Pilhas alcalinas

Para muitos aparelhos eletrônicos, as pilhas alcalinas ou de zinco-manganês são as mais indicadas. células galvânicasEssas pilhas também são conhecidas como pilhas alcalinas. Podem ser encontradas em qualquer loja por um preço acessível. O que são? Qual a sua aparência? Essencialmente, são pilhas potentes que passam por uma reação química intensa, produzindo eletricidade.

O principal componente é o dióxido de manganês, que serve como cátodo. O ânodo é o zinco em pó. O eletrólito é o hidróxido de potássio, o metal alcalino que lhes dá o nome. Essas baterias são usadas com frequência para alimentar brinquedos, lanternas, rádios e outros dispositivos similares.

O uso de álcalis como eletrólito foi proposto pela primeira vez, de forma independente, por dois cientistas, Edison e Waldemar Jungner. Eles então o utilizaram em baterias de níquel-cádmioO engenheiro Lewis Urry foi o primeiro a usar essa substância em baterias convencionais. Em 1950, ele lançou baterias chamadas Pronto para tudoEm 1960, ele e seus sócios obtiveram uma patente para pilhas alcalinas.

Características

As pilhas alcalinas são produzidas em diferentes tamanhos, principalmente AAAA, AAA, AA, D, C, Krona - 6F22 e do tipo moeda plana.

Pilhas tipo botão alcalinas

São pequenos discos planos com diâmetro de 4,8 a 30 mm. Produzem uma voltagem de 1,5 a 3 volts. Seu invólucro é feito inteiramente de metal, o que permite o uso de baterias alquídicas em condições climáticas adversas. O ânodo e o cátodo são separados por um isolante, evitando curtos-circuitos e danos. Seu tamanho pequeno e compacto as tornou muito populares. Cabem facilmente em relógios, calculadoras, chaveiros e outros dispositivos pequenos.

Fontes de corrente tipo dedo ou AA

Essas são as mais populares. São utilizadas onde se exige uma alta corrente de descarga. Sua voltagem é de 1,5 volts. Elas encontram aplicação em relógios, brinquedos, rádios, lanternas, equipamentos médicos, balanças, mouses de computador e outros dispositivos eletrônicos.

Todos os detalhes estão disponíveis no artigo. pilhas AA!

Tambores de pilhas alcalinas

Estes incluem dois tipos: D e C.

Elas fornecem eletricidade a um dispositivo sem conectá-lo a uma rede de 220 volts. São usadas em gravadores, rádios, lanternas e brinquedos. Seu uso aumentou. capacidadeUm aparelho que consome pouca energia terá uma longa vida útil.

Se você vir uma inscrição no corpo LREntão, essas são pilhas 100% alcalinas.

Fontes atuais de Pinky

Estas são pilhas AAA. Os fabricantes as produzem em formato cilíndrico com 10,5 mm de diâmetro. Essas pilhas geralmente têm até 44,5 mm de comprimento e pesam aproximadamente 14 gramas. Esses dados podem variar dependendo do fabricante. Pilhas alcalinas podem, por vezes, conter elementos de proteção adicionais.

São utilizadas em diversos dispositivos eletrônicos, como controles remotos de TV, despertadores, lanternas, receptores, reprodutores, etc. Você pode identificar que se trata de um elemento alcalino pela etiqueta. bateria alcalina.

Saiba mais sobre essas fontes de energia. Leia este artigo!

Elemento alcalino Krona

Possui um formato não padronizado e é utilizado em instrumentos de medição, equipamentos médicos, lanternas, detectores de metaisEssas pilhas alcalinas têm uma voltagem de 9 volts e duram bastante tempo. A vantagem dessa fonte de energia é que ela pode fornecer uma corrente alta para um dispositivo, mantendo-se compacta.

Leia mais sobre a coroa em este artigo!

Parâmetros principais

É possível identificar imediatamente a inscrição "pilha alcalina" na carcaça. Essa marcação nas pilhas alcalinas as identifica prontamente como tal.

Tensão ou EMFequivale a 1,5 - 9 volts.

A capacidade das pilhas alcalinas chega a 3000 mAh. Isso se aplica às de maior capacidade.

Potência específica 100-150 kW/m³.

A temperatura na qual as fontes de corrente podem operar varia de -30°C a +55°C.⁰.

Energia específica: 65-90 W∙h/kg;

A produção é realizada em países como Rússia, Estados Unidos, China e Japão.

Formas: cilindros, retângulos, discos achatados.

Química nas baterias alcalinas

Primeiramente, ocorre uma reação de oxidação do zinco no ânodo. Inicialmente, forma-se hidróxido de zinco:

Zn + 2OH− → Zn(OH)2 + 2e−

Em seguida, ocorre a decomposição em óxido de zinco e água.

