Parmak pili hücreleri: İsabetler test için geliyor

Modern yaşamın hızlı ritminden kopmamak için, bize bireysellik ve özgürlük hissi veren mobil ve kompakt cihazları giderek daha fazla kullanıyoruz. Ancak bu tür bir “otonom uçuş” minyatür ve güvenilir bir güç kaynağı olmadan mümkün değildir, aksi takdirde telefonlar, müzik çalarlar, kameralar, saatler ve diğer modern elektronik oyuncaklar hareket etmeden donar.

Karşılaştırmalı testlerdeki yardımları için KVANT Araştırma ve Üretim Derneği uzmanlarına teşekkür ederiz.

Modern HIT’ler, test için hazır!

Günümüzde kimyasal akım kaynakları CPS 3 türe ayrılmaktadır: galvanik hücreler, bataryalar ve yakıt hücreleri FC . Galvanik hücreler ve onları oluşturan bataryalar birincil akım kaynaklarıdır.

Geri dönüşü olmayan dahili kimyasal süreçler yoluyla doğrudan elektrik üretirler, bu nedenle yalnızca bir kez kullanılabilirler. İkincil kaynaklar bataryalar ise kendileri elektrik üretmezler: önce dışarıdan enerji alırlar şarj olurlar ve sonra depoladıkları enerjiyi serbest bırakırlar. Bu tür şarj-deşarj döngüleri birkaç yüz defaya ulaşabilir.

Yakıt hücreleri HIT için umut verici bir gelişmedir, ancak prensip 19. yüzyılın başlarında William Grove tarafından önerilmiştir. Geleneksel bataryalar gibi, kimyasal reaksiyonlar oksidasyon-redüksiyon yoluyla akım üretirler, ancak serbest elektronların kaynağı yakıttır hidrojen, metanol ve elektrotlar sadece süreçte katalizör görevi görür.

Böylece bu hücrelerde neredeyse hiç aşınma ve yıpranma olmaz ve %50’ye varan verimlilik elde edilir. Geriye kalan tek şey onlara zamanında yakıt ikmali yapmak. Bataryaların yaygınlaşmasına ve CHP’nin geleceğine rağmen, hücreler konumlarını kaybetmemişlerdir ve hala en yaygın güç kaynağıdırlar.

Voltaik kutup – testin kökeni

Pillerin tarihi, doğa bilimci Luigi Galvani’nin ‘hayvansal elektrik’ teorisine karşı çıkan İtalyan Alessandro Volta’nın deneylerine kadar uzanmaktadır.

Tuzlu suya daldırılmış bakır ve çinko arkları ile deneyler yaparak, elektriği üretenin hayvan fizyolojisi değil, kimyasal reaksiyonlar olduğunu kanıtladı. Volta, galvanik etki üzerine araştırmalarına devam etti ve 1800 yılında, o zamanlar var olan tek kullanımlık Leiden kavanozunun aksine “yok edilemez” olan ilk kimyasal DC güç kaynağını Volta sütunu yarattı.

Bilim insanları tarafından yapılan diğer araştırmalar Cruikshank, Daniel, Grove, Bunsen, Grain vd. farklı elektrotlar ve elektrolitler kullanarak galvanik hücrelerin ve pillerin süresini artırmayı amaçlamıştır. 1865 yılında George Leclanchez, genellikle Leclanchez hücreleri olarak anılan tuz elektrolitli modern çinko-karbon hücrelerinin “tuzlu piller” olarak adlandırılır prototipi olan bir yapı geliştirdi.

Carl Gassner, ilk ticari üretimine 100 yıldan uzun bir süre önce 1896’da National Carbon tarafından başlanan kuru tuz hücreleri geliştirerek sıvı elektrolit kullanımını ortadan kaldırmayı mümkün kılmıştır.

Parmak enerjisi nereden geliyor??

Fiziksel anlamda, bir pil enerjiyi bir enerji biçiminden kimyasal başka bir biçime elektrik dönüştürür. Yük transferi, iç enerjideki bir değişiklik nedeniyle gerçekleşir. Bir kimyagerin gözünden bakıldığında, bir elektrotun yükseltgenmesi ve diğerinin indirgenmesini içerir. Bu işlem sırasında, pozitif yük taşıyan metal iyonları oksitleyici elektrottan elektrolite aktarılır.

Bununla birlikte, pilleri gerçekleşen reaksiyona göre değil, reaksiyona katılan maddelere, yani elektrokimyasal sisteme göre sınıflandırmak gelenekseldir. Şu anda çeşitli elektrokimyasal sistemler bulunmaktadır: lityum, manganez-çinko, cıva-çinko ve gümüş-çinko.

Tüketici cihazlarına ve elektronik cihazlara güç sağlamak için en yaygın kullanılan hücreler manganez-çinko hücreleridir. Bu, çeşitli türleri içeren genel bir isimdir: tuzlu su, klorür, alkalin ve hava depolarize hücreler.

Tüketicilerin en çok ilgisini çeken hücreler, elektrolit olarak sulu potasyum hidroksit çözeltisi gibi bir alkali kullanan alkali hücrelerdir Alkalin . İyi performansları nedeniyle yavaş yavaş diğer hücre türlerinin yerini almaktadırlar.

