Какие бывают батареи: Радиаторы отопления – какие батареи лучше для квартиры и частного дома

Разное

Содержание

Виды батарей отопления

Батареи – важная часть отопительной системы в многоквартирном доме. Температура в помещении зависит не только от того, насколько горячая вода бежит по трубам. Качество обогрева помещения зависит от конструкции, материала, мощности и способа размещения радиаторов отопления.

Чрезвычайно широкий ассортимент отопительного оборудования может вызвать трудности при выборе подходящих батарей. Для того чтобы выяснить, каким приборам отдать предпочтение, придется предварительно изучить особенности существующих типов батарей.

Различные виды приборов отопления

Существует несколько классификаций батарей.

В зависимости от типа тепло- или энергоносителя они делятся на следующие виды:

  • электрические радиаторы;
  • масляные радиаторы, работающие на электричестве;
  • водяные батареи.

В зависимости от материала батареи бывают:

В зависимости от конструкции радиаторы отопления делятся на следующие типы:

  • секционные – благодаря наличию отдельных секций позволяют регулировать размер и мощность устанавливаемого прибора отопления;
  • трубчатые – батареи, разработанные специально для централизованной системы отопления. Представляют собой цельнометаллическую конструкцию с горизонтальным коллектором и вертикальными трубками;
  • панельные – изготавливаются из стали и даже из бетона. Во втором случае такие батареи располагаются внутри стен и передают тепло в виде излучения;
  • пластинчатые – имеют сердечник с насаженными на него пластинчатыми ребрами из тонких листов металла, осуществляют теплообмен конвекционного типа.

 Виды батарей, подходящих для квартиры

Рассмотрим, какие виды радиаторов подойдут для стандартной централизованной системы отопления в многоквартирном доме. Она характеризуется использованием технической воды в качестве теплоносителя, высоким рабочим давлением и температурой. Характеристики отопительных приборов для квартиры должны соответствовать особенностям этой системы. Сравнить параметры приборов из разных материалов, чтобы понять какие их типы  подойдут для вашего жилья, можно с помощью таблицы.

Чугунные батареи

Классические радиаторы из чугуна, несмотря на большое количество современных аналогов из других материалов, уходить в отставку пока не собираются. Чугун устойчив к коррозии и воздействию высоких температур, долговечен. Некоторые производители изменили в лучшую сторону внешний вид чугунных изделий, украсив их резьбой и превратив этот прибор в элемент дизайна.

Совет: интенсивность излучения радиатора можно повысить, покрасив его в темный цвет.

Биметаллические радиаторы

Эффективность и надежность биметаллических радиаторов достигаются благодаря сочетанию двух видов материалов: стали и алюминия. Высокая теплопроводность алюминия делает его прекрасным материалом для корпуса батареи, а прочность стали обеспечивает невосприимчивость к перепадам давления и к процессам коррозии. Лучшими на российском рынке считаются биметаллические изделия итальянских производителей.

Нужно иметь в виду, что этот тип отопительных приборов имеет одну особенность: сталь начинает ржаветь после спуска воды в системе. Такого недостатка лишены модели, в которых вместо стального используется медный сердечник.

Стальные радиаторы

Радиаторы из стали могут быть панельными, трубчатыми и секционными. Наибольшей популярностью пользуется первый вид благодаря оптимальному сочетанию характеристик и стоимости. Однако батареи из стали практически не применяются в многоэтажных домах с централизованным отоплением, поскольку не предназначены для систем с высоким давлением.

Алюминиевые батареи

Радиаторы из алюминия имеют очень привлекательные характеристики, среди которых прекрасная теплоотдача и низкая инерционность, позволяющая быстро менять температуру в помещении. Но они очень требовательны к качеству теплоносителя, поэтому также не подходят для централизованной отопительной системы.

Медные радиаторы отопления

Медные батареи имеют массу достоинств и всего лишь один недостаток – очень высокую стоимость. Их эксплуатационные характеристики впечатляют: радиаторы из меди превосходят все существующие виды по эффективности, надежности и долговечности, а также по стойкости к коррозии и гидроударам.

