ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

Потребность в автономных источниках энергии интенсивно возрастает. Чтобы получить необходимые тактико-технические характеристики различных автономных устройств, необходимо производить большое количество вариантов источников тока каждой из обеспеченных в сырьевом и технологическом отношении электрохимических систем. Ведется широкая разработка новых источников энергии, позволяющих повысить наиболее важные для пользователя эксплуатационные характеристики, иногда даже при ухудшении других параметров. Наряду с этим происходит дальнейшее совершенствование конструкции и технологии производства традиционных источников тока. В последнее время расширяется использование новых перспективных электрохимических систем. Химические источники тока на основе этих систем улучшаются в конструктивном и технологическом отношении. Анализ их параметров позволяет получить представление как об объектах применения, так и о тактико-технических характеристиках этих объектов. Известно, что научно-техническая информация о достижениях в области создания источников тока быстро устаревает. Монографии, в которых были бы обобщены вопросы выбора, применения и обслуживания современных малогабаритных первичных источников тока, в нашей литературе отсутствуют. Поэтому актуальность перевода книги Т. Кромптона !) очевидна. В ней на основе системного подхода рассмотрен круг вопросов, которые приходится решать конструкторам и потребителям автономной аппаратуры при выборе и эксплуатации химических источников тока.

В книге дается краткий анализ динамики развития и современного состояния основных эксплуатационных показателей первичных источников тока. До 1970 г. в производстве первичных химических источников тока преобладали системы, базирующиеся на использовании цинковых анодов. Развитие источников тока на основе этих систем шло по пути как дальнейшего совершенствования элементов Лекланше, так и технологической разработки и использования новых пар, таких, как цинк — окись ртути, Щелочь — двуокись марганца, цинк — окислы серебра. Таблицы и диаграммы, приведенные автором, иллюстрируют последовательное улучшение эксплуатационных параметров. Дается сравнительный анализ источников тока на основе различных электрохимических систем и их наиболее характерных применений. В 80-е годы был достигнут значительный прогресс

ж, Ч См. также Т. Кромптон. Вторичные источники тока: Пер. с англ.—4. М.: Мир, 1985.

в повышении удельной энергии первичных источников тока при одновременном улучшении их работоспособности при низких температурах и сохраняемости. Происшедший прогресс связан с развитием систем на основе литиевых анодов, а также специальных пар, в которых в качестве анодных материалов использовались кадмий, магний и индий — висмут.

Достоинства ряда разделов книги трудно переоценить. Большую ценность для советского читателя представляет сравнительное описание источников тока, различающихся величиной уменьшения рабочего напряжения к концу разряда — важного критерия возможности применения того или иного источника в конкретной задаче. Автор изложил подход к выбору оптимального источника питания, исходя из стоимости часа работы источника тока определенных типа и системы в заданном режиме разряда. Так, при одних режимах разряда использование ртутно-цинковых источников тока обходится в 2,6 раза дешевле, чем щелочных марганцево-цинковых и эквивалентно по стоимости применению солевых марганцево-цинковых источников. При других режимах использование тех же ртутно-цинковых источников обходится в 3,5 раза дороже щелочных и в 10 раз дороже солевых марганцево-цинковых источников гока. Автор показывает, что в ряде случаев, когда по условиям конкретного применения источников тока большое уменьшение напряжения батареи оказывается недопустимым, целесообразно расширить рамки оптимизации. Этого можно достичь путем включения в источник питания стабилизирующих устройств и увеличения количества элементов в составе батареи. В этом случае можно повысить степень использования активных материалов источника тока и применить более дешевые источники со значительным уменьшением рабочего напряжения.

Аналогичный подход можно рекомендовать разработчикам отечественной радиоэлектронной аппаратуры для повышения степени использования активных материалов источников, разряжаемых током, превышающим номинальный, когда разрядная емкость источников значительно снижена.

Перевод книги выполнен Л. 3. Понизовским (текстовой материал гл. 1—12), канд. хим наук Н. Р. Серебряной (таблицы к гл. 1, 2), С. Г. Кривченковым (таблицы к гл. 3, 5—8), канд. мед. наук А. Г. Колесником (таблицы к гл. 4), Т. М. Мнацаканян (таблицы к гл. 9, 10), канд. хим. наук Ю. А. Мазитовым (словарь и указатель терминов).

Чл.-корр. АН СССР Н. С. Лидоренко

ПРЕДИСЛОВИЕ

В предлагаемой книге всееторонне освещены малогабаритные первичные источники тока — гальванические элементы.

Читатель обратит внимание на то, что автору пришлось в некоторой мере произвольно провести границу, разделяющую источники тока на мало- и крупногабаритные. В данной книге будут описаны главным образом батареи, емкость которых лежит в интервале от долей ампер-часа до ~30 А-ч/ Граница, принятая автором, оказалась достаточно удобной, чтобы отделить типы батарей, рассматриваемые в книге, от более крупногабаритных источников тока (емкостью порядка 100 А-ч), используемых, например, в транспортных средствах, и от больших стационарных батарей емкостью до 1200 А-ч.

В книге описаны и батареи, емкость которых превышает 30 А-ч, но только в том случае, если номенклатура изготавливаемых фирмой батарей этого типа перекрывает более широкий диапазон емкостей.

За последние двадцать лет произошло существенное улучшение эксплуатационных характеристик традиционных типов малогабаритных источников тока, а также появились многие новые типы батарей, каждый из которых имеет свои определенные преимущества и во многих случаях предназначен для того, чтобы удовлетворить требования, связанные с применением в конкретном устройстве. В то же время появились и другие объекты применения таких батарей — от переносных устройств с батарейным питанием до космических аппаратов.

При выборе подходящего источника питания конструктору, разрабатывающему такие устройства, приходится принимать во внимание многие противоречивые требования, и его окончательный выбор, как правило, является результатом компромисса между этими требованиями. Предлагаемая книга поможет конструктору не только сориентироваться в многообразии типов выпускаемых в настоящее время источников тока и зарядных устройств к ним, но и выбрать наиболее подходящий для проектируемого устройства источник питания с учетом наилучшего компромисса между требованиями к характеристикам проектируемого изделия и экономическим показателем. Если бы потребовалось сформулировать единое «золотое правило» проектирования, то оно состояло бы в том, что с самого начала разработки проекта конструктор должен обратить самое серьезное внимание на выбор источника энергии. Эту мысль можно выразить и следующим образом: проектируйте устройство, исходя из источника, а не наоборот.

Автор надеется, что настоящая книга заинтересует также изготовите- Леи источников питания, поскольку даст возможность выпускать батареи,

88

8

8

Предисловие

которые удовлетворяют требованиям фирм-изготовителей тех устройств, в которых эти батареи используются. Книга может представить интерес и для инженеров, работающих в области электроники и электротехники, и, разумеется, для всех, кто использует источники тока, а также для студентов, изучающих эту область техники.

Автор выражает свою признательность многочисленным фирмам-изготовителям источников питания, предоставившим материалы, касающиеся выпускаемой ими продукции, и тем самым оказавшим существенную помощь, без которой появление данного труда не было бы возможным.

Автор благодарен также своей жене Элизабет за помощь и всемерную поддержку, а также работникам издательства за их постоянное содействие в работе иад книгой.

Т. Р. Кромптон

I

ВВЕДЕНИЕ

До 70-х годов первичные источники тока были основаны главным образом на системах с цинковым анодом. Характеристики этих источников тока постоянно улучшались как вследствие усовершенствования исходной системы уголь — цинк (элемента Лекланше), так и в результате использования новых пар, например цинк — окись ртути, щелочь — двуокись марганца, цинк — окись серебра. В табл. 1.1 и на рис. 1.1 показано, как упомянутые усовершенствования сказались на одной из характеристик источника — удельной энергии. К настоящему времени удалось еще более повысить удельную энергию, а также улучшить такие эксплуатационные характеристики, как работоспособность при низких температурах и сохраняемость. Это было достигнуто благодаря разработке систем с литиевым анодом и созданию специальных пар, в которых в качестве анода использованы кадмий, магний и сплав индий-висмут.

Как следует из табл. 1.1 (см. также рис. 1.1), угольно-цин- ковые и щелочные двуокисномарганцевые гальванические элементы обладают объемной удельной энергией, лежащей в пределах 120—152 и 122—268 Вт-ч/дм3 соответственно. В дальнейшем были разработаны новые типы батарей, например ртутно-цинковые и серебряно-цинковые, которые, согласно технической документации, имеют объемную удельную энергию в пределах 300—500 и 400—500 Вт-ч/дм3 соответственно. Сравнительно недавно созданы источники тока на основе лития с органическим электролитом, объемная удельная энергия которых составляет 400—1000 Вт-ч/дм3.

Удельная энергия механически перезаряжаемых воздушно-цинковых батарей может вдвое превышать удельную энергию угольно-цинковых элементов, изготавливаемых в настоящее время промышленностью. Она может достигать значений

Таблица 1.1. Удельная энергия первичных элементов, выпускаемых промышленностью

Элемент

Напряжение на элемент, В

Удельная энергия

разомкнутой цепи

. под нагрузкой

Вт-ч/кг

Вт-ч/дм1

Угольно-цинковый

1,50

1,20

55—77

120—152

Хлоридцинковый

1,50

1,20

88

183

Щелочной марганцевый

1,50

1,25

66—99

122—268

Ртутно-цинковый

1,35

1,25

99—123

300—500

Ртутно-кадмиевый

0,90

0,75

22

73

С системой ртуть — ии-

1,17

77

201

ДИЙ — висмут

Серебряно (одновалентное

1,60

1,50

110—126

400—550

серебро) -цинковый

Резервный с системой дву-

1,90/2,00

1,50/1,55

90—110

120-130

окись марганца — перхлорат магния

Литий — V2O5

3,40 и 2,40

264

660

Литий — SO2

2,90

2,75

260—330

420

Литий — SOCla

3,60

3,20—3,40

(при высокой скорости разряда до 460)

>660

1080

Литий — йод

2,80

200

530

Тепловой

С системой цинк — воздух

2,30—3,00

1,40

1,20

10—30 > 220

180—900

более 220 Вт-ч/кг. (Сравните эти значения с величинами 55—77 Вт-ч/кг, достижимыми для угольно-цинковых первичных элементов.)

К анализу данных по удельной энергии, сообщаемых фирмами—изготовителями гальванических элементов, следует подходить с осторожностью. Наименее ценную информацию для потребителей представляют теоретические величины удельной энергии для реакции, лежащей в основе конструкции элемента. При ее расчете принимают во внимание только массу активных веществ и не учитывают массу конструкционных деталей элемента (корпуса, клемм, сепараторов). Иногда фирмы-изготовители приводят данные по удельной энергии одиночных элементов, которые представляют большую ценность для потребителя. При соединении этих элементов в батарею добавляются конструкционные детали, которые увеличивают массу, но отнюдь не запас энергии батареи. В этом случае вопрос о фактическом значении удельной энергии еще более усложняется. Указанные выше факторы необходимо принимать во внимание при анализе данных по удель-

ной энергии для элементов одного и того же типа, изготавливаемых различными фирмами, или при сравнении удельной энергии для элементов различного типа, имеющихся в продаже в настоящее время.

Рис. 1.1. Улучшение характеристик первичных элементов за период с 1946 по 1978 г.

Кроме того, следует отметить, что высокая удельная энергия— это только один из многих параметров, которые необходимо учитывать при выборе первичного элемента для данного конкретного устройства. Например, в 70-е годы были достигнуты значительные успехи в разработке элементов, способных работать при низких температурах. Хорошими рабочими характеристиками при —40 °C (при небольшом уменьшении емкости) обладают элементы на основе системы магний — перхлорат магния, хотя по удельной энергии они уступают другим новым типам элементов, выпускаемым в настоящее время промышленностью. Еще одним параметром, который был улучшен за последние годы, является сохраняемость.

12

Таблица 1.2. Характеристики главных типов сухих 6

Глава 1

атарей

Введение

13

Название типа батареи

Угольно-цииковая

Угольно-цииковая с хлоридом цинка

Щелочная марганцево-цинковая

Окнснортутиая

Серебряно-цинковая

Электрохимическая система

Напряжение на эле- мент/Среднее напряжение под нагрузкой, В Отрицательный электрод Положительный электрод

Электролит

Тип

Число ЦИКЛОВ

Количество сообщаемой при подзаряде энергии (для перезаряжаемого типа)

Суммарное уравнение реакции

Типичная емкость батарей, выпускаемых промышленностью

Удельная энергия по массе, Вт-ч/кг

Объемнаяудельная

энергия, Вт-ч/дм3

Возможен ли разряд в импульсном режиме?

Возможен ли разряд при отборе большого тока (>50 мА)?

Возможен лн разряд при отборе малого тока (<50 мА)?

Форма кривой разряда Температурный интервал, °C

хранение работа

Цинк — двуокись марганца (батарея Лек- ланше, или угольно- цннковаябатарея)

1,5/1,2

Цинк

Двуокись марганца

Водный раствор хлорида аммония и хлорида цинка

Первичный

2МпО2 + 2NH4C1 + + Zn-*ZnCl2-2NH3 + +Н2О + Мп2О3

60 мА-ч — 30 А-ч

55—77

120—152

Да

Да, при 15 мА/см2 на цинковом электроде (элемент типоразмера

Да

Наклонная

—40 4- +48

—6,7 4- +54,4

Цинк — двуокись марганца

1,5/1,2

Цинк

Двуокись марганца

Водный раствор

, хлорида цинка

Первичный

8МпО2 + 4Zn +

+ ZnCl2 + 9Н2О 8МпООН +

+ ZnCl2-4ZnO-5H2O

Несколько сотен

мА-ч —9 А-ч

88

183

Да

Да, при 23 мА/см2 на цинковом электроде (элемент типоразмера D)

Да

Наклонная

-40 4- +71,1 — 17,8 4- +71,1

Цинк — двуокись марганца с щелочным электролитом

1,5/1,25

Цинк

Двуокись марганца

Водный раствор гидроокиси калия

Первичный и перезаряжаемый

50—60 только для перезаряжаемого типа ~100% энергии, отобранной при разряде (только для перезаряжаемого типа)

2Zn + ЗМпО2

^2ZnO + Мп3О4

Несколько сотен мА-ч — 23 мА-ч

Первичные: 66—99 перезаряжаемые: 22 Первичные:122—263

перезаряжаемые:

61—73

Да

Да, при 31 мА/см2 на цииковом электроде (элемент типоразмера D) ‘

Да

Наклонная

' —40 4- +48,9

-28,9 4- +54,4

Цинк — окись ртути

1,35/1,25

Цинк

Окись ртути

Водный раствор гидроокиси калия или гидроокиси натрия Первичный

Zn + 2МпО2

ZnO + Mn2Os

16 мА-ч —28 А-ч

99—123

300—500

Да

Нет

Да

Плоская

—40 4- +60

0 4- +54,4

Цинк — окнсь серебра

1,6 (одновалентное серебро)/1,5

Цинк

Окись серебра (одновалентного)

Водный раствор гидроокиси калия или гидроокиси натрия Первичный

Zn + Ag2O -> -*ZnO + 2Ag

35 мА-ч — 210 мА-1

110—126

400—550

Да

Нет

Да

Плоская

—40 4- +60

0 4- +54,4

Название типа батареи

Угольно-цииковая

Угольио-цииковая с хлоридом цинка

Влияние температуры

Слабое при низких

Более выраженное

на сохраняемость емко-

температурах

при низких темпе-

Импеданс

Низкий

ратурах, если сравнивать с угольно-цин ковыми батареями

Низкий

-

Утечка

Средняя — при несо-

Небольшая

Выделение газов

блюдении условий эксплуатации

Среднее

Более заметное, чем

Надежность (отсутствие

99% за 2 года

в угольно-цинковых элементах

99 % за 2 года

отказов при уровне доверия 95%)

Устойчивость к воздей-

Достаточно хорошая

Хорошая

ствию ударов Затраты начальные

Низкие

Низкие или средние

эксплуатационные

>

>1 >

Отличительные особен-

Низкие затраты; раз-

Емкость, отдавае-

КОСТИ

иообразие форм и ти-

мая при средних и

Ограничения

пов

Уменьшение эффективности при больших токах разряда; плохие характеристики при низких температурах

больших токах разряда выше, чем у угольно-цинковых элементов; малая величина утечки; при низких температурах работают лучше, чем уголь- но-цинковые элементы

Продолжение табл. 1.2

Окисиортутиая

Серебряно-цииковая

Щелочная маргаицево-цииковая

Более выраженное при низких температурах

Очень низкий

Происходит редко

Низкое

Более выраженное при высоких температурах; слабее при низких температурах — зависит от конструкции

Низкий

Образование небольшого налета соли (карбоната)

Весьма незначительное

Слабее при низких температурах — зависит от конструкции

Низкий

Образование небольшого налета соли (карбоната)

Весьма незначитель-

99% за 2 года

Достаточно хорошая

Выше средних

99 % за 2 года

Хорошая

Высокие

ное

99 % за 2 года

Хорошая

Высокие

От средних до высоких при требованиях большой энергии

Высокая эффективность при средних и очень длительных разрядах; хорошие характеристики при низких температурах; низкий импеданс

При одноразовом использовании (как первичный тип источника тока) имеет высокую стоимость при малых токах разряда. Перезаряжаемый тип имеет ограниченный срок службы, при заряде требуется использование постепенно уменьшающегося тока и жесткое ограничение напряжения

>

Высокое отношение емкости к объему; плоская разрядная характеристика; хорошие рабочие характеристики при высоких температурах

Плохие характеристики при низких температурах у некоторых типов элементов

Практически плоская разрядная характеристика

Название типа батареи

Угольно-цииковая

Угольно-цинковая с хлоридом цинка

Области применения

Радиоприемники, устройства предупредительной световой сигнализации, телефонные усилители, пеленгаторы, электронные игрушки, осветители, системы сигнализации, лампы-вспышки, вспышки фоторужей, лабораторные приборы

Магнитофоны, калькуляторы, игрушки с электромоторами, радиоприемники, электронные часы

Действительно, ртутно-кадмиевые элементы могут храниться от 5 до 10 лет (и работать в широком интервале температур), и эти данные для потребителя могут оказаться более важными, чем тот факт, что удельная энергия этого типа элементов ниже, чем, например, у ртутно-цинковых. Основные типы сухих первичных элементов и их усредненные характеристики приведены в табл. 1.2. С помощью параметров, содержащихся в данной таблице, можно выбирать элементы для использования в конкретном устройстве. Включенные в таблицу пять типов элементов во многих случаях удовлетворяют требованиям, предъявляемым потребителями. Однако если к какому- дибо из параметров предъявляются особо высокие требования, то следует обратиться к новым типам элементов, таким, как элементы типа перхлорат магния — двуокись марганца, элементы, основанные на литиевой системе с органическим электролитом, или к литиево-иодным или тепловым элементам.

Выбор батареи может быть очень простым, не труднее, чем покупка нового элемента для «светового карандашам

Щелочная ма/ганцево-цинковая

Окнснортутиая

Серебряио-цииковая

Радиоприемники, особенно с потреблением большого тока, осветительные лампы с двумя режимами работы, громкоговорители рупорного типа, бритвы, световые системы, движители для фото- и кинокамер, зажигание в радиоуправляемых моделях самолетов, игрушки, магнитофоны, телевизионные устройства, звуковые кинопроекторы, калькуляторы, игрушки с электромоторами,часы,

фотовспышки, устройства освещения повышенной интенсивности, любые устройства с отбором большого тока, требующие использования режима мощного разряда

Вторичные эталоны напряжения, телевизионные устройства, радиоприемники, фотоэкспонометры, звуковые фильмы, дозиметры, измерительные приборы, слуховые аппараты, транзисторные устройства, электронные часы

Слуховые аппараты, источники опорного напряжения, фотоэлектрические экспонометры, приборы, электронные часы

(карандаша с фонариком), а может оказаться и весьма сложным, как, например, в случае когда необходимо подобрать по техническим характеристикам источник энергии для передатчика, установленного на спутнике.

Первичные источники тока используются весьма широко. Табл. 1.3, где собраны данные о наиболее распространенных типах элементов, включает и некоторые примеры их применения. В соответствии с этой таблицей область применения элементов простирается от самых сложных приборов до распространенных бытовых устройств — от индикаторов на жидких кристаллах, используемых в комплементарной МОП-тех- нологии, в которых применяются миниатюрные батареи напряжением 15 В, собранные из тонких элементов Лекланше (диаметр таких «галетных» батарей составляет 10 мм, а высота 27 мм), до средств дорожной сигнализации и охранной сигнализации помещений.

В настоящее время не существует ни одной батарейной системы, которая бы по всем характеристикам превосходила Другие системы, поэтому необходимо разработать методику

Таблица 1.3. Некоторые примеры применения первичных батарей

Применение

Используемая система

" Тип батареи Vidor

Требования к источнику питания и вид нагрузки

Требования к продолжительности работы

Допустимое изменение иапряже- % ’

Причины выбора- батареи

Лампа-вспышкадорожной

предупредительной сигнализации

Лампа дорожной предупредительной сигнализации

Персональный локационный маяк для средств радиообнаружения (со спутников) Локационный маяк

Герметичные измерительные приборы и индикаторы

Портативная сигнальная лампа

Мигающая дорожная лампа предупредительной сигнализации

Система сигнализации

Детектор лазерных лучей

Блоки памяти банков данных ЭВМ

Скрытые системы охранной сигнализации

Радиолокационный буй

Твердотельное реле

Аварийная портативная флюоресцентная лампа

Детонатор

Частотомер прямого считывания

Радиомикрофон

Угольно-цинковая

С воздушной деполяризацией Ртутно-цинковая

Ртутно-индиево-висму- товая

Ртутно-кадмиевая

Воздушно-цинковая

Угольно-цинковая

С воздушной деполяризацией Ртутно-цинковая

Ртутно-индиево-висму- товая

Угольио-цинковая

С воздушной деполяризацией Ртутно-цинковая

Угольно-цинковая

Ртутно-цинковая

Угольно-цинковая

Ртутно-цинковая -

2 X V996 (параллельное включение)

XS470

XS690

XS449

XS333

XS424S

. L12-1470

AR40

XS477, кольцевая батарея

XS624

L12-1470

' AR40

SX650

НР1

XS459

VT9

XS469

6 В х 0,3 А (лампа накаливания), ~60 импульсов в мин

3,8 В, 250 мА (лампа накаливания)

13,4 В X 30 мА, непрерывная работа при 0 °C

14,7 ВХ60 мА (импульсный режим)

15 мА (импульсный режим, нерегулярная работу)

250 мА

12 В X 0,1 А (лампа накаливания)

3,0 мА (непрерывная работа)

13,4 В X 20 мА (прерывистый режим работы)

20 мкА■

12 ВХ 300 мА

750 мА (импульс), 2 мА (постоянный)

13,4 В X 10 мкА, непрерывная работа

12 ВХ 600 мА

1,34 В X 500 мА (импульс)

9 В X 25 мА

13,4 В X 15 мА, 2 ч/ /день

1200 ч

120 ч непрерывной работы

30 ч

300 ч после хранения при 70 °C 48 мес

10 ч непрерывной работы

■63 ч

18 мес

'100 ч

24 мес

• 8чпосле 12мес хранения

12 мес

18 мес

3 ч непрерывной работы Одноразовая кратковременная работа после 18 мес 200 ч при работе по 4 ч/день 50 ч

40

20

20

5

10

5

30 ■

20 ;

5

5

30

20

1

25 '

10

25

. 10

Экономичность, доступность

Экономичность

Необходимость работы при 0°С, хорошая сохраняемость емкости Необходимость работы после хранения при 70° С '

Специальные выводные клеммы, хорошая сохраняемость емкости Отсутствиежестких

требований к массе и постоянству напряжения

Экономичность, доступность

Экономичность

Специальные выводные клеммы, хорошая сохраняемость емкости Специальные выводные клеммы, хорошая сохраняемость емкости Экономичность, доступность

Приемлемый вес, экономичность

Длительный срок службы и постоянство напряжения

Экономичность, доступность

Хорошая сохраняемость емкости и специальные выводные клеммы

Удобный размер, экономичность, доступность Постоянство напряжения, специальная форма батареи

Применение

Используемая система

Тип батареи Vidor

Широкополосный генератор

Приемопередатчик

Магнитофон

Миниатюрная зажигалка

Угольно-цинковая

>>

>>

>>

2XVT9

2XL12—1470

4ХНР11

L15—1493, батарея размером

11 X 27 мм

выбора системы, наиболее подходящей для данного конкретного применения. Выбор первичных или вторичных (перезаряжаемых) источников тока в значительной степени определяется желаниями потребителя, а также условиями, в которых будет работать аппаратура, для которой они предназначены. Может оказаться важным, чтобы аппаратура была полностью независима от питающей сети; дополнение конструкции зарядным устройством для батареи приведет к увеличению габаритов и массы, а также может повысить стоимость изделия.

При выборе в качестве источника питания вторичных элементов (обычно в тех случаях, когда требуется отбирать большой ток) важно, чтобы блок аккумуляторов, которым снабжено устройство, обладал емкостью, достаточной для работы в течение максимального предполагаемого периода между перезарядами; кроме того, в цикле работы устройства должен быть предусмотрен перерыв, достаточный для перезаряда батарей. (Вторичные источники тока рассмотрены в вышеуказанной книге Т. Кромптона.)

В случае если предпочтение отдается первичному источнику тока, удовлетворяющему данным конкретным требованиям, следует принимать во внимание исключительно сложные факторы. Поэтому на одной из начальных стадий проектирования желательно обеспечить такое согласование характеристик источника питания и устройства, чтобы ре-

Требования к источнику питания и вид нагрузки

Требования к продолжительности работы

Допустимое изменение напряжения, %

Причины выбора батареи

18 В X 25 мА

200 ч при работе по 4 ч/день

25

Удобный размер, экономичность, доступность Экономичность, приемлемая масса

12 В, Передача

= 1,2 А, Гприем ==

= 0,6 А

24 ч непрерывной работы при Т пер/Тпр — 1/9

30

6 В X 200 мА

20 дней при работе по 30 мин/день

35

Доступность, экономичность

400 мА (импульс)

6—9 мес

30

Миниатюрность

зультирующая техническая характеристика изделия в максимальной степени удовлетворяла требованиям потребителя.

Существуют три основных типа устройств, где используются первичные источники тока: 1) миниатюрные устройства (встроенные в предметы, которые носит потребитель, или в такие объекты, которыми можно пользоваться незаметно для окружающих); 2) портативные устройства (часто переносимые в период разряда или в промежуток времени между периодами разряда); 3) переносные устройства (редко переметаемые) и аварийные системы.

Одна из проблем, с которой сталкивается проектировщик,— выбор из многих систем наиболее подходящей для данного применения. В табл. 1.1 приводятся следующие данные: напряжение разомкнутой цепи, среднее напряжение под нагрузкой и удельная энергия для различных электрохимических систем, используемых в источниках тока, включая системы, шиРоко применяемые в устройствах коммерческого назначения.

Может показаться, что вследствие большого числа типов производимых батарей выбор подходящего источника питания затруднителен. Однако задачу можно облегчить, если, прежде ем выбирать батарею, предварительно составить примерный СиСок требований, которым она должна удовлетворять. 1пиже приводится список тех предварительных данных, которыми необходимо располагать, прежде чем приступить к вы- ору соответствующего типа батареи.) Далее, исходя из об- ужДаемых в последующих разделах основных характеристик

и конструктивных особенностей, можно выбрать такой источник, который наилучшим образом подходит для данного случая. К сожалению, ни один из типов имеющихся батарей не обладает идеальными характеристиками; кроме того, некоторые характеристики батарей одного типа не всегда можно непосредственно сравнивать с аналогичными характеристиками батарей другого типа. Поэтому оптимальные характеристики батареи в некотором устройстве могут быть достигнуты наилучшим образом путем удовлетворения всех критических требований и наиболее важных из-числа остальных.

Выбор подходящей батареи можно осуществить, исходя из следующего минимального списка предъявляемых к ней требований, условий и ограничений:

Максимально допустимое напряжение в начале разряда.

Нормальное напряжение в течение периода разряда (стабильность напряжения под нагрузкой).

Конечное напряжение, т. е. напряжение, при котором прекращается нормальная работа устройства.

Разрядные характеристики (в разных режимах работы): при неизменном значении тока разряда (А), неизменном сопротивлении нагрузки (Ом) и неизменной отбираемой мощности (Вт).

Режим разряда или отбора тока (график нагрузки): непрерывный, прерывистый, непрерывный с пульсациями.

Срод годности и продолжительность работы.

Климатические условия при хранении и работе.

Ограничения на физические параметры (габариты, массу).

Специальные требования.

Поскольку перечисленные пункты взаимосвязаны, важно, чтобы все они были приняты во внимание. Такая информация позволит изготовителю батарей рекомендовать конструктору тот тип батареи, который наилучшим образом подходит для разрабатываемого им устройства.

Табл. 1.4 дает некоторое представление о соотношении эксплуатационных затрат для первичных элементов трех систем: угольно-цинковой, щелочной двуокисномарганцевой и ртутно-цинковой— для типоразмера R20 при работе в тяжелых и легких условиях разряда. При сравнении эксплуатационных затрат не учитывается стоимость устройств, регулирующих напряжение. Хотя допуски на степень падения напряжения в период разряда для этих систем сильно различаются (10 и 20 % для ртутно-цинковых и щелочных двуокис- номарганцевых элементов соответственно, 25% для элементов с воздушной деполяризацией и ~40 % для угольно-цинковых элементов), следует заметить, что, применяя регулирующие

Таблица 1.4. Сравнение эксплуатационных затрат по отношению к угольно-цинковому элементу типоразмера R20

Система

Розничная цена

Стоимость 1 ч работы в тяжелых условиях разряда 1)

Стоимость 1 ч работы в средних условиях разряда 2)

Стоимость 1 ч работы в облегченных условиях разряда 3)

Угольно-цинковая (VI-

1,0

1,0

1,0

1,0

dor SP2)

Щелочная двуокисно-

5,5

2,6

2,8

5,0

марганцевая

Ртутно-цинковая

26,0

1,0

10,0

18,0

0 30 мА, 30 мии/день 'I

2) 37,5 мА, 4 ч/день z

конечное напряжение 0,8 В на элемент.

3) 10 мА, 12 ч/деиь )

устройства типа стабилитронов, можно достичь хорошей стабилизации напряжения для батарей любой системы. Таким образом, при правильном подходе к проектированию конкретной схемы можно выбирать либо дешевые батареи, либо более дорогие батареи, обеспечивающие необходимую стабильность напряжения, что позволит уменьшить число элементов, из которых собрана батарея, а следовательно, уменьшить габариты и массу. Допустимый диапазон напряжений для данного устройства определяет, какая доля разрядной емкости батареи может быть использована. Желательно, чтобы конечное напряжение (т. е. напряжение после полного допустимого разряда) составляло ~0,9 В, однако для многих типов элементов это не всегда возможно.