Zn(OH)₂ → ZnO + H₂O

Quanto ao cátodo, nele ocorre uma reação de redução do óxido de manganês (IV) a óxido de manganês (III):

2MnO2 + H2O + 2e− → Mn2O3 + 2OH−

Se o eletrólito for KOH, a equação ficará assim:

Zn + 2KOH + 2MnO2 + 2e− → 2e− + ZnO + 2KOH + Mn2O3

Quando a bateria descarrega, o eletrólito alcalino não se esgota. Isso significa que apenas uma pequena quantidade é necessária para a produção. Como resultado, esse tipo de fonte de alimentação contém uma vez e meia mais dióxido de manganês do que as baterias convencionais. salina elementos atuais.

Estrutura da bateria alcalina

Você pode ler sobre a estrutura padrão de uma fonte de corrente em este artigoUma descrição mais detalhada é fornecida lá.

A corrente elétrica é produzida quando ocorre uma reação entre o cátodo e o ânodo.

Composição do cátodo da bateria alcalina:

• Agentes ligantes especiais – 1%.
• O negro de acetileno atua como grafite – cerca de 10%.
• O dióxido de manganês representa até 85% da composição.
• O componente alcalino do hidróxido de potássio chega a 35%.

Este último também pode ser composto por elementos ativos como lítio e sódio. Durante o processo de produção, o eletrólito é engrossado pela adição de substâncias sintéticas ou naturais especiais com um grupo hidroxila (OH).

O ânodo é feito de zinco purificado. Ele passa por procedimentos de tratamento anticorrosivo. Em seguida, alumínio e bismuto são misturados.

A bateria alcalina possui uma estrutura inversa quando comparada às fontes de energia salinas.

1. Uma pasta à base de zinco (3) é colocada no interior. Este metal está contido na forma de pó. Esta abordagem permite aumentar significativamente a área de contato. Portanto, capacidadeAs pilhas alcalinas têm uma resistência superior a salina.
2. Um potencial negativo é gerado no zinco, que é espessado com uma substância especial de hélio. Este potencial é aplicado à haste (2), feita de latão.
3. O carbono do grafite, cinzas ou fuligem (5) misturado com dióxido de manganês é separado do zinco usando um dispositivo separador especial (4).
4. A bateria mais é um copo de aço (1) revestido com níquel.
5. O polo negativo é feito na forma de um disco de metal fino (9).
6. A tampa (6) é isolada do copo principal. Isso impede que ocorra um bloqueio.
7. Uma junta especial (8) absorve os gases comprimidos. Não há muitos deles, cerca de 20%.
8. Uma membrana (7) e uma câmara de absorção de gás são instaladas em uma bateria alcalina. Quando a pressão aumenta, os gases atravessam a membrana, causando sua ruptura. Nesse ponto, o eletrólito é liberado.

Assim, a composição de uma pilha alcalina é como descrita acima.

Análogos de baterias alcalinas

Essas fontes de energia podem ser substituídas por quaisquer baterias de tamanho e voltagem adequados. O principal é que a voltagem seja compatível, e a partir daí você pode pensar em outra alternativa. Por exemplo, baterias de lítio podem ser usadas como alternativa. salina, mercúrio, elementos de poder prateados.

Se fizermos uma distribuição por categoria de preço, ela ficará assim:

• Salina.
• Pilhas alcalinas.
• Prateado. Geralmente tem um corpo em forma de pílula.
• Lítio.

Os primeiros são os mais baratos.

Vantagens das pilhas alcalinas

Apesar do baixo custo, essas fontes de alimentação apresentam diversas vantagens:

• Fácil de substituir, ao contrário das baterias. Não é preciso esperar que a bateria carregue completamente.
• Estão sempre disponíveis. Vá a qualquer loja, seja uma loja de ferragens ou um supermercado, e lá estarão. Você os encontrará em todas as bancas de jornal.
• Elas duram bastante. Alguns dispositivos têm baterias internas que se desgastam após 2 a 3 anos. No fim das contas, se o dispositivo não for removível, ele precisa ser descartado. Mas os aparelhos eletrônicos que funcionam com bateria sempre têm uma bateria substituível.
• Alguns carregadores de bateria demoram muito para carregar, então, se o tempo for essencial, você pode facilmente substituí-los por pilhas alcalinas.
• Apresentam baixa autodescarga.
• Eles têm um bom desempenho em baixas temperaturas.
• Eles suportam perfeitamente correntes de descarga fortes.
• BA bateria está ficando fraca.uniformemente.
• Ter alto Consumir antes de:.
• Seguro.

As principais desvantagens das pilhas alcalinas

Agora vamos falar sobre as desvantagens.