Установка медных радиаторов дорогое удовольствие не только из-за стоимости самой батареи. Подключать их можно только к цельнометаллическим трубам, которые также стоят недешево. Воспользоваться достоинствами меди, и при этом приобрести изделие по более доступной цене можно, если выбрать медно-алюминиевый радиатор, трубки которого изготовлены из меди, а ребра — из алюминия.

Пластиковые батареи

Самый новый вид отопительных приборов – это пластиковые батареи. Такие изделия просты в установке, имеют широкий выбор цветов и не требуют дополнительного ухода. Однако многие заинтересовавшиеся новинкой владельцы квартир будут разочарованы: пластиковые радиаторы не могут быть установлены в доме с централизованной системой отопления. Причинами этого являются ограничения максимальной рабочей температуры и давления, которые не должны превышать 80 градусов и 2 бара соответственно.

Как определить необходимую мощность отопительного прибора

Чтобы зимой в квартире было комфортно, нужно правильно подобрать мощность радиатора. Мощность классического секционного прибора будет зависеть от количества секций. При расчете нужно учитывать следующие факторы:

  • материал стен в доме – кирпич или бетон;
  • площадь комнат;
  • количество окон и их расположение по сторонам света;
  • количество наружных стен;
  • качество окон;
  • использование экранов для радиаторов.

Внимание: для стандартной комнаты с трехметровой высотой потолка, имеющей одну дверь и одно окно, на каждый квадратный метр потребуется радиаторная мощность от 90 до 125 Вт.

Требуемое количество секций будет зависеть от материала, и которого изготовлен радиатор. Мощность одной секции разных видов батарей:

  • Чугунные – от 80 до 150 Вт;
  • Алюминиевые – 190 Вт;
  • Биметаллические – 200 Вт;
  • Стальные – от 450 до 5700 Вт (имеется в виду мощность всей батареи).

Радиаторы отопления, какие лучше выбрать, сравнение, таблица

Когда вы собираетесь покупать радиаторы отопления, необходимо заранее подготовиться. Одного желания приобрести приборы – мало. Нужно изучить технические характеристики и параметры радиаторов, чтобы узнать, радиаторы отопления какие лучше – именно для вашей отопительной системы.

Можно сравнивать совсем одинаковые модели батарей на вид, а вот по теплоотдаче, мощности – они могут различаться заметно. Здесь все буде зависеть от материала изготовления радиатора и его конструктивных особенностей, внутренней емкости батарей, способа их подключения. Именно поэтому, когда вы выбираете батареи отопления какие лучше – необходимо подготовиться и обладать некоторыми знаниями.

Радиатор отопления

Какие требования предъявляются к монтажу радиаторов?

Если верить стандартным расчетам, то указывается расход 90-125 Вт на 1 кв.м помещения, которое отапливается. В таком случае, учитывается еще наличие в комнате окна, двери, высоты потолков не больше 3-х метров, температуры теплоносителя 70 градусов по Цельсию.

Если такие стандарты нарушаются, к примеру, высота потолков больше, то и мощность радиаторов должна быть увеличена на столько же. А если у вас окна со стеклопакетами, то у них низкая теплоотдача, соответственно, как показывают отзывы, мощность можно уменьшить на 10 процентов.

Если температура теплоносителя понизится, то это потребует увеличения мощности батарей, или же можно увеличить количество секций. Каждый раз, когда температура понижается на 10 градусов, это компенсируют увеличением мощности на 15-18%.

Таблица подбора количества секций радиатора отопления

Когда проводятся расчеты, какие бы самые лучшие радиаторы отопления ни были, обязательно необходимо учитывать особенности конструкции вашей отопительной системы. И если подача носителя тепла будет производиться через нижнее отверстие, а обратный ход – через верхнее, то в таком случае каждый радиатор будет не додавать до 10 процентов своей мощности. Если теплоноситель будет подводиться только с одной стороны, то устанавливать больше 10-ти секций будет бессмысленной – ведь последние секции будут греть достаточно слабо.

Сравнение батарей отопления

Первым делом, заметим, что ответить на вопрос, какие батареи отопления лучше, довольно сложно, не обладая специальными знаниями. Отметим панельные стальные радиаторы. Такие отопительные приборы обладают высокой эффективностью – их рабочее давление составляет 9 атмосфер, они способны выдержать 13 атмосфер опрессовки. Как показывает рейтинг радиаторов отопления, они очень востребованы, когда ставится индивидуальная отопительная система и когда в многоэтажных домах есть свой тепловой пункт.