Величина тока непосредственно связана с допустимым диапазоном напряжений, способом стабилизации напряжения и характером нагрузки. Исходя из времени, в течение которого будет отбираться ток, можно вычислить необходимую емкость в ампер-часах. Для элемента системы цинк — углерод указанную емкость в ампер-часах можно найти при условии, что известно время, в течение которого будет отбираться ток, и минимальное допустимое напряжение питания для данного устройства. Требуемая емкость батареи определяется электрической нагрузкой и необходимым сроком службы и должна быть основным параметром, по которому выбирается тип батареи для использования в данном устройстве. Еще один фактор, который, возможно, придется учитывать, — это график нагрузки. Так, для устройства, потребляющего большой ток в течение коротких промежутков времени, требуется батарея совершенно другой конструкции, чем для устройства, потребляющего малый ток в течение продолжительного времени.

Размер батареи зависит от требуемого напряжения, емкости в ампер-часах, температуры и рабочей нагрузки и во многих случаях определяется номенклатурой имеющихся в продаже типов батарей, например круглых или «галетных». Первичные источники тока изготовляют из отдельных элементов, которые в случае использования системы цинк — углерод могут быть круглыми (цилиндрическими) или плоскими. Первичный источник тока галетного типа, изготовленный из последовательно соединенных плоских элементов, обычно имеет более высокое напряжение и как следствие меньшую емкость по сравнению с цилиндрической батареей того же объема. Имеется тенденция применять в качестве источника питания только цилиндрические элементы, однако тщательный подбор комбинаций цилиндрических и галетных элементов позволяет в некоторых случаях уменьшить объем, занимаемый источником питания, более чем на 40 %. Использование такого подхода дало хорошие результаты при миниатюризации переносных приемопередатчиков, используемых в военных целях. В некоторых специальных устройствах промышленного и военного назначения форма источника тока не менее важна, чем его габариты.

Выбирая батарею или элемент из числа имеющейся в продаже номенклатуры изделий, мы тем самым задаем форму и размеры полюсных выводов. Однако здесь необходимо быть внимательным, поскольку, например, для цилиндрических элементов эти параметры задаются стандартом BS397«1960. Первичные элементы и батареи», согласно которому высота полюса должна составлять 2,3 мм, а диаметр 1,6 мм для типоразмеров R20, D (в соответствии с номенклатурой Американской ассоциации стандартов) и для батарей Vidor SP2. Различие в размерах батарей, выпускаемых разными фирмами, нужно особенно тщательно учитывать в тех случаях, когда приходится соединять батареи последовательно. Контейнер, в котором предусмотрено размещение батарей любого типа, оказался бы сложным и дорогостоящим. Поэтому использование галетных батарей со штекерными разъемами, конструкция которых не связана с таким количеством ограничений и допусков, в большой степени упростило бы создание контейнера для элементов питания. В устройствах промышленного и военного назначения большое внимание уделяется конструкции соединительных приспособлений, что очень важно для обеспечения безотказной работы устройства и сохранения его работоспособности в конкретных условиях воздействия окружающей среды.

При выборе батареи требования, предъявляемые к размерам и массе, могут оказаться важнее, чем другие требования. Преимущество отдается батарее малых размеров И

Рекомендуемый темпера-Рекомендуемый темпера-СистемаСистематурный интервал, —10 Ч- +50—10 Ч- +50-15 4+50 —20 4+50 -40 4 +70 -20 4 +90 -40 4 +60турный интервал, —10 Ч- +50—10 Ч- +50-15 4+50 —20 4+50 -40 4 +70 -20 4 +90 -40 4 +60ССвысокой разрядной емкости. Однако батареи, имеющие большие массу и размеры, могут оказаться надежными и экономически выгодными, если их удается разместить в устройстве. Все электрохимические системы чувствительны к изменениям температуры, а некоторые из них обладают преимуществом перед другими на краях температурного диапазона. Следует учитывать, что рабочая температура влияет как на емкость, так и на срок службы. Ниже приводятся рекомендуемые температурные интервалы для батарей различных систем.

Рекомендуемый темпера-

Рекомендуемый темпера-

Система

Система

турный интервал, —10 Ч- +50

—10 Ч- +50

-15 4+50 —20 4+50 -40 4 +70 -20 4 +90 -40 4 +60

турный интервал, —10 Ч- +50

—10 Ч- +50

-15 4+50 —20 4+50 -40 4 +70 -20 4 +90 -40 4 +60

С

С

Уголь — цинк

Цинк1— воздух

Щелочь — двуокись марганца

Ртуть — цинк

Ртуть — кадмий

Ртуть — индий—висмут

Система на основе лития

Большинство фирм — изготовителей батарей приводят данные о разрядной емкости при 20°C. При правильном согласовании размеров батареи и отбираемого тока можно с успехом использовать первичные элементы угольно-цинковой и других систем при более низких температурах, чем указано в технических условиях, однако желательно предварительно проконсультироваться с изготовителем батареи.

Подбор системы, способной сохраняться и работать в широком диапазоне (от —40 до 4-90°C) температур (а именно с таким требованием иногда обращаются к изготовителям источников питания), является трудным и дорогостоящим делом, поэтому важно четко сформулировать требования к температурному режиму, в частности к времени пребывания в экстремальных температурных условиях. Это весьма существенная информация, которую конструктор аппаратуры должен предоставить изготовителю батарей. Ниже приведены ориентировочные данные о времени сохраняемости батарей некоторых систем при 20 °C, т. е. о периоде, в конце которого элементы сохранили бы 80—90% своей первоначальной емкости.

Количество месяцев 6-18 18—30 24-30 36 48 48 18 60Количество месяцев 6-18 18—30 24-30 36 48 48 18 60Сохраняемость неиспользованных элементовпрн 20° С (зависит от их размеров)

Количество месяцев 6-18 18—30 24-30 36 48 48 18 60

Количество месяцев 6-18 18—30 24-30 36 48 48 18 60

Система

Уголь — цинк

Щелочь — двуокись марганца

Ртуть — цинк

Ртуть — индий — висмут

Ртуть — кадмий

С воздушной деполяризацией

Окись серебра — цинк

Литий — двуокись серы

При наличии ударов или вибраций может оказаться необходимым упрочнить конструкцию батареи. Следует принять во внимание и такие возможные условия работы, как чрезмерные ускорения (перегрузки) или подъем на большую высоту, а также учесть температуру и время хранения в этих условиях.

Материалы, приведенные в табл. 1.3, показывают, что батареи на основе различных электрохимических систем предназначены для разных применений. Очевидно, что даже среди батарей на основе одной и той же электрохимической системы одни типы будут более подходить для использования в данном конкретном устройстве, чем другие. Кроме того, может возникнуть затруднение, связанное с тем, что номенклатура данной фирмы включает батареи на основе ограниченного числа электрохимических систем, и рекомендуемый фирмой для использования в устройстве тип батареи может оказаться не самым лучшим по сравнению с имеющимися в продаже батареями других фирм. Поэтому желательно уже на первых этапах разработки нового устройства проконсультироваться у нескольких изготовителей источников тока, чтобы иметь представление обо всем диапазоне выпускаемых типов батарей.

Как было отмечено выше, существуют три основные конструктивные разновидности батарей в соответствии с тем классом устройств, в которых они используются: миниатюрные, портативные и переносные. Каждая из этих разновидностей может быть основана на использовании различных электрохимических систем. Ниже будут подробно рассмотрены вопросы о применимости той или иной электрохимической системы для батарей каждого из этих трех классов устройств. В качестве переносных источников тока обычно используют перезаряжаемые батареи (аккумуляторы).

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ МИНИАТЮРНЫХ УСТРОЙСТВ

В последнее время в связи с широким распространением слуховых аппаратов, а также с появлением электронных наручных часов значительно возросло применение батарей в миниатюрных устройствах. Основным требованием, предъявляемым к источникам питания таких устройств, является высокая удельная энергия по объему. Наиболее подходящими системами для изготовления таких батарей являются следующие: окись ртути — цинк, окись серебра — цинк, цинк — воздух и системы на основе лития. Хотя на основе двух последних из перечисленных систем возможно изготовить миниатюрные батареи, однако они не поступают в широкую продажу. Поэтому источники на основе этих систем будут обсуж-

дены ниже — в разделе, посвященном цилиндрическим батареям.

Миниатюрный элемент на основе системы окись ртути — цинк, называемый также ртутно-цинковым или просто ртутным, обычно имеет широко известную дисковую конструкцию. В этой конструкции катод из прессованной смеси окиси ртути и графита (добавляемого для увеличения электропроводности) помещается в никелированную стальную чашечку.

Рис. 1.2. Разрядная характеристика ртутно-цинкового дискового элемента RM675H (MR07 по стандарту МЭК) при токе 1 мА и 20 °C.

Уплотнительное кольцо элемента опирается на катодную чашечку-корпус, в верхней части которой размещается сепаратор из синтетического материала и прокладка, пропитанная электролитом (раствором КОН). В корпус вкладывается верхняя металлическая чашечка-крышка с запрессованным в нее анодом из амальгамированного цинка, после чего элемент герметизируется (завальцовкой) с помощью упомянутых полимерного уплотнительного кольца и верхней металлической крышки.

Ртутно-цинковые элементы отличаются низким внутренним сопротивлением и высокой эффективностью работы катода. Их разрядные характеристики практически плоские, что является очевидным преимуществом этих элементов перед другими при использовании в качестве источника питания для слуховых аппаратов (рис. 1.2). Рис. 1.3 показывает, что этим элементам свойственна хорошая сохраняемость. В продаже имеются многоэлементные батареи на основе системы окись ртути — цинк (которые могут быть использованы в устройствах, где требуется более высокое напряжение), а Также некоторые типы элементов в цилиндрическом исполне- йии В общем случае высокая стоимость элементов на основе этой системы ограничивает их применение теми областями,

где первостепенную роль играет малый объем или же предъявляются особые требования к стабильности напряжения, В слуховых аппаратах от источника отбирается ток по. рядка 1 мА, и полный разряд происходит в течение многих дней. Сепаратор с низким омическим сопротивлением может .задерживать капельки ртути, образующиеся при разряде катода. В наручных часах батарейки должны работать надежно в течение месяцев и даже лет, а график разряда должен представлять собой чередование коротких периодов отбора тока порядка десятых дрлей миллиампера и более

'Сохранившаяся емкость,%'Сохранившаяся емкость,%Рис. 1.3. Сохраняемость емкости ртутно-цинкового дискового элемента.Рис. 1.3. Сохраняемость емкости ртутно-цинкового дискового элемента.

'Сохранившаяся емкость,%

'Сохранившаяся емкость,%

Рис. 1.3. Сохраняемость емкости ртутно-цинкового дискового элемента.

Рис. 1.3. Сохраняемость емкости ртутно-цинкового дискового элемента.

длительных периодов отбора тока порядка нескольких микроампер. В этих условиях для предотвращения возможного проникновения ртути, могущей вызвать короткое замыкание, требуется сепаратор с тщательно подобранными свойствами.

Элементы на основе системы окись серебра — цинк часто используют в электронных наручных часах. Электролит, представляющий собой раствор NaOH, хотя и обладает меньшей электропроводностью, чем раствор КОН, используется чаще, так как он менее склонен к просачиванию через уплотнение элемента. Сепаратор в системе, содержащей окись серебра, должен задерживать растворимые соединения серебра, образующиеся при химическом растворении его оксида. Эту роль выполняет многослойный сепаратор из малопористой пленки.

Существуют два типа элементов на основе окиси серебра: с катодом из оксида одновалентного серебра (Ag2O) и из оксида двухвалентного серебра (AgO). Второй из них имеет более высокий теоретический (термодинамический) потенциал (1,8В) и благодаря добавочному восстановлению AgO до Ag2O большую емкость (теоретическое значение удельной энергии составляет 424 Вт-ч/кг). Двухступенчатый восстановительный процесс в обычных условиях должен был бы проявиться на разрядной кривой в виде двух плоских участков (плато) при 1,7 и 1,5 В. Такое резкое изменение напряжения в середине разрядного периода может сделать

Введение « необходимым введение дополнительного стабилизатора напряжения в состав аппаратуры. Однако, если поверхность электрода изготовлена из Ag2O, разряд будет происходить при более низком потенциале в течение всего времени разряда. Стабилизация напряжения может быть достигнута путем обработки поверхности электрода для восстановления AgO до Ag2O или же, согласно некоторым патентам, применением «двухоксидной» системы. Вследствие большой стоимости исходных материалов элементы на основе окиси серебра оказываются более дорогими, чем их аналоги на основе окиси ртути.

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ ПОРТАТИВНЫХ УСТРОЙСТВ

Эта категория устройств включает в себя испытательное (диагностическое) оборудование, радиоаппаратуру, осветительные приборы и калькуляторы и предоставляет гораздо более широкое поле применения, чем миниатюрные или переносные устройства.

Литий обладает определенными преимуществами перед другими анодными материалами в электрохимических источниках энергии. Он имеет низкую эквивалентную массу и плотность и является наиболее электроотрицательным элементом среди всех элементов, существующих в твердом состоянии при нормальной температуре. Однако литий вступает в реакцию с водой, используемой в качестве растворителя в большинстве электролитов, а также с большинством неметаллических элементов и соединений, поэтому его, как правило, применяют в сочетании с безводными электролитами. Литиевые батареи с твердым электролитом обычно выпускаются для применения в устройствах с малым потреблением тока. Например, фирма Catalyst Research Corp, изготавливает для кардиостимуляторов элемент на основе системы литий — иод с твердым электролитом, рассчитанный на разряд током 20 мкА.

Для батарей, в которых должна поддерживаться большая плотность тока при обычных температурах, твердый электролит вряд ли применим. Подходящий растворитель электролита должен обеспечивать стабильность раствора в широком интервале температур и быть стабильным по отношению к литию и материалу катода.

Для того чтобы максимально использовать преимущества систем на основе лития, необходимо применять для положительного электрода (катода) материал, который также обладает высокой удельной энергией. Поиски наиболее удачного сочетания электролита и материала катода усиленно велись в 70-х годах. Одной из двух систем коммерческого

назначения на основе лития является система с использованием полимера фторированного углерода. Японская фирма Matsushita Electric Industrial Со. разработала цилиндрические литиевые элементы нескольких стандартных размеров Согласно патенту, материал катода представляет собой вещество вида (CFx)n (здесь х находится в диапазоне 0,5—1,0). которое получается взаимодействием фтора с углеродом при различных температуре и давлении, зависящих от того, в каком виде находится исходный углерод. За исключением тех случаев, когда батарея предназначается для работы в устройстве с отбором малого тока, в катод добавляют ацетиленовую сажу или графит для улучшения электропроводности. В качестве электролита используют тетрафторборат лития, растворенный в а-бутиролактоне. Фирмы Honeywell Inc. и Mallory Battery Со. (США) выпустили в продажу батареи на основе электрохимической системы литий — двуокись серы. Активным материалом положительного электрода в этих батареях служит жидкая двуокись серы (растворенная в электролите из бромида лития, ацетонитрила и пропи- ленкарбоната), которая восстанавливается на пористом графитовом электроде.

Батареи обоих типов снабжены блоком электродов, изготовленных из свернутых в спираль ленточных фольговых электродов. Литиевая фольга, накатанная на тянутую металлическую сетку, являющуюся токоотводом, служит отрицательным электродом; она отделяется от аналогично изготовленного катода полипропиленовым сепаратором.

Практически достижимые напряжения на разомкнутых электродах для систем литий — фторуглеродный полимер и литий — двуокись серы при 20 °C равны соответственно ~2,8 и ~2,9 В. Такие высокие значения напряжений приводят к тому, что литиевые батареи не будут взаимозаменяемыми с батареями на основе других электрохимических систем, если в конструкции устройства не предусмотреть место для «холостых» элементов-вкладышей.

Высокая объемная удельная энергия — это следствие только высокого напряжения в системах на основе лития. И одной из причин того, что литиевые элементы не получили широкого распространения в качестве миниатюрных источников тока, состоит в том, что, хотя один литиевый элемент можно использовать при необходимости вместо двух ртутных, включенных последовательно, литиевый элемент имеет вдвое меньшую емкость, чем эквивалентный ртутный элемент, и его, возможно, пришлось бы заменять чаще, чем ртутный.

Объемная удельная емкость (в ампер-часах) у ртутноцинковых элементов выше, чем у элементов на основе лития. Однако во многих случаях две параллельно включенные ли-

тиевые батареи или одна батарея увеличенного объема могут обеспечить ту же емкость в ампер-часах, что и батарея из двух последовательно включенных ртутно-цинковых элементов, обеспечив то же напряжение, занимая при этом такой же или даже меньший объем. Проведем сравнение данных для элементов на основе системы литий — двуокись серы и системы окись ртути — цинк.

Литий — двуокись серы

Окись ртути — цинк

Объемная удельная энергия, Вт • ч/дм3

420

500

(лучшее значение)

Нормальное рабочее напряжение, В

2,75

1,25

Объемная удельная емкость, А • “/дм3

153

400

Относительный объем в расчете на ампер-час

2,6

1,0

Таким образом, один элемент на основе системы литий — двуокись серы (напряжение 2,75 В) занимает объем на 30 % больше, чем два последовательно включенных ртутно-цинковых элемента (напряжение 2,5 В). Следует, однако, учесть, что здесь сравнивается худший из литиевых элементов с лучшим ртутно-цинковым. Системы с более высокой удельной энергией, например литий — пятиокись ванадия и литий — двуокись серы, могут дать существенный выигрыш в объеме по сравнению с эквивалентной системой окись ртути — цинк той же емкости в ампер-часах. Действительно, систему литий-двуокись серы все чаще начинают применять в миниатюрных устройствах с большим потреблением тока, в том числе в устройствах военного назначения, где, как оказалось, сдвоенные ртутно-цинковые элементы в некоторых случаях занимают существенно больший объем, чем эквивалентный литиево-серный элемент. Кроме того, следует принять во внимание такие преимущества системы литий — двуокись серы, как превосходная сохраняемость (5—10 лет), иначе говоря, очень малый саморазряд; широкий интервал рабочих температур (от —50 до +50 °C ) и стабильное напряжение под нагрузкой.

Высокая химическая активность лития вызывает необходимость сборки элемента в контролируемой атмосфере. В некоторых случаях во избежание коррозии приходится применять дорогие конструкционные материалы, а иногда (например, при использовании двуокиси серы) конструировать очень сложное уплотнение элемента.

Хотя литиевые батареи допускают режим разряда с отбором большого тока, чрезмерная перегрузка или случайное Короткое замыкание могут привести к такому повышению Температуры, что элемент выйдет из строя или даже взорвется.

Для уменьшения этой опасности изготовители батарей встраивают в них клапаны и плавкие предохранители.

При создании батарей на основе системы цинк — воздух, в разработку промышленных образцов которых в конце 60-х и начале 70-х годов были вложены значительные средства, возникли следующие четыре проблемы: трудно было изгото-

Рнс. 1.4. Влияние увеличения разрядного тока на время работы элемента Лекланше типа SP2 (R20).1Выраженная в процентном отношении длительность работы батареи при разных значениях сопротивления нагрузки, соответствующих указанным на рисунке начальным значениям тока при 1,5 В, к длительности работы батареи при начальном токе 10 мА и сопротивлении нагрузки 150 Ом. —Прим. редД'Рнс. 1.4. Влияние увеличения разрядного тока на время работы элемента Лекланше типа SP2 (R20).1Выраженная в процентном отношении длительность работы батареи при разных значениях сопротивления нагрузки, соответствующих указанным на рисунке начальным значениям тока при 1,5 В, к длительности работы батареи при начальном токе 10 мА и сопротивлении нагрузки 150 Ом. —Прим. редД'вить воздушные катоды необходимого качества; возникла опасность протекания электролита через отверстия, предназначенные для обеспечения доступа воздуха внутрь элемента; при длительном разряде происходила карбонизация электролита; при прерывистом разряде поступающий кислород вызывал непроизводительный расход активных материалов.

Рнс. 1.4. Влияние увеличения разрядного тока на время работы элемента Лекланше типа SP2 (R20).

1Выраженная в процентном отношении длительность работы батареи при разных значениях сопротивления нагрузки, соответствующих указанным на рисунке начальным значениям тока при 1,5 В, к длительности работы батареи при начальном токе 10 мА и сопротивлении нагрузки 150 Ом. —Прим. редД'

Рнс. 1.4. Влияние увеличения разрядного тока на время работы элемента Лекланше типа SP2 (R20).

1Выраженная в процентном отношении длительность работы батареи при разных значениях сопротивления нагрузки, соответствующих указанным на рисунке начальным значениям тока при 1,5 В, к длительности работы батареи при начальном токе 10 мА и сопротивлении нагрузки 150 Ом. —Прим. редД'

Несмотря на эти трудности, в начале 70-х годов в Великобритании поступили в продажу серийные образцы воздуш- но-цинковых элементов типоразмеров D и N. Элемент типоразмера D при испытаниях в радиоап

паратуре превзошел по характеристикам никель-кадмиевый аккумулятор типоразмера D в большинстве случаев, за исключением работы при температурах ниже нуля. Воздушно-цинковый элемент оказался более экономичным, а его стоимость составила ~25% стоимости эквивалентного никель-кадмиевого элемента. Однако последний имеет то преимущество, что его можно перезаряжать. Воздушно-цинковые элементы типоразмера N успешно используются в малогабаритных связных устройствах. Переход на воздушно-цинковые элементы типоразмера D или N определяется не техническими, а экономическими соображениями. Совсем другое положение наблюдается в области дисковых воздушно-цинковых элементов. В США в течение ряда лет фирма Gould выпускает эти элементы для

использования в слуховых аппаратах, наручных часах и в других устройствах, а в Великобритании указанные элемен-

ты производства фирм Gould и BEREC поступили в продажу в 1980 г.

Элементы Лекланше и щелочные двуокисномарганцевые элементы прочно удерживают первое место среди имеющихся

в продаже батарей для портативных устройств. Эти элементы выпускаются в массовом количестве в цилиндрическом исполнении различных стандартных размеров.

Элементы Лекланше имеют свойство «отдыхать» (восстанавливаться) в периоды, когда не происходит отбора тока. Это свойство наряду с низкой ценой, обусловленной массовым высокоавтоматизированным производством, делает элемент Лекланше идеальным источником питания для

бытовыхбытовыхбольшинствабольшинстваустройств, в которых, как правило, режим разряда оказывается прерывистым. На рис. 1.4 показано влияние величины отбираемого тока на длительность работы элемента SP2 (типоразмер R20) при разряде до конечного напряжения 0,9 В по 5 ч в день.

бытовых

бытовых

большинства

большинства

Для устройств с потреблением большого тока, например снабженных электродвигателями, следует использовать бата-

1.61.5 со1.61.5 соО 20406080 " 100Время работы, %О 20406080 " 100Время работы, %“ 1>311,25 1,11,0“ 1>311,25 1,11,0Рис. 1.6. Разрядные характеристики щелочных двуокисиомарганцевых элементов типа SP11 и НР11 (R14) при отборе малого тока.Рис. 1.6. Разрядные характеристики щелочных двуокисиомарганцевых элементов типа SP11 и НР11 (R14) при отборе малого тока.Рнс. 1.5. Разрядные характеристики щелочных двуокисномаргацевых элементовРнс. 1.5. Разрядные характеристики щелочных двуокисномаргацевых элементовРеи повышенной мощности HP (high power). Эти батареи содержат и электролит, и химически синтезированную двуокись Марганца, улучшающие разрядные свойства. На рис. 1.5 приведены характеристики элементов SP11 и НР11 (типоразмер R14) при разряде на сопротивление 10 Ом по 2 ч в День. Преимущество элемента повышенной мощности в этом случае очевидно. Для режимов с отбором малого тока

1.6

1.5 со

1.6

1.5 со

О 20406080 " 100

Время работы, %

О 20406080 " 100

Время работы, %

“ 1>3

11,2

5 1,1

1,0

“ 1>3

11,2

5 1,1

1,0

Рис. 1.6. Разрядные характеристики щелочных двуокисиомарганцевых элементов типа SP11 и НР11 (R14) при отборе малого тока.

Рис. 1.6. Разрядные характеристики щелочных двуокисиомарганцевых элементов типа SP11 и НР11 (R14) при отборе малого тока.

Рнс. 1.5. Разрядные характеристики щелочных двуокисномаргацевых элементов

Рнс. 1.5. Разрядные характеристики щелочных двуокисномаргацевых элементов

применение более дорогостоящих элементов с повышенной мощностью не является оправданным. Рис. 1.6 дает представление о характеристиках вышеупомянутых элементов при разряде на сопротивление 300 Ом по 2 ч в день.Благодаря улучшенной технологии изготовления сохраняемость современных элементов Лекланше гораздо выше, чем у ранее выпускаемых сухих батарей. Например, среднееприменение более дорогостоящих элементов с повышенной мощностью не является оправданным. Рис. 1.6 дает представление о характеристиках вышеупомянутых элементов при разряде на сопротивление 300 Ом по 2 ч в день.Благодаря улучшенной технологии изготовления сохраняемость современных элементов Лекланше гораздо выше, чем у ранее выпускаемых сухих батарей. Например, среднееРис. 1.7. Время работы двух галетных батарей из элементов Лекланше разного размера гипа РР9 и РР6 напряжением 9 В.Рис. 1.7. Время работы двух галетных батарей из элементов Лекланше разного размера гипа РР9 и РР6 напряжением 9 В.время разряда типа SP11 и HPвремя разряда типа SP11 и HPдвухлетнего '20 °C и придвухлетнего '20 °C и прибатарей11 послебатарей11 послехраненияхраненияиспоиспоприприльзованиильзованиисоответственно в радиоприемнике и магнитофоне уменьшилось лишь на 5 % по сравнению с временем разряда аналогичных батарей, испытания которых были проведены через несколько недель после их изготовсоответственно в радиоприемнике и магнитофоне уменьшилось лишь на 5 % по сравнению с временем разряда аналогичных батарей, испытания которых были проведены через несколько недель после их изготовления.Для транзисторных устройств требуются напряжения, в нескольколения.Для транзисторных устройств требуются напряжения, в несколькораз превышающие напряжение, получаемое от одного элемента. В этомраз превышающие напряжение, получаемое от одного элемента. В этом

применение более дорогостоящих элементов с повышенной мощностью не является оправданным. Рис. 1.6 дает представление о характеристиках вышеупомянутых элементов при разряде на сопротивление 300 Ом по 2 ч в день.

Благодаря улучшенной технологии изготовления сохраняемость современных элементов Лекланше гораздо выше, чем у ранее выпускаемых сухих батарей. Например, среднее

применение более дорогостоящих элементов с повышенной мощностью не является оправданным. Рис. 1.6 дает представление о характеристиках вышеупомянутых элементов при разряде на сопротивление 300 Ом по 2 ч в день.

Благодаря улучшенной технологии изготовления сохраняемость современных элементов Лекланше гораздо выше, чем у ранее выпускаемых сухих батарей. Например, среднее

Рис. 1.7. Время работы двух галетных батарей из элементов Лекланше разного размера гипа РР9 и РР6 напряжением 9 В.

Рис. 1.7. Время работы двух галетных батарей из элементов Лекланше разного размера гипа РР9 и РР6 напряжением 9 В.

время разряда типа SP11 и HP

время разряда типа SP11 и HP

двухлетнего '20 °C и при

двухлетнего '20 °C и при

батарей

11 после

батарей

11 после

хранения

хранения

испо

испо

при

при

льзовании

льзовании

соответственно в радиоприемнике и магнитофоне уменьшилось лишь на 5 % по сравнению с временем разряда аналогичных батарей, испытания которых были проведены через несколько недель после их изготов

соответственно в радиоприемнике и магнитофоне уменьшилось лишь на 5 % по сравнению с временем разряда аналогичных батарей, испытания которых были проведены через несколько недель после их изготов

ления.

Для транзисторных устройств требуются напряжения, в несколько

ления.

Для транзисторных устройств требуются напряжения, в несколько

раз превышающие напряжение, получаемое от одного элемента. В этом

раз превышающие напряжение, получаемое от одного элемента. В этом

случае галетные батареи оказываются более подходящими, чем несколько соединенных последовательно эквивалентных круглых элементов, поскольку занимают меньший объем. Замена источника питания сводится к замещению одного блока, подсоединяемого при помощи простых самозахватывающих пружинных контактов, обеспечивающих правильную полярность. Подбор наиболее экономичной галетной батареи следует проводить совместно с изготовителем батарей. Использование батарей, мощность которой недостаточна для данной величины отбираемого тока, приводит к неоправданно частой смене источника питания. На рис. 1.7 приведено сравнение времени работы двух галетных батарей РР9 и РР6 напряжением 9 В при разряде на сопротивление 450 Ом по 4 ч в день.

Цилиндрические щелочные двуокисномарганцевые батареи имеют «вывернутую» конструкцию по отношению к широко известному элементу Лекланше. Положительный вывод образован контактной пуговкой на верхней крышке батареи, соединенной со стальным цилиндром, окружающим и удерживающим положительный электрод. В элементах Лекланше

в качестве добавки к двуокиси марганца служит ацетиленовая сажа (вследствие высокой абсорбционной способности). Более высокая электропроводность электролита на основе КОН, используемого в щелочном двуокисномарганцевом элементе, позволяет применить в качестве добавки к катоду высокоэлектропроводный графит. Плотно спрессованный цилиндрический катод отделен при помощи абсорбирующего сепаратора от зажелированного анода, представляющего собой пасту из амальгамированного порошка цинка. Контакт анода с отрицательным выводом на дне батареи осуществляется при помощи металлической пружины.

Хотя щелочные двуокисномарганцевые элементы имеют лучшие технические характеристики, чем элементы Лекланше, более высокая стоимость делает нецелесообразным их применение в устройстах с прерывистым отбором тока. Так, сравнение элемента Лекланше типа НР2 с щелочным дву- окисномарганцевым элементом Mnl300 (LR 20 по стандарту МЭК) в режиме разряда на сопротивление 5 Ом по 2 ч в день до конечного напряжения 1,1 В показало, что элемент Мп1300 имеет вдое больший срок службы, чем элемент НР2, но стоит при этом втрое дороже. Щелочные двуокисномарганцевые элементы оказываются экономически более выгодными только при непрерывном разряде с отбором большого тока. Рекомендуется также их применять в устройствах, работающих при низких температурах.

Магниевые элементы содержат катод из двуокиси марганца, магниевый анод и электролит на основе перхлората или бромида магния. Указанные элементы имеют хорошую сохраняемость, а их удельная энергия выше, чем у элементов Лекланше. К недостаткам магниевых элементов следует отнести нестандартное напряжение, характерное падение напряжения в начале разряда, а также газовыделение на магниевом электроде при прерывистом разряде, затрудняющее герметизацию элемента.

Если для портативной аппаратуры требуется перезаря- . жаемый источник питания, то как правило, выбирают элементы на основе системы никель — кадмий. В продаже имеется широкий набор различных типов никель-кадмиевых батарей, как цилиндрических, так и дисковых. Эти батареи приспособлены для работы в устройствах, потребляющих большие токи. Промышленность изготавливает как цилиндрические элементы со спеченными электродами, так и дисковые элементы с прессованными плоскими электродами. Ниже будут рассмотрены элементы первого из названных типов, поскольку они составляют основную долю всех выпускаемых элементов этой системы.

