800
LR6
LR6;A316; ВА316; 316-ВЦ; "Сапфир"
14,5 х 50.5
25
1.5
1000…3700
LR10
А332; ВА332
20,5 х 37
26
1,5
1300…2800
LR14
LR14; А343; ВА343
26,2 х 50
65
1,5
3000…8200
LR20
LR20; А373; ВА373
34.1 х61,5
125
1.5
5500… 16000
Батареи
6LF22
"Корунд"
26,5 х 17,5 х 48,5
46
9
620
Таблица
П9.2
Обозначение по стандарту
Габариты (Ж
х h), мм
Масса,г
Напряжение, В
Емкость, мА·ч
МЭК
ГОСТ, ТУ
Элементы
SR41
СЦ-21; СЦ-0.038
7,9 х 3,6
0,7
1,5… 1,55
38…45
SR42
СЦ.0.08
11.6х3,6
1.6
1,5…1,55
80…100
SR43
СЦ-32; СЦ-0,12
11,6х4,2
1.8
1,5…1,55
110…120
8R44
СЦ-0,18
11,6х5.4
2.3
1.5…1.55
130…190
СЦ-30
11,6х2,6
1,5
1,5… 1,55
60
Батареи
4SR44
13 х 25,2
14.2
6
170
Таблица
П9.3
Обозначение по стандарту
Габариты (Ж
х h или L х В х Н), мм
Масса,г
Напряжение, В
Емкость, мА·ч
МЭК
ГОСТ, ТУ
Элементы
R1
R 1:293
12х30,2
7,5
1,5
150
R03
R03; 286
10,5х44,5
8,5
1,5
180
R6
R6; 316; "Уран-М"
14,5 х 50,5
19
1,5
450…850
R10
R10; 332
21,8х37,3
30
1,5
280
R12
R12; 336
21,5х60
48
1,5
730
R14
R14; 343; "Юпитер-М"
26,2 х 50
46
1,5
1530… 1760
R20
R20; 373; "Орион-М"
31,4х61,5
95
1,5
4000
R40
R40; AR40
67 х 172
600
1,5
39000… 46000
Батареи
2R10
2R10
21,8х4,6
58
3
280
3R12
3R12;3336; "Планета"
62 х 22 х 67
125
4,5
1500
4R25
4R25
67 х 67 х 102
650
6
4000
6F22
6F22; "Крона"
26,5 х 17,5 х 48,5
30
9
190…250
6F100
6F100
66 х 52 х 81
460
9
3600
В таблице П9.4 приведены
данные ртутно-цинковых элементов и батарей по МЭК и ГОСТ ([11], с. 39-41)..
В таблице П9.5 приведены
данные литиевых элементов.
Таблица
П9.4
Обозначение
по стандарту
Габариты
(Ж х h ), мм
Масса,г
Напряжение,
В
Емкость,
мА·ч
МЭК
ГОСТ,
ТУ
Элементы
MR6
MR6
10,5х44,5
25
1,35
1700
MR9
РЦ53
16
х 6,2
4,2…4,6
1,35
250…360
MR19
РЦ85
30,8
х 17
43
.