Рекомендуем к прочтению:

Стальной радиатор отопления

Такие качественные радиаторы отопления делают из стальных листов со специальными углублениями для прохода теплоносителя, а чтобы увеличить теплоотдачу приборов – на обратную сторону приваривают выступающие ребра, которые в дальнейшем увеличат конвекционный поток воздуха. Радиаторы делают из низкоуглеродистой стали, которая имеет повышенную коррозионную стойкость. Покрываются они порошковой эмалью.

Следующий вид, который мы рассмотрим, это чугунные радиаторы. Конечно, этот вариант не станет ответом на вопрос, какие самые лучшие радиаторы отопления.

Чугунные батареи – это классика, которую ранее советские потребители использовали за неимением ничего другого.

Это действительно качественные изделия, основным преимуществом которых является чугун. Этот материал имеет отличную теплопроводность, он стойкий к любому теплоносителю. Доля радиационного потока включает 70% тепла и 30% конвективного – это будет прогревать нижние и верхние зоны комнаты. Стоит отметить, что срок эксплуатации чугунного радиатора может составить до 50 лет. На сегодняшний день такие радиаторы можно купить относительно дешево, на рынке представлены разные модели, как видно на фото.

Чугунные радиаторы

При поверхностном сравнении алюминиевые радиаторы покажутся вам более легкими, элегантными. Но дальше вы узнаете, что такие лучшие батареи отопления еще и обладают улучшенной теплоотдачей. Производятся такие радиаторы литьем или экструдированием. Каждая секция обладает коллекторами, а также соединяющим вертикальным каналом, ребрами для ускорения потока воздуха и снятия тепла с плоскости, именно поэтому тепло в комнате будет распределяться оптимальным образом.

Собирают такие радиаторы ниппелями из стали, между секциями ставят специальные прокладки из водостойкого материала. На лицевой поверхности есть оребрения, это образует сплошную поверхность, а также – воздухоотводные окошки сверху. Подбирать тепловую мощность таких радиаторов нужно набором необходимого количества секций, также – и их высоты. Можно просто-напросто собрать радиатор с нужной высотой и длиной, чтобы хорошо его вписать в архитектурные особенности вашего помещения.

Алюминиевые радиаторы отопления

Что касается недостатков такого вида батарей, то это высокие требования к химическим параметрам воды. Помимо этого, в составе теплообменники, латунные и медные фитинги, соединительные трубы из стали – все это увеличивает процесс коррозии. И чем больше будет меди – тем сильнее будет этот процесс. Чтобы нивелировать этот недостаток, производители используют сплавы, которые будут защищать батареи изнутри.

Рекомендуем к прочтению:

Как отмечают специалисты, биметаллические радиаторы – это самые эффективные батареи отопления.

Стальные каналы, которые проводят теплоноситель, обеспечат прочность всей конструкции. Также они закрыты оребрением из алюминия, поэтому вода соприкасается только с металлом. Существует несколько разных вариантов исполнения таких батарей. Их могут делать, покрывая стальной каркас алюминием – так, вода будет контактировать только со сталью. Также сталью могут усиливать вертикальные каналы, чтобы толщина их могла выдерживать большое давление.

Биметаллические самые лучшие батареи отопления могут перенести высокое давление и длительную нагрузку, они стойкие к гидравлическим ударам и имеют высокий уровень теплоотдачи. Рабочее давление составляет 35 атмосфер, а опрессовочное – практически 52. А благодаря тому, что емкость биметаллических секций будет меньше, чем алюминиевых, это позитивно отражается на теплоинертности. Как показывает тест, радиаторы отопления самые эффективные надежны в многоэтажных домах. После сборки такие лучшие радиаторы отопления окрашиваются порошковой эмалью, для отвержения их нагревают и выдерживают 180 градусов по Цельсию. При максимальном показателе температуры теплоносителя в 110 градусов этого будет достаточно.

Предлагаем изучить сравнение радиаторов отопления, таблица (Таблица 1) покажет все самые сильные и слабые стороны различных видов радиаторов.

Сравнение различных видов радиаторов отопления

Ведь вопрос, какие лучше радиаторы отопления, может быть актуальным достаточно долго, а ответить на него в полной мере правильно сможет лишь специалист, который знаком именно с вашей отопительной системой.