В качестве номинальной емкости никель-кадмиевой батареи со спеченными электродами обычно принимают емкость Сб, т. е. емкость, измеренную при таком режиме, когда полностью заряженная батарея разряжается до конечного напряжения 1,0 В за 5 ч. Скорость разряда удобно выражать как кратные величины или доли С5 (рис. 1.8).

, Вследствие низкого внутреннего сопротивления никелькадмиевых батарей рекомендуется их заряжать в режиме заданного тока во избежание перегрева и выхода из строя. Батареи, разряженные до 1,0 В, могут быть приведены в состояние полной заряженности за 12 ч при скорости заряда С8.

Никель-кадмиевые аккумуляторы менее чувствительны к перезаряду, чем свинцовые, однако в случае работы в режиме непрерывного подзаряда рекомендуется использовать меньшие токи, чем указано выше.

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕНОСНЫХ УСТРОЙСТВ

Для переносных устройств масса не играет решающей роли, тогда как существенными могут оказаться требования к обеспечению соответствующей мощности устройства. Что касается наименьшей стоимости, то здесь преимущество остается за свинцовыми аккумуляторами. Для переносных устройств обычно применяют перезаряжаемые источники тока. Недостатки, присущие стартерным батареям, используемым на транспортных средствах, в их традиционном исполнении, в значительной степени удалось устранить в последних моделях малообслуживаемых свинцовых аккумуляторов. В одном из типов этих аккумуляторов — батареях системы Варли — использованы тонкие пластины, разделенные хорошо абсорбирующим электролит сепаратором и спрессованные в блок, пропитываемый электролитом. Батареи этого типа надежно работают в условиях вибраций и ударов. Они

имеют низкое внутреннее сопротивление и при одинаковых размерах имеют большую емкость при большой скорости разряда и больший ток короткого замыкания, чем обычные, заливаемые кислотой свинцовые аккумуляторы.

Заряд этих батарей можно проводить при помощи простого зарядного устройства при условии окончания заряда по истечении определенного промежутка времени. Их емкость нормируется при скорости разряда С20, т. е. соответствует емкости, полученной при разряде полностью заряженной батареи до конечного напряжения 1,75 В на элемент в течение 20 ч.

Герметичные никель-кадмиевые батареи имеют более высокую начальную стоимость, однако их применение может оказаться экономически выгодным в некоторых переносных устройствах, где на первый план выступают такие преимущества этих батарей, как большое количество циклов заряд — разряд и практически неограниченная сохраняемость при любой степени разряда без порчи электродов. В частности, они хорошо подходят для работы в режиме с непрерывным подзарядом, например в устройствах аварийного освещения.

По ме-ре того как с каждым годом появляются все новые и новые типы батарей, существенно меняется и принцип выбора батареи для конкретного устройства. Рассмотрим в качестве примера использование первичных источников тока в фотографических аппаратах и кинокамерах, начавшееся двадцать лет назад и получившее в настоящее время широкое распространение. В современных фотоаппаратах многие функции выполняются при помощи электрической энергии, причем длительность полного разряда находится в диапазоне от 20 мин (для встроенных ламп-вспышек прямого действия) до одного года и более (для экспонометров, работающих в условиях малой освещенности). Различия между источниками питания для измерения освещенности, привода электродвигателей и вспышек все более стираются, поскольку в настоящее время все эти устройства часто приводятся в действие от одного источника энергии, напряжение которого устанавливается в соответствии с обслуживаемым устройством. В фотоаппарате при помощи электроэнергии могут выполняться следующие функции: перемотка пленки; измерение освещенности; установка диафрагмы; привод затвора; наводка на резкость; изменение фокусного расстояния объектива; питание вспы- Щки; подсветка; подача звуковых сигналов.

Из табл. 1.5 следует, что количество вариантов использования батарей в фотоаппаратах к 1980 г. по сравнению с 1965 г. возросло более чем в семь раз. Следует отметить, что начиная с 1961 г. числа конструкций, в которых использованы Щелочные двуокисномарганцевые элементы, превысило число

Система

Год выпуска

до 1965

1966

1967

1969

1971

1972

1974

1976

1978

198 j

Число но-

Щелочно-марганце-

173

82

42

107

172

135

312

313

385

.447

вых применений

вая

Ртутно-цннковая

185

104

30

97

112

120

253

<68

138

104

Серебряно-цинковая

0

1 3

0

6

7

21

46

68

118

160

Угольно-цннкова я

0

0

0

2

16

, о

5

2

0

0

Итого

358

189

72

212

307

276

616 '

551

641

711

Общее

Щелочно-маргание-

173

255

297

404

576

711

1023

1336

1721

2168

число применений

-вая

Ртутно-цинковая

185

289

319

416

528

648

901

1069

1207

1311

Серебряно-цинковая

0

3

3

9

16

37

83

151

269

429

Угольно-цинковая

0

0

0

2

18

18

23

25

25

25

Итого

358

547

619

831

1138 |

1414

2030

2581 |

3222 |

3932

Таблица 1.5. Рост числа применений различных типов первичных батарей в фотоаппаратах начиная с 1965 г.

0>

Таблица L6. Изменение темпов роста числа применений различных типов первичных батарей в фотоаппаратах начиная с 1967 г.Таблица L6. Изменение темпов роста числа применений различных типов первичных батарей в фотоаппаратах начиная с 1967 г.

Таблица L6. Изменение темпов роста числа применений различных типов первичных батарей в фотоаппаратах начиная с 1967 г.

Таблица L6. Изменение темпов роста числа применений различных типов первичных батарей в фотоаппаратах начиная с 1967 г.

максимальные темпы роста использования щелочныл двуокисномарганцевых и ртутно-цинковых батарей прихо дятся на период 1972—1974 гг.;

темпы роста использования ртутно-цинковых батаре i снижаются в большей степени, чем соответствующий показатель щелочных двуокисномарганцевых батарей;

темпы роста использования серебряно-цинковых бата рей хотя и снижаются, но остаются существенно выше, чем для указанных выше двух типов батарей.

Как можно заметить из рис. 1.9, 13 числовых данных ш темпам роста, приведенных в табл. 1.6, хорошо ложатся на аппроксимирующие кривые, описывающие зависимость этого показателя от времени на достаточно длинном временном промежутке. Это означает, что кривые могут быть экстраполированы на ближайшие промежутки времени. Полученные таким образом данные по темпам роста и соответствующему количеству новых разработок с использованием рассмотренных типов батарей до 1980 г. добавлены соответственно в табл. 1.5 и 1.6.

Тщательный анализ, проведенный фирмами-изготовителями батарей, показал, что в области использования батарей в фотоаппаратах можно ожидать появления новых разработок с применением как щелочных двуокисномарганцевых, так и серебряно-цинковых элементов. В то же время наблюдается явное снижение темпов использования ртутноцинковых элементов, которое должно продолжаться по край ней мере до 1980 г., когда только в одной из семи новых раз работок, связанных с фотоаппаратами, будут использовань ртутно-цинковые элементы. Одной из основных причин, при ведших к появлению этой тенденции, является целесообразность ограничения использования ртути в товарах широкого потребления.

2

УГОЛЬНО-ЦИНКОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫИ ЭЛЕМЕНТЫ НА ОСНОВЕ ХЛОРИДА ЦИНКА

Как ожидается, стандартные угольно-цинковые элементы, йли элементы Лекланше, в ближайшем будущем сохранят ведущее положение по применению среди сухих элементов вследствие низкой стоимости и удовлетворительных технических характеристик. Элементы этого типа в различном виде производят многие фирмы. Так, одна из фирм выпускает более 100 модификаций угольно-цинковых элементов напряжением от 1,5 до ~500 В, имеющих разнообразные форму и размеры и различные конструкции токовыводов.

В электрохимической системе угольно-цинкового элемента использован цинковый анод, окисномарганцевый катод и электролит, представляющий собой водный раствор хлористого аммония и хлористого цинка. В катодной деполяризующей смеси используют мелкодисперсный углерод — обычно в виде ацетиленовой сажи, — который улучшает электропроводность смеси и удерживает влагу.

При разработке стандартного сухого угольно-цинкового элемента не ставилась цель обеспечить его перезаряд. Базовый элемент может иметь различные форму и размеры, однако можно выделить две основные модификации:

цилиндрические элементы, выпускаемые как отдельным источником тока, так и в виде сборок;

плоские, или галетные, элементы.

Эти две модификации различаются только конструкцией: в них используются одни и те же химические вещества — Уголь, деполяризующая смесь, сепаратор, электролит и цинк. В плоских элементах, как например, в элементе типа Mini- Max производства фирмы Union Carbide, эти компоненты располагаются послойно, тогда как в цилиндрических элементах их размещают в виде концентрических цилиндров. Конструкция этих элементов показана соответственно на рис. 2.1 И 2.2.

Эластичная оболочкаЭластичная оболочкаДеполяризующая смесьДеполяризующая смесьГрафитовое покрытиеГрафитовое покрытиеЦинкЦинкПрокладка СепараторПрокладка СепараторРис. 2.1. Конструкция галетного уголъно-цинкового элемента типа Mini-Max производства фирмы Union Carbide.Рис. 2.1. Конструкция галетного уголъно-цинкового элемента типа Mini-Max производства фирмы Union Carbide.Электрод, графит ~Битумное _ уплотнение Внешняя оболочкаЭлектрод, графит ~Битумное _ уплотнение Внешняя оболочкаПастаПаста_ Цинковый стаканчик_ Цинковый стаканчикЗвездообразное дно, картонЗвездообразное дно, картон

Эластичная оболочка

Эластичная оболочка

Деполяризующая смесь

Деполяризующая смесь

Графитовое покрытие

Графитовое покрытие

Цинк

Цинк

Прокладка Сепаратор

Прокладка Сепаратор

Рис. 2.1. Конструкция галетного уголъно-цинкового элемента типа Mini-Max производства фирмы Union Carbide.

Рис. 2.1. Конструкция галетного уголъно-цинкового элемента типа Mini-Max производства фирмы Union Carbide.

Электрод, графит ~

Битумное _ уплотнение Внешняя оболочка

Электрод, графит ~

Битумное _ уплотнение Внешняя оболочка

Паста

Паста

_ Цинковый стаканчик

_ Цинковый стаканчик

Звездообразное дно, картон

Звездообразное дно, картон

Металлическая крышка (+) Газопроницаемая прокладка, картон - Парафиновое кольцевое уплотнение Поддерживающая прокладка

Деполяризующая смесь, Мп02

Чашечка, ирафт-бумага Дно, луженая сталь (—)

Рис. 2.2. Конструкция стандартного угольно-цинкового и линдрического элемента типоразмера D.

стержень, проходящий по осн элемента, изготовлен из графита и служит в качестве токового коллектора. Поддерживающая прокладка изготавливается из картона с полиэтиленовым покрытием. Состав пасты: мука, крахмал, хлористый аммоний, хлористый цинк. Внешняя оболочка состоит из крафт-бумаги с полиэтиленовым покрытием и этикетки йз полистироловой пленки.

<т>

го

со

я X X го

си го

О) го я

о Sa X

X

=3 ХЗ

X

5

0* я о

хз

9

о

е ж л о

^

активных материалов (больший полезный выход по току), чем электроды угольно-цинковых элементов. Поэтому хлори- сто-цинковые элементы могут работать в режиме с отбором большого тока в течение существенно более длительного времени, чем угольно-цинковые элементы тех же размеров. Кроме того, элементы первого типа обеспечивают более высокую стабильность напряжения под нагрузкой.

Колпачок (+)Колпачок (+)СепараторСепараторЧашечкаЧашечкаДеполяризующая смесьДеполяризующая смесьУплотненна электроЭаУплотненна электроЭаЦинковым стаканчикЦинковым стаканчикМеталлическое Эно (—)Металлическое Эно (—)Металлическая крышка Пластмассо- — вая перегороф каМеталлическая крышка Пластмассо- — вая перегороф каГрафитовый электроЭГрафитовый электроЭВнешняя оболочка IВнешняя оболочка IРис. 2.3. Конструкция хлористо-цинкового элемента типоразмера D. (Внешняя оболочка состоит из крафт-бумаги с полиэтиленовым покрытием и этикеткой из полистироловой пленки.)Рис. 2.3. Конструкция хлористо-цинкового элемента типоразмера D. (Внешняя оболочка состоит из крафт-бумаги с полиэтиленовым покрытием и этикеткой из полистироловой пленки.)

Колпачок (+)

Колпачок (+)

Сепаратор

Сепаратор

Чашечка

Чашечка

Деполяризующая смесь

Деполяризующая смесь

Уплотненна электроЭа

Уплотненна электроЭа

Цинковым стаканчик

Цинковым стаканчик

Металлическое Эно (—)

Металлическое Эно (—)

Металлическая крышка Пластмассо- — вая перегороф ка

Металлическая крышка Пластмассо- — вая перегороф ка

Графитовый электроЭ

Графитовый электроЭ

Внешняя оболочка I

Внешняя оболочка I

Рис. 2.3. Конструкция хлористо-цинкового элемента типоразмера D. (Внешняя оболочка состоит из крафт-бумаги с полиэтиленовым покрытием и этикеткой из полистироловой пленки.)

Рис. 2.3. Конструкция хлористо-цинкового элемента типоразмера D. (Внешняя оболочка состоит из крафт-бумаги с полиэтиленовым покрытием и этикеткой из полистироловой пленки.)

В химическом процессе, протекающем во время работы хлористо-цинкового элемента, наряду с потреблением электрохимически активных веществ происходит потребление воды (в реакции, продуктом которой является окисное соединение), поэтому в конце рабочего периода элемент оказывается почти сухим. Конструкция хлористо-цинкового элемента типоразмера D показана на рис. 2.3.

Под нагрузкой рабочее напряжение угольнс-цинкового элемента по мере его разряда постепенно уменьшается (рис. 2.4). Чем ниже напряжение отключения, или конечное напряжение, тем больше срок службы и время работы элемента. Типичные значения конечных напряжений для элемента с начальным напряжением 1,5 В лежат в интервале 0,65— 1,1 В. Конечное напряжение должно быть как можно

ниже для того, чтобы полнее использовать энергию, которую может дать элемент. Иногда, если отсутствует опасность повредить устройство и позволяет характер нагрузки, для этой цели применяют батарею с напряжением, немного превышающим величину, необходимую для нормальной работы устройства. В этом случае уменьшается конечное напряжение в расчете на один элемент и обеспечивается более эффективное и полное использование активных материалов батареи.

Номинальная рабочая емкость угольно-цинковой батареи не является строго определенной величиной, выраженной

Рис. 2.4. Характеристики угольно-цинкового элемента типоразмера D, разряжаемого по 2 ч в день при 21 °C на нагрузку с постоянным омическим сопротивлением при различных значениях начального тока.

в ампер-часах, поскольку отданная батареей емкость зависит от условий, в которых она работает. Эти условия задаются величиной отбираемого тока, режимом разряда (графиком нагрузки) и конечным напряжением. Разумеется, отдача батареи зависит также от рабочей температуры и условий хранения батареи до начала ее использования. Рабочая емкость разных батарей может составлять величину от нескольких сотен миллиампер-часов до 30 А-ч. Соединяя элементы в батареи в различных комбинациях, емкость батареи можно Довести до 100 А-ч.

Коэффициент использования активных материалов угольно-цинковой батареи повышается по мере уменьшения плотности тока. Отсюда вытекает важный для практики принцип: использовать в той мере, в какой позволяют конструктивные ограничения, батарею возможно больших размеров. В определенном интервале плотностей тока уменьшение вдвое величины отбираемого тока может привести к трехкратному увеличению длительности работы батареи. Этот результат дости-. гаетая при использовании в данном устройстве батареи

больших размеров, вследствие чего снижается плотность тока в каждом из ее элементов. Такой вывод справедлив только до определенной плотности тока, ниже которой важным фактором, влияющим на время работы батареи, становится ухудшение-ее свойств во время хранения.

Рабочая емкость зависит от соотношения длительностей периодов разряда и отдыха. Как правило, угольно-цинковые

Рис. 2.5. Зависимость достижимой длительности работы (реальной емкости) батарей от начальной величины отбираемого тока и графика отбора тока на примере угольно-цинкового элемента типоразмера D.

элементы лучше работают в условиях прерывистого отбора тока. В некоторых случаях они могут оказаться эффективными при работе в условиях непрерывного разряда очень малым током.

Рис. 2.5 иллюстрирует те преимущества, которые дает правильный выбор батареи для того или иного устройства. Рисунок позволяет получить представление о том, как интенсивность разряда и частота включений влияют на эффективность работы батареи.

Угольно-цинковые элементы, как правило, предназначены для работы при 21 °C. Чем выше температура батереи во время разряда, тем больше отдача энергии. Однако высокие температуры приводят к уменьшению срока хранения, а длительное пребывание при температуре выше 52°C вызывает быстрое ухудшение качества батареи.

Длительность работы при низких температурах сокращается из-за уменьшения скорости химических реакций, протекающих в элементе. Этот эффект сильнее проявляется при отборе большого тока. Если температуру стандартной уголь- но-цинковой батареи понизить до —18 °C, последняя будет удовлетворительно работать только в режиме с отбором малого тока. При —23 °C батарея обычно становится неработоспособной, если не использовать специальный низкотемпературный электролит. Полезной может оказаться также

Рис. 2.6. Характеристики угольно-цинкового элемента (типоразмера D), разряжаемого непрерывно при трех различных значениях температуры на резистор при начальном токе 667 мА.

термоизоляция батареи, поскольку в этом случае потребуется некоторое время, чтобы ее температура сравнялась с температурой окружающей среды.

При понижении температуры от 25 до — 20 °C напряжение разомкнутой цепи угольно-цинкового элемента уменьшается со средним коэффициентом 0,0004 В/°С. Для практических целей более важной характеристикой, чем напряжение разомкнутой цепи, является напряжение на клеммах элемента или батареи под нагрузкой. На рис. 2.6 такие характеристики приведены для угольно-цинкового элемента типоразмера D, разряжаемого при трех различных температурах. В каждом случае элемент разряжался непрерывно на нагрузку 2,25 Ом при начальном значении тока 667 мА, что аналогично разряду на лампу накаливания с номинальным током 0,5 А.

В табл. 2.1 показано, как в зависимости от температуры изменяется отдаваемая емкость угольно-цинкового элемента общего назначения типоразмера D при его непрерывном разряде на резистор сопротивлением 2,25 Ом до конечного напряжения 0,9 В. Начальный отбираемый ток равен 667 мА (мгновенное значение). Нагрузка имитирует лампу с номинальным током 0,5 А.

При низких температурах характеристики хлористо-цинко- Вого элемента лучше, чем характеристики стандартного

Температура, °CЕмкость, % (значение прн 21 6С = Ю0%)37,814026,7ПО21,110015,6904,470—6,745—17,825-28,90Температура, °CЕмкость, % (значение прн 21 6С = Ю0%)37,814026,7ПО21,110015,6904,470—6,745—17,825-28,90Таблица 2.1. Влияние температуры на рабочую емкость угольно-цинковых сухих элементов общего назначения типоразмера D при непрерывном разряде на резистор сопротивлением 2,25 Ом до конечного напряжения 0,9 ВТаблица 2.1. Влияние температуры на рабочую емкость угольно-цинковых сухих элементов общего назначения типоразмера D при непрерывном разряде на резистор сопротивлением 2,25 Ом до конечного напряжения 0,9 ВТемпература, °CЕмкость, % ■ (значение при 21 °С = 100%)37,811532,211026,710521,110015,69510,0904,485— 1,180—6,770—12,260— 17,845Температура, °CЕмкость, % ■ (значение при 21 °С = 100%)37,811532,211026,710521,110015,69510,0904,485— 1,180—6,770—12,260— 17,845Таблица 2.2. Влияние температуры на емкость хлористо-цинковых элементов типоразмера D прн разряде на резистор сопротивлением 2,25 Ом до конечного напряжения 0,9 В (режим разряда: 4 мин/ч, 8 ч/день, 16 ч перерыв)Таблица 2.2. Влияние температуры на емкость хлористо-цинковых элементов типоразмера D прн разряде на резистор сопротивлением 2,25 Ом до конечного напряжения 0,9 В (режим разряда: 4 мин/ч, 8 ч/день, 16 ч перерыв)

Температура, °C

Емкость, % (значение прн 21 6С = Ю0%)

37,8

140

26,7

ПО

21,1

100

15,6

90

4,4

70

—6,7

45

—17,8

25

-28,9

0

Температура, °C

Емкость, % (значение прн 21 6С = Ю0%)

37,8

140

26,7

ПО

21,1

100

15,6

90

4,4

70

—6,7

45

—17,8

25

-28,9

0

Таблица 2.1. Влияние температуры на рабочую емкость угольно-цинковых сухих элементов общего назначения типоразмера D при непрерывном разряде на резистор сопротивлением 2,25 Ом до конечного напряжения 0,9 В

Таблица 2.1. Влияние температуры на рабочую емкость угольно-цинковых сухих элементов общего назначения типоразмера D при непрерывном разряде на резистор сопротивлением 2,25 Ом до конечного напряжения 0,9 В

Температура, °C

Емкость, % ■ (значение при 21 °С = 100%)

37,8

115

32,2

110

26,7

105

21,1

100

15,6

95

10,0

90

4,4

85

— 1,1

80

—6,7

70

—12,2

60

— 17,8

45

Температура, °C

Емкость, % ■ (значение при 21 °С = 100%)

37,8

115

32,2

110

26,7

105

21,1

100

15,6

95

10,0

90

4,4

85

— 1,1

80

—6,7

70

—12,2

60

— 17,8

45

Таблица 2.2. Влияние температуры на емкость хлористо-цинковых элементов типоразмера D прн разряде на резистор сопротивлением 2,25 Ом до конечного напряжения 0,9 В (режим разряда: 4 мин/ч, 8 ч/день, 16 ч перерыв)

Таблица 2.2. Влияние температуры на емкость хлористо-цинковых элементов типоразмера D прн разряде на резистор сопротивлением 2,25 Ом до конечного напряжения 0,9 В (режим разряда: 4 мин/ч, 8 ч/день, 16 ч перерыв)

угольно-цинкового элемента. В табл. 2.2 показано, как в зависимости от температуры меняется отдаваемая емкость хлори- сто-цинкового элемента типоразмера D при его разряде на резистор сопротивлением 2,25 Ом по программе упрощенного промышленного испытания в режиме прерывистого разряда. Нагрузка имитирует лампу с номинальным током 0,5 А.

Пониженная температура и даже замораживание не приводят к порче элемента, если последний не подвергать многократным циклическим температурным изменениям — от наиболее низких до наиболее высоких температур. Хранение при пониженных температурах благоприятствует увеличению сохраняемости; рекомендуемая температура хранения составляет 4—10 °C. Если батареи извлекают из низкотемпературного хранилища, их следует оставить в своей упаковке на время, достаточное для того, чтобы они приняли комнатную температуру, во избежание конденсации на них влаги, которая может вызвать утечку электрической энергии и разрушение или отклеивание оболочки батареи.

Внутреннее сопротивление батареи становится важной характеристикой, если устройство, в котором используется батарея, потребляет большие токи в течение коротких промежутков времени. Если внутреннее сопротивление малогабаритного элемента слишком велико, для того чтобы обеспечить требуемый ток, можно использовать элемент больших размеров. Внутреннее сопротивление не подвергавшегося разряду

Таблица угольно-ц

’.3. Примерные данные о внутреннем сопротивлении стандартных инковых и хлористо-цинковых цилиндрических элементов

'

Внутреннее сопротивление. Ом

Типоразмер элемента согласно стандарту-

ANSI

Средний ток лампы-вспышки, А

[Д=1,5 В/средннй ток лампы-вспышки (А)1

стандартный угольио-цинковый эдемент

хлористо-цин- ковый элемент

стандартный угольио-ции- ковый элемент

хлорнсто-цин- ковый элемент

-

2,50

0,60

—

ААА

АА

3,80

5,30

3 90

4,50

6,50

0,40

0,28

0,39

0,33

0,23

_ с

5 60

8,50

0,27

0,18

D

9,00

11,30

0,17

0,13

12,00

—

0,13

—-

6

30,00

—

0,05

угольно-цинкового элемента мало, и в большинстве случаев им можно пренебречь. Внутреннее сопротивление может быть измерено в импульсном режиме или по току короткого замыкания, который определяют как максимальный ток, отдаваемый батареей на резистор сопротивлением 0,01 Ом (включая сопротивление измерительного прибора и коротких низкоомных соединительных проводов.). Измеренный таким образом ток не обязательно будет связан с фактической рабочей емкостью батареи, отдаваемой ею при последующем разряде. Величина тока короткого замыкания обычно тем больше, чем больше размеры батареи. В элементах любых размеров ток короткого замыкания может изменяться в зависимости от качества деполяризующей смеси.

Внутреннее сопротивление батареи возрастает при хране- ' нии, а также по мере ее использования и при понижении температуры. Во время разряда некоторые компоненты, входящие в состав элемента, превращаются в другие химические вещества с более высоким сопротивлением.

В табл. 2.3 приведены значения внутреннего сопротивления стандартных круглых элементов угольно-цинковой и хлористо- Цинковой систем, полученные при помощи вышеупомянутого метода быстрого измерения тока.

Не существует простых или быстрых методов определения времени наработки или емкости сухих батарей, которую они способны отдать в том или ином режиме разряда. Для определения этих характеристик должны проводиться испытания в условиях, достаточно близких к тем, в которых будет использоваться данная батарея. Очень сильно влияет на них график нагрузки и режим разряда, за исключением случаев

отбора очень малых токов. Рабочая емкость батареи, разряжаемой заданным током по 2 ч в день, существенно отличается от емкости той же батареи при разряде по 12 ч в день. Не существует непосредственной связи между емкостью при непрерывном разряде и емкостью при прерывистом разряде. Поэтому невозможно оценивать достоинства различных батарей при работе в режиме прерывистого разряда, сравнивая результаты их испытаний в режиме непрерывного разряда.

Другое заблуждение, касающееся характеристик сухих батарей, состоит в том,- что относительное «качество», или рабочую емкость батареи, будто бы можно определить по току короткого замыкания. Это совершенно неверно и в большинстве случаев приводит к результатам, не имеющим ничего общего с действительностью. Так, круглые элементы, предназначенные для работы в фотовспышках и карманных фонариках, имеют одинаковые форму и размер (типоразмер D). Однако элемент, предназначенный для работы в фотовспышке, хотя и может обеспечить вдвое больший ток короткого замыкания, чем элемент для карманного фонарика, при использовании в карманном фонарике будет иметь меньшую длительность работы.

Ток короткого замыкания можно регулировать в широких пределах, изменяя содержание углерода и электролита в деполяризующей смеси (в массе положительного электрода). Углерод не дает никакого вклада в теоретическое значение емкости элемента и используется исключительно для управления внутренним сопротивлением элемента. Более того, увеличение количества углерода в элементе приводит к необходимости уменьшения количества деполяризатора, а это означает, что рабочая емкость уменьшается.

Для того чтобы установить, в каком состоянии находятся сухие батареи, их можно проверить при помощи вольтметра с параллельной нагрузкой. Однако проверка не может дать информации об оставшейся неиспользованной рабочей емкости, если неизвестна точно предыстория батареи и нет возможности сравнить получаемые результаты с результатами проверки других таких же батарей, проработавших в схожих условиях, для которых известна зависимость между остаточной емкостью и текущими показаниями вольтметра с параллельной нагрузкой. Считается, что вольтметр с параллельной нагрузкой является наилучшим средством для оценки текущего состояния батареи. Это связано с тем, что показания одного только вольтметра, присоединенного к клеммам изолированной батареи, не дают информации о внутреннем сопротивлении, а измерения тока короткого замыкания могут привести к выходу батареи из строя.

^ольно-цинковые элементы

jj, УГОЛЬНО-ЦИНКОВЫЕ И ХЛОРИСТО-ЦИНКОВЫЕ

БАТАРЕИ производства union carbide

латура изделиилатура издели蕧 в®.-1,50•§ в®.-1,50g£ gg£ gххяя1,301,100,900,701,301,100,900,70Л о О)Л о О)оо50100134 LUUСуммарное время разряда, мин50100134 LUUСуммарное время разряда, минРис. 2.7. Зависимость напряжения под нагрузкой от суммарной продолжительности разряда угольно-цинковых сухих элементов напряжением 1,5 В типа Hercules и Eveready производства фирмы Union Carbide.о —элемент типа Hercules HS35, номинальный ток находится в диапазоне 0 — 83 мА; зависимость получена в результате испытаний гальванических элементов в режиме прерывистого разряда иа резистор сопротивлением 4 Ом и следующем ежедневном Цикле: 4 мин разряда в начале каждого часового интервала на протяжении восьми Часов, 16 ч перерыв и т. д.; б-элемент типа Eveready HS6, номинальный ток находится в диапазоне 0—1.5 А; зависимость получена в результате испытаний гальванических элементов в тяжелых услови ix работы в режиме прерывистого разряда нз резистор сопротивлением 2,67 Ом (имитируется режим работы элементов в устройствах повышенной мощности бытового назначения регулярного использования.-Прим, ред.) и следу- кицем ежедневном цикле: 1 ч разряда, 6 ч перерыв, 1 ч разряда, 16 ч перерыв и т. д.Рис. 2.7. Зависимость напряжения под нагрузкой от суммарной продолжительности разряда угольно-цинковых сухих элементов напряжением 1,5 В типа Hercules и Eveready производства фирмы Union Carbide.о —элемент типа Hercules HS35, номинальный ток находится в диапазоне 0 — 83 мА; зависимость получена в результате испытаний гальванических элементов в режиме прерывистого разряда иа резистор сопротивлением 4 Ом и следующем ежедневном Цикле: 4 мин разряда в начале каждого часового интервала на протяжении восьми Часов, 16 ч перерыв и т. д.; б-элемент типа Eveready HS6, номинальный ток находится в диапазоне 0—1.5 А; зависимость получена в результате испытаний гальванических элементов в тяжелых услови ix работы в режиме прерывистого разряда нз резистор сопротивлением 2,67 Ом (имитируется режим работы элементов в устройствах повышенной мощности бытового назначения регулярного использования.-Прим, ред.) и следу- кицем ежедневном цикле: 1 ч разряда, 6 ч перерыв, 1 ч разряда, 16 ч перерыв и т. д.фирма Union Carbide выпускает широкий ассортимент угольно-цинковых элементов и батарей (табл. 2.4). Номенк- «отипа изделий включает источники тока от индивидуальных

латура изделии

латура изделии

•§ в®.-1,50

•§ в®.-1,50

g£ g

g£ g

х

х

я

я

1,30

1,10

0,90

0,70

1,30

1,10

0,90

0,70

Л о О)

Л о О)

о

о

50100134 LUU

Суммарное время разряда, мин

50100134 LUU

Суммарное время разряда, мин

Рис. 2.7. Зависимость напряжения под нагрузкой от суммарной продолжительности разряда угольно-цинковых сухих элементов напряжением 1,5 В типа Hercules и Eveready производства фирмы Union Carbide.