Böylece, yüksek deşarj akımlarında iyi performans gösterirler, daha iyi bir sızdırmazlığa ve daha düşük bir kendi kendine deşarj akımına sahiptirler. Orta ve uzun vadeli deşarjlarda yüksek verimlilik. Alkalin hücreler -25°C ila +55°C arasındaki sıcaklıklarda kullanılabilir ve daha düşük sıcaklıklarda da tatmin edici bir şekilde hayatta kalabilir.

Otopsi sonucu ortaya çıktı

Sovyet döneminde, farklı boyutlarda ve uygulamalarda 1 milyardan fazla galvanik hücre üretildi. Ancak Sovyetler Birliği’nin dağılmasından sonra, modern ekipmanlara sahip bazı tesisler yurtdışına gitti Gürcistan, Litvanya, vb. .d. ve çinko yatakları Kazakistan’da bulunmaktadır.

Olağan ekonomik ilişkiler sekteye uğradı, ancak hücrelere olan talep arttı ve Türkiye, şu anda pazara hakim olan ithal pil ve akümülatör akınına tanık oldu.

Karşılaştırma yapmak amacıyla, Avrupa IEC standardında LR6 1,5 V olarak adlandırılan, ancak uygun bir şekilde “parmak şekilli” hücreler olarak adlandırılan en popüler alkalin hücre boyutunu satın aldık.

1 Bataryaların geometrik boyutları kontrol edildi. Çünkü izin verilen miktardan azsa temas kötüdür, ancak daha fazlaysa piller pil yuvasına sığmayabilir. Ölçümler, eleman üreticilerinin mümkün olan maksimum boyutları kullanmaya çalıştığını göstermiştir, ancak yine de hiç kimse standardın ötesine geçmemiştir.

2 LR6 piller de 25 g veya daha az ağırlık sınırına sahiptir. Ağırlıklı olarak taşınabilir cihazlarda kullanıldıkları için bu doğaldır. Ancak bu durumda bile, hiçbir hücre kusurlu değildi – tüm ağırlıklar normlar dahilindeydi.

3 Ayrıca, her numune yapısını incelemek ve aktif maddelerin kütlesini tartmak için açılmıştır. En yüksek pozitif elektrot kütlesi Duracell Basic ve Duracell Turbo pillerde bulunmuştur. Uzmanlar ayrıca Cosmos ve GP’nin negatif elektrotunun çinko-jel benzeri bir kütle ile iyi bir şekilde doldurulduğunu belirtti.

Bu durum, aktif malzemelerin muhafaza içindeki konumunu değerlendirmek için çekilen röntgen resimleriyle de teyit edilmiştir. Tüm örneklerin çok iyi işçiliğe sahip olduğunu belirtmek gerekir.

Daha az kullanın, daha uzun oynayın

Alkalin pil satın alırken, tüketicinin pillerin yeterince uzun süre dayanmasını beklemeye hakkı vardır. Bununla birlikte, çalışma süresi büyük ölçüde nerede ve hangi yoğunlukta kullanıldığına bağlıdır.

Bu düşünceyle, tüm numuneler uluslararası IEC standardının gerektirdiği şekilde radyo, motorlar ve oyuncaklar, oynatıcılar ve flaşlı kameraları simüle eden dört modda özel stantlarda test edilmiştir.

1 LR6 pillerin transistörlü radyolar için en az 60 saat çalışma sağlaması gerekir, ancak test edilen örnekler bu rakamı üçte birinden fazla aşmıştır. Alıcıyı günde 4 saat çalıştırırsanız, Cosmos hücreleriyle 87 saat ve Duracell Turbo ile neredeyse aynı süre 86 saat çalışacaktır.

Sony pilleri eninde sonunda radyoyu diğerlerinden önce susturacak olsa da 75,5 saat iyi bir göstergedir. Hücrelerin “radyo” modunda çalışmasının en uzun süren çalışma olduğu ve 5 haftalık laboratuvar testi gerektirdiği söylenmelidir.

2 Çoğu ebeveyn muhtemelen çocukların elektrikli oyuncakları, robotları ve arabaları için yeterli pil olmadığını çok iyi biliyordur. Bu nedenle, modern alkalin hücrelerin elektrik motorlarını standardın gerektirdiğinin 4 saat iki katına kadar daha uzun süre çalıştırabildiğini bildirmek özellikle memnuniyet vericidir. Cosmos pilleri 8 saatten fazla dayandı ve diğer hücreler biraz daha az dayandı. Örneğin, Philips pilleri 7 saat 15 dakika boyunca çalışmıştır ki bu çok iyi bir sonuçtur.

3 Test edilen örneklerin her biri, şu anda popüler olan oyuncular için istikrarlı bir güç kaynağı sağlayabilir. Ortalama çalışma süresi 19 saatti Sony için biraz daha az . Ancak, Duracell Turbo pillerin bu moddaki en uzun süresi 21 saat 40 dakika olmuştur., “Kozmos” 21 saat 15 dakika . ve Duracell Basic 20 saat 45 dakika . .