Более подробно про выбор биметаллических радиаторов отопления в материале — Биметаллические радиаторы отопления, какие лучше?

Разновидности радиаторов отопления и особенности их эксплуатации

В этой статье мы предлагаем вам рассмотреть виды радиаторов отопления, поскольку рано иди поздно каждому из нас приходится сталкиваться с проблемой их замены или установки.

Виды по материалу изготовления

Содержание статьи

Радиаторы принято классифицировать по трем признакам:

  • материалу, из которого они изготовлены;
  • конфигурации конструкции;
  • способу установки.

От материала, из которого сделаны обогреватели, зависят их свойства: теплоотдача, уровень допустимого давления, вес и т. д.

Чугунные

Отличаются долгим сроком эксплуатации, повышенной теплоотдачей, устойчивы к коррозии, при монтаже совместимы с другими материалами конструкции.

К недостаткам можно отнести их большой вес, медленный нагрев, сложности в уходе за поверхностью. На них нельзя установить регулятор температуры.

Цены на чугунные радиаторы

чугунные радиаторы

Стальные

Эти обогреватели быстро нагреваются и медленно остывают, имеют хорошую теплоотдачу. Обладают долгим сроком службы, мало весят. На них можно установить регулятор температуры. Благодаря несложной конструкции стальным обогревателям можно придать различную конфигурацию, поэтому они легко вписываются в интерьер.

Оставлять стальные батареи без воды нежелательно из-за низкой устойчивости к коррозии, а этот показатель не всегда возможно контролировать в централизованных системах отопления. Также плохо они переносят перепады давления в трубах.

Биметаллические

Они состоят из алюминиевого корпуса и стальных трубок, обеспечивающих циркуляцию воды в конструкции. Производители предлагают два вида стальных радиаторов: с целиком стальной начинкой и конструкции и со стальными вертикальными каналами. Последние, как правило, дешевле по цене, на это стоит обратить внимание при выборе.

Биметаллические батареи отличаются долгим сроком службы, легкостью монтажа, высокой теплоотдачей, устойчивостью к коррозии.

Однако из-за разности в показателях теплового расширения стали и алюминия при эксплуатации они могут шуметь и потрескивать. Поэтому лучше установить кран для отвода воздуха.

Цены на биметаллические радиаторы

биметаллические радиаторы

Медные

Батареи из меди хорошо выдерживают гидроудары и имеют надежную конструкцию. Они не подвержены коррозии, обладают прекрасным теплообменом. Но этот вид батарей из-за материала являются самым дорогим по цене.

Алюминиевые

Отличаются хорошей теплопроводностью и теплоотдачей, легким весом, небольшой ценой. Есть возможность установить терморегулятор, они просты в монтаже. Но алюминий чувствителен к pH уровню воды в системе. Жесткая вода легко вызывает повреждение внутренних стенок. В таких случаях в систему устанавливают фильтры для воды, за состоянием которых необходимо следить. Кроме того, алюминий вступает в реакцию с кислородом в составе воды, окисляется, высвобождая водород. То есть в трубах идет процесс газообразования, что приводит к пробкам. Такая система требует установки устройства для спуска воздуха и постоянного контроля.

Алюминиевые радиаторы несовместимы с медными трубами, что также надо учитывать при выборе.

Цены на алюминиевые радиаторы

алюминиевые радиаторы

Типы батарей по конструкции

При выборе батареи немаловажную роль играет ее конструкция и конфигурация. Она должна органично вписываться в интерьер, учитывать особенности помещения.

Надо отметить, что по форме радиаторы могут быть вертикальными, радиусными, угловыми. Практически любому виду можно задать нужную форму, если она изготавливается на заказ под определенный интерьер.

По конфигурации выделяются следующие виды обогревательных приборов:

  • трубчатые;
  • панельные;
  • секционные.

Трубчатые радиаторы чаще всего производят из стали. Они могут быть различной формы: настенными и напольными, даже располагаться в центре комнаты от пола до потолка, деля ее на зоны. Все зависит от особенностей системы отопления и потребностей покупателя. Трубчатые радиаторы выдерживают нагрузку до 8-10 атмосфер и требуют установки редуктора для предотвращения гидроударов.