о —элемент типа Hercules HS35, номинальный ток находится в диапазоне 0 — 83 мА; зависимость получена в результате испытаний гальванических элементов в режиме прерывистого разряда иа резистор сопротивлением 4 Ом и следующем ежедневном Цикле: 4 мин разряда в начале каждого часового интервала на протяжении восьми Часов, 16 ч перерыв и т. д.; б-элемент типа Eveready HS6, номинальный ток находится в диапазоне 0—1.5 А; зависимость получена в результате испытаний гальванических элементов в тяжелых услови ix работы в режиме прерывистого разряда нз резистор сопротивлением 2,67 Ом (имитируется режим работы элементов в устройствах повышенной мощности бытового назначения регулярного использования.-Прим, ред.) и следу- кицем ежедневном цикле: 1 ч разряда, 6 ч перерыв, 1 ч разряда, 16 ч перерыв и т. д.

Рис. 2.7. Зависимость напряжения под нагрузкой от суммарной продолжительности разряда угольно-цинковых сухих элементов напряжением 1,5 В типа Hercules и Eveready производства фирмы Union Carbide.

о —элемент типа Hercules HS35, номинальный ток находится в диапазоне 0 — 83 мА; зависимость получена в результате испытаний гальванических элементов в режиме прерывистого разряда иа резистор сопротивлением 4 Ом и следующем ежедневном Цикле: 4 мин разряда в начале каждого часового интервала на протяжении восьми Часов, 16 ч перерыв и т. д.; б-элемент типа Eveready HS6, номинальный ток находится в диапазоне 0—1.5 А; зависимость получена в результате испытаний гальванических элементов в тяжелых услови ix работы в режиме прерывистого разряда нз резистор сопротивлением 2,67 Ом (имитируется режим работы элементов в устройствах повышенной мощности бытового назначения регулярного использования.-Прим, ред.) и следу- кицем ежедневном цикле: 1 ч разряда, 6 ч перерыв, 1 ч разряда, 16 ч перерыв и т. д.

элементов напряжением 1,5 В, рассчитанных на разряд током 0,06—1500 мА, до многоэлементной батареи напряжением 510 В, предназначенной для разряда током до 2,5 мА.

Марка батареи по мере возрас-па- иия емкости

Максимальные размеры, mi

>.шч> 1TI11Q l^v

Элемент

ci саиу

фирмы Union Carbi

1е

Приб- лизи- тель- иое значение объема батареи, см3

——

Диапазон ТОКОВ, мА

Типичные применения

диаметр

длин

ширина

высота

чнсл

разме сог- э ласно стандарту ANSI

Масса ) батареи,

Токо выводы

Маркировка напряжения ВЫВОДОВ

201 Е340Е 904

812 912

815 HS45 915 1615

1215

Т35 835 HS35 935 1035

1235 Т50 850 HS5Q 950 1050

HS150

1150

0-0,06 0-20 0-20

0-20 0-20 0-25 0-25

0-25 0-25

0-25

0-1 0-80 0-80

0-80 0-80

0-80 .

0-1 0-150 0-150 0-150 0-150

0 150

0-150

1 Электронные часы Слуховые аппараты Карманныефонаря,

игрушки Фотовспышка Карманные фонари Фотовспышка Карманные фонари То же

Транзисторный радиоприемник

Для любых целей (могут работать в тяжелом режиме)

Электронные часы Фотовспышка Карманные фонари То же

Транзисторный радиоприемник

Для любых целей Электрические часы Фотовспышка Карманные фонари Го же

Тран зисторный радиоприемник Промышленные осветители

То же

11,3 11,3 11,3

10,3 10,3

14,3 14,3 14,3 14,3

14,3

26,2 26,2

26,2 26,2

26,2

26,2 34,1

34,1 34,1

34,1 34,1

34,1

34,1

3,3 80,0 30,0

44,5 44,5 50,0 50,0 50,0 50,0

50,0

49,2

49.2 49,2

49,2

49,2

49,2 61,1

61,1 61,1

61,1 61,1

61,1

61,1

ем 1,5

1.

1

1

1

1

1

1 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1 1

1

1

В

103 N N

ААА ААА АА АА АА АА

АА

С С С С С

С D D D D D

D

D

1,39 6,24

6.24

8,50 8,50

17,00 14,80 14,80

. 17,0

15.80

39,7

39,7 41,0 41,0

39,7

45,6

93,6

93,6

85,1

85,1 85,1

85,1

85,1

Плоский контакт

0,31 2.62 2,62

3,28 3.28 7,87 7,87 7,87 7,87

7,87

24,9 24,9

24,9 24,9

24,9

24.9 52,0 52,и 52,0 52,0

52,0

52,0

52,3 у

-. + 1,5

1250

0-150

/ Для любых целей (могут работать в тяжелом

34,1

61.1

1

D

93.6

52.0

•

W353

0-500

режиме)

Портативныеустрой-

65,9

34,9

106,0

2

Р

354.0

Штепсельный разъем

243,0

711

0-500

ства типа А

Система зажнгаиня

66,7

33,3

102,0

2

F

340.0

Гайка с накаткой И винтом

203.0

>

742

0-1000

Портативныеустрой-

66,7

66,7

97,6

,4

F

624.0

Штепсельный разъем

434.0

»

735

0-1000

ства типа А Инструменты

66,7

66,7

110,0

4

F

652.0

Гайка с иакаткой и винтом

434,0

HS6

0-1500

Промышленное использование, для любых

66,7

168,0

1

6

907,0

То же

480,0

IF6

IS6

0-1500

0-1500

целей

Для любых целей То же

66,7

66,7

172,0

168,0

1

1

6

6

907,0

907.0

Фаншток Гайка с накаткой и винтом

480,0 480,0

» ‘

IS6T

0- 1500

>

66,7

166.0

1

6

907,0

Латуннаягайка

с накаткой и винтом.

480,0

провод

480,0

480,0

EA6F ЕА6

0-1500

0-1500

Системы сигнализации

66,7

66.7

172.0

166,0

1

1

6

6

1020,0

964,0

Фаншток

Латунные" гайки с накаткой и вин-

тамн

480,0

EA6FT

0-1500

То же

66,7

172,0

1

6

964,0

Один контакт (вывод)— фаншток» дру-

гой контакт — провод

480,0

EA6ST

0-1500

>

66,7

166,0

1

6

964,0

Один контакт — латунная гайка с иакаткой и винтом, другой — провод

Глава 2 I угольно-цинковые элементы

750

0-25

Плоскиекарманные

31,0

15.9

67,5

2

АА

56.7

Пружина

26,6

-. +3

W356

0-500

фонари

Радиоприемннкн

66,7

66,7

116,0

4

F

624,0

Гайка с н винтом

накаткой

459,0

W357

0-1000

Телефонные аппараты

96.0

68,3

148,0

8

F

1250,0

Фаншток

895,0

Батареи напряжением 3 В

703 781

714

0-50

0-50

0-200

Различные устройства

Портативныеустрой

ства типа С

Различные устройства

61,9

61,9

101,0

21.4

21.4

34,1

77,8

76,2

95,3

3

3

3

в в

55

142.0

142,0

383,0

Пружина

Гайка с накаткой и винтом То же

83,6 83,56

277,0

-. +4,5

со

736

0-250

Портативные устройства типа А

100,0

33.3

102,0

3

F

454,0

Штепсельный разъем

Батареи напряжением 4,5 В

Ма рка батареи по мере возрастания емкости

Диапазон токов, мА

Типичные применения

Макси

ди а- метр

мальн

длина

ые разм<

ширина

2ры, мм

высота

Эле число

мент

типоразмер

ласно стандарту ANSI

Масса батареи.

Токовыводы

Приб- лизи- тель- иое значе-

объема батареи, см3

Маркировка напряжения ВЫВОДОВ

Батареи напряжением 6 В

724

0-25

Портативные устройства типа А

31,0

31,0

59,5

4

АА

70,9

Плоский контакт

55,7

+6

509

0-250

Фонарь

66,7

66,7

112,0

4-

F

609,0

Спиральная пру-

434,0

510F

HS10S

0-250

0-250

Различные устройства Светильники, различные устройства

66,7

66.7

66,7

66,7

112,0

110,0

4

4

F F

567,0

652,0

жина

Фаншток

Гайка с накаткой

434,0

434,0

51 OS 744

0-250

0-250

То же

Портативные устрой

ства типа А

66,7

66,7

66,7

66,7

110,0

97,6

4

4

F F

652,0

624,0

н винтом

То же

Штепсельный

434,0

434,0

HS9)

0-250

Производственные светильники

66.7

66.7

112,0

4

F

638,0

разъем <

Спиральная пру-

434,0

1209

2744N

0-250

0-250

Фонари

Импульсные светильники предупредитель-

66,7

66,7

66,7

66,7

112,0 97.6

4

4

F F

595,0

652,0

жина

То же

Штепсельный

434,0

447,0

>

кого назначения, раз-

274 5N 2746N

личные устройства

0-250

0-250

Светильники, различные устройства

66.7

66,7

66,7

66,7

112,0

110,0

4

4

F F

652,0

652,0

Спиральная пружина

Ганка с накаткой

447,0

447,0

»

HS31 731

0-500

0-500

Светильники

136,0

136,0

211,0

72,2

125,0

8

F

1470,0

и винтом

Изолированный винт

1139,0

703

0-1000

Устройства аварийного освещения

71,4

125,0

164,0

8

16

F F

1470,0

2580,0

То же

1139,0

2245,0

1 61

0-1500

v. истемазажигания,

светильники

265.0 |

69,1

183,0

4

6

4200.0

Гайка с накаткой

3261.0

--у

1

н винтом

Батареи наппяжением.М^ .О

у\।।।-I^ ^ -^—^

773

0—50

Портативные устрой-

99,2

21,4

76,2

5

В

225.0 1

Пять гаек с накат- 1

койивинтом, 1

135.0 ’

-3; -4,5-,

стйа типа С

один провод

213.0

-6; -7,5

717

0-70

Портативныеустрой-

54,8

49,2

77,0

5

172

227.0

Штепсельный'

разъем

+7,5

715

0-1000

ства типа А

Устройства аварийного

184,0

103,0

164,0

20

F

3460,0

Изолированный вннт

2835,0

1562

0-1500 "

освещения Системызажигания,

199,0

126.0

' 183.0

-5

6

5100,0

Гайка с накаткой и винтом

4474,0

»

светильники

—

Батареи напряжением 9 В

-206

0-7

Транзисторные радиоприемники

19.1

26.2

50,8

48,4

6

6

109

117

34,0

42,5

Плоский контакт, отрицательный, углубленный

Миниатюрный разъ-

13.9

19,7

-. +9

4216

0 — 15

То же

ем (типа «Крона»)

21,0

1222

0-15

Транзисторные радиоприемники(тяжелый

26,2

17,5

49,2

6

118

42,5

То же

-226

о-9

режим)

Тр анзи сториые радио-

25,4

49,2

6

127

56,7

>

21,5

>

2709N

0-16

приемники

То же

35,7

35,7

18,7

34,1

119,0

69,9

12

6

117

148

70,9 128,0

>

74,9

82,3

»

246

0—15

>

46,0

46,0

61,9

6

165

126,0

>

126,0

»

266

0-20

>

65,1

51,6

80,2

6

175

425,0

»

267,0

-276 2356N

0—30

0-80

>

55^6

29,4

159,0

54

117 и 118

312,0

»

288.0

»

-716

0-80

Устройства аварийного освещения

218,0

103,0

164,0

24

F

3860.0

Гайка с накаткой и винтом

3359,0

Батареи напряжением 12 В

Аппаратура связи

25,4

61,9

8

127

65,2

Миниатюрный разъ-

.27,5

-, +12

.228

0-9

ем (типа «Крона»)

732 2780N

0-250

0-250

Светильники

Устройстваимпульс-

136.0

136.0

72,2

72,2

125,0

106,0

8

8

F F

1420,0

1360,0

Изолированный винт

Штепсельный разъем

1139.0

1034.0

>

ного освещения

265,0

69,1

183,0

16

G

3490,0

Гайка с накаткой

3261,0

1463

0-600

Щитовый регулятор

и винтом

5834,0

1862

0-1500

Импульсные светильники предупредитель- иого назначения

260.0

133,0

168,0

8

6

9,530,0

Штепсельный раз ьем

л;гольно-цинковые мемеит*

,'Продолжение табл. 2.4

Марка батареи по мере возрастания емкости

Диапазон

-токов, мА

Типичные применения

Максимальные размеры, мм

Элемент

Масса батареи.

Токовыводы

Приблизите л ь- иое значение объема бата-

см2

Маркировка напряже-

выводов

диаметр

длина

ширина

сота

числе

типоразмер

ласно стандарту ANSI

Батареи напряжением 15 В

504

411

417

0-1,5

0-2.5 0-6

Устройства нумерации страниц

То же

>

15,9

26,2

33.3

15,1

15,9

24,6

34,9

36,9

39,7

10

10

10

105

112

132

17,0

26,9 51,0

Плоский контакт

То же

8,36

15,6

30,6

-, +15

Батареи напряжением 22,5 В

505

412 420 425Р

763

778

0-1,5

0-2,5 0-6 '

0-10

0-40

0-50

Устройства нумерации страниц-

То же

Слуховые аппараты

Портативные устройства типа В или С

Портативные устройства типа С

15,9

26.2

33.3

34,5

88,9

102,0

15,1

15,9

24,6

26,2

53,2

61,9

50,2

50,8

55,6 100,0

77,8

79,4

15

15

15

15

15

15

105

112

132

135

161

В

25,5

36,9

70,9 116,0

397,0

567,0

Плоский контакт

То же

Штепсельный разъем

Гайка с накаткой н винтом Фаишток

12,1

21,5

43,6 91,0

303,0

477,0

-. +22,5

+ . -3;

-4.5; -6;

-9; — 10,5;

'-"Батареи напряжением 30 В

413

0-25

Устройства нумерации страниц

26,2

15,9

65,1

20

112

454,0

Плоский контакт

26,1

-, +30

Батареи напряжением 45 В

СП

415

460

/...

0-6

/

1 Портативные устройства типа В

Устройства для фото-

26,6

48,0

15,9

34,9

93,7

61,7

30

30

112

132

70.9

150,0

Миниатюрный1

разъем1

Плоский контакт

38,5 \

100,0

-. +45

455

738

0-10

0-25

графииг

Портативныеустрой

ства типа В

67,5

76,2

25,4

58,7

93,7

105,0

30

30

135

АД

221,0

539,0

Миниатюрный разъем Штепсельный разъем

157,0

469,0

+22,5;

+45

482 762S

484

487

0-40

0-70

0-70

0-80

Приборы, портативные устройства типа В

Портативныеустрой

ства типа В

91.3 104,0

100,0

130,0

46.8

65,1

. 64,3

52,4

139,0

138,0

135,0

184,0

'30

30

30

30

165

172

172

175

851 1250,0

1420.0

1870,0

То же

Гайка с накаткой и винтом Штепсельный разъем То же

597,0 872,0

875,0

1256,0

—, +45

-, +22,5;

+ 45

-. +45

+22,5;

+ 45

477

0-8

Портативные устройства типа В

48,8

27.0

138,0

42

118

244,0

Мни иатюриый' разъем

179.0

-, +63

Батареи напряжением 63 В

Глава 2 I ^гольно-цинковые элементы

4164

457

467

0-3

0-6 0-10

Портативные устройства типа В

То же

33,7

71,4

71,4

25,0

34,9

34.9

88,9

63,5

94.1

46

45

45

114

132

135

113,0

216,0

340,0

Миниатюрный разъем То же

»

72,9

155,0

233,0

-. +67,5

Батареи напряжением 67,5 В

646

0-30

Светильники

65,1

54,0

206,0

46

155

1450,0

Плоский контакт

721,0

-, +69

Батареи напряжением 69 В

479

490

0-8

0-10

Портативные устройства типа В

То же

/

48,8

94,5

27,0

34,9

190,0

94,1

60

60

118

135

340,0

425,0

Миниатюрный разъем

То же

246,0

308,0

-, +90

Батареи напряжением 90 В

сл \ 00

Максимальные размеры, мм

Элемент

Приб- лизи- тель- ное зиаче-

объема батареи, см3

Марка батареи по мере возраста-

емк, с ги

Диапазон токов. мА

Типичные применения

диаметр

длина

рина

сота

число

типоразмер согласно стан-

Ж

Масса бата-

Токовыводы

Маркировка напряжения выводов

Марка батареиНапряжение».ВРежим работы, ч/деиьНачальный разрядный ток, мАСопротивление нагрузки, ОмВремя работы до конечного напряжения, чДиапазон токов, мА12151235Н550 10501,51,51,51,51,5U544444437,560,037,560,060,018,040,025,040,025,025,083,30,75 В 0,9 В3331201897915955113100440400О—-25Н515 и 9151,51,5225,050,0300,0 30,00,8 В 1,0 В 1,2 В26524014514103,80—259121,51,5222,0100,0750,015,00,8 В 1,0 В , 1,2 В3503002501,81,00,40—207421,51,52280,01200,018,751,250,8 В 1,0 В 1,2 В49041031023186,80—10009501,51,52210,0300,0150,0 5,00,8 В 1,0 В 1,2 В52547543011720—150Марка батареиНапряжение».ВРежим работы, ч/деиьНачальный разрядный ток, мАСопротивление нагрузки, ОмВремя работы до конечного напряжения, чДиапазон токов, мА12151235Н550 10501,51,51,51,51,5U544444437,560,037,560,060,018,040,025,040,025,025,083,30,75 В 0,9 В3331201897915955113100440400О—-25Н515 и 9151,51,5225,050,0300,0 30,00,8 В 1,0 В 1,2 В26524014514103,80—259121,51,5222,0100,0750,015,00,8 В 1,0 В , 1,2 В3503002501,81,00,40—207421,51,52280,01200,018,751,250,8 В 1,0 В 1,2 В49041031023186,80—10009501,51,52210,0300,0150,0 5,00,8 В 1,0 В 1,2 В52547543011720—150Таблица 2.5. Среднее время работы угольно-цинковых сухих элементов и батарей Лекланше напряжением 1,5—9 В типа Eveready фирмы Union Carbide при 21 °CТаблица 2.5. Среднее время работы угольно-цинковых сухих элементов и батарей Лекланше напряжением 1,5—9 В типа Eveready фирмы Union Carbide при 21 °Cу^ольно-цинковые элементыу^ольно-цинковые элементы

Марка батареи

Напряжение».

В

Режим работы, ч/деиь

Начальный разрядный ток, мА

Сопротивление нагрузки, Ом

Время работы до конечного напряжения, ч

Диапазон токов, мА

1215

1235

Н550 1050

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

U5

4

4

4

4

4

4

37,5

60,0

37,5

60,0

60,0

18,0

40,0

25,0

40,0

25,0

25,0

83,3

0,75 В 0,9 В

3331

2018

9791

5955

113100

440400

О—-25

Н515 и 915

1,5

1,5

2

2

5,0

50,0

300,0 30,0

0,8 В 1,0 В 1,2 В

265240145

14103,8

0—25

912

1,5

1,5

2

2

2,0

100,0

750,0

15,0

0,8 В 1,0 В , 1,2 В

350300250

1,81,00,4

0—20

742

1,5

1,5

2

2

80,0

1200,0

18,75

1,25

0,8 В 1,0 В 1,2 В

490410310

23186,8

0—1000

950

1,5

1,5

2

2

10,0

300,0

150,0 5,0

0,8 В 1,0 В 1,2 В

525475430

1172

0—150

Марка батареи

Напряжение».

В

Режим работы, ч/деиь

Начальный разрядный ток, мА

Сопротивление нагрузки, Ом

Время работы до конечного напряжения, ч

Диапазон токов, мА

1215

1235

Н550 1050

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

U5

4

4

4

4

4

4

37,5

60,0

37,5

60,0

60,0

18,0

40,0

25,0

40,0

25,0

25,0

83,3

0,75 В 0,9 В

3331

2018

9791

5955

113100

440400

О—-25

Н515 и 915

1,5

1,5

2

2

5,0

50,0

300,0 30,0

0,8 В 1,0 В 1,2 В

265240145

14103,8

0—25

912

1,5

1,5

2

2

2,0

100,0

750,0

15,0

0,8 В 1,0 В , 1,2 В

350300250

1,81,00,4

0—20

742

1,5

1,5

2

2

80,0

1200,0

18,75

1,25

0,8 В 1,0 В 1,2 В

490410310

23186,8

0—1000

950

1,5

1,5

2

2

10,0

300,0

150,0 5,0

0,8 В 1,0 В 1,2 В

525475430

1172

0—150

Таблица 2.5. Среднее время работы угольно-цинковых сухих элементов и батарей Лекланше напряжением 1,5—9 В типа Eveready фирмы Union Carbide при 21 °C

Таблица 2.5. Среднее время работы угольно-цинковых сухих элементов и батарей Лекланше напряжением 1,5—9 В типа Eveready фирмы Union Carbide при 21 °C

у^ольно-цинковые элементы

у^ольно-цинковые элементы

Батареи напряжением 225 В

489

0-10

Электроннаяфото

вспышка

110,0

68.3

106.0

152

135

1,25

Штепсельный разъем

810,0

-. +225

Батареи напряжением 240 В

491

0-2,5

Электроннаяфото

вспышка

65,9

33,3

114.0

160

112

369,0

Плоский углубленный н штепсельный разъем

246,0

-. +240

Батареи напряжением 300 В

493

0-2,5

Счетчик Гейгера

68,3

56,4

99,2

200

112

411.0

Штифтовый разъем

384,0

-. +300

Батареи напряжением 450 В

496

о-ю

Электроннаяфото

вспышка

172,0

76,2

127,0

300

135

2380.0

Штепсельный разъем

1655,0

-. +450

Батареи напряжением 510 В

497

0-2.5

Электроннаяфото

вспышка

76.2

40,5

143,0

336

112

737,0

Плоский углубленный

441.0

+180:§

+ 510а

Марка батареи

Напряжение.

В

Нежим работы, ч,день

Начальный разрядный ток, мА

Сопротивление нагрузки. Ом

Время работы до конечного напряжения, ч

Диапазон токов. мА

1F6,1S6,

1S6T, HS6

1,5

1,5

2

2

60,0

600,0

25,0

2,5

0,8 В1,0В1,2В

651610565

755420

0—1500

HS35. 935

1,5 : 1,5

О

2

2

2,5 250,0

600,0

6,0

0,8 В 1,0 В 1,2 В

900800680

3,51,5—

0—1500

750

3,0

2 2

5,0

50,0

600,0

60,0

1,6 В 2,0 В 2,4 В

265240145

14, 103,8

0—25

703 и 781

4,5

4,5

2

2

5,0

100,0

900,0

45,0

2,4 В 3,0 В 3,6 В

420340250

14,594,5

0—25

724

744

6,0

6,0

2

4

60,0

60,0

100,0

100,0

3,6 В 4,0 В 4,4 В

17,716,514,5

155135115

0—25

706

6

6

2

2

80,0

1200.0

75,0

5,0

3,6 В 4,0 В 4,4 В

450410370

20,51813,8

0—1000§

а

ete£w~ —илл

//

510S HS10S, 510F, 509

1

6

1 Разряд100 мс/с,

24 ч/день, 7 день/неде- ля, 10 % времени — обеспечениеэнергии

для импульсной лампы

Нагрузка состоит из RCR (резистор — конденсатор — резистор)-цепи. Компоненты подобраны так, чтобы обеспечить начальный ток импульса 500 мА при. 6 В за 20 мс и сохранение тока на этом уровне в течение оставшегося времени импульса (чтобы имитировать ламповые характеристики)

3,6 В 4,0 В 4,4 В 1

825

0-250о

К О

$ %

<0

2744N, 2745N, 2746N

6

Разряд 100 мс/с, 24 ч/день, 7 день/неде- ля, 10 % времени — обеспечение энергии для импульсной лампы

Нагрузка состоит из RCR-цепи. Компоненты выбраны так, чтобы обеспечить начальный ток импульса 500 мА при 6 В за 20 мс и сохранение тока на этом уровне в течение оставшегося времени импульса (чтобы имитировать ламповые характеристики)

875

я

0—250

1209

6

Разряд 100 мс/с, 24 ч/день, 7 день/неде- ля, 10 % времени — обеспечение энергии для импульсной лампы

Нагрузка состоит из RCR-цепи. Компоненты подобраны так, чтобы обеспечить начальный ток импульса 500 мА при 6 В и сохранение тока на этом уровне в течение оставшегося времени импульса (чтобы имитировать ламповые характеристики)

975

0—250

Марка батареи

Нап- ; ряжение.

Режим работы, ч/деиь

Началь-

разряд- ный ток.

мА

Сопротивление нагрузки, Ом

Время работы до конечного напряжения, ч

Диапазон токов. мА

510S HS105, S10F, 509

6

Разряд 250 мс/с, 24 ч/день, 7 день/неде- ля, 25 % времени — обеспечение энергии для импульсной лампы

Нагрузка состоит из RCR-це- пи. Компоненты подобраны так, чтобы обеспечить начальный ток импульса 500 мА, падение до 100 мА при 6 В за 20 мс и сохранение тока на этом уровне в течение оставшегося времени импульса (чтобы имитировать ламповые характеристики)

3,6 В

375

0—250

2744N, 2745N, 2746N

6

Разряд 250 мс/с, 24 ч/день, 7 день/неде- ля, 25 % времени— обеспечение энергии для импульсной лампы

Нагрузка состоит из RCR-це- пи. Компоненты подобраны так, чтобы обеспечить начальный ток импульса 500 мА, падение до 100 мА при 6 В за 20 мс и сохранение тока на этом уровне в течение оставшегося времени импульса (чтобы имитировать ламповые характеристики)

3,6 В 400

0—250

1209

6

Разряд 250 мс/с, 24 ч/день, 7 день/неде- ля, 25 % времени — обеспечение <энергии для импульсной лампы

Нагрузка состоит из RCR-це- пи. Компоненты подобраны так, чтобы обеспечить начальный ток импульса 500 мА, падение до 100 мА при 6 В за 20 мс и сохранение тока на этом уровне в течение оставшегося времени импульса (чтобы имитировать ламповые характеристики)

450\

0—250^<

4=

Ж Л О

773

7,5

7,5

2

2

5,0 100,0

1500,0 75,0

4 В 5 В 6,0 В

420340250

14,594,5

0—50g

717

7,5

7,5

2

2

10,0

80,0

750,0 94,0

4В5В6,0В

485350240

503210

0—70

206

9

9

2

2

12,0

16,0

750,0 560,0

4,2 В5,4В6,6В

403224

2721

0—7

1222

9

2

12,0

750,0

4,2 В 5,4 В

4136

0—15

2709N

9

9

2

2

12,0

40,0

750,0 225

3,6 В 4,8 В

2083

2419

0—16

о

! ф»

Продолжение табл. 2.5

Марка батареи

Нап- ряжение,

Режим работы, ч/деиь

Начальный разрядный ток, мА

Сопротивление нагрузки, Ом

Время работы до конечного напряжения, ч

Диапазон токов, мА

228

12 '

2

12,0

1 000

5,6 В 7,2 В 8,8 В

595237

0—90

732 и 2780N

12

24

20,0

600

6,4 В 8 В 500475

0—250

1463.

12

24

20,0

600

4 В 7,2 В.

23001720

0—6 000

504

15

15

2

2

1,0

5,0

150 000

3000

8 В 10 В 12 В

1010930820

11,473,8

0,1—1,5

411.

15

-15

2 '

2

0,1

5,0

150 000

3 000

8В10В12В

130012101100

24185

0-2,5

417

15

15

2

2

0,5

20,0

30 000

750

8 В 10 В 12 В

720630460

7,54,50,8

0—6

778

22,5

2

5,0 100,0

4 500

225

12 В 15 В 18 В

420340250

14,594,5

0—50

420

22,5

2

2

0,5 20,0

45 000

1 130

12 В 15 В 18 В

720630460

- ' 7,54,50,8

0-6 '

412 '

22,5

2

2

0,1

• 5,0

225 000

4 500

12 В12В18В

130012101100

24185

0-2,5

413

30

4

4

0,2

5,0.

150 000

6 000

16 В20В24В

760660570

231913

0—2,5

484

и 7625 '

45

2

2

10,0

80,0

4 500

562

24 В30В36В

485350240

503210

0—70

160

45

2

2

0,5

20,0

90 000

2 250

24 В 30 В 36 В

720630460

7,5'4,50,8

0-6

Таблица 2.6. Среднее время работы угольно-цинковых сухих батарей напряжением 12—510 В типа Eveready фирмы Union Carbide при 21 °C

3 Зак. 719

Продолжение табл, Z|

Марка батареи

Нап- ряже ине,

В

Режик

- работы, ч/день

Начальный разрядный ток. мА

Сопротивление нагрузки, Ом

Время работы до конечного напряжения, ч

Диапазое токов, мА

455

45

2

, 2

0,5

35,0

90 000

1 290

24 В 30 В 36 В

920850730

75,40,8

0—10?

415

45

2

2

0,1 - 5,0.

450 000

9 000

24’В30В36В

130012101100

24185

0-4 i

477.

43

4

8,4

7 500

45 В

49

0—8 J

416

67,5

2

2

3,37

6,75

20000

10 000

30 В45В51В

575042

25169

0—з|

467

67,5

2

2

0,5

35,0

135 000

1 929

36 В 45 В 54 В

920850730

75,40,8

O-lGg

646

69

4

4

19,0 78,0 .

3 630

885

36,946 В 55,2 В

195140105

2015-7,5

о—зо|

479 -

90

4

9,0

10 000

48 В 60 В

6051

0—8 g

490

90

2

0,5

35,0

180 000

2 570

48 В 60 В 72 В

920850730

75,40,8

0-10|

489

225

2

0,5 35,0

450 000

6 430

121,6 В 152 В 182,4 В

920850730

75,40,8

о—ю|

jei '

240

2

0,1

5,0

2,4 • 10е

48 000

128В160В192В

130012101100

24185

0—2,5^

493

300

2

0,1

5,0

3. 10е

60 000

160В200В240В

130012101100

24185

0—2,5

496

450

2

0,5

35,0

900 000

129 000

240 В 300 В 360 В

920850730

75,40,8

0—10

497

510

2

0,1

5,0

5,1 • 10е 102 000

269В336В403В

130012101100

24185

0—2,5

Устройства, в которых используются эти батареи, указаны в табл. 2.4.

. Для того чтобы облегчить выбор подходящего источника питания среди этих многочисленных типов элементов и батарей, в табл. 2.5 (для источников напряжением 1,5—9 В) и в табл. 2.6 (для источников напряжением 12—510 В) приведены данные о среднем времени работы, полученные при испытаниях в различных режимах разряда. На рис. 2.7 представлены данные о поведении в период разряда элементов типа Eveready и Hercules напряжением 1,5 В при 21 °C. Аналогичные данные для других типов батарей показывают, что время работы может меняться в очень широких пределах в зависимости от типа выбранной батареи и условий ее эксплуатации.

Угольно-цинковые элементы напряжением 1,5 В выпускаются нескольких типоразмеров, определяемых стандартом Американского национального института стандартов (ANSI). В табл. 2.7 показано соответствие марок элементов напряжением 1,5 В типа Eveready, выпускаемых фирмой Union Carbide, типоразмерам согласно стандарту ANSI (см. также табл. 2.4). .