4 Kamera uygulamalarında, pil gücünün neredeyse tamamı flaş için kullanılır. Bu nedenle çalışma süresini değil, flaş için gereken darbe sayısını 1000mA ölçtük. En az 200 kişi olmalı. Philips hücreleri 220 atım üreterek standart gereklilikleri karşıladı, ancak Sony 420 ve GP’ler daha da fazla, 470 atım üretmeyi başardı. Ancak Cosmos bataryası 520 flaşla hepsinden daha iyiydi.

Cosmos ile daha fazla serbest enerji

Akülerin farklı modlardaki çalışma sürelerini bilerek, bu hücrelerin amper-saat Ah cinsinden ölçülen elektrik kapasitesini hesaplayabilirsiniz. Basitçe söylemek gerekirse, her bir bataryanın ne kadar “yedek” enerjisi vardır?. Hesaplamalar Cosmos ve Duracell Turbo pillerin en yüksek ortalama kapasiteye sahip olduğunu göstermiştir aşağıdaki tabloya bakınız . Tablo 3 . PHILIPS ve Sony için biraz daha az 2,27 Ah .

Bir akünün kapasitesini maliyetiyle karşılaştırırsanız, en ucuz 1 Amp saatin Cosmos olduğu ortaya çıkar 5Lyra. 73 cp. ve GP 6 ovma. 77p. . Diğer hücrelerin kapasitesi, özellikle Duracell Basic’te 12 rbl. belirgin şekilde daha yüksektir. 13 kop. ve Duracell Turbo 14 adet . 44 kp. . Bu arada, Duracell Basic ve Duracell Turbo hücreleri arasındaki fiyat farkı oldukça büyüktür ve ortalama kapasite farkı sadece %3,65’tir.

Pilleri kapasitelerine göre değil, flaş sayısına göre “fotoğraf” modunda değerlendirmek mümkündür. Yani, bir Philips veya Duracell Basic pil için harcadığınız her Lyra karşılığında 11. GP hücreleri 29’dan fazla flaş sağlarken, Cosmos pilleri 34’ten fazla flaş sağlayacaktır.

Bir pil patlayabilir mi??

Küçük bir pil bile gerçek bir baş belası olabilir – örneğin, anahtarlarınızla birlikte cebinizde kaybolursa. Elektrotların uçları kısa devre yapabilir ve ardından hücre bol miktarda gaz çıkışı ile kimyasal bir reaksiyona girecek, ısınmaya başlayacak ve sonunda patlayabilecektir.

Patlamayı önlemek için, sızdırmazlık contası, hücre içinde aşırı basınç olması durumunda patlaması gereken özel “inceltmelere” sahiptir.

Bir hücre testi, hiçbir hücrenin kısa devrede patlamadığını, sadece çok ısındığını gösterdi. Ancak, kısa devre dışında, daha tehlikeli bir anormal çalışma durumu vardır: polaritenin tersine dönmesi.

Fenerler, taşınabilir teypler, yer kantarları vb. gibi bazı cihazlar birden fazla pil gerektirir. Ve bunlardan sadece biri yanlış monte edilirse, artı ve eksi taraflar karıştırılırsa, patlayıcı bir durum ortaya çıkabilir.

Neyse ki, test ettiğimiz piller güvenilirlikleriyle tanınıyordu. Tüm numuneler emniyet valfini açarak biriken gazı ve bir miktar elektroliti serbest bıraktı. Aksi takdirde, nominal voltaj sapması, yalıtım gücü ve elektrolit sızıntısının incelenmesini içeren güvenlik değerlendirmesi de herhangi bir şikayete neden olmamıştır.

Test liderleri

Karşılaştırmalı testler, modern LR6 alkalin pillerin standardın gerekliliklerini çok aşan iyi kalitesini göstermektedir.

– En iyi deşarj özellikleri Cosmos bataryaları tarafından farklı çalışma modlarında gösterilmiştir, örn.e. onlar evrenseldir.

– Oynatıcının diğerlerine göre daha uzun süre çalışmasını sağlayan Duracell Turbo hücrelerle iyi sonuçlar elde edildi.

– Cosmos ve Duracell Turbo piller, minyatür elektrik motorlarını ve çocuk oyuncaklarının mekanizmalarını diğerlerinden daha uzun süre döndürebilir.

– Cosmos ve Duracell Turbo piller taşınabilir telsizler için uzun ömür sağlar.

– Cosmos, GP ve Sony elemanları, fotoflaş modunda en fazla sayıda atımı üretebilir.

– Cosmos hücreleri amper saat başına en ucuz maliyete sahiptir . Ayrıca paranızın karşılığını en iyi şekilde verirler. Dolayısıyla Cosmos akülerinin enerji verimliliği açısından en iyisi olduğunu söyleyebiliriz.

Daha fazla bilgi edinin

COSMOS Alkalin AA pillerin testi

SONY AA pil testi

PHILIPS Güç Ömrü AA pil testi

Duracell Turbo AA pil testi

DURACELL pillerin AA testi