Панельные радиаторы — это разновидность отопительных элементов из стали. Они представляют собой два стальных листа нужной конфигурации, сваренных в полую панель. При необходимости между ними помещается пластинчатый конвектор для создания вертикально направленного движения воздуха внутри устройства. Панельные батареи подходят для централизованного отопления и выдерживают температуру до 85-95º.

Модели панельных радиаторов имеют строго закрепленную конфигурацию. Например, тип 10 — одна панель, тип 11 — одна панель и один конвектор, тип 21 – две панели и один конвектор и т. д. Длина панельных батарей колеблется от 400 до 3000 мм, а высота — от 200 до 900 мм. Такие батареи могут быть с нижним или боковым подключением. Выбирать их надо с учетом разводки труб отопительной системы.

Довольно часто отдельно выделяют плоские радиаторы. К ним относят отопительные приборы, толщина которых примерно в два раза меньше традиционной. Но определенных требований к этим размерам нет. Обычно это стальные панельные батареи, главное назначение которых, помимо своей прямой функции, максимальная экономия места в помещении. Самая тонкая из них — это панельная стальная батарея 10 типа. Ее глубина может достигать 46 мм. Тип 11 уже толще — 59 мм.

Секционные радиаторы состоят из секций. Они могут быть и стальными, и алюминиевыми, и чугунными. Главным достоинством этих батарей является то, что их можно нарастить или заменить поврежденную секцию.

Разновидности обогревателей по способу монтажа

По способу крепления батареи бывают:

  • напольные;
  • настенные;
  • плинтусные;
  • встраиваемые.

Все зависит от той же необходимости вписать обогреватель в интерьер и особенностей подключения.

Напольные и настенные обогреватели встречаются довольно часто.

Плинтусные радиаторы появились сравнительно недавно, затрат на установку требуют больше, вследствие использования при их изготовлении дорогостоящих материалов: меди, латуни, алюминия. Основное отличие батарей состоит в их размере и форме. Их высота обычно равна 140 мм, толщина — 30 мм.

Термоплинтус представляет собой алюминиевый короб, внутри которого помещены две медные трубки в качестве нагревательного элемента, с нанизанными на них медными, латунными или алюминиевыми пластинками. Плинтусные радиаторы в зависимости от источника теплоносителя бывают жидкостными и электрическими. Оптимальная температура нагрева поверхности плинтуса 40ºC. Есть мнение, что они более равномерно обогревают комнату, поскольку располагаются по всему ее периметру и меньше сушат воздух.

Встраиваемые в пол батареи представляют собой похожую конструкцию, но предполагают еще наличие вентилятора, который улучшает распространение тепла и создает воздушную преграду между холодным воздухом, исходящим от окон, и комнатой.

Преимущества плинтусных и встраиваемых в пол батарей в их скрытом размещении.

Это экономит место, позволяет устанавливать панорамное остекление, они отличаются достаточно долгим сроком службы и устойчивостью к агрессивным средам теплоносителя.

Виды отопительных приборов по назначению

Выбирая радиатор надо учитывать, к какой системе он будет подсоединен.

Система отопления частного дома отличается от системы, обеспечивающей теплом многоквартирные здания:

  • она работает под небольшим давлением;
  • в ней не бывает гидроударов большой мощности;
  • выбор теплового режима осуществляется непосредственно владельцем.

И, наоборот:

  • централизованное отопление многоэтажных домов предполагает высокое давление в системе;
  • возможны гидроудары;

Какие батареи отопления лучше выбрать для квартиры и частного дома

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Начиная какие-либо работы, связанные с отоплением в доме, каждый хозяин задается вопросом, какие батареи отопления лучше. Сегодня рынок теплового оборудования представлен большим разнообразием радиаторов отопления. Потеряться в нем способен каждый. Чтобы свободно владеть ситуацией, необходимо изучить все имеющиеся варианты радиаторов, их описание и особенности, плюсы и возможные минусы.

Вертикальные настенные батареи для отопления частного дома

Виды радиаторов отопления и их описание

Разнообразие радиаторов отопления связано с тем, что их делают из абсолютно разных металлов. От этого зависят их потребительские свойства и внешний вид. Проведем обзор самых известных типов радиаторов, которые можно сегодня приобрести в магазине: чугунных, алюминиевых, стальных, биметаллических, медных.