Батареи типа Eveready для транзисторных радиоприемников (см. табл. 2.4) обладают очень хорошей нагрузочной способностью. Импеданс батарей мал и остается практически постоянным вплоть до низких конечных напряжений. Батареи отличаются превосходной сохраняемостью. Емкость практически не зависит от графика нагрузки при отборе тока

Таблица 2.7. Соответствие марок угольно-цинковых сухих элементов Лекланше напряжением 1,5 В выпускаемых фирмой Union Carbide, гипоразмерам стандарта ANSI

Марка элемента

Типоразмер согласно стандарту ANSI

Разрядный ток, А .

HS6, 1F6, 1S6, 1S6T, EA6F, ЕА6, EA6FT, EA6ST

6

0—1,50

HS150, HS50, 1150, .

D

0-0,15

8500001, Т50, 1050, 950, 1250*

HS35, 935, Т35, 835, 1035,

С

0—0,08

1235*

HS15, 815, 915, 1015, 1215 *

АА

0-0,025

904

N ■

0-0,02

201

WO

- 0-0,06

812, 912

ААА

0-0,02

Е340Е

N

0—0,02.

* Хлористо-цииковый элемент.

3*

68

Глава

Таблица 2.8. Сохраняемость емкости

угольно-цинковых элементовЯ

Лекланше фирмы Union Carbide

Начальный

Сохрани-

Начальный

Элемент

разрядный ток, мА

ем ость емкости, ч

Элемент

разрядный ток, мА

емость ’ емкости, ч

-

1,5

320

0,7

300■

N

7,5

60

114

3,5

57 Я

15,0

20

7,0

25 Я

AAA

2,0

10,0

350

54

117 '

0,8

4,0

475■

98 Я

20,0

21

8,0

49 Я

АА

3,0

15,0

450

80

118

0,8

4,0

525 Я ио ■

30,0

32

8,0

54 Я

5,0

420

1,0

475 Я

В

25,0

85

127

5,0

150 Я

50,0

32

* 10,0

■ 72 Я

5,0

520

1,3

275 Я

с

25,0

115

132

6,5

40■

50,0

53

13'о

16 я

10,0

525

1,3

550 я

D

50,0

125

135

6,5

108

100,0

57

13,0

52 Я

15,0

630

2,0

610 Я

F

75,0

135

148

10,0

150■

150,0

60

20,0

60 Я

15,0

950

5,0

620 я

G

75,0

190

155

15,0

170 -Я

150,0

78

30,0

74 Я

50,0

750

3,0

500 Я

6

250,0

210

161

15,0

120 'Я

500,0

95

30,0

- 55 ■ Я

65

15,0

635

3,0

770

75,0

138

165

15,0

200

150,0

61

30,0

■ 90 Я

105

0,4

2,0

210

30

172

5,0

25,0

780 Я

200

4,0

8

50,0

90 я

109

0,6

710

5,0

1000 Я

3,0

155

175

25,0

260 Я

6,0

75

50,0

110 Я

112 <

0,7

210

3,5

35

7,0

12

Таблица 2.9. Основные характеристики наиболее широко используемых угольно-цинковых элементов и батарей Лекланше

Обозначение элемента согласно стан-

Применения

Сопротивление нагрузки. Ом

Контрольные параметры для оценки возможности указанного применения

напряжение под нагрузкой (процент напряжения, указанного на этикетке)

значение тока, А

(допускаются только

быстрый контроль и моментальное отключе

ние)

ААА

АА

АА

С

С

D

D

N

6 V

9 V

ААА

АА С

D

Световые указки

Игрушки, часы, фотовспышки, кинокамеры Транзисторные радиоприемники

Игрушки, часы, фотовспышки, карманные фонари, кинокамеры Транзисторные радиоприемники

Игрушки, часы, фотовспышки, карманные фонари, кинокамеры Транзисторные приемники

Световые указки

Фонари

Транзисторные радиоприемники

Фотоаппараты

То же

»

3,0

2,25

10,0

2,25

10,0

2,25

10,0

3,0

5,0

250

0,01 (полное сопротивление, измеренное при непосредственном подсоединении выводов элемента к выводам тестера)

То же

1 » »

0—60, заменить 61—71, слабый 72—105, хороший О'—60, заменить 61—71, слабый 72—105, хороший 0—60, заменить 61—71, слабый 72—105, хороший 0—60, заменить 61—71, слабый 72—105, хороший

0—60, заменить 61—71, слабый 72—105, хороший 0—60, заменить 61—71, слабый 72—105. хороший

0—60, заменить 61—71, слабый 72—105, хороший 0—60, заменить 61—71, слабый 72—105, хороший 0—60, заменить 61—71, слабый 72—105, хороший 0—60, заменить 61—71, слабый 72—105, хороший

1-3,8

3—6,5

4—9

10—13,5

в течение 2—6 ч/день. Конструкция батарей типа Evereadw обеспечивает сохранение работоспособности в следующим экстремальных условиях испытаний:I

продолжительное короткое замыкание,1

непрерывный разряд,1

хранение при высокой температуре,1

хранение при высокой температуре и высокой влаж-1 ности,1

удары и вибрации,

температуры от —28,9 дотемпературы от —28,9 допериодическое изменение + 60 °C.

температуры от —28,9 до

температуры от —28,9 до

Емкость в ампер-часах угольно-цинковой сухой батареи! как уже упоминалось, не является строго фиксированной sej личиной. Она зависит от величины отбираемого тока, график! нагрузки, конечного напряжения, температуры и длительности хранения батареи до использования. Приближенные величине рабочей емкости для каждого из элементов, использованным в батареях, описанных в табл. 2.4, приведены в табл. 2.8 длЯ трех различных режимов отбора тока. Эти данные относятся! к свежеизготовленным батареям, разряжаемым при 21 °С1 в течение 2 ч/день; конечное напряжение для всех элементов!, с номинальным напряжением 1,5 В принято равным 0,8 В,| что соответствует обычным величинам конечных напряжений^ для реально используемых элементов. Данные в табл. 2.8| основаны на измерении величины начального отбираемого! тока и поведении элемента при разряде на постоянное сопро-1 тивление. Исходя из напряжения батареи и общего числа составляющих ее элементов, можно определить, сколько эле-; ментов напряжением 1,5 В включено параллельно или после-i довательно. Рабочая емкость дается для одиночного элемента, напряжением 1,5 В. Если в батарее применено параллельное включение элементов, то разделив величину тока, отбираемого от батареи, на число параллельно включенных цепочек элементов, получим значение тока, на основании которого по табл. 2.8 можно определить длительность работы батареи.;

В табл. 2.9 приведены наиболее распространенные бата-. реи, типичные устройства, в которых они используются, а: также допустимые сопротивления нагрузки, напряжения под; нагрузкой и токи короткого замыкания, которые должна обеспечивать исправная батарея при проверке. ;

2.2. ДРУГИЕ ФИРМЫ, ВЫПУСКАЮЩИЕ ] УГОЛЬНО-ЦИНКОВЫЕ БАТАРЕИ j

В настоящем разделе приведены данные о некоторых! основных производителях источников тока рассматриваемого! типа. 1

Ever Ready (BEREC), Великобритания. 1

Таблица 2.10. Угольно-цинковые сухие элементы и батареи фирмы Ever Ready (BEREC)

Обозначение по каталогу

Напряжение. В

Диаметр, мм

Высота, мм

Длина, мм

Ширина, мм

Примечания

Элементы высокой мощности

НР2

'1,5

34,2

61,8

Газовые

зажигалки

НРП

1,5

26,2

50,0

То же

НР7

1,5

14,5

50,5

НР16

1,5

10,5

45,0

НР992

6,0

109,0

67,0

67,0

ИР1

12,0

136,5

133,5

683,0

НР16

1,5

45,0

10,5

Фотоаппа

НР1

12,0

136,5

133,5

68,3

раты, осве

щение.

системы

S

охранной

-

сигнализа

ции

Сборки (батареи)

РР1

6,0

55,6

65,1

55,6

РРЗ-Р

9,0

48,5

26,5

17,5

РРЗ

9,0

48,5

26,5

17,5

РР4

9,0

25,5

50,0

РР6

9,0

70,0

36,0

34,5

РР7

9,0

61,9

46,0

46,0

РР8

6,0

200,8

65,1

51,6

РР9

9,0

81,0

66,0

52,0

РР10

9,0

226,0

66,0

66,0

РР11

4,5 + 4,5

91,3

65,1

52,4

(после

дова

тельное

или па

раллель

ное сое

динение)

Батареи для фотографии

В121

15,0

37,0

27,0

16,0

В122

22,5

51,0

27,0

16,0

В123

30,0

65,0

27,0

16,0

В154

15,0

35,0

16,0

16,0

В155

22,5

51,0

16,0

16,0

Батареи для систем охранной сигнализации и аварийного освещения

AD28 126

D23

4,5

4,5

1,5

12,0

106,0

91,3

30,1

102,0

103,2

35,0

34,9

Глава

-Продолжение табл. 2.10

Обозначение по каталогу

Напряжение, В

Диаметр, мм

Высота, мм

Длина, мм

Ширина, мм

Примечания

Батареи дл

В101 В126 AD4 AD28 AD55

1 ламповы

67,5

90,0

1,5

4,5

1,5

х радиопр

иемников

95,0 100,0 103,0 106,0

38,1

71,0

71,0

67,0

102,0

79,4

35,0 50,0 67,0 35,0

66,7

Батареи для фонарей

Р599616 0

991|6,0

I 102,0

1 125,4

167,0

1 135,7

67,0

72,2

Батареи для

R1585

А0300

РР8

«электро

7,5

7,2

6,0

пастуха»

182,4

196,8

193,7

200,8

198,4

65,1

96,8

51,6

Батареи' для

СП

часов на 1,5

транзисторах

26,2 | 50,0

1

Батареи для

С7|

РРЗ-С|

калькуляторов

1,5114,5 I

9,0J|

48,5 |

26,5 |

17,5

Батарея для

U14|

газовых з

1,5 |

ажягалок

51,2 |

109,5 |

1

Батареи для

SP2

No.8

SP11

800

U16

1289

освети тел

' 1,5

3,0

1,5

3,0

1,5

4,5

ьных приб

34,2

21,5

26,2

10,5

оров

61,8 74,0 50,0 81,0 45,0

67,0

68,3

62,0

36,5

22,0

1

Данные об изготовляемых этой фирмой сухих угольно-1 цинковых элементах и батареях напряжением от 1,5 до 90 Bl приведены в табл. 2.10.

Crompton Vidor, Великобритания.*

' Фирма Crompton Vidor изготавливает сухие элементы. и батареи, которые могут быть использованы в радиоаппаратуре, для приведения в действие предупредительной дорожной.; сигнализации, для освещения, охранной и противопожарной, сигнализации. В качестве других примеров использования можно привести галетную батарею типа V22 напряжением.

15 В, специально разработанную для питания индуктивноемкостного генератора искры в электронной зажигалке, и источник высокого напряжения L120—1196, предназначенный для использования в масс-спектрометрах и других устройствах, где требуется стабильный и малошумящий источник высокого напряжения.

Батарея L12—1470 напряжением 12 В и массой ~1,14 кг рекомендуется для применения в охранной и противопожарной сигнализации, в переносных флюоресцентных осветителях, для приведения в действие небольших электродвигателей постоянного'тока, для питания переносных телевизионных приемников и электронных игрушек.

Батарея высокой мощности HP 992 напряжением 6 В изготавливается специально для использования в устройствах охранной сигнализации и имеет следующие отличительные черты:

большую мощность,

выводы с резьбой и гайками из изолирующего материала обеспечивают простоту и универсальность подсоединения к цепи,

в качестве конструкционных материалов использованы полимеры, что исключает протекание электролита и проникновение влаги внутрь элемента.

Эта батарея применяется в системах автоматической охраны, например в дверных замках, а также в спидометрах, морских переносных фонарях, игрушках и в качестве лабораторных источников тока.

Батарея L 12—150 напряжением 12 В и массой ~1,05 кг, согласно документации, обладает хорошей сохраняемостью. Внутренняя герметизация всего блока элементов препятствует проникновению влаги; батарея может быть использована в течение более длительного времени при повышенных значениях отбираемого тока. Она может быть применена в охран-, ных и противопожарных системах, переносных флюоресцентных фонарях, для питания небольших электродвигателей постоянного тока, телевизионных переносных приемников и игрушек.

VARTA, ФРГ

Типы батарей, выпускаемых фирмой VARTA, представлены в табл. 2.11. Фирма изготавливает также хлористо-цин- ковые элементы напряжением 1,5 В (типа Super Dry 280—282). Выпускается также дисковый угольно-цинковый элемент типа 246 напряжением 1,5 В.

Yuasa, Япония

Фирма Yuasa производит две серии угольно-цинковых сухих элементов: Golden G Hi Capacity и Standard Diamond. 3 табл. 2.12 приведены марки выпускаемых батарей обеиз^

74

Глава ■

Таблица 2.11. Угольно-цинковые сухие элементы t

батареи фирмы VARTe

Источники тока

Напря женне.

В

Эквивалентный тнп Eveready (см. табл. 2.4)

Источники тока

Напряжение. В

Эквивалент-‘Я

НЫЙ тип Eveready - (см. табл. 2.4)

Обычные, средней мощности (SP)

245

1,5

023■

211 212* 213*

214

251 201

259

430 (PJ430)

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

4,5

3,0

6,0

U2 SP2 SP11 ин U12 1289 No.8 996 (PJ996)

434 74, 72* 28 29*

438* 439*

489

6,0 15,0 22,5

9,0 9,0 9,0 9,0 9,0

РХ23 Я

В154 Я

В122 ■ РР6 я РР4 Я РРЗ Я РР9 Я РР7

Высокой мощности (HP)

232*

233*

1,5

1,5

НР2

НР11

Для болыщ

222 *

х разрядны

1,5

1,5

X токов

244

1,5

HP 7

236

239

1,5

HP16 Я

* В стальной оболочке.

Таблица 2.12. Угольно-цинковые сухие элементы фирмы Yuasa

Источники тока

0 § X я

Размеры, мм

Материал оболочки

мэк

Эквивалентные батареи .,

s

3

о

5

пЗ у 2.23 й2с

Ever Ready ]

(BEREC) 1

Стандартная серия Diamond

UM-1

UM-2

UM-3 006P

1,5

1,5

1,5 9,0

33

26

14

17

60

49

50

49

Металл » Бумага Металл

R20

R14

R6 6F22

2D 1С

7R 1604

950

935

915

216

U2, PLU2j инЯ

U12I

РРЗ1

Hi Capacity Golden G (с повышенной емкостью)

SUM 1G SUM-2G SUM-3G SUM-4G

1,5

1,5

1,5

1,5

33

26

14

10

60

49

50

44

Металл

Бумага

R20 R14 R6 R03

13

14

15

400

1050

1035

1015

912

HP2, PP12 3 HP11, PP13 H97, PP14 1 U16 1

Угольно-цинковые элементы 75 серий, их аналоги, выпускаемые фирмами Union Carbide, BEREC, а также эквивалентные батареи типа Ray-0-Vac.

На рис. 2.8 дано сравнение времени наработки в различных условиях эксплуатации стандартного элемента UM-1 и элемента SUM-1 G Hi Capacity производства фирмы Yuasa.

Режим использования

Устройства,в которых используются элементы ^^g^1 )Q

Непрерывный разряд

Транзисторный|/////////////7ТлЮ0%|00по/

радиоприемникI,220 А

Магнитофонl^^^^^^2^^^^^ZZZ^^

электромотором£^^^^=^180%

Прерывистый разряд ■

Карманный фонарик Транзисторный радиоприемник Магнитофон

^222222222222222

'22222222222222222

'2222222222222222,

«2—,««

1100%

—1150%

1100%

1140 %

Электробритва

Игрушки с

электромотором

Рис. 2.8. Сравнение времени наработки угольно-цинковых элементов стандартной серин производства фирмы Yuasa и серии Hi Capacity при одинаковых размерах элементов. (Срок службы элемента UM-1 принят за 100 %.)

Видно, насколько длительность работы второго из указанных элементов больше, чем длительность работы первого при использовании в устройствах с непрерывным и прерывистым отбором тока.

Описанные в этой главе типы угольно-цинковых батарей являются лишь отдельными представителями многочисленных типов источников тока, выпускаемых разными, в том числе и не упомянутыми здесь фирмами.

3

ЩЕЛОЧНЫЕМАРГАНЦЕВО-ЦИНКОВЫЕЭЛЕМЕНТЫ

Основное преимущество щелочных марганцево-пинковых элементов по сравнению со стандартными угольно-цинковыми элементами проявляется при использовании их в качестве мощных источников тока. Рассматриваемые здесь элементы удовлетворяют все возрастающую потребность в источниках энергии, способных работать при больших величинах отбираемого тока. (Промышленное производство щелочных марганцево-цинковых элементов удалось освоить только начиная с 1960 г.)

Щелочные марганцево-цинковые элементы отличаются малой поляризуемостью электродов. Они очень хорошо работают в режимах с непрерывным отбором тока и с отбором больших токов и имеют явное преимущество перед угольно- цинковыми батареями по такому параметру, как отношение удельной емкости к стоимости единичного элемента. Щелоч-. ные марганцево-цинковые элементы, а также ртутные эле-( менты (о них речь пойдет в гл. 4) превосходят угольно-цин-) ковые батареи и по времени работы.

Щелочные марганцево-цинковые сухие батареи и элементы! производятся различными фирмами как в виде первичных- элементов, так и в перезаряжаемых вариантах. Перезаряд жаемые щелочные батареи выпускает, например, фирма! Union Carbide (см. вышеупомянутую книгу Т. Кромптона), i

Можно считать, что в устройствах, где не предъявляется: особых требований к стабильности напряжения и размерам) источника питания, предпочтительнее применять щелочные; марганцево-цинковые батареи, а не более дорогие ртутные.) Оба этих вида батарей обладают хорошей сохраняемостью,] их конструкция обеспечивает удаление газообразных про-* дуктов саморазряда, а коррозия цинкового электрода сни-j жена. Стабильность напряжения у щелочных батарей (но-]

минальное значение составляет 1,5 В на элемент) ниже, чем у ртутных, однако все же выше, чем у угольно-цинковых батарей. Щелочные марганцево-цинковые батареи способны обеспечивать большие токи в течение длительных промежут

ков времени, что дает возможность использовать их в устройствах с большими пиковыми нагрузками. Они могут успешно

Рис. 3.1. Типичная характеристика сохраняемости щелочных марганцево- пииковых элементов. (Элемент типа MN 1500, режим испытаний — разряд на сопротивление 25 Ом при 20 °C.)

Щелочные марганцево-цинковые батареи могут храниться в течение 30 мес без существенного уменьшения первоначальной емкости. Например, после 12-месячного хранения при 20 °C эти батареи способны обеспечить более 92% первоначальной емкости. Лучшие из батарей этого типа сохра- няюд ~80% первоначального значения емкости после четырех лет хранения при 20 °C. Типичная характеристика сохраняемости марганцево-цинковых батарей приведена на рис. 3.1.

Щелочные марганцево-цинковые батареи и элементы выпускаются в цилиндрических и дисковых модификациях. Внутренние стаканчики и внешние цилиндрические оболочки не участвуют в электрохимических реакциях, происходящих в элементе. В элементах цилиндрической конструкции положительный вывод имеет форму цилиндрического выступа (выдавки) в металлической шайбе, контактирующей с деполяризатором через стальную оболочку, в которую деполяризатор запрессован. Деполяризатор (катод) представляет собой спрессованную смесь двуокиси марганца и графита. В качестве электролита используется раствор КОН. В больших по

размеру элементах цилиндрического типа отрицательный по люс в нижней части элемента соединен с цинковым анодом (имеющим большую площадь поверхности) при помощи то кового коллектора. Такая конструкция обеспечивает большую^

Цельная t крышка (+)Цельная t крышка (+)Металлическая шайбаМеталлическая шайбаКорпус, стальКорпус, стальСепаратор, нетканый.; материалСепаратор, нетканый.; материал, КатоЗ.(8вуокись марганца иЭрУ, КатоЗ.(8вуокись марганца иЭрУВнешнееЗно (-)ВнешнееЗно (-)Внешняя оболочкаВнешняя оболочкаИзолятор картонИзолятор картонЗаклепка латуньЗаклепка латуньПрижимная пружинаПрижимная пружинаУплотнение, нейлонУплотнение, нейлонМеталлическая распоркаМеталлическая распоркаВнутреннее дно элемента стальВнутреннее дно элемента стальЭлектролитНОНЭлектролитНОНТоковый коллектор, латунь АнодТоковый коллектор, латунь АнодИзолирующая трубкаИзолирующая трубка

Цельная t крышка (+)

Цельная t крышка (+)

Металлическая шайба

Металлическая шайба

Корпус, сталь

Корпус, сталь

Сепаратор, нетканый.; материал

Сепаратор, нетканый.; материал

, КатоЗ.(8вуокись марганца иЭрУ

, КатоЗ.(8вуокись марганца иЭрУ

Внешнее

Зно (-)

Внешнее

Зно (-)

Внешняя оболочка

Внешняя оболочка

Изолятор картон

Изолятор картон

Заклепка латунь

Заклепка латунь

Прижимная пружина

Прижимная пружина

Уплотнение, нейлон

Уплотнение, нейлон

Металлическая распорка

Металлическая распорка

Внутреннее дно элемента сталь

Внутреннее дно элемента сталь

Электролит

НОН

Электролит

НОН

Токовый коллектор, латунь Анод

Токовый коллектор, латунь Анод

Изолирующая трубка

Изолирующая трубка

Рис. 3.2. Конструкция щелочнорр марганцево-циикового элемента производства фирмы Union Carbide.

Анод выполняется из порошкообразного цннка. Внешнняя оболочка изготавливается из луженой стали; на оболочку наносятся надпись литографским способом. Прижимная пружина изготавливается из пружинной стали с гальваническим покрытием, внешнее дно — из стали с гальваническим покрытием. Изолирующая трубка выполняется из крафт-бумаги с полиэтиленовым покрытием. Для изготовления крышки с положительным выводом служит сталь с гальваническим покрытием.

плотность тока в расчете на единицу объема активных материалов. Цилиндрические элементы снабжаются внешней металлической оболочкой, которая электрически изолирована от внутреннего стаканчика.

марганцево-цинковогомарганцево-цинковогоэлемент отличаетсяэлемент отличаетсяТипичная конструкция щелочного элемента показана на рис. 3.2. Этот

марганцево-цинкового

марганцево-цинкового

элемент отличается

элемент отличается

угольно-цинкового элемента прежде всего тем, что в качестве электролита вместо раствора хлористого аммония или хлористого Цинка используется раствор сильной щелочи. Двумя основными отличительными особенностями щелочного марганцево-цинкового элемента являются: сильно спрессованный катод из двуокиси марганца, находящийся в контакте

со стальным стаканчиком, который служит в качестве катодного токового коллектора, и цинковый анод с сильно развитой поверхностью, находящейся в контакте с электролитом. Эти особенности в сочетании с использованием высокоэлектропроводного раствора КОН обеспечивают характерные для этих батарей очень низкое значение внутреннего сопротивления, малый импеданс и большую разрядную емкость. Элементы загерметизированы и заключены в стальные оболочки. Емкость в ампер-часах остается относительно постоянной в широком интервале величин отбираемого тока и при различных графиках нагрузки.

со8 ж О) 5Е к о. с to жсо8 ж О) 5Е к о. с to жРис. 3.3. Характеристика щелочной марганцево-цинковой батареи (элемент типоразмера D) при непрерывном разряде на постоянный резистор.Рис. 3.3. Характеристика щелочной марганцево-цинковой батареи (элемент типоразмера D) при непрерывном разряде на постоянный резистор.

со

8 ж О) 5Е к о. с to ж

со

8 ж О) 5Е к о. с to ж

Рис. 3.3. Характеристика щелочной марганцево-цинковой батареи (элемент типоразмера D) при непрерывном разряде на постоянный резистор.

Рис. 3.3. Характеристика щелочной марганцево-цинковой батареи (элемент типоразмера D) при непрерывном разряде на постоянный резистор.

Напряжение щелочных марганцево-цинковых элементов стандартных типоразмеров N, AAA, АА, С и D равно 1,5 В. Выпускаются также батареи напряжением до 9 В при различных значениях емкости. Напряжение щелочного марган- цево-цинкового элемента под нагрузкой постепенно падает по мере разряда (рис. 3.3).

Одно из свойств щелочных марганцево-цинковых элементов аналогично свойству угольно-цинковых элементов: расчетное время работы (в часах) тем выше, чем ниже конечное напряжение. Следует добиваться как можно более низкого конечного напряжения, для того чтобы полностью использовать высокую энергию, содержащуюся в элементах этого типа. Разрядная емкость остается относительно постоянной при различных графиках разряда. Изменение величины отбираемого тока меньше влияет на отдаваемую емкость, чем в случае угольно-цинковых элементов. Элементы и батареи изготавливаются с величиной емкости от нескольких сотен миллиампер-часов до десятков ампер-часов, причем конкретное значение емкости зависит от отбираемого тока и конечного напряжения.

Щелочные марганцево-цинковые батареи предназначены для использования в устройствах, где требуются источники

питания большой мощности или источники, имеющие более длительное время работы по сравнению с угольно-цинковыми батареями. Полный запас энергии щелочных марганцево-цинковых батарей на 50—100 % превышает запас энергии обычных угольно-цинковых батарей тех же размеров. Удельная энергия элементов различных типов производства фирмы Union Carbide превышает удельную энергию угольно-цинковых элементов тех же размеров. У обычных угольно-цинковых батарей при работе в режиме с отбором большого токд^

Рис. 3.4. СравнениеРис. 3.4. Сравнение

Рис. 3.4. Сравнение

Рис. 3.4. Сравнение

разрядных характеристик щелочного двуокисномарган-: цевого и угольно-цинкового элементов типоразмера D в режиме непре^ рывного разряда на постоянный резистор при начальном токе 500 мА И 21 °C. 1

или при непрерывном разряде в тяжелых режимах коэффициент использования активных материалов настолько ухудшается, что только небольшая доля содержащегося в них запаса энергии может быть извлечена и использована. Основное преимущёство щелочных марганцево-цинковых батарей заключается именно в высокой мощности при разряде в непрерывном или тяжелом режиме, когда угольно-цинко- вые батареи перестают удовлетворять предъявляемым к источнику питания требованиям. При определенных условиях щелочные марганцево-цинковые батареи обеспечивают в семь раз большую длительность работы, чем стандартные угольно- цинковые батареи. Разрядные характеристики этих двух типов батарей приведены на рис. 3.4.

Хотя щелочные марганцево-цинковые батареи по своим техническим характеристикам превосходят угольно-цинковые при любых режимах работы, может оказаться, что в экономическом отношении они не будут иметь преимуществ в режимах с отбором малого тока, при прерывистом разряде .или в комбинированном режиме. Например, при прерывистом разряде токами ниже ~300 мА щелочной марганцево-цинко- вый элемент типоразмера D, хотя и обладает очень хорошими

техническими характеристиками, теряет экономические преимущества перед угольно-цинковым элементом.

Щелочные марганцево-цинковые первичные батареи идеально приспособлены для использования во многих типах аппаратуры с батарейным питанием. В качестве примера можно указать следующие приборы и устройства: фонари повышенной мощности; транзисторные радиоприемники, в частности с большим потреблением тока; электробритвы; электронные фотовспышки с преобразователем, питающимся от низковольтной батареи; кинокамеры; фотовспышки с питанием от высоковольтной батареи; радиоуправляемые модели самолетов и судов; систему зажигания (в двигателях моделей самолетов); игрушки; кассетные магнитофоны; любые другие устройства, где требуется длительный разряд с отбором большого тока.

Более того, характеристики этих батарей таковы, что становится возможным создание устройств, появление которых до недавнего времени казалось нереальным из-за отсутствия подходящего источника энергии.

В радиоприемниках щелочные марганцево-цинковые батареи служат обычно вдвое дольше, чем стандартные уголь- но-цинковые батареи. В игрушках с батарейным питанием марганцево-цинковые батареи работают иногда в семь раз дольше, чем угольно-цинковые. Щелочные марганцево-цинковые батареи являются превосходным источником питания для фотовспышек. Они не только способны отдавать большие токи, но и обладают более высоким запасом энергии, чем стандартные угольно-цинковые батареи, предназначенные для питания фотовспышек. В некоторых устройствах электронных фотовспышек используется преобразователь с транзисторным или механическим прерывателем для преобразования постоянного низкого напряжения в высокое, необходимое для заряда конденсатора фотовспышки. Отбираемые при этом токи оказываются на пределе возможностей даже Для сильноточных батарей, предназначенных для фотовспышек. Щелочные марганцево-цинковые батареи обеспечивают и достаточно короткое время между двумя последовательными разрядами, и увеличение в 2—3 раза количества разрядов фотовспышки по сравнению с угольно-цинковыми батареями, служащими для той же цели, или угольно-цинковыми батареями общего назначения. Такое улучшение характеристик стало возможным благодаря необычной конструкции элемента, которая обеспечивает очень низкое внутреннее сопротивление, позволяющее отбирать энергию более интенсивно по сравнению со стандартным угольно-цинковым элементом.

Таблица 3.1. Характеристики щелочных марганцево-цинковых элементов

и батарей типа Eveready, производимых фирмой Union Carbide

Рекомен-

Обозна-

Обозначение,

Коли-

Сопро-

Марка элемента

дуемый диапазон

чение согласно

Напряжение,

Масса,

Объем,

qeCTBO

Режим

Начальный

тивле-

Ожидаемое время работы при 21 °C до достижения

Вы-

Длина,

(батареи)

разряда. мА

стандарту ANSI

принятое мэк

в

г

см3

ТОВ в батарее

ч/деиь

ток, мА

рузки, Ом

конечного напряжения,

мм

мм

ЕРХ825 (дисковый)

0,8 В 1,2 В

0-10

—

1,5

6,9

2,0

1

Непрерывный

. 10,0

150

177

5,79

22,9

0,75 В 0,9 В

Е90 (цнлнндриче-

0—85

—

-г

1,5

9,9

2,8

1

16

6,0

250

—,120

11,7

30,2

ский)

4

37,5

40

21 . z 180

Е189(цнлиндрнче-

0-85

—

1,5

н,з

4,4

1

16

10,0

150

0,9 В

83

27,6

14,3

ский)

Е92 (цнлнндриче-

0—175

4 ,

12,0

250

63

0,75 В 1,1 В

L30

—

1,5

11,3

3,29

1

24

150,0

4

222

44,3

10,4

скнй)

Е91 (цнлиндрнче-

4

37,5

40

25' 22

0,75 В 0,8 В 0,9 В 1,0 В

0—250

L40

LR6

1,5

21,3

7,19

1

24

0,25

6000

280 дней ’225 дней

50,0

14,3

ский)

Е93 (цнлиндрнче-

4

375,0

40

6051

0,8 В 1,10 В 1,2 В

0—480

L70

LR14

1,5

62,4

24,9

2

24

15,0

100

380295205

ский)

24 •

1500,0

1

ПО0,4—

4

18,0

83,3

300260170

4

60,0

25

927842

А595 н Е95 (ци-

0—650

L90

LR20

1,5

128,0

52,0

1

24

10,0

150

0,8 В 1,0 В 1,2 В

1150910700

лнндрнческий)

3000,0

0,5

1,40,2-

ЕРХЗО (дисковый)

0—10

—

—

3,0

14,3

5,0

2

Непре-

10,0

300

1,6 В 2,4 В

177

рывный

532 (цнлнндриче-

0—70

—

3,0

22,7

7,3

2

4

20,0

150

1,8 В

35

ский)

60,0

50

10

538 (цилиндрический)г

0-10

—

—

4.5

12,8

.6,6

3

Непре-

. 18,0

250

2,5 В

7,5

рывный

2,7 В

80

523 (цнлнндриче-

0-70

—

4,5

33,2

11,0

3

4

9,0

500

скнй)

60,0

75

10

531 (цнлиндрнче-

0-70

——

4,5

35,4

11,0

3

4

9,0

500

2,7 В 80

ский)

60,0

75

10

537 (цйлнндрнче- скнй)

539 (цилнндриче-

0-10

—

—

6,0

14,2

3,3

4

Непрерывный

2,5

2400

3,6 В.