• Às vezes o preço é alto.
• Grande massa.
• Não há possibilidade de utilizá-lo uma segunda vez ou posteriormente.

Você pode ignorar o preço, pois a pilha alcalina dura bastante tempo.

Quais pilhas são melhores: alcalinas ou salinas?

Usuários às vezes debatem qual pilha é melhor: salina ou alcalina. Uma análise mais detalhada revela que as pilhas alcalinas têm uma classificação significativamente maior! Se você não acredita, faça um teste simples. Compre duas pilhas com eletrólitos diferentes. Insira-as em dois dispositivos idênticos. Ligue-os e anote o tempo. A que durar mais tempo é a melhor pilha!

Eis as diferenças entre pilhas alcalinas e pilhas salinas:

1. Capacidade mais alto!
2. Trabalhe 5 vezes mais!
3. Eles podem suportar facilmente temperaturas de até -20 graus Celsius!
4. O eletrólito não vaza da carcaça quando o elemento está profundamente descarregado!

Portanto, as vantagens são óbvias!

Diferenças entre baterias salinas e alcalinas

A diferença é que cada um contém um recheio diferente, e reações químicas distintas ocorrem em seu interior.

As baterias de sal utilizam sais de cloreto, enquanto as baterias alcalinas são preenchidas com hidróxido de potássio. O metal em pó permite que estas últimas durem mais tempo. Como resultado, a produção de energia aumentou significativamente — até cinco vezes, segundo algumas fontes.

Outra diferença entre as pilhas alcalinas é a sua vida útil e as condições de funcionamento. Elas suportam temperaturas de -20°C a +55°C ou até mesmo +70°C. A vida útil de algumas dessas pilhas pode chegar a 5 anos. Circulam rumores de que já existem pilhas alcalinas recarregáveis ​​disponíveis. Sal As mesmas fontes de energia duram até 2 anos.

Principais fabricantes renomados de pilhas alcalinas

Na realidade, existem inúmeras empresas no mercado de fontes de alimentação, todas alegando ser as melhores. Abaixo estão as principais:

• Camelion A empresa opera na China e produz pilhas alcalinas de alta qualidade. Elas oferecem desempenho estável e duradouro, com alta taxa de descarga.
• Energizador – é uma empresa americana que produz fontes de energia que mantêm a voltagem em um nível constante quase até o fim.
• Panasonic – uma empresa renomada com décadas de experiência. Ela produz fontes de alimentação que operam de forma confiável em climas frios e fornecem uma tensão estável ao dispositivo.
• Duracell– é a empresa mais popular do mercado. Suas pilhas alcalinas têm baixa autodescarga e alta capacidade.

Além dessas empresas, existem muitas outras que fabricam fontes de alimentação de alta qualidade.

As pilhas alcalinas podem ser recarregadas?

As pilhas alcalinas não podem ser recarregadas. Quando uma pilha estiver descarregada, ela deve ser descartada em um centro de reciclagem autorizado. Conectá-la a um carregador pode causar diversos problemas, desde vazamento de eletrólito até explosões e queimaduras.

Qual a diferença entre pilhas alcalinas e pilhas de lítio?

A diferença é que as baterias de lítio duram 7 vezes mais. Elas suportam temperaturas de até -40 graus Celsius e podem ser armazenadas por até 10 anos. Possuem uma voltagem maior que as baterias alcalinas, com voltagens de 1,5, 3, 3,6 e 3,7 volts. Mantêm um nível de carga constante e, em seguida, perdem essa carga drasticamente no final. Essas baterias são mais leves. capacidadevárias vezes mais. Baterias de lítioElas podem explodir quando recarregadas, expostas à água ou se a carcaça estiver danificada. Há também uma diferença no design.

Mas se você está se perguntando quais baterias são melhores, alcalinas ou de lítio, então definitivamente são as de lítio.

Recomendações e conselhos para consumidores

• Antes de comprar, se você não tiver certeza sobre o tipo de bateria que precisa, consulte o manual do dispositivo. O fabricante geralmente especifica o tipo de bateria.
• É melhor usar fontes de energia alimentadas por bateria, pois elas duram bastante tempo. Isso é econômico.
• Utilize pilhas com a voltagem exigida pelo seu aparelho.
• Preste atenção à data de fabricação. Não compre dispositivos de armazenamento de energia com reserva de energia.
• É melhor dar preferência a marcas conhecidas. Mas isso não é necessário, já que empresas desconhecidas produzem produtos tão bons quanto os populares. Afinal, todos querem que seus produtos vendam e tenham demanda.
• Não jogue pilhas alcalinas usadas no lixo comum ou ao ar livre. Para proteger o meio ambiente, leve-as a pontos de coleta específicos.
• A embalagem deve ter um aspecto novo e não apresentar amassados.