Чтобы определиться, какие батареи отопления лучше в тех или иных условиях, необходимо изучить их технические характеристики.

Стальной радиатор отопления в детской комнате

Батареи с чугунным корпусом

Это самый старый вид батарей, который был единственным широко распространенным в СССР еще со времен начала эпохи водяного отопления. Не случайно они продержались так долго. Ведь чугун – это весьма устойчивый к коррозии и надежный материал. При правильном уходе и периодической чистке, батареи из чугунных секций служат 50 лет. Обладая прекрасной теплоемкостью и толщиной стенок, такие радиаторы очень долго не остывают даже при выключении теплоснабжения. Их невозможно разрушить в результате гидроудара, которые случаются при запуске системы центрального отопления осенью. Такие батареи отопления лучше для квартиры. Какие цены на них сложились сегодня на рынке, зависит от различных параметров. Однако они значительно ниже, чем у других типов. Плохая вода, воздух и ржавчина не особо влияют на техническое состояние радиаторов.

Монтажные размеры батареи с чугунным корпусом

Батареи из чугуна обладают рядом недостатков, ограничивающих их применение в современных реалиях. Во-первых, это слишком большой вес, затрудняющий транспортировку и монтаж. Во-вторых, высокая инерционность, которая не позволяет использовать эти изделия в системах с автоматической регулировкой температуры. В-третьих, не очень удачный и привлекательный внешний вид. К слову, последний недостаток, кое-где научились превращать в преимущество. Сегодня можно встретить очень изысканные изделия из чугуна с красивым дизайном и раскраской. Их используют в помещениях в стиле ретро.

Чугунный радиатор можно окрашивать в любой цвет, в зависимости от стилевого решения комнаты

Технические и габаритные особенности чугунного типа радиаторов рассмотрим на примере батареи марки МС 140 500:

  • Максимальная температура воды в них может достигать 130 С.
  • Давление в рабочем режиме до 9 атмосфер, а в период опрессовывания системы до 15 атмосфер.
  • Радиатор секционный с двухканальными секциями, объемом 1,35 литра, шириной 0,98 м и высотой 0,5м.
  • Теплоотдача в нормальных рабочих условиях составляет 175 Вт.

Главное преимущество батареи из чугуна — высокая теплоотдача

Полезный совет! Сооружая систему отопления с использованием чугунных батарей, расчет количества секций производите следующим образом: при необходимом 1 кВт энергии на 10 м2 и 0, 175 кВт в одной секции, нужно 12 секций на комнату площадью 20 м2.

Зная эти характеристики и свойства, можно дать отве на вопрос, какие батареи отопления лучше для квартиры. Цены на чугунные радиаторы еще более подталкивают к приобретению таких приборов.

Чугунные радиаторы — самый экономный вариант по сравнению с другими типами батарей

Алюминиевые батареи

Технические особенности алюминиевых батарей определяет металл, из которого они изготовлены. Алюминий легкий и прочный, не боится коррозии и образования накипи. Он обладает прекрасной теплоотдачей, благодаря чему имеет низкую инерционность. Алюминиевые радиаторы настолько оперативно нагреваются и остывают, что это позволяет применять такой вид батарей в автоматизированных системах отопления, подключая к ним терморегуляторы и другие датчики. Из-за узких каналов нет необходимости в наполнении системы большим количеством воды.

Монтажные размеры отопительного радиатора из алюминия

В качестве недостатков можно указать: боязнь щелочной среды, при воздействии которой возникает коррозия, редкое, но возможное возникновение течи в местах соединения секций, появление газа внутри батареи. Главным нужным качеством алюминиевых радиаторов является хорошая инерционность. В связи с этим такие батареи отопления лучше для частного дома. Какие бы автоматические органы управления климатом в доме не были использованы, радиаторы из алюминия отлично будут с ними сочетаться.

Полезный совет! Покупая алюминиевые радиаторы, поинтересуйтесь у продавца свойствами понравившейся модели. Это нужно для правильного расчета их количества.