31

3,3 В 4,6 В

0-100

■—

—

6,0

31,0

16,4

4

4

18,0

333

30,518,3

ский)

1/2

60,0

100

8,74

520 (прямоуголь-

180,0

33,3

2,30,6

3,2 В 4,0 В 4,4 В

0—1300

—•

—

6,0

1130,0

883,0

4

24

30,0

200

775560505

ный)

522 (прямоуголь-

3000,0

2

52,8 0,6

4,2 В 5,4 В

0-100

—

—

9,0

45,0

21,0

6

4

18,0

500

3328

ный)

. - -

1/2

60,0

150

99

я X Ея X ЕТемпература, еСВнутреннее сопротивление, Ом210,1800,24—6,70,31—17,8.0,46-28,90,74-401,14Температура, еСВнутреннее сопротивление, Ом210,1800,24—6,70,31—17,8.0,46-28,90,74-401,14Таблица 3.2. Влияние температуры на внутреннее сопротивление элемента типа Eveready напряжением 1,5 В (Е93) производства Union CarbideТаблица 3.2. Влияние температуры на внутреннее сопротивление элемента типа Eveready напряжением 1,5 В (Е93) производства Union CarbideЕЕ1201201001008080ВОВОНагрузка: з ОмНагрузка: з Ом4040График разряОа: 24 ч/Зень Конечное напр.: 1,0 ВГрафик разряОа: 24 ч/Зень Конечное напр.: 1,0 В2020ООТемпература, °CТемпература, °C140 ^леМеИт 1,395 сеРми Eveready140 ^леМеИт 1,395 сеРми Eveready66 7166 71Начальный ток: 50 мАНагрузка: 30 ом■График разряОа:24 ч/ЗеиьКонечное напр.■; 1,0 ВНачальный ток: 50 мАНагрузка: 30 ом■График разряОа:24 ч/ЗеиьКонечное напр.■; 1,0 ВНачальный ток: 500 мАНачальный ток: 500 мА11?анцево5иинконН,Ие ТемпеРатУРы на длительность работы щелочных мар-1 UnionCarbide (за 100 напРяжением Ь5 В производства фирмы ; union uaroiae (за 100 /0 принято время наработки при 21 °C). I?анцево5иинконН,Ие ТемпеРатУРы на длительность работы щелочных мар-1 UnionCarbide (за 100 напРяжением Ь5 В производства фирмы ; union uaroiae (за 100 /0 принято время наработки при 21 °C). I

я X Е

я X Е

Температура, еС

Внутреннее сопротивление, Ом

21

0,18

0

0,24

—6,7

0,31

—17,8

.0,46

-28,9

0,74

-40

1,14

Температура, еС

Внутреннее сопротивление, Ом

21

0,18

0

0,24

—6,7

0,31

—17,8

.0,46

-28,9

0,74

-40

1,14

Таблица 3.2. Влияние температуры на внутреннее сопротивление элемента типа Eveready напряжением 1,5 В (Е93) производства Union Carbide

Таблица 3.2. Влияние температуры на внутреннее сопротивление элемента типа Eveready напряжением 1,5 В (Е93) производства Union Carbide

Е

Е

120

120

100

100

80

80

ВО

ВО

Нагрузка: з Ом

Нагрузка: з Ом

40

40

График разряОа: 24 ч/Зень Конечное напр.: 1,0 В

График разряОа: 24 ч/Зень Конечное напр.: 1,0 В

20

20

О

О

Температура, °C

Температура, °C

140 ^леМеИт 1,395 сеРми Eveready

140 ^леМеИт 1,395 сеРми Eveready

66 71

66 71

Начальный ток: 50 мА

Нагрузка: 30 ом

■График разряОа:24 ч/Зеиь

Конечное напр.■; 1,0 В

Начальный ток: 50 мА

Нагрузка: 30 ом

■График разряОа:24 ч/Зеиь

Конечное напр.■; 1,0 В

Начальный ток: 500 мА

Начальный ток: 500 мА

1

1

?анцево5иинконН,Ие ТемпеРатУРы на длительность работы щелочных мар-1 UnionCarbide (за 100 напРяжением Ь5 В производства фирмы ; union uaroiae (за 100 /0 принято время наработки при 21 °C). I

?анцево5иинконН,Ие ТемпеРатУРы на длительность работы щелочных мар-1 UnionCarbide (за 100 напРяжением Ь5 В производства фирмы ; union uaroiae (за 100 /0 принято время наработки при 21 °C). I

8585Щелочные марганцево-цинковые еле менты

85

85

ЩЕЛОЧНЫЕ МАРГАНЦЕВО-ЦИНКОВЫЕ БАТАРЕИ

ПРОИЗВОДСТВА ФИРМЫ UNION CARBIDE

Подробные характеристики элементов и батарей типа Eveready напряжением 1,5—9 В, выпускаемых фирмой Union Carbide, приведены в табл. 3.1, куда включены также оценочные данные о длительности работы этих батарей при 21 °C. Влияние рабочей температуры на внутреннее сопротивление этих батарей (на примере батарей Е93 напряжением 1,5 В) показано в табл. 3.2.

Рис. 3.5 дает представление о влиянии рабочей температуры на длительность работы трех элементов напряжением 1,5 В типа Eveready. Из рисунка следует, что понижение температуры от 21 до —2 -Г- +4 °C уменьшает достижимую длительность работы примерно вдвое.

ЩЕЛОЧНЫЕ МАРГАНЦЕВО-ЦИНКОВЫЕ БАТАРЕИ

ПРОИЗВОДСТВА ФИРМЫ MALLORY

Подробные данные обо всей серии батарей Duracell фирмы Mallory, включая время работы и импеданс, приведены в табл. 3.3. Эти батареи имеют емкость от 300 до 10 000 мА-ч. На рис. 3.6 и 3.7 даны типичные разрядные характеристики всей серии элементов и батарей Duracell, охватывающей интервал напряжений 1,5—9,0 В, а на рис. 3.8 и 3.9 показано влияние сопротивления нагрузки на длительность работы при 20 °C.

Различные фирмы — изготовители батарей выпускают под собственными названиями щелочные марганцево-цинковые батареи, которые на поверку оказываются одинаковыми. Приводимая на стр. 92 таблица иллюстрирует это положение, касающееся фирм Mallory, VARTA и BEREC.

Таблица 3.3. Характеристики щелочных марганцево-цинковых сухих эле

Марка элемента (батареи)

Обоз-

прння мэк

са

X

Масса,

Объем, см3

2

И

O'O й< и

Емкость при 20 °C, мА'Ч

РХ825 (дисковый)

LR53

1,5

7

2,4

1

300, отдается до до-

стижения 0,8 В при Rh = 430 Ом

MN9I00 (цилиндрический)

LR1

1,5

9,6

3,1

1

700, отдается до достижения 0,8 В при R„ = 83 Ом

MN2400 (цилиндрический)

LR03

1,5

, 13

3,6

1

800, отдается до достижения 0,8 В при Rh = 83 Ом

MN1500 (цилинд-' рический)

LR6

1,5

23

7,4

1

1800, отдается до достижения 0,8 В

при RH = 50 Ом

MN1400 (цилиндрический)

LR14

1,5

65

26

1

5 500, отдается до | достижения 0,8 В ] при RB = 15 Ом 1

MN1300 (цилиндрический)

LR20

1,5

123

53

1

10 000, отдается до 1 достижения 0,8 В 1 при Rh = 5 Ом 1

9К62 (цилиндрический)

—1

3,0

21

7,5

2

580, отдается до до- ■ стижения 1,6 В при ,я RH = 5 Ом ]

ментов и батарей серии Duracell производства фирмы Mallory

Время работы при 20 °C ири нижеуказанных условиях

1

начальный ток.

мА

сопротивление нагрузки №)•

Ом

время работы до достижения конечного

напряжения, ' ч

Высота, мм

Ширина, мм

Среднее значение импеданса после 15%-ного разряда на резистор, Ом

Сопро- тивле-

стора. Ом

8,3

2,9

150

430

0,8 В 32

100

1,0 15 .50

В

5,9

23

50

15

10

25

83

125

0,8 В

13

47

.68

1,0 10 39 60

В

30,2

4,5

0,7 при 10 Гц 0,6 при 1 000 Гц

0,4 при 100 000 Гц

83

50

25

15

25

60

83

0,8 В

18

35

57

1,0 13 28 48

В

44,5

10,5

0,8 при 10 Гц 0,6 при 1 000 Гц

0,4 при 100 000 Гц

83

416

250

125

3

5

10

0,8 В 3 5,5

12,5

1,0

1

3

10

В

49

14,5

0,5 при 10 Гц 0,4 при 1 000 Гц

0,4 при 100 000 Гц

25

416

125

50

3

10

25

0,8 В

10

50

125

1,0

8

40

117

В

48,5

26,2

0,4 при 10 Гц 0,3 при 1 000 Гц

0,2 при 100 000 Гц

15

416

250

3

5

0,8 В

24

42

1,0

17

34

В

61,5

34,2

0,3 при 10 Гц 0,2 при 1 000 Гц

0,2 при 100 000 Гц

5

50

25

10

50

100

250

1,6 В

10

19

50

2,0

8

16

46

В

45,3

19,3

1,2 при 10 Гц 0,3 при 1 000 Гц

0,5 при 100 000 Гц

170

Марка элемента (батареи)

Обоз

ике, приня

тое

МЭК

са

i

X

Масса, г

Объем, см3

в о

К 0) 3

8 «и о £ У S

^ 03

Емкость при 20 "С, мА-ч

РХ24 (исполнение В)

_

3,0

22

■ 7 -

2

580, отдается до достижения 1,6 В при RH = 166 Ом

РХ19/21 (цилиндрический) исполнения А и В

—

4,5

РХ19.32

РХ21.33

РХ19.13

РХ21.10

3

580, отдается до достижения 2,4.В при RH = 250 Ом

7К67 (прямоугольный)

—

6,0

34

15

4

500, отдается до достижения 3,2 В при Rh = 250 Ом

5К65 (прямоугольный)

9,0

64

21,3

6

500, отдается до достижения 4,8 В при R„ = 375 Ом

5К69 (прямоугольный)

9,0

63

21,5

6

500, отдается до достижения 4,8 В при Ra - 375 Ом -

MN1604 (прямоугольный)

—

9,0

51

21 .

6

500, отдается до достижения 4,8 В при RH = 750 Ом

Продолжение табл. 3.3

Время работы при 20 °C при нижеуказанных условиях

Высота, мм

Ширина, мм

Среднее значение импеданса после 15%-иого разряда иа резистор, Ом

Сопротивление резистора. Ом

начальный ток.

сопро- тивле-

рузки (*н)'

Ом

время работы до достижения 'Конечного напряжения, ч

25

15

100

166

1,6 в

■ 20

43

2,0 В

11

30

42,4

16,9

—

25

15

150

250

- 2.4 В

20

42

3,0 В

11

30

РХ19, РХ21,

>0,3 16,9

50 16,8

—

50

25

10

100

200

500

°2 В

П

23

50

4.0 В

8

16

42

48,3X35,6X9,0

3,2 при 10 Гц

1,3 при 1 000 Гц 0,9 при 100 000 Гц

300

50

25

10

150

300

750

4,8 В

10

20

. 59

6,0 В

8

16

42

125,7X19,3X7,0

3,5 при 10 Гц 2,0 при 1 000 Гц

1,4 при 100 000 Гц

500

50

25

10

150

300

750

48 В

10

20

50 .

6,0 В

8

16

42

48,2X51,0X9,0

3,5 при 10 Гц

2,0 при 1 000 Гц

1,4 при 100 000 Гц

500

50

25

10

150

300

750

4,8 В

10

20

50"

6,0 В

8

18

42

48,5X26,5X17,5

3,5 при 10 Гц

2,0 при 1 000 Гц

1,4 при 100 000 Гц

500

Исполнение

Рис. 3.6. Типичные разрядные характеристики щелочных марганцево-цин-^ ковых элементов напряжением 1,5 В серии Duracell производства фирмы= Mallory. ]

Рис. 3.6 (продолжение).

9292Глава jГлава jЭлементMallory (Duracell)VARTABEREC•1,5 ВРХ825, дисковыйPX825MN 15007244MN1500MN 13007232MN1300MN24007239MN2400MN 14007233MN 1400MN9100—MN91003 ВPX2473014,5 ВPX217251PX197251—ЭлементMallory (Duracell)VARTABEREC•1,5 ВРХ825, дисковыйPX825MN 15007244MN1500MN 13007232MN1300MN24007239MN2400MN 14007233MN 1400MN9100—MN91003 ВPX2473014,5 ВPX217251PX197251—50502D2D3D3D40401,81,61,81,6Рис. 3.7. Типичные разрядные характеристики щелочных марганцево-цин- к<№ых батарей напряжением 3 В серии Duracell производства фирм Mallory.Рис. 3.7. Типичные разрядные характеристики щелочных марганцево-цин- к<№ых батарей напряжением 3 В серии Duracell производства фирм Mallory.Р„. ЭЛ т—е »Р«"Р"^^Р„. ЭЛ т—е »Р«"Р"^^»»»««“«— “*'"-»»»««“«— “*'"-лением.лением.

92

92

Глава j

Глава j

Элемент

Mallory (Duracell)

VARTA

BEREC

•

1,5 В

РХ825, дисковый

PX825

MN 1500

7244

MN1500

MN 1300

7232

MN1300

MN2400

7239

MN2400

MN 1400

7233

MN 1400

MN9100

—

MN9100

3 В

PX24

7301

4,5 В

PX21

7251

PX19

7251

—

Элемент

Mallory (Duracell)

VARTA

BEREC

•

1,5 В

РХ825, дисковый

PX825

MN 1500

7244

MN1500

MN 1300

7232

MN1300

MN2400

7239

MN2400

MN 1400

7233

MN 1400

MN9100

—

MN9100

3 В

PX24

7301

4,5 В

PX21

7251

PX19

7251

—

50

50

2D

2D

3D

3D

40

40

1,8

1,6

1,8

1,6

Рис. 3.7. Типичные разрядные характеристики щелочных марганцево-цин- к<№ых батарей напряжением 3 В серии Duracell производства фирм Mallory.

Рис. 3.7. Типичные разрядные характеристики щелочных марганцево-цин- к<№ых батарей напряжением 3 В серии Duracell производства фирм Mallory.

Р„. ЭЛ т—е »Р«"Р"^^

Р„. ЭЛ т—е »Р«"Р"^^

»»»««“«— “*'"-

»»»««“«— “*'"-

лением.

лением.

Щелочные марганцево-цинковые батареи выпускают другие фирмы, в том числе фирма Crompton Vidor.

3,2 3,0 со 2,8

5 2,4 к 2,2

ЩЕЛОЧНЫЕ МАРГАНЦЕВО-ЦИНКОВЫЕ БАТАРЕИ

ПРОИЗВОДСТВА ФИРМЫ CHLORIDE AUTOMOTIVE

Фирма Chloride Automotive выпускает щелочные марган- I цево-цинковые батареи напряжением от 1,5 до 9 В (серия [ Chloride Gold). Эти батареи могут храниться до двух лет, и, «

400400300300оо55200200Е &Е &10010020205 6 7 8 9 10 Время наработки, ч5 6 7 8 9 10 Время наработки, ч30 40 50 60 70 80 100Конечное напряжение^,6 В30 40 50 60 70 80 100Конечное напряжение^,6 В9КБ2, 500 мА-ч3009КБ2, 500 мА-ч300200200100100202060 70 80 90 100Конечное напряженней,6В 1.60 70 80 90 100Конечное напряженней,6В 1.о5 •*о5 •*30405 030405 0Время наработки при 2О’С,чВремя наработки при 2О’С,чОбозначение, принятое фирмойКод размераОбозначение типоразмера, принятоеНапряжение Вв СШАв ЯпониимэкMN1300MonoD• АМ 1LR 201,5MN1400BabyС■ АМ 2LR 141,5MN1500MigronАААМ 3LR 61,5MN2400Micro' ААААМ 4LR 031,5MN9100LadyNАМ 5LR 11,5MN1604——006 Р6LF 229,0Обозначение, принятое фирмойКод размераОбозначение типоразмера, принятоеНапряжение Вв СШАв ЯпониимэкMN1300MonoD• АМ 1LR 201,5MN1400BabyС■ АМ 2LR 141,5MN1500MigronАААМ 3LR 61,5MN2400Micro' ААААМ 4LR 031,5MN9100LadyNАМ 5LR 11,5MN1604——006 Р6LF 229,0Таблица 3.4. Щелочные марганцево-цинковые батареи фирмы Chloride AutomotiveТаблица 3.4. Щелочные марганцево-цинковые батареи фирмы Chloride Automotive3.4. ЩЕЛОЧНЫЕ МАРГАНЦЕВО-ЦИНКОВЫЕ БАТАРЕИ ПРОИЗВОДСТВА ФИРМЫ VARTA3.4. ЩЕЛОЧНЫЕ МАРГАНЦЕВО-ЦИНКОВЫЕ БАТАРЕИ ПРОИЗВОДСТВА ФИРМЫ VARTA

400

400

300

300

о

о

5

5

200

200

Е &

Е &

100

100

20

20

5 6 7 8 9 10 Время наработки, ч

5 6 7 8 9 10 Время наработки, ч

30 40 50 60 70 80 100

Конечное напряжение^,6 В

30 40 50 60 70 80 100

Конечное напряжение^,6 В

9КБ2, 500 мА-ч

300

9КБ2, 500 мА-ч

300

200

200

100

100

20

20

60 70 80 90 100

Конечное напряженней,6В 1.

60 70 80 90 100

Конечное напряженней,6В 1.

о

5 •*

о

5 •*

30405 0

30405 0

Время наработки при 2О’С,ч

Время наработки при 2О’С,ч

Обозначение, принятое фирмой

Код размера

Обозначение типоразмера, принятое

Напряжение В

в США

в Японии

мэк

MN1300

Mono

D

• АМ 1

LR 20

1,5

MN1400

Baby

С

■ АМ 2

LR 14

1,5

MN1500

Migron

АА

АМ 3

LR 6

1,5

MN2400

Micro

' ААА

АМ 4

LR 03

1,5

MN9100

Lady

N

АМ 5

LR 1

1,5

MN1604

—

—

006 Р

6LF 22

9,0

Обозначение, принятое фирмой

Код размера

Обозначение типоразмера, принятое

Напряжение В

в США

в Японии

мэк

MN1300

Mono

D

• АМ 1

LR 20

1,5

MN1400

Baby

С

■ АМ 2

LR 14

1,5

MN1500

Migron

АА

АМ 3

LR 6

1,5

MN2400

Micro

' ААА

АМ 4

LR 03

1,5

MN9100

Lady

N

АМ 5

LR 1

1,5

MN1604

—

—

006 Р

6LF 22

9,0

Таблица 3.4. Щелочные марганцево-цинковые батареи фирмы Chloride Automotive

Таблица 3.4. Щелочные марганцево-цинковые батареи фирмы Chloride Automotive

3.4. ЩЕЛОЧНЫЕ МАРГАНЦЕВО-ЦИНКОВЫЕ БАТАРЕИ ПРОИЗВОДСТВА ФИРМЫ VARTA

3.4. ЩЕЛОЧНЫЕ МАРГАНЦЕВО-ЦИНКОВЫЕ БАТАРЕИ ПРОИЗВОДСТВА ФИРМЫ VARTA

согласно технической документации, их длительность работ^ в пять раз выше, чем у угольно-цинковых батарей тех же га! баритов. Типы батарей этой серии приведены в табл. 3.4.

0 10

РХ24, 580 мА-ч

Рис. 3.9. Типичные характеристики щелочных марганцево-цинковых батй рей напряжением. 3 В серии Duracell производства фирмы Mallory прМ непрерывном разряде на нагрузку с постоянным омическим сопротивлЯ нием. - я

Фирма выпускает несколько серий щелочных марганцевД цинковых первичных батарей и дисковых элементов. ДискдЧ вые элементы имеют напряжение 1,5 В и емкость в интерЦ

вале 18—300 мА-ч. Напряжение цилиндрических батарей составляет 1,5—ЗОВ, а емкость 40—600 мА-ч (табл. 3.5). Основные устройства, в которых применяются эти батареи,— фотоаппараты, слуховые аппараты и карманные калькуляторы.

Фирма VARTA производит также щелочные марганцево- цинковые батареи напряжением 1,5 В, применяемые в калькуляторах (типы 4103 и 4106 со значениями емкости соответственно 800 и 1800 мА-ч), и батареи для калькуляторов типа Е-Block напряжением 9 В (тип 4122); цилиндрические щелочные марганцево-цинковые батареи напряжением 1,5 В и емкостью 600 мА-ч (типы 4001 и 4003); серию цилиндрических щелочных марганцево-цинковых батарей Super Energy напряжением 1,5 В [типы 4001] (типоразмер N), 4003 (типоразмер ААА), 4006 (типоразмер АА), 4014 (типоразмер С), 4020 (типоразмер D)] и 9 В (батарея Е-В1оск, тип 4022); высокоэффективные щелочные марганцево-цинковые батареи, рассчитанные на большие нагрузки, напряжением 1,5 В [типы 2606 (типоразмер АА), 2614 (типоразмер С), 2620 (типоразмер D)] и 9 В (типоразмер 3022). Выпускаются также стандартные батареи с повышенным сроком службы напряжением 1,5 В [типы 1006 (типоразмер АА), 1014 (типоразмер С), 1020 (типоразмер D)], 3 В [тип 1010] и 4,5 В [тип 1012]. Л

ЩЕЛОЧНЫЕ МАРГАНЦЕВО-ЦИНКОВЫЕ БАТАРЕИ

ПРОИЗВОДСТВА ФИРМЫ DURACELL EUROPE

Эта фирма производит следующие типы щелочных марп цево-цинковых батарей:.

1,5 В1,5 В1,5 В9 В1,5 В1,5 В1,5 В1,5 В1,5 В9 В1,5 В1,5 В99639963в в в вв в в вМаркаЕмкость п 20 ° С, мАЦилиндрическаяMN130010 000MN14005 500MN15001 800ПрямоугольнаяMN1604500»MN2400800ЦилиндрическаяMN9100650Прямоугольная5К654005К694007К67400Цилиндрическая9К62400МаркаЕмкость п 20 ° С, мАЦилиндрическаяMN130010 000MN14005 500MN15001 800ПрямоугольнаяMN1604500»MN2400800ЦилиндрическаяMN9100650Прямоугольная5К654005К694007К67400Цилиндрическая9К62400ччБолее в табл.Более в табл.подробные данные об этихподробные данные об этихбатареях можно най-jбатареях можно най-j3.3 для соответствующих типов батарей фирмД Mallory. Кроме того, фирма выпускает прямоугольные ба| тареи напряжением 4,5 В и емкостью 4400 мА-ч (тип- 1203).|3.3 для соответствующих типов батарей фирмД Mallory. Кроме того, фирма выпускает прямоугольные ба| тареи напряжением 4,5 В и емкостью 4400 мА-ч (тип- 1203).|

1,5 В

1,5 В

1,5 В

9 В

1,5 В

1,5 В

1,5 В

1,5 В

1,5 В

9 В

1,5 В

1,5 В

9

9

6

3

9

9

6

3

в в в в

в в в в

Марка

Емкость п 20 ° С, мА

Цилиндрическая

MN1300

10 000

MN1400

5 500

MN1500

1 800

Прямоугольная

MN1604

500

»

MN2400

800

Цилиндрическая

MN9100

650

Прямоугольная

5К65

400

5К69

400

7К67

400

Цилиндрическая

9К62

400

Марка

Емкость п 20 ° С, мА

Цилиндрическая

MN1300

10 000

MN1400

5 500

MN1500

1 800

Прямоугольная

MN1604

500

»

MN2400

800

Цилиндрическая

MN9100

650

Прямоугольная

5К65

400

5К69

400

7К67

400

Цилиндрическая

9К62

400

ч

ч

Более в табл.

Более в табл.

подробные данные об этих

подробные данные об этих

батареях можно най-j

батареях можно най-j

3.3 для соответствующих типов батарей фирмД Mallory. Кроме того, фирма выпускает прямоугольные ба| тареи напряжением 4,5 В и емкостью 4400 мА-ч (тип- 1203).|

3.3 для соответствующих типов батарей фирмД Mallory. Кроме того, фирма выпускает прямоугольные ба| тареи напряжением 4,5 В и емкостью 4400 мА-ч (тип- 1203).|

РТУТНО-ЦИНКОВЫЕ И ДРУГИЕРТУТНЫЕ БАТАРЕИ

Ртутные батареи характеризуются существенно более высоким соотношением энергия — масса, чем угольно-цинковые, что является результатом использования в них материалов, обладающих высокой удельной энергией. Вследствие этого ртутные батареи имеют втрое меньший объем, чем обычные батареи той же емкости. Ртутные батареи, о которых пойдет речь в данной главе, кроме высокой удельной энергии характеризуются постоянством напряжения при разряде и отсутствием необходимости в перерывах между разрядами для «отдыха».

Ртутные батареи и элементы могут иметь дисковую или цилиндрическую конструкцию (рис. 4.1). В электрохимическом отношении обе указанные модификации идентичны и отличаются лишь конструкцией,корпуса и внутренним расположением элементов. Анод представляет собой цилиндр или таблетку из порошкообразного амальгамированного цинка высокой чистоты (рис. 4.1, а) либо пастообразную смесь электролита и цинка (рис. 4.1 б). Деполяризующим катодом является прессованная в форме втулки или таблетки смесь окиси ртути и двуокиси марганца (напряжение элемента 1,4 В) или чистая окись ртути (напряжение элемента 1,35 В). В качестве электролита — он не изменяется в результате реакции — служит концентрированный водный раствор NaOH или КОН. Катод отделен от анода ионно-проницаемым сепаратором. Во время работы в этой системе образуется металлическая ртуть, которая не препятствует протеканию тока внутри элемента (рис. 4.2).

Цинк термодинамически нестабилен в водных электролитах и в сильнощелочных растворах имеет тенденцию к саморазряду с образованием водорода. Коррозию цинкового анода Уменьшают до приемлемого уровня, амальгамируя порошок Цинка ртутью, что приводит к повышению перенапряжения

Уплотнение V элемента (прокладка) Цинковый хнойАбсорбент и цепочкой электрая»»Уплотнение V элемента (прокладка) Цинковый хнойАбсорбент и цепочкой электрая»»барьер-сепараторОаискортутный ■ деполяризаторбарьер-сепараторОаискортутный ■ деполяризаторДвойная кр«ш- ; ка элемента

Уплотнение V элемента (прокладка) Цинковый хной

Абсорбент и цепочкой электрая»»

Уплотнение V элемента (прокладка) Цинковый хной

Абсорбент и цепочкой электрая»»

барьер-сепаратор

Оаискортутный ■ деполяризатор

барьер-сепаратор

Оаискортутный ■ деполяризатор

Двойни • крывка элементаДвойни • крывка элементаВнешним горну*Внешним горну*Внутренняя абохоч квВнутренняя абохоч квSiwr-seweЭЯСЖяЛХ^ " уродаайю)Siwr-seweЭЯСЖяЛХ^ " уродаайю)1Депо№рмза - fcp, л«•| ртути1Депо№рмза - fcp, л«•| ртутиввДиск из неопрена -Диск из неопрена -1 Цингов«й Г зной1 Цингов«й Г знойЗтотт. из. Шербет»» и щелочной. адект(«- : питЗтотт. из. Шербет»» и щелочной. адект(«- : питПереходная Г втулкаПереходная Г втулкаВнутренний корпус ■Переходная, втулка Внешний корпус

Двойни • крывка элемента

Двойни • крывка элемента

Внешним горну*

Внешним горну*

Внутренняя абохоч кв

Внутренняя абохоч кв

Siwr-sewe

ЭЯСЖяЛХ

^ " уродаайю)

Siwr-sewe

ЭЯСЖяЛХ

^ " уродаайю)

1Депо№рмза - fcp, л«

•| ртути

1Депо№рмза - fcp, л«

•| ртути

в

в

Диск из неопрена -

Диск из неопрена -

1 Цингов«й Г зной

1 Цингов«й Г зной

Зтотт. из

. Шербет»» и щелочной

. адект(«- : пит

Зтотт. из

. Шербет»» и щелочной

. адект(«- : пит

Переходная Г втулка

Переходная Г втулка

Рис. 4.1. Конструкция окиснортутных элементов дискового (а и б) и ци4 линдрического (а) вида фирмы Union Carbide.Ц

(Переходная втулка обычно представляет собой бумажную прокладку, впитываю^ щую попадающий (вместе с газом) в зазор между корпусами электролит н предотвра-j щающую его вытекание. — Прим. редЛр

выделения водорода на цинке и обеспечивает не слишком большую площадь поверхности пористых электродов. Необходимо также использовать только материалы с высоким перенапряжением выделения водорода (серебро, свинец, олово и медь, а не никель или железо) для конструкционных элементов, находящихся в контакте одновременно с цинковым электродом и электролитом. Именно по этой причине элемент имеет внешнюю оболочку (из никелированной стали) для обеспечения механической прочности и внутреннюю оболочку из материала с соответствующим высоким перенапряжением

по отношению к выделению водорода для предотвращения коррозии анода. Внутренняя поверхность верхней части элемента также электрохимически совместима с цинковым анодом. Компоненты, используемые в элементе, дают возможность получать изделия точно заданных размеров при максимальной стабильности последних и с существенно лучшими

Ртутный элемент в работе

20Ны20НыЦинковый анод 'Цинковый анод 'Zn+2OH^ZnO+H2OZn+2OH^ZnO+H2OЩелочной электролит J?H20Щелочной электролит J?H20КлючКлюч2Н®2Н®Сепаратор(барьер! HqO+2H®Ha+Н.ООкиснортут- 33ный катодСепаратор(барьер! HqO+2H®Ha+Н.ООкиснортут- 33ный катод

20Ны

20Ны

Цинковый анод '

Цинковый анод '

Zn+2OH^ZnO+H2O

Zn+2OH^ZnO+H2O

Щелочной электролит J?H20

Щелочной электролит J?H20

Ключ

Ключ

2Н®

2Н®

Сепаратор

(барьер! HqO+2H®Ha+Н.О

Окиснортут- 33

ный катод

Сепаратор

(барьер! HqO+2H®Ha+Н.О

Окиснортут- 33

ный катод

Рис. 4.2. Электрохимические процессы, происходящие в ртутно-цинковом элементе.