1,35
3000
MR42
РЦ31
11,6х3,6
1,4…1,6
1,35
110
MR52
РЦ55
16,4
х 11,4
8…9
1,35
450…500
РЦ63
21
х7,4
11
1,34
700
РЦ65
21
х 13
18,1
1,34
1500
РЦ73
25,5х8,4
17,2
1,34
1200
РЦ75
25,5
х 13,5
27,3
1,34
2200
РЦ82
30,1
х 9,4
30
1,34
2000
РЦ83
30,1
х 9,4
28,2
1,34
2000
РЦ93
31
х60
170
1,34
13000
Батареи
3MR9
ЗРЦ53
17х21,5
15
4,05
250…360
4MR9
4РЦ53
17х27
20
5,4
360
2MR52
2РЦ
55с
17х23
19
2,7
450
3MR52
ЗРЦ
55с
17х35
28
4,05
450
4РЦ
55с
16,2
х 53
40
5,4
450
5РЦ
55с
16,2
х 66
50
6,7
450
6РЦ63
23х48
72
7,2
600
Таблица
П9.5
Шифр
типоразмера
Габариты
(Ж
х h), мм
Масса,
г
Напряжение,
В
Емкость,
мА·ч
333
3,8
х 33
1,1
3
40
426
4,2
х 25,9
0,55
3
20
436
4,2
х 35,9
0,85
3
40
721
7,9х2,1
0,45
1,5
18
772
7,9
х 7,2
1
3
30
921
9,5х2,1
0,55
1.5
35
926
9,5х2,6
0,7
1,5
45
1121
11,6х2,1
0,85
1,5
50
1136
11,6х3,6
1,25
1.5
100
1154
11,6х5,4
1,85
1,5
170
1154
11,6х5,4
1,7
3
130
1220
12,5х2
0,8
3
30
1225
12,5х2.5
0,9
3
36
1616
16
х 1,6
1
3
30
1620
16х2
1,2
3
50
2010
20
х 1
1,1
3
20
2016
20х1,6
1,7
3
50…65
2020
20х2
2,3
3
90
2025
20
х 2,5
2,5
3
120(100)
2032
20
х 3,2
3
3
170(130)
2192
.
21
х9,1
11
3,5
400
2192
21
х 9,2
8,9
3
800
2312
23
х 1,6
2,3
3
90
2320
23х2
3
3
80…110
2325
23
х 2,5
3,7
3
140…160
2420
24,5
х 2
3,2
3
120(100)
2430
24,5
х 3
4
3
200(160)
2432
24,5
х 3,2
4,2
3
180
2525
25
х 2,5
4
3
200
2779
27,3
х 7,9
13
3
1200
3506
35,5
х 6
19,5
3
1700
11100
11,6х
10,8
3,3
3
160
12600
12х60,2
16
3
1000
13250
13 х 25,2
9
6
160
14250
14,1 х24,5
7,3
1,5
1600
14250
14,5 х 25
10
3
1000
14500
14,1 х 49,5
17,4
1,5
3900
17230
17х23
9,5
3
750
17340
17х33,5
13,5
3
1200
26180
26,2 х 18,2
25
3,5
1000
26500
26х50
47
3
5000
34610
32 х 60,5
110
1,5
16000
Примечание: фирма Sanyo
выпускает овальные литиевые элементы CR 736-2 (напряжение 3 В, емкость - 70
мА-ч, габариты 15,7х7,8х3,6 мм) для батарей типа «Крона» ([II], с. 42-44)
О некоторых особенностях
элементов и батарей зарубежного производства, преимущественном их назначении
можно судить по сделанным на них надписям ([II], с. 79, 80):
Alkaline - элемент (батарея)
со щелочным электролитом
Camera - для фотокиноаппаратуры
Cigarette Lighter - для
карманной зажигалки
Communication Device -
для средств связи
Fishing Float - для поплавка
Game - для электронной
игрушки
Hearing Aid - для слухового
аппарата
Lighter - к зажигалке
Lithium - литиевый элемент
(батарея)
Marganese-Zinc - марганец-цинковый
элемент (батарея)
Measuring Equipment - для
измерительных приборов
Medical Instrument - для
медицинских приборов
Mercuric Oxide - ртутно-цинковый
элемент (батарея)
Microphone - для микрофона
Mini Radios - для миниатюрного
радиоприемника
Nickel-Zinc- никель-цинковый
элемент (батарея)
Photographic Light Meter
- для фотоэкспонометра
Pocket Bell - для карманного
будильника
Silver Oxide - серебряно-цинковый
элемент (батарея) Standart - универсальный элемент (батарея) Watch - для часов
Wristwatch - для наручных часов