Алюминиевые батареи имеют лаконичный дизайн и отлично вписываются в любой интерьер

Стальные радиаторы отопления

Если вы хотите иметь у себя в доме красивые батареи, обладающие подходящими техническими характеристиками для использования в автономных системах отопления, при этом имеющие не большую стоимость, то вам нужно приобрести стальные батареи. Они представляют собой конструкцию из множества трубок. Она может быть цельной или секционной с различным дизайном, подходящим под любой интерьер. Такие изделия имеют прекрасную теплоотдачу и очень небольшую инерционность. Они не боятся коррозии, но не могут выдержать гидроудары и давления более 25 атмосфер. Это не позволяет приобретать такие батареи отопления для квартиры. Какие лучше цены, у них или у алюминиевых? При равных технических и декоративных параметрах стальной вариант будет стоить дешевле, просто потому, что цена стали заметно ниже цены алюминия.

Внутреннее строение и принцип подключения стального радиатора

Тепло в стальных радиаторах передается в результате конвекции и излучения, поэтому они очень эффективны. Температура в помещении поднимается быстро. Давление в рабочем режиме этих батарей не должно превышать 16 атмосфер, а температура воды 110 градусов. Впрочем, эти характеристики сильно зависят от толщины стального корпуса радиатора.

Стальная батарея в интерьере современной гостиной

Биметаллические батареи

При производстве данной разновидности радиаторов применяется два металла. Внутри конструкции находится стальной трубопровод, а ребра, прикрепленные к нему, изготовлены из алюминия. Этот вариант сочетает в себе все самые замечательные качества стальных и алюминиевых радиаторов. Такого типа радиаторы переносят спокойно давление в 50 атмосфер. Благодаря особой форме ребер, они обеспечивают завихрение горячего воздуха, не позволяя скапливаться ему в одном месте комнаты.

Схема подключения биметаллического радиатора к отопительной системе

Имеются у них и недостатки: слишком большая цена, накопление шлаков внутри трубок, чувствительность к излишнему кислороду в воде. Еще одним минусом является наличие биметаллической границы, на которой возникает разность потенциалов, снижающая эффективность приборов. По этой причине не нужно использовать такие батареи отопления для частного дома. Какие лучше приобрести, указано было выше.

Полезный совет! Если цена не является для вас весомой проблемой, то в городской квартире лучше устанавливать биметаллические батареи. Они обладают красивым дизайном и достаточной устойчивостью к неожиданностям центрального отопления.

Во избежание ожогов — в детской комнате на батареи целесообразно надевать защитные чехлы

Медный тип радиаторов отопления

Их изготавливают из бесшовной трубы без использования других металлов кроме ме

Что такое аккумулятор? — learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное

Любимый

20

Введение

Батареи — это совокупность одной или нескольких ячеек, химические реакции которых создают поток электронов в цепи. Все батареи состоят из трех основных компонентов: анода (сторона «-»), катода (сторона «+») и какого-то электролита (вещество, которое химически реагирует с анодом и катодом).

Когда анод и катод батареи подключены к цепи, между анодом и электролитом происходит химическая реакция. Эта реакция заставляет электроны проходить через цепь и возвращаться на катод, где происходит другая химическая реакция. Когда материал в катоде или аноде расходуется или больше не может использоваться в реакции, батарея не может производить электричество. В этот момент ваша батарея «разряжена».

Батареи, которые необходимо выбрасывать после использования, известны как первичные батареи .Батареи, которые можно перезаряжать, называются вторичными батареями и .

Литий-полимерные батареи, например, можно заряжать

Без батарей ваш квадрокоптер пришлось бы привязать к стене, вам пришлось бы вручную провернуть машину, а ваш контроллер Xbox должен был бы быть постоянно подключен к сети (как в старые добрые времена). Батареи позволяют хранить потенциальную электрическую энергию в переносном контейнере.

Батареи бывают разных форм, размеров и химического состава.

Изобретение современной батареи часто приписывают Алессандро Вольта. На самом деле все началось с удивительной аварии, связанной с рассечением лягушки.

Что вы узнаете

В этом руководстве будут подробно рассмотрены следующие темы:

  • Как были изобретены батарейки
  • Из каких частей состоит аккумулятор
  • Как работает аккумулятор
  • Общие термины, используемые для описания батарей
  • Различные способы использования батарей в схемах

Рекомендуемая литература

Есть несколько концепций, с которыми вы, возможно, захотите ознакомиться перед тем, как начать читать это руководство:


Хотите изучить различные батареи?