1. При разомкнутом ключе Цинковый анод и окиснортутный катод заряжены относительно щелочного электролита: Zn( + 1,32 В) и HgO—(-0,03 В) по отношению к нормальному водородному электроду в том же электролите (напряжение элемента 1,35 В). 2. При замкнутом ключе. Напряжение на элементе заставляет электроны двигаться по внешней цепи в соответствии с законом Ома ((/ = /£). 3. Анод. Потеря электронов через внешнюю цепь нарушает анодное равновесие: гидроксил-иоиы из электролита разряжаются на аноде для того, чтобы восстановить заряд анода, при этом образуются окись цинка и вода. 4. Катод. Поступление электронов нарушает катодное равновесие; водородные ионы из электролита разряжаются на катоде, образуя ртуть и воду, содержание воды в электролите заметно не изменяется. 5. Суммарная химическая реакция может быть записана как Zn4-HgO->ZnO + Hg с освобождением электрического заряда 820 мА«ч на каждый грамм цинка, находящегося в ячейке.

техническими характеристиками, чем у угольно-цинковых батарей.

Фирмы Union Carbide и Mallory — два основных производителя ртутно-цинковых элементов и батарей. Обе фирмы применяют вентильную конструкцию, которая делает выпу- скаемые ими элементы невытекающими и невздувающимися при всех нормальных режимах эксплуатации. Выпуск образующегося газа (например, избыточного газа, появляющегося ВДутри элемента в условиях продолжительного короткого замыкания) осуществляется автоматически. Упомянутые фирмы, используя всевозможные варианты соединен-ий отдельных элементов, изготавливают батареи разных размеров, напряжения и емкости. Для изготовления контейнеров и

98

Глава

41

а

Двойная крошка элементна -

Уплотнение элемента (проклэдх^ цмнковуи анод Абсорбент и щелочной электрелт

Внут^ниин корпус — Переходная втулка Внешний — корпус

барьер-сепаратор

Ониснортутный деполяризатор

М

?т;

•W

Двойная

б

Й^утрен няя йб&т

Внешний

КО^уе :

Р

В

^ротиение 1Гл'М( - ’ '.

Дегюляряза-

Г УУ^

Переходная

^иояи

Прокладка

Сепаратор

Катод

Анод

/Крышка-анод

Корпус элемента

Диск из неопрена

ж

Втулка из -абоербзкта и щелочной з^ктлс- лит

Цкнтаый " анод

Рис. 4.1. Конструкция окиснортутных элементов дискового (а и б) и ци- | линдрического (в) вида фирмы Union Carbide.|

(Переходная втулка обычно представляет собой бумажную прокладку, впитываю- J щую попадающий (вместе с газом) в зазор между корпусами электролит и предотвра- | щающую его вытекание. — Прим. редЛ1

выделения водорода на цинке и обеспечивает не слишком большую площадь поверхности пористых электродов. Необходимо также использовать только материалы с высоким перенапряжением выделения водорода (серебро, свинец, олово и медь, а не никель или железо) для конструкционных элементов, находящихся в контакте одновременно с цинковым электродом и электролитом. Именно по этой причине элемент имеет внешнюю оболочку (из никелированной стали) для обеспечения механической прочности и внутреннюю оболочку из материала с соответствующим высоким перенапряжением

ртугно-цинковые и другие ртутные батареи

9999Ртутный элемент в работецинковый анод "।—2=^Ртутный элемент в работецинковый анод "।—2=^20Ну20Ну+н2о+н2оКлючКлюч2Н®2Н®HgO+2HxHg+Н20HgO+2HxHg+Н20Cenapamqp (барьер')Окиснортут- ный катодCenapamqp (барьер')Окиснортут- ный катодЩелочной электролит ^Н^ОЩелочной электролит ^Н^Оrt к toе- srt к toе- sпо отношению к выделению водорода для предотвращения коррозии анода. Внутренняя поверхность верхней части элемента также электрохимически совместима с цинковым анодом. Компоненты, используемые в элементе, дают возможность получать изделия точно заданных размеров при максимальной стабильности последних и с существенно лучшими

99

99

Ртутный элемент в работе

цинковый анод "।—2=^

Ртутный элемент в работе

цинковый анод "।—2=^

20Ну

20Ну

+н2о

+н2о

Ключ

Ключ

2Н®

2Н®

HgO+2HxHg+Н20

HgO+2HxHg+Н20

Cenapamqp (барьер')

Окиснортут- ный катод

Cenapamqp (барьер')

Окиснортут- ный катод

Щелочной электролит ^Н^О

Щелочной электролит ^Н^О

rt к to

е- s

rt к to

е- s

Рис. 4.2. Электрохимические процессы, происходящие в ртутно-иинковом элементе.

1. При разомкнутом ключе Цинковый аиод и окиснортутный катод заряжены относите,льно щелочного электролита: Zn(+1.32 В) и HgO~ ( — 0,03 В) по отношению к нормальному водородному электроду в том же электролите (напряжение элемента 1,35 В). 2. При замкнутом ключе. Напряжение на элементе заставляет электроны двигаться по внешней цепи в соответствии с законом Ома (U = /R). 3. Анод. Потеря электронов через внешнюю цепь нарушает анодное равновесие; гидроксил-ионы из электролита разряжаются на аноде для того, чтобы восстановить заряд анода, при этом образуются окись Цинка и вода. 4. Катод. Поступление электронов нарушает катодное равновесие; водородные ионы из электролита разряжаются на катоде, образуя ртуть и воду, содержание воды в электролите заметно не изменяется. 5. Суммарная химическая реакция может быть записана как Zn+HgO->ZnO4-Hg с освобождением электрического заряда 820 мА-ч на каждый грамм цинка, находящегося в ячейке.

техническими характеристиками, чем у угольно-цинковых батарей.

Фирмы Union Carbide и Mallory — два основных производителя ртутно-цинковых элементов и батарей. Обе фирмы применяют вентильную конструкцию, которая делает выпускаемые ими элементы невытекающнми и невздувающимися при всех нормальных режимах эксплуатации. Выпуск образующегося газа (например, избыточного газа, появляющегося внутри элемента в условиях продолжительного короткого Замыкания) осуществляется автоматически. Упомянутые фирмы, используя всевозможные варианты соединений отдельных элементов, изготавливают батареи разных размеров, напряжения и емкости. Для изготовления контейнеров и

внешних оболочек используются различные материалы — от картона до металла.

Отметим характерные особенности серии элементов, выпускаемых фирмой Union Carbide.

Деполяризующие катоды из окиси ртути, к которой добавлено небольшое количество графита, имеют форму, показанную на рис. 4.1, и либо жестко связаны с внутренней оболочкой элемента (в случае плоских электродов), либо впрессованы в эту оболочку (в случае цилиндрической формы элемента).

В обоих типах конструкций аноды изготовлены из амальгамированного порошка цинка высокой степени чистоты.

Проницаемый барьер (сепаратор), выполняемый из специального материала, предотвращает миграцию любых твердых частиц внутри элемента, эффективно способствуя, таким образом, увеличению сохраняемости и срока службы элемента, а также замедляет диффузию и миграцию растворимых соединений гидроокиси ртути из области катода, приводящую к саморазряду цинкового анода.

Изолирующие и герметизирующие прокладки изготовлены путем формовки из нейлона, полиэтилена или неопрена в зависимости от той области применения, для которой предназначен элемент.

Верхняя часть элемента покрыта изнутри материалами, которые обеспечивают такую внутреннюю поверхность, с которой цинк, образуя амальгаму, давал бы хорошую связь.

В качестве материалов для оболочек и верхних внешних крышек используют никель или позолоченную сталь. Это необходимо для предотвращения коррозии, обеспечения возможно большей химической пассивности по отношению к материалам, использованным в элементе, и достижения хорошего электрического контакта.

Обычно каждый отдельный элемент заключают во внешнюю оболочку из никелированной стали. Эта внешняя оболочка является необходимой составной частью снабженной уплотнительными прокладками конструкции, применяемой в некоторых элементах, что дает возможность избыточному газу выходить из элемента. Это происходит в тех случаях, когда в результате отступления от нормальных условий эксплуатации, например пропускания тока в противоположном направлении или короткого замыкания, в элементе скапливается избыточное количество газа. При умеренно высоких давлениях крышка элемента смещается вверх и прижимается к внешнему завальцованному краю внешней оболочки, поджимая эту часть уплотнения и освобождая ту его часть, которая расположена между крышкой и внутренней стальной оболочкой элемента. Выпуск (стравливание) избыточного газа про-

исходит в пространство между внутренней и внешней стальными оболочками элемента. Если в это пространство попадает некоторая часть электролита из элемента, она задерживается при помощи поглощающего предохранительного кольца. Поэтому вещества, которые могли бы вызвать коррозию, наружу через вентиляционные отверстия, расположенные в дне внешней стальной оболочки, вместе с выходящим газом не проникают. После стравливания избытка газа и снижения внутреннего давления элемент стабилизируется, крышка возвращается в первоначальное положение и продолжается нормальная работа элемента в цепи.

Следует отметить, что у. некоторых окиснортутных элементов полярность выводов может быть обратной по отношению к полярности выводов угольно-цинковых элементов.

Характерными отличительными чертами окиснортутной электрохимической системы являются следующие:

Длительный срок службы.

Высокая объемная удельная емкость, приводящая к тому, что окиснортутные элементы имеют в несколько раз большую емкость, чем первичные элементы того же объема на основе других электрохимических систем (за исключением окисносеребряных), или пропорционально меньший объем при той же емкости.

Плоские разрядные характеристики.

Сравнительно высокое напряжение под нагрузкой.

Относительно постоянная емкость в ампер-часах.

Низкий и практически постоянный внутренний импеданс.

Элементам не требуется время для «отдыха», поэтому емкость не зависит от того, в каком режиме — прерывистом или непрерывном — происходит их разряд.

- 8. Хорошие характеристики при высоких температурах.

Высокая устойчивость к ударам, вибрациям и ускорениям.

Возможность использования соединений между элементами, выполненных точечной сваркой или обеспечиваемых прижимом.

Возможность использования одинарной или двойной стальной оболочки.

Химическая сбалансированность — полное превращение цинка к концу эксплуатации.

Автоматический выход газов.

Устойчивость к пониженному и повышенному давлению по сравнению с атмосферным.

Устойчивость к вызывающим коррозию примесям в окружающей атмосфере и к высокой относительной влажности.

Емкость в ампер-часах ртутных элементов и батарей остается относительно неизменной при изменениях графика нагрузки и до некоторой степени при изменениях разрядного

Рис. 4.3. Типичные характеристики ртутно-цинкового элемента при непрерывном разряде на нагрузку с постоянным омическим сопротивлением при 21 °C. При напряжении 1,25 В разрядные токи и сопротивления нагрузки имеют следующие значения: 83 мА при 15 Ом; 50 мА при 25 Ом; 40 мА при 32 Ом; 30 мА при 42 Ом; 25 мА при 50 Ом, 20 мА при 60 Ом.Рис. 4.3. Типичные характеристики ртутно-цинкового элемента при непрерывном разряде на нагрузку с постоянным омическим сопротивлением при 21 °C. При напряжении 1,25 В разрядные токи и сопротивления нагрузки имеют следующие значения: 83 мА при 15 Ом; 50 мА при 25 Ом; 40 мА при 32 Ом; 30 мА при 42 Ом; 25 мА при 50 Ом, 20 мА при 60 Ом.

Рис. 4.3. Типичные характеристики ртутно-цинкового элемента при непрерывном разряде на нагрузку с постоянным омическим сопротивлением при 21 °C. При напряжении 1,25 В разрядные токи и сопротивления нагрузки имеют следующие значения: 83 мА при 15 Ом; 50 мА при 25 Ом; 40 мА при 32 Ом; 30 мА при 42 Ом; 25 мА при 50 Ом, 20 мА при 60 Ом.

Рис. 4.3. Типичные характеристики ртутно-цинкового элемента при непрерывном разряде на нагрузку с постоянным омическим сопротивлением при 21 °C. При напряжении 1,25 В разрядные токи и сопротивления нагрузки имеют следующие значения: 83 мА при 15 Ом; 50 мА при 25 Ом; 40 мА при 32 Ом; 30 мА при 42 Ом; 25 мА при 50 Ом, 20 мА при 60 Ом.

тока.тока.имеют относительноимеют относительноРассматриваемые источники тока

тока.

тока.

имеют относительно

имеют относительно

плоские разрядные характеристики (рис. 4.3). Батареи ртутной системы выдерживают как непрерывный, так и прерывистый разряд с отдачей примерно одинакового количества

Рис. 4.4. Зависимость напряжения под нагрузкой ртутно-циикового эле мента Е1 от продолжительности разряда на постоянный резистор сопро тивлением 1350 Ом при 21 °C. (Отбираемый ток равен 1 мА.)Рис. 4.4. Зависимость напряжения под нагрузкой ртутно-циикового эле мента Е1 от продолжительности разряда на постоянный резистор сопро тивлением 1350 Ом при 21 °C. (Отбираемый ток равен 1 мА.)

Рис. 4.4. Зависимость напряжения под нагрузкой ртутно-циикового эле мента Е1 от продолжительности разряда на постоянный резистор сопро тивлением 1350 Ом при 21 °C. (Отбираемый ток равен 1 мА.)

Рис. 4.4. Зависимость напряжения под нагрузкой ртутно-циикового эле мента Е1 от продолжительности разряда на постоянный резистор сопро тивлением 1350 Ом при 21 °C. (Отбираемый ток равен 1 мА.)

ампер-часов, и это позволяет ввести для них такую техниче

Они неОни нескую характеристику, как нормированная емкость.

Они не

Они не

нуждаются в периодах «отдыха», как угольно-цинковые эле менты.

Окиснортутные батареи широко использовались в качестве эталонов стандартного (опорного) напряжения благодаря

высокой стабильности напряжения и способности нормально функционировать после временных нарушений установленных механических и электрических условий эксплуатации (рис. 4.4). Для того чтобы использовать источники тока в качестве элементов сравнения или источников опорного напряжения в блоках и источниках питания с регулируемым выходом, дозиметрической аппаратуре, переносных потенциометрах, ЭВМ, регистрирующих измерителях напряжения, научной и военной аппаратуре, слуховых аппаратах, электронных

Продолжительность хранения, мес (Средние величины, определенные в конце каждого периода)

Рис. 4.5. Зависимость емкости ртутно-цинкового элемента от продолжительности хранения.

наручных часах, фотоаппаратах и других аналогичных устройствах, необходимо, чтобы источники имели следующие свойства:

Стабильность напряжения во времени. Неизменное напряжение ртутного элемента — это следствие эффективной работы катода. В течение длительных периодов времени напряжение должно оставаться стабильным в пределах 0,5—1,0 %, для более коротких периодов времени можно добиться стабильности 0,1 %.

Кратковременное короткое замыкание не должно приводить к необратимой порче элемента, а э.д. с. на разомкнутых электродах должна почти полностью восстанавливаться в течение нескольких минут.

В зависимости от типа используемого элемента при больших нагрузках возможность отбирать большие токи без Повреждения элемента; э.д. с. на разомкнутых электродах Должна быстро восстанавливаться до исходной величины.

Рабочая емкость окиснортутных батарей после года хранения при 21 °C, как правило, составляет более 90 % емкости свежеизготовленной батареи (рис. 4.5). Рис. 4.6 показывает

влияние длительности хранения на э. д. с. при 21 и 35°C. Батареи можно хранить до трех лет, однако их более длительное хранение не рекомендуется.

Окиснортутные батареи выпускаются в двух вариантах, предназначенных для использования в различных областях. В общем случае элементы напряжением 1,35 В (иначе говоря, с деполяризатором, содержащим 100 % окиси ртути) или составленные из этих элементов батареи рекомендуется при-

Рис. 4.6. Зависимость э. д. с. ртутно-цинкового элемента от продолжительности хранения.

источников, обладающих высокой степенью стабильности напряжения. Их-другое назначение связано с использованием в устройствах, работающих при повышенных (по сравнению с нормальными) температурах, а также с применением в измерительной и научной аппаратуре. Элементы напряжением 1,4 В (с деполяризатором, содержащим смесь двуокиси марганца и окиси ртути) или батареи, состоящие из этих элементов, используются во всех типах промышленно выпускаемых приборов, за исключением тех, которые были перечислены выше. Элементы напряжением 1,4 В или батареи из этих элементов следует применять в устройствах, где требуется длительный отбор небольших по величине токов, а высокая стабильность напряжения не обязательна.

Влияние высоких температур мало сказывается на стабильности характеристик батарей. Окиснортутные элементы обладают хорошими температурными характеристиками. Эти элементы можно использовать до 65—70°C включительно, а в течение нескольких часов они могут работать при 145 °C. Однако при низких температурах в общем случае характеристики окиснортутных элементов не являются удовлетворитель^

ными. Тем не менее в результате недавно проведенных исследований были выпущены элементы нескольких наиболее употребительных размеров с хорошими характеристиками

Рис. 4.8. Уменьшение начального значения рабочего напряжения ртутио цинкового элемента Е12 при изменении температуры.

при низких температурах. Для других окиснортутных батарей, не относящихся к указанным типам, при температуре ~ 4,4 °C происходит резкое уменьшение отдаваемой емкости, а при ~ 0°С эти элементы имеют очень малую емкость, за исключением режимов с отбором малого тока.

На рис. 4.7 показана типичная зависимость длительности работы от изменения температуры окиснортутных элементов

Рис. 4.9 (продолжение).Рис. 4.9 (продолжение).

Рис. 4.9 (продолжение).

Рис. 4.9 (продолжение).

Рис. 4.9. Средняя продолжительность разряда некоторых ртутно-цинковых элементов фирмы Union Carbide напряжением 1,35—1,4 В при 21 °C. а-212Е (16 мА-ч при разряде током 0,9 мА до 0,9 В); разряд при сопротивлении нагрузки 1500 Ом; начальный ток, т. е. ток по истечении 10% времени разряда1), составляет 0,9 мА; 6-400N (80 мА-ч при разряде током 1,5 мА до 0,9 В); разряд при сопротивлении нагрузки 833 Ом; в — ЕР625 и EP625N (250 мА-ч при разряде током 5 мА до 0,9 В): разряд при сопротивлении нагрузки 250 Ом; г-312 и 312Е (45 мА-ч при разряде током 0,85 мА до 0,9 В); при сопротивлении нагрузки 1500 Ом начальный ток 0,85 мА, при сопротивлении нагрузки 1000 Ом начальный ток 1,25 мА; д-Е400 (80 мА-ч при разряде током 1,5 мА до 0,9 В); разряд при сопротивлении нагрузки 833 Ом; S-EP675 и ЕР675Е (815 мА-ч при разряде током 6,25 мА до 0,9 В); при сопротивлении нагрузки 1000 Ом начальный ток 1,28 мА, при сопротивлении нагрузки 625 Ом начальный ток 2,05 мА); W-E640N (500 мА-ч прн разряде током 10 мА до 0,9 В); разряд при сопротивлении нагрузки 125 Ом; 3-E401N (800 мА-ч при разряде током 16 мА до 0,9 В); разряд при сопротивлении нагрузки 78 Ом; u-ElN (1000 мА-ч при разряде током 20 мА до 0,9 В); разряд при сопротивлении нагрузки 60 Ом; к-Еб40 (500 мА-ч прн разряде током 10 мА до 0,9 В); разряд при сопротивлении нагрузки 125 Ом; л—Е401 (800 мА-ч при разряде током 16 мА до 0,9 В); разряд при сопротивлении нагрузки 78 Ом; л<-Е1 (1000 мА-ч при разряде током 20 мА до 0,9 В); разряд при сопротивлении нагрузки 60 Ом; Н-Е502 (2400 мА-ч при разряде током 48 мА до 0,9 В); разряд при сопротивлении нагрузки 28 Ом; O-E12N (3800 мА-ч прн разряде током 83 мА до 0,9 В); разряд при сопротивлении нагрузки 16 Ом; n-E42N (1400 мА-ч при разряде током 280 мА до 0,9 ВН разряд при сопротивлении нагрузки 4,4 Ом; р- Е502Е (2400 мА-ч при разряде током 48 мА до 0,9 В); разряд при сопротивлении нагрузки 26 Ом; с-Е42 (14 000 мА-ч при разряде током 280 мА до 0,9 В); сопротивлений нагрузки 4,4 Ом.Я

*) В такой форме приведены начальные значения отбираемого тока в режиме, когд разрядное напряжение в результате частичного разряда уже более или менее стаб! визировалось, - Прим, ре^, '

Напряжение, ВНапряжение, ВНапряжение,ВНапряжение,В

1,4

1,3

1,2

1,4 1,3

1,2 1,1 1,0 0,9

0,8

10,8 мА (рачальная ее

личина)

ас

10

20

30

40

Продолжительность разряда,ч

1,0

0,9

0,8

50

60

17 мА (на

чапьная sej

мчина)

3

10

20

30

БО

О

40

50

Продолжительность разряда,ч

Рис. 4.9 (продолжение).

ос с- 1= га ТС

10

20

30405060

52мА(

начальная(

еличина)

—

Н

Продолжительность разряда,ч

010'2030405060

Продолжительность разряда ,ч

Продолжительность разряда, ч

Рис. 4.9 (продолжение).

1,4

щ 1,3

« 1,2 х

1,4

L3

Щ 1,2 | 1,1 1 1,0 " 0,9

0,8

4.1. РТУТНО-ЦИНКОВЫЕ БАТАРЕИ ПРОИЗВОДСТВА ФИРМЫ UNION CARBIDE

Фирма Union Carbide производит серию Eveready ртутноцинковых элементов и батарей напряжением 1,35—97,2 В и емкостью 16—28 А-ч. Они выпускаются в виде дисковых эле-

5 1>и

5 0,9

К п „

на примере цилиндрического типоразмера Е12. Здесь для тем-1 пературного интервала от —23 до -{-71 °C приведены кривые, i соответствующие наиболее часто встречающимся значениям’: отбираемого тока. Сообщалось, что эти элементы в течение i короткого времени успешно работали при температуре 120 °C J однако рекомендуется, чтобы рабочая температура не превы-j шала 70 °C. Данные, приведенные на рис. 4.8, показывают,! что при низких температурах напряжение снижается незначи-| тельно, если от больших батарей отбирать ток 100 мкА или! менее или если от малых батарей отбирать токи примерно! того же порядка в режиме прерывистого разряда. ;

2,8

2,6

2,4

2,2 2,0

1,8

1,6

22,5 мА (и

ачальная величина)

в

О 102030405060

Продолжительность разряда, ч

Рис. 4.10. Средняя продолжительность разряда некоторых ртутно-цинковых батарей серии Eveready фирмы Union Carbide напряжением 2,7— 12,6 В при 21 °C.

а-ЕХ14 (250 мА«ч при разряде током 5 мА до 1,8 В); разряд при сопротивлении нагрузки 500 Ом; 6-E133N (1000 мА-ч при разряде током 20 мА до 2,7 В); разряд при сопротивлении нагрузки 180 Ом; S-E132N (1000 мА«ч при разряде током 20 мА до 1,8 В); разряд прн сопротивлении нагрузки 120 Ом.

Таблица 4.1. Характеристики ртутно-цинковых батарей Eveready произвол

Обозначение батареи в порядке возрастания емкости

3 .

s g

£ 2 s

о я

5

а. г

Н S

Максимальные размеры, мм

р

о °

Типоразмер

S

*

ч ч

S р. S 3

3

Батареи напряжением

Е212Е

0-1,0

16

0,75

5,72

3,30

1

212

Е312

0-5,0

45

0,85

7,87

3,56

1

4-31141

Е312Е

0-5,0

45

0,85

7,87

3,56

1

4-31141

325

0-0,1

50

0,104

7,87

3,63

1

5-31141

388

0 — 0,07

65

0,0675

8,84

3,30

1

5-34122

Е400

0-7,0

80

1,50

11,60

3,43

1

400

E40ON

0-7,0

80

1.50

11,60

3,43

1

400

387

0—ОД

89

0,104

11,60

3,48

1

490

Е13

0-5,0

85

0,85

7,87

5,33

1

4-31201

Е13Е

0-5,0

85

0,85

7,87

5,33

1

4-31201

323

0-0,Г

95

0,104

7,87

5,33

1

5-31202

Е575Е

0-10

105

1,28

11,60

3,51

1

4-45131

343

0-0,1

120

0,104

11,60

3,51

1

5-45131

Е520

0-10

130

5,00

12,60

7,26

1

520

354

0-0,2

150

0,208

11,60

4,14

1

Е41

0-10

160

1,29

11,69

4,19

1

4-45161

Е41Е

0-10

160

1,29

11,60

4,19

1

4-4516)

Е675Е

0-10

190

2,20

11,60

5,33

1

4-45?11

Е675

0-10

215

2,05

11,60

5,33

1

4—45212

ЕР675Е

0-10

215

2,20

11,60

5,33

1

4-45212

313

0-0,2

220

0,208

11,69

5,33

1

5-45211

ЕРХ675

0-2,0

220

1,00

11,60

5,33

1

4-45213

ЕРХ625

0-5,0

250

5,00

15,60

6,05

1

625

ЕРХ13

0-5,0

250

5,00

15,60

6,05

1

625

E625N

0-20

250

5,00

15,60

6 05

1

Е625

0-20

350

7,00

15,60

б’О5

1

625

Е450

0-30

' 350

7,00

11,60

14,50

1

450

Е630

0-20

350

5,00

15,60

6,05

1

630

ЕРХ640

0-5

500

' 5,00

15,90

11,20

1

640

Е640

0-50

500

10,00

15,90

11,20

1

640

E640N

0 — 50

500

10,00

15,90

11,20

1

640

Е401

0-75

800

16,00

11,60

28,70

1

401 «М>

Е401Е

0-75

8Э0

16,00

11,60

28,70

1

401 <N»

E401N

0-75

8Э0

16,00

11,60

28,70

1

ЕР401Е

0-75

1000

25,00

11,50

29,00

1

ЕРХ1

0-5

1000

1,00

15,90

16,40

1

1

Е1

0-100

1000

20,00

15,90

16,40

1

]

E1N

0-100

1000

20,00

15,90

16’40

1

Е601

0-8)

1800

76,00

15,90

29,00

1

601

ЕЗ

0-60

2200

42,00

25,00

16,89

1

з

Е502

0-200

2400

48,00

13,70

49,50

1

502 «АА»

Е502Е

0-200

2400

48,00

13,70

49,50

1

Е9

0-200

2500

50,00

14,20

50,00

1

502 «АА»

Е4

0 — 89

3400

68,00

30,40

16,89

1

' 4

Е12

0-250

3800

83,00

15,90

49'90

1

12 «А

E12N

0-250

3800

83,00

15,90

49,90

1

12 «А»

Е42

0-1000

14 000

289,00

30,40

60,70

1

42 «D»

E42N

0-1000

14 000

289,00

30,40

60,70

1

42 «D»

Е302651

0-ЮоО

14 000

250,00

33,30

61,90

1

42 <D>

Е302157

0 - 2000

28 000

500,00

63,50

34,90108,00

2

42 «D>

ства фирмы Union Carbide

Применения

S

Токовыводы

5

А О

Маркировка напряжения

,35 и 4,0 В . '

Слуховые аппараты Приборы

Слуховые аппараты

Часы

Приборы, слуховые аппараты

Приборы

Часы

Приборы

Слуховые аппараты Часы

Слуховые аппараты

Часы

Различные применения

Часы

Приборы

Слуховые аппараты

Приборы

Слуховые аппараты часы

Электрические диафрагмы Фотоэкспонометры (для низ ких температур ЕРХ13) Фотоэкспонометры Приборы

Приборы, слуховые аппараты

Приборы

Радиоприемники, слуховые аппараты

Электрические диафрагмы Радиоприемники, слуховые аппараты

Радиоприемники

Приборы, радиоприемники

Слуховые аппараты

Приборы

Слуховые аппараты

Электрические диафрагмы (для низких температур) Приборы

Слуховые аппараты Радиоприемники Приборы

Приборы (опорное напряжение)

Приборы

Приборы (опорное напря

жение)

Приборы

Дозиметрические приборы

0,28 0,85 0,85 0,85 0,997 1,42

1,42 1,36

1,13 1,13

1,42 1,42

1,70 1,98 1,^8

1,98 1,98 2,55 2,55 2,55 2,55

2,55 4,25

4,25 4,25 4,25

5,10 4,80

7,94 7,94

7,94 11,90 11,90 11,90 12,50 12,20

12,20 12,20 22,00 28,40 29,00 29,00 29,80

42,50 40,00 40,00

167,00 167,00

174,00

383,00

Плоские контакты >»

>»

»»

»>

>»

»»

>»

>>

>>

»»

>»

»»

>»

»>

»»

>»

»>

>

Плоские контакты

Специальные токовы

воды

Разъемного типа

0,08

0,13

0,13

0,13

0,20 0,33

0,33

0,34 0,18 0,18

0,25 0,39

0,31 0,82 0,38

0,33 0,33

0,48

0,48 0,48 0,48

0,48

1,15

1,15

1,15

1,15

1,48

1,15

2,13 2,13

2,13 2,95

2,95 2,95

3,10 3,28

2,90 2,90 5,57 8,20 7,10

7,10

7,37

12,00 9,34 9,34

47,50 47,50

47,50

220,00

—, +1,35

—, +1,40

—, +1,40

—, +1,35

—, +1,35

—, +1.40

—, +1,35

—, +1,35

—, +1,40

—, +1,40

—, +1,35

—, +1,40

—, +1,35

—, +1,40

—, +1,35

—. +1,40

—, +1,40

—, +1,40

—, +1.40

—, +1,40

-, +1,35

—, +1 35

—, +1,35

. —, +1,35

—. +1,35

—, +1,40

—, +1,35

—, +1,40

—. +1,35

—. +1,40

—, +1,35

—, +1,40

—, +1,40

—. +1,35

—, +1,40

—. +1,35

—, +1,40

—, +1,35

—, +1,35

—, +1,35

—, +1,35

—. +1,40

—, +1,40

—. +1,35

—, +1,40

—, +1,35

—, +1,40

—, +1,35

—, +1,35

—, +1,35

114114Обозна-чениебатареив порядкевозра-станияемкостиОбозна-чениебатареив порядкевозра-станияемкости3 .s 23 .s 255Максимальные размеры, мме.0)яSа as аза-3Максимальные размеры, мме.0)яSа as аза-3ж 5ж 5о Яо ЯsSsSяяГлава 4Глава 4ТипоразмерТипоразмерртутно-цинковые и другие ртутные батареиртутно-цинковые и другие ртутные батареи115115Продолжение табл. 4.1Продолжение табл. 4.1ПримененияТоковыводы226°' О,Маркировка напряженияПримененияТоковыводы226°' О,Маркировка напряженияБатареи.напряжением

114

114

Обозна-чениебатареив порядкевозра-станияемкости

Обозна-чениебатареив порядкевозра-станияемкости

3 .

s 2

3 .

s 2

5

5

Максимальные размеры, мм

е.

0)

я

S

а as аз

а-

3

Максимальные размеры, мм

е.

0)

я

S

а as аз

а-

3

ж 5

ж 5

о Я

о Я

s

S

s

S

я

я

Глава 4

Глава 4

Типоразмер

Типоразмер

ртутно-цинковые и другие ртутные батареи

ртутно-цинковые и другие ртутные батареи

115

115

Продолжение табл. 4.1

Продолжение табл. 4.1

Применения

Токовыводы

2

2

6°

' О,

Маркировка напряжения

Применения

Токовыводы

2

2

6°

' О,

Маркировка напряжения

ЕРХ14

0-5

250

5,00

16,90

15,40

2

625

Е152

0-30

350

5,00

12,30

29,80

2

450

Е132

0-100

1000

20,00

16,83

32,90

2

1

E132N

0-100

1000

20,00

16,83

32,90

2

1

Е302702

0-60

2200

42,00

28,69

41,30

2

3

2,7 и 2,8 В

Фотоаппараты с сульфид-

8,50

Плоские контакты

3,28

—, +2.70

кадмиевым фотоэлементом Приборы

11,30

>»

3,10

6,50

—, +2.80

—, +2.80

Транзисторные устройства,

26,70

слуховые аппарахы

26,70

56,70

6.50

—, +2,80

Транзисторные устройства

Геофизические приборы

Проволочные контакты

| 21,30

—, +2.70

Батареи напряжением

4,05 и 4,2 В

ЕРХ29

ЕРХ25

0-1

0-5

160

250

1,00

5,00

12,10

16,80

17,30

21,50

3

3

675

626

1

Электрические диафрагмы (для кинокамер)

То же

7,25

13,90

Плоские контакты

>»

1,81

4,59

3,61

—, +4,05

—, +4,05

—, +4,20

Е153

0-30

350

5,00

12,30

43,40

3

450

Приборы

7,20

—, +4,20

Е163

0-50

500

10,00

16,80

33,20

3

640

Транзисторные устройства

25,50

7,37

—, +4,20

Е303496

0-50

500

15,00

16,60

33,80

3

640

Нумератор страниц

24,70

10,70

—, +4,20

Е133

0-100

1000

20,00

16,80

49,40

3

1

Радиоприемные устройства

40,30

10,70

—, +4,05

E133N

0-100

1000

20,00

16,80

49,40

а

1

Приборы

40,30

9,83

—. +4,20

Е30 3236

Е233

0-100

0-60

1000

2200

30,00

42,00

16,00

26,00

49,00

50,60

3

3

1

3

Нумератор страниц

Радиоприемники

36,30

89,30

Радиоприемные устройства(отрицательный

26,20

—, +4,20

контакт утоплен)

E233N

0-60

2200

42,00

26,00

50,69

3

3

Приборы

89,30

То же

26,20

—. +4,05

Батареи напряжением

5,4 и 5,6 В

Вспышкя

7,75

Плоские контакты

3,44

—. +5,60

ЕРХ23

0-10

ПО

2,00

15,20

20,00

4

575

10,00

—; +5,60

ЕРХ32

0-50

500

10,00

17,20

44,90

4

. 640

Фотокамеры

31,20

х*

И) 00

—. +5,60

Е164

0-50

500

10,00

16,80

44,30

4

640

Радиоприемники

34.00

»»

10,00

—, +5,40

E164N

0-50

500

10,00

16,80

44,30

4

640

Приборы

34,00

11 JO

—, +5,60

ЕРХ4

0-50

500

10,00

16,80

49,90

4

640

Фотокамеры .

34,00

>*

13,10

—. +5.60

Е134

0-100

1000

20,00

16,80

65,90

4

1

Приборы

53,69

53,60

»>

14,80

—. +5,40

E134N

0-100

1000

20,00

16,80

65,90

4

1

119,00

>»

34,90

—, +5,40

E234N

0-60

2200

42,00

25,80

66,70

4

3

37,70

—, +5,40

Е302351 .

0-60

2200

42,00

27,00

66,70

4

3

Системы противопожарной

128,00

»>

Е302904

0-80

3400

63,00

34,10

74,60

4

4

сигнализации Измерителя

170,00

Проволочные контакты

59,00

—. +5,40

Е175

0-10

180

2,20

12,60

Бата

27,80

реи

5

напряжением

675

6,75 и 7 В

Радиоприемники

11,90

Плоские контакты (от- рицательиый контакт

3,60

—. +7,00

утоплен)

7,20

-, +6,75

E115N

0-20

250

5,00

16,80

33,50

5

625

Приборы

20,00

То же

8.70

-, +6,75

Е302435

0-20

250

5,00

17,50

38,10

5

625

Дозиметрические приборы

21,31

7,20

—, +7,00

ЕП5

0-20

350

5,00

17,00

33,50

5

625

Приборы

20,00

6,56

—, +7,00

Е145

0-20

350

5,00

16,50

30,60

5

625

Транзисторные устройства

19,80

12,00

—, +7,00

Ё165

0-50

500

10,00

16,80

55,40

5

640

Телевизионные тюнеры

42,50

>

12,00

-, +6,75

E165N

0-50

500

10,00

16,80

55,40

5

640

Приборы

42,50

18,40

—, +7,00

Е135

0-100

1000

20,00

16,80

82,40

5

1

67,20

18,40

—, +6,75

E135N

0-100

1000

20,00

16,80

82,40

5

1

67,20

>

49,20

-, +6.75

Е302497

0-60

2200

42,00

26,40

106,00

5

3

Контрольно-измерительные

170,00

Под винт

-, +6,75

-, +7,00

E235N

0-60

2200

42,00

25,80

84,10

5

3

устройства Приборы

149;00

Плоские контакты

42,00

51,00

Е302642

0-80

2400

63,00

32,50

66,70

5

42

Системы противопожарной

170,00

-, +6,75

Е302905

0-80

3400

63,00

34,10

90,50

5

4

сигнализации

Контрольно-измерительные устройства

255,00

Проволочные контакты

73,70

116116ГлаваГлавартутн0-цинковые и другие ртутные батареиртутн0-цинковые и другие ртутные батареи117117Продолжение табл. 4.1Продолжение табл. 4.1Обозна-чениебатареив порядкевозра-станияемкостиОбозна-чениебатареив порядкевозра-станияемкости3 -s §3 -s §о °"о °"55Максимальные размеры, мм=48 Sа3Максимальные размеры, мм=48 Sа3ЕЕТипоразмерТипоразмер——Примеиеиия1Токовыводы 32 tQ ОМаркировка напряжения——Примеиеиия1Токовыводы 32 tQ ОМаркировка напряжения

116

116

Глава

Глава

ртутн0-цинковые и другие ртутные батареи

ртутн0-цинковые и другие ртутные батареи

117

117

Продолжение табл. 4.1

Продолжение табл. 4.1

Обозна-чениебатареив порядкевозра-станияемкости

Обозна-чениебатареив порядкевозра-станияемкости

3 -

s §

3 -

s §

о °"

о °"

5

5

Максимальные размеры, мм

=4

8 S

а

3

Максимальные размеры, мм

=4

8 S

а

3

Е

Е

Типоразмер

Типоразмер

——

Примеиеиия

1

Токовыводы

3

2 tQ О

Маркировка напряжения

——

Примеиеиия

1

Токовыводы

3

2 tQ О

Маркировка напряжения

Батареи напряжением

Е146Х Е126

0-30

0-40

575

600

15,00

12,00

18,50

26,20

16,70

44,50

50,80

6

6

635

660

E2S6

0-50

750

15,00

25,40

49,30

6

822

Е136

0-100

1000

20,00

16,80

98,90

6

1

E136N

0-100

1000

20,00

16,80

98,90

6

1

E236N

0-60

2200

42,00

6

3

Е303145

0-250

3600

83,00

55,60

21,40

113,00

6

12

Батареи напряжением

Е303219

0-10

160

5,00

3,10

41,30

7

675

1J

Е177

0-10

215

2,05

13,90

48,40

7

4-45212

Е302250 '

0-20

250

5,00

17,50

48,40

7

625

Е137

0-100

1000

30,00

16,80

115,00

7

1

E137N

0-100

1000

30,00

16,80

115,00

7

1

Е302478

0-89

2400

63,00

31,80

92,10

7

42

Е302907

0-80

3400

63,00

34,10

124,00

7

4

! 1

8,1 и 8,4 В

51.00

Миниатюрные разъемы 1

18,00 I

—, +8,40

Радиоприемники1

46,80

Плоские контакты (от-

13,80

—, +8,40

рицательныйкоитам

утоплен)

24,90

—, +8,40

»

77,00

81,00

Разъемы

Плоские контакты

22,00

—, +8,40

Приборы

22,00

—, +8.Ю

81,00

39,30

—, +8,10

179,00

>*

136,00

—, +8,40

Глубиномеры

265,00

Разъемы

9,45 и 9,8 В

28,40

Плоские контакты1

5,60

—, +9,80

24,00

Миниатюрные разъемы

5,60

—, +9,80

28,40

Лепестки под печатный

11,10

—, 4-9,45

монтаж

—, +9,80

94,70

Плоские контакты

25,90

25,90

—, +9,45

94,70

>*

72,10

—, +9.80

255,00

329,00

Проволочные контакты

108.00

—, 4-9,45

Устройства для открывания дверей гаража

Радиоприемники

Дозиметрические приборы

Приборы

Записывающие устройства

Приборы

118

Глава $

Обозначен не батареи в порядке возрастания емкости

3 .

0).

>. К

Ж я s °-

^ н S

О * S

О 9-

£3

В

о-<

Н S

Максимальные размеры, мм

5 =>

В § 2 og ^ Л

Типоразмер

Ж Ж

=(

а

3

Е302358

Е302908

Е303394

0-20

0-80

0-250

250

3400

3600

5,00 63,00 83,00

19,10

34.10

63,50

44,50

Бат

55,69 141,00

57,90

ареи

8

8

8

напряжением

625

4

12

Батареи напряжением

Е169

Е289

0-50

0-50

500

750

15,00

15,00

16,80

25,40

102,00

61,10

9

9

640

822

Е303462

0-250

2200

50,00

53,90

54,40

Бата

45,70

рея и

спряжением

15 «АА» (для низких температур)

Батареи напряжением

Е302362

Е303314

0-20

0-250

250

2200

5,00 50,00

19,10

72,40

71,40

80,20

33,50

12

12

625

15 «•АА» (для низких температур)

,119

ртутно-цинковые и другие ртутные батареи

Продолжение табл. 4.1

Применения

5

Токовыводы

3

2

6° \о О

Маркировка напряжения

10,8 и 11,2 В

Дозиметрические приборы

Магнитофоны

36,90 340,00 397,00

Проволочные контакты

Разъемы

12,80

116,00

126,00

—, +10,80

—, +10,89

—, +12,60

12,6 В

ПриборыI 76,50

Приемопередатчики| 102,00

Плоские контакты Разъемы

23,00 1—, +12,60

35,70—, +12,60

15,4 В

369,00

Плоские контакты (уто плены)

134,00

।+15,40

16,2 и 16,8 В

Дозиметрические приборы Приемопередатчики

51,00

363,00

Проволочные контакты Плоские контакты (утоплены)

18,50

156,00

—, +16,20

-, +16,89

Батарея напряжением

Е30258О| 0-80 | 3400 | 63,00 I I 69,10 I 69,10 I 99,20 I 20 I 4 I

Е302579

| 0-20

250

5,00 |

| 37,50 । 19,10

Батарея напряжением

81,00

22

625

Е392465

| 0-109

1000

30,99

54,00 ||

Батарея напряжением

95,30 | 36 I1

Е302462

1 0-100 |

1090 |

39,99 |

| 71,40 | 38,90 |

Батарея напряжением 163,00 | 72 |1

27 В

| 472,00 |

—, +27,00

| Приборы

| 953,00 |

Разъемного типа

29,7 В

Контрольно-измерительные I устройства

142,00 ।

Проволочные контакты

| 47,50 ।

—, +29,70

47,25 В

| Геофизические устройства

| 482,00

11 •■

| 198,00 |

—, +47,25

97,2 В

| Радиопередатчики «В»

| 907.00

1 •

| 429,оо|

—, +97,20

Обозначение батареи, принятое фнрмой- изготовн- телем

Нап- ряже- нне,

Реко- менду-

токн разряда, мА

Обозначение

ласно

дарту

ANSI

Обозначение

ласно мэк

Средняя рабочая емкость, мА«ч

режим разряда, ч/день

Расчетный

иачаль-

ток разряда, мА

срок слуу

сопро- тивле-

ине нагрузки, Ом

кбы при

конечное

ряжение.

21 "С

продолжитель

ность работы, ч

Средний импеданс при 1 000 Гц, Ом

Е212Е

325

388

387 E400N

323

343

354

1,35

1,35

1,35

1,35

1,35

1,35

1,35

1,35

0-1

0-0,1

0—0'07

0-0,1

0—7

0—0,1

0—0,1

0—0,2

М4

WM5

мю

WM6

WM10

MR41

MR08

MR48

MR42

MR43

16 (при разряде до 0,9 В при токе 0,9 мА)

50 (при разряде до 1,2 В при RH = 13 кОм)

65 (при разряде до 1,2 В при RH = 20 кОм)

80 (при разряде до 0,9 В при Ra = 13 кОм)

80 (при разряде до 0,9 В при токе 1,5 мА)

95 (при разряде до 1,2 В при RH = 13 кОм)

120 (при разряде до 1,2 В при RH = 13 кОм)

150 (при разряде до 0,9 В при RH = 6,5 кОм)

24

24

24

24

24

24

24

24

24

24

24

24

•1

0,9000 1,1000 0,1040 0,0054

0,0675

0,1040

1,1000 3,2000

0,1040 0,0103 0,1040 0,0103

0,2080

0,2080

0,0143

1 500

1 250

13 000

25 000

20 000

13 000

1 250

417

13 000

130 000

13 000

130 000

6 500

6 500

94 000

0,9 0,9

1,2

1,2 0,9

1,2 1,0

0,9

1,1 0,9

1,1

1,2

1,2 0,9

1,2

0,9

1,2

0,9

1,2 0,9

1,2

20

16

540

14 мес

1 000

980

800

75,9

73,9

15,1

13,1

950

13 мес

1 200

1 170

16 мес

15,8 мес

730

710,

14 мес

13,8 мес /

65

65

80

ZnloTcVbfde^^^ртутио"Цииковых батарей Eveready напряжением 1,35 и 1,4 В производства фирмы

-25

313

ЕРХ675

E625N

1,35

1,35

1,35

0—0,2

0-0,2

0—20

WM45

М15

М20

MR44

MR07

MR9

220 (при разряде до 1,2 В при R„ = 6,50 кОм)

220 (при разряде до 0,9 В

при токе 1 мА)

250 (при разряде до 0,9 В при токе 5 мА)

24

24

24

24

24

24

14

0,2080

0,0143

0,5400

0,5400

5,4000

5,4000

16,0000

6 500

94 000

2 500

2 500

250

250

83

1,2 1,2 0,9 1,2 0,9 1,1 0,9

1 100 \

21 мес

430

425

50,9

47,3 15

14

16,0000

83

1,1

11,9

ЕРХ13

1,35

0—5

М20

MR9

250 (при разряде до 0,9 В при токе 5 мА)

500 (при разряде до 0,9 В при токе 5 мА)

500 (при разряде до 0,9 В и токе 10 мА)

24

24

1,0000 5,4000

1,1000

1,1000

10,8000

10,8000 27,0000

1 350

250

0,9

0,9

280

58

иЕРХ625

ЕРХ640

E640N

1,35

1,35

0-5

0-50

мзо

мзо

—

24

24

24

24

24

1 250

1 250

125

125

50

0,9 1,1 0,9

1,1 0,9

510

495

51

46

15,8

24

27,0000

50

1,1

7,5

E401N

1,35

0-75

М35

MR1

800 (при разряде до 0,9 В при токе 16 мА)

24

24

24

13,5000

13,5000

54,0000

100

100

25

0,9

1,1 0,9

68,9

67,7

7,7

24

54,0000

25

1,1

2,8

ЕРХ1

1,35

0—5

М40

MR7

1000 (при разряде до

24

1,0000

1 350

0,9

1 056

E1N

1,35

0—100

М40

—

0,9 В при токе 1 мА) 1 000 (при разряде до

0,9 В при токе 20 мА)

24

24

24

22,0000

22,0000

37,0000

60

60

36

0,9

1,1

0,9

52,6 42

31,7

24

37,0000

36

1,1

18

ЕЗ

1,35

0—60

М60

MR17

2 200 (при разряде до 0,9 В при токе 42 мА)

24

24

24

22,5000

22,5000

48,0000

60

60

28

0,9

1,1

0,9

125

114

52,2

24

48,0000

28

1,1

17,5

Е502

1,35

0—200

М55

MR6

2 400 (при разряде до 0,9 В при токе 48 мА)

24

24

24

16,0000 16,0000 52,0000

83

83

2€

0,9

1,1

0,9

171

155

50,8

24

52,0000

2€

1,1

49,8

Г лава 4ртуТно-цинковые и другие ртутные батареи

ES751 1,40*0—101 М8105 (при разряде до 0,9 В при токе 1,28 мА)1616161,280011,28002,1000ООО 1ООО 6250,986\85|503—9 на частоте 40—5 000 Гц при указанных162,10006251,149токах разрядаЕ41 и Е41Е1,400-10МП—160 (при разряде до 0,9 В при токе 1,29 мА)1616161,29001,2900 2,05001 0001 0006250,91,10,912612578То же162,05006251,177Е675Е1,400-10М15—190 (при разряде до 0,9 В при RB = 6,25 Ом)1616161,28001,2800 2,05001 0001 0006250,9 1,1 0,915115090>162,05006251,189Е675 иЕР675Е1,40о—юМ15—215 (при разряде до 0,9 В при токе 2,05 мА)1616161,28001,2800 2,05001 0001 0006250,91,10,9178177109162,05006251,1108Е6251,400-20М20MR9350 (при разряде до 0,9 В при токе 7 мА)2424245,60005,600017,0000250250830,91,1 0,970,166,4 182417,0000831,113,1Е6301,400—20М20MR9350 (при разряде до 0,9 В при токе 5 мА)2424245600560017,0000250250830,91,10,96761,818,72417,000083U12,8Е6401,400-50мзо' —500 (при разряде до 0,9 В при токе 10 мА)24242411,200011,200028,0000125125500,91,10,950,846,5222428,0000501,18,1Е401 и Е401Е1,400-75М35MR1800 (при разряде до 0,9 В при токе 16 мА)24242414,000014,000056,0000100100250,91,10,969,861,211,72456,0000251,18,8ЕР401Е1,400—75——1000 (при разряде до 0,9 В при токе 25 мА)2424245,60005,600093,3000250250150,91,10,920620413,82493.3000151,110ES751 1,40*0—101 М8105 (при разряде до 0,9 В при токе 1,28 мА)1616161,280011,28002,1000ООО 1ООО 6250,986\85|503—9 на частоте 40—5 000 Гц при указанных162,10006251,149токах разрядаЕ41 и Е41Е1,400-10МП—160 (при разряде до 0,9 В при токе 1,29 мА)1616161,29001,2900 2,05001 0001 0006250,91,10,912612578То же162,05006251,177Е675Е1,400-10М15—190 (при разряде до 0,9 В при RB = 6,25 Ом)1616161,28001,2800 2,05001 0001 0006250,9 1,1 0,915115090>162,05006251,189Е675 иЕР675Е1,40о—юМ15—215 (при разряде до 0,9 В при токе 2,05 мА)1616161,28001,2800 2,05001 0001 0006250,91,10,9178177109162,05006251,1108Е6251,400-20М20MR9350 (при разряде до 0,9 В при токе 7 мА)2424245,60005,600017,0000250250830,91,1 0,970,166,4 182417,0000831,113,1Е6301,400—20М20MR9350 (при разряде до 0,9 В при токе 5 мА)2424245600560017,0000250250830,91,10,96761,818,72417,000083U12,8Е6401,400-50мзо' —500 (при разряде до 0,9 В при токе 10 мА)24242411,200011,200028,0000125125500,91,10,950,846,5222428,0000501,18,1Е401 и Е401Е1,400-75М35MR1800 (при разряде до 0,9 В при токе 16 мА)24242414,000014,000056,0000100100250,91,10,969,861,211,72456,0000251,18,8ЕР401Е1,400—75——1000 (при разряде до 0,9 В при токе 25 мА)2424245,60005,600093,3000250250150,91,10,920620413,82493.3000151,110Глава 4 ртутно-цинковые и другие ртутные батареиГлава 4 ртутно-цинковые и другие ртутные батареи

ES75

1 1,40

*0—10

1 М8

105 (при разряде до 0,9 В при токе 1,28 мА)

16

16

16

1,28001

1,2800

2,1000

ООО 1

ООО 625

0,9

86\

85|

50

3—9 на частоте 40—5 000 Гц при указанных

16

2,1000

625

1,1

49

токах разряда

Е41 и Е41Е

1,40

0-10

МП

—

160 (при разряде до 0,9 В при токе 1,29 мА)

16

16

16

1,2900

1,2900 2,0500

1 000

1 000

625

0,9

1,1

0,9

126

125

78

То же

16

2,0500

625

1,1

77

Е675Е

1,40

0-10

М15

—

190 (при разряде до 0,9 В при RB = 6,25 Ом)

16

16

16

1,2800

1,2800 2,0500

1 000

1 000

625

0,9 1,1 0,9

151

150

90

>

16

2,0500

625

1,1

89

Е675 и

ЕР675Е

1,40

о—ю

М15

—

215 (при разряде до 0,9 В при токе 2,05 мА)

16

16

16

1,2800

1,2800 2,0500

1 000

1 000

625

0,9

1,1

0,9

178

177

109

16

2,0500

625

1,1

108

Е625

1,40

0-20

М20

MR9

350 (при разряде до 0,9 В при токе 7 мА)

24

24

24

5,6000

5,6000

17,0000

250

250

83

0,9

1,1 0,9

70,1

66,4 18

24

17,0000

83

1,1

13,1

Е630

1,40

0—20

М20

MR9

350 (при разряде до 0,9 В при токе 5 мА)

24

24

24

5600

5600

17,0000

250

250

83

0,9

1,1

0,9

67

61,8

18,7

24

17,0000

83

U

12,8

Е640

1,40

0-50

мзо

' —

500 (при разряде до 0,9 В при токе 10 мА)

24

24

24

11,2000

11,2000

28,0000

125

125

50

0,9

1,1

0,9

50,8

46,5

22

24

28,0000

50

1,1

8,1

Е401 и Е401Е

1,40

0-75

М35

MR1

800 (при разряде до 0,9 В при токе 16 мА)

24

24

24

14,0000

14,0000

56,0000

100

100

25

0,9

1,1

0,9

69,8

61,2

11,7

24

56,0000

25

1,1

8,8

ЕР401Е

1,40

0—75

—

—

1000 (при разряде до 0,9 В при токе 25 мА)

24

24

24

5,6000

5,6000

93,3000

250

250

15

0,9

1,1

0,9

206

204

13,8

24

93.3000

15

1,1

10

ES75

1 1,40

*0—10

1 М8

105 (при разряде до 0,9 В при токе 1,28 мА)

16

16

16

1,28001

1,2800

2,1000

ООО 1

ООО 625

0,9

86\

85|

50

3—9 на частоте 40—5 000 Гц при указанных

16

2,1000

625

1,1

49

токах разряда

Е41 и Е41Е

1,40

0-10

МП

—

160 (при разряде до 0,9 В при токе 1,29 мА)

16

16

16

1,2900

1,2900 2,0500

1 000

1 000

625

0,9

1,1

0,9

126

125

78

То же

16

2,0500

625

1,1

77

Е675Е

1,40

0-10

М15

—

190 (при разряде до 0,9 В при RB = 6,25 Ом)

16

16

16

1,2800

1,2800 2,0500

1 000

1 000

625

0,9 1,1 0,9

151

150

90

>

16

2,0500

625

1,1

89

Е675 и

ЕР675Е

1,40

о—ю

М15

—

215 (при разряде до 0,9 В при токе 2,05 мА)

16

16

16

1,2800

1,2800 2,0500

1 000

1 000

625

0,9

1,1

0,9

178

177

109

16

2,0500

625

1,1

108

Е625

1,40

0-20

М20

MR9

350 (при разряде до 0,9 В при токе 7 мА)

24

24

24

5,6000

5,6000

17,0000

250

250

83

0,9

1,1 0,9

70,1

66,4 18

24

17,0000

83

1,1

13,1

Е630

1,40

0—20

М20

MR9

350 (при разряде до 0,9 В при токе 5 мА)

24

24

24

5600

5600

17,0000

250

250

83

0,9

1,1

0,9

67

61,8

18,7

24

17,0000

83

U

12,8

Е640

1,40

0-50

мзо

' —

500 (при разряде до 0,9 В при токе 10 мА)

24

24

24

11,2000

11,2000

28,0000

125

125

50

0,9

1,1

0,9

50,8

46,5

22

24

28,0000

50

1,1

8,1

Е401 и Е401Е

1,40

0-75

М35

MR1

800 (при разряде до 0,9 В при токе 16 мА)

24

24

24

14,0000

14,0000

56,0000

100

100

25

0,9

1,1

0,9

69,8

61,2

11,7

24

56,0000

25

1,1

8,8

ЕР401Е

1,40

0—75

—

—

1000 (при разряде до 0,9 В при токе 25 мА)

24

24

24

5,6000

5,6000

93,3000

250

250

15

0,9

1,1

0,9

206

204

13,8

24

93.3000

15

1,1

10

Глава 4 ртутно-цинковые и другие ртутные батареи

Глава 4 ртутно-цинковые и другие ртутные батареи

Обозначение батареи, принятое фирмой- изготовителем

Напряжение,

В

Рекомендуемые токи разряда, мА

Обозначение согласно стандарту ANSI

Обозначение согласно мэк

Средняя рабочая емкость, мА-ч

Расчетный срок службы при 21 °C

Средний . импеданс при 1 000 Гц, Ом

жим

ряда, ч/деиь

иачаль-

разряда, мА

сопро- тивле-

рузки, Ом

конечное напряжение.

В

продолжительность работы, ч

Е4

1,35

0-80

—

3400 (при разряде до

24

34,0000

40

0,9

124

0,9 В при токе 68 мА)

24

34,0000

40

1,1

103

24

90,0000

15

0,9

38

E12N

1,35

24

90,0000

15

1,1

5,3

100

0—250

М70

—

3800 (при разряде до

24

42,0000

32

0,9

0,9 В при токе 83 мА)

24

42,0000

32

1,1

99

24

135,0000

10

0,9

33,5

E42N

1,35

24

135,0000

10

1,1

27

0—1 000

мюо

—

14 000 (при разряде до

24

307,0000

4,4

0,9

54,7

0,9 В при токе 280 мА)

24

307,0000

4,4

1,1

32

24

1 080,0000

1,25

0,9

’8,6

Е312 и Е312Е

1,40

М5

24

1 080,0000

1,25

1,1

1

0—5

—

45 (при разряде до 0,9 В при токе 0,85 мА)

16

16

0,8500

0,8500

1 500

1 500

0,9

1,1

58

57

5—20 на частоте 40—10 000 Гц

16

1,2500

1 000

0,9

36

при указанных

Е400

1,40

0—7

М10

MR08

80 (при разряде до 0,9 В

16

24

1,2500

1,1000

1 000

1 250

1,1

0,9

34

74,3

токах разряда

при токе 1,5 мА)

24

1,1000

1 250

1,1

73,1

24

3,3000

417

0,9

25,0

Е13 - и Е13Е

1,40

0—5

Мб

MR48

85 (при разряде до 0,9 В при токе 0,85 мА)

24

16

16

3,3000

0,8500

0,8500

417

1 500

1 500

1,1

0,9

1,1

22,1

99

97

8—15 на частоте 40—5 000 Гц

16

1,2600

1 000

0,9

66

при \ казанных

1,2600

000

Ч

64/

токах разряда

Обозначение батареи, принятое фнрмой- изготовн- телем

ряже- ве*

Реко- меиду-

токи разряда, мА

Обоз- ндче- ине согласно стандарту ANSI

Обозначение согласно мэк

Средняя рабочая емкость, мА-ч

Расчетный срок службы при 21 °C

Средний импеданс при 1 000 Гц, Ом

режим разряда, ч/деиь

иачаль-

ток разряда, мА

сопро- тивле-

иаг-

рузки, Ом

конечное нап

ряжение,

В

продолжительность

работы, ч

Е1

1,40

0—100

М40

MR7

1 000 (при разряде до

24

23,0000

60

0,9

55,5

0,9 В при токе 20 мА)

24

23,0000

60

1,1

49

24

39,0000

36

0,9

38

Е502Е

1,40

0—200

М55

MR6

2 400 (при разряде до

24

24

39,0000

17,0000

36

83

1,1

0,9

27,7 174

0,9 В при токе 48 мА)

24

17,0000

83

U

154

Г.

24

54,0000

26

0,9

51,2

Е9

1,40

,0—200

24

54,0000

26

1,1 0,9

42,7 , 180

М55

MR6

2 500 (при разряде до

24

16,9000

83

0,9 В при токе 50 мА)

24

16,9000

83

1,1

175

24

56,0000

25

0,9

55

Е12

1,40

0—250

24

, 56,0000

25

1,1

0,9

52

М70

—

3 800 (при разряде до

24

44,0000

32

100

0,9 В при токе 83 мА)

24

44,0000

32

1,1

91

24

140,0000

10

0,9

33

Е42

1,40

0-1 000

М100

24

140,0000

10

1,1

28

—

14 000 (при разряде до

24

318,0000

4,4

0,9

60

0,9 В при токе 280 мА)

24

318,0000

4,4

1,1

29

24

1 120,0000

1,25

0,9

7,5

24

1 120,0000

1,25

1,1

1

Расчетный срок службы прн 2

°C

Обозиа- • чеиие батареи, принятое фирмой- изготовителем

Напряжение, В

Рекомендуемые токи разряда, мА

Обозначение согласно стандарту ANSI

Обозначение согласно мэк

Средняя рабочая емкость. мА°ч

режим разряда, ч/день

иачаль-

ток разряда, мА

сопро- тн вле-

рузки. Ом

конечное иапря- жеине, В -

продолжительность работы, ч

Средний импеданс

1000 Гц, Ом

ЕРХ14

2,7

0-5

—

—

250 (при разряде до 1,8 В при токе 5 мА)

24

0,98

5,40

2750

500

1,8

1,8

280

58

E132N

2,7

0-100

—

—

1000 (при разряде до 1,8 В при токе 20 мА)

24/

22,50

22,50

37,50

37,50

120

120

72

72

1,8

2,2

1,8

2,2

52,6 42

31,7 18