Мы вас прикрыли!

Щелочная батарея 9 В

В наличии

PRT-10218

Это ваши стандартные щелочные батарейки на 9 вольт от Rayovac.Даже не думайте пытаться перезарядить их. Используйте их с…

1


История

Термин АКБ

Исторически слово «батарея» использовалось для описания «серии подобных объектов, сгруппированных вместе для выполнения определенной функции», как в случае артиллерийской батареи. В 1749 году Бенджамин Франклин впервые использовал этот термин для описания серии конденсаторов, которые он соединил вместе для своих экспериментов с электричеством.Позже этот термин будет использоваться для любых электрохимических ячеек, соединенных вместе с целью обеспечения электроэнергии.

Батарея «конденсаторов» Лейденской банки, соединенная вместе
(Изображение любезно предоставлено Альвинруном из Wikimedia Commons)

Изобретение батареи

В один роковой день 1780 года итальянский физик, врач, биолог и философ Луиджи Гальвани вскрыл лягушку, прикрепленную к медному крючку. Когда он коснулся лягушачьей лапы железным отростком, нога дернулась.Гальвани предположил, что энергия исходит от самой ноги, но его коллега-ученый Алессандро Вольта считал иначе.

Вольта выдвинул гипотезу, что импульсы лягушки на лапах на самом деле были вызваны различными металлами, пропитанными жидкостью. Он повторил эксперимент, используя ткань, пропитанную рассолом, вместо трупа лягушки, что привело к аналогичному напряжению. Вольта опубликовал свои открытия в 1791 году, а позже создал первую батарею, гальваническую батарею, в 1800 году.

Гальваническая свая состояла из пакета цинковых и медных пластин, разделенных тканью, пропитанной рассолом

Стопка

Volta страдала от двух основных проблем: из-за ее веса электролит вытек из ткани, а особые химические свойства компонентов привели к очень короткому сроку службы (около часа).Следующие двести лет уйдут на совершенствование конструкции Вольты и решение этих проблем.

Исправления к гальванической свае

Уильям Круикшанк из Шотландии решил проблему утечки, положив гальваническую батарею на бок, чтобы сформировать «желобную батарею».

Лотковая батарея решила проблему утечки гальванической сваи

Вторая проблема, короткий срок службы, была вызвана разложением цинка из-за примесей и скоплением пузырьков водорода на меди.В 1835 году Уильям Стерджен обнаружил, что обработка цинка ртутью предотвратит разложение.

Британский химик Джон Фредерик Дэниелл использовал второй электролит, который вступал в реакцию с водородом, предотвращая накопление на медном катоде. Батарея Даниэля с двумя электролитами, известная как «ячейка Даниэля», станет очень популярным решением для обеспечения энергией зарождающихся телеграфных сетей.

Коллекция клеток Даниэля из 1836 г.

Первая аккумуляторная батарея

В 1859 году французский физик Гастон Планте создал батарею из двух прокатанных листов свинца, погруженных в серную кислоту.Путем реверсирования электрического тока через батарею химия вернется в исходное состояние, создав первую перезаряжаемую батарею.

Позже, в 1881 году, Камилла Альфонса Фор улучшила конструкцию Планте, превратив листы свинца в пластины. Эта новая конструкция упростила производство аккумуляторов, а свинцово-кислотные аккумуляторы получили широкое распространение в автомобилях.

-> Дизайн обычного «автомобильного аккумулятора» существует уже более 100 лет
(Изображение любезно предоставлено Эмилианом Робертом Виколом из Wikimedia Commons) <-

Сухая камера

Вплоть до конца 1800-х годов электролит в батареях был в жидком состоянии.Это сделало транспортировку аккумуляторов очень осторожным делом, и большинство аккумуляторов никогда не предназначались для перемещения после подключения к цепи.

В 1866 году Жорж Лекланше создал батарею, используя цинковый анод, катод из диоксида марганца и раствор хлорида аммония в качестве электролита. Хотя электролит в элементе Лекланше был все еще жидким, химический состав батареи оказался важным шагом для изобретения сухого элемента.

Карл Гасснер придумал, как создать электролитную пасту из хлорида аммония и гипса.Он запатентовал новую «сухую» батарею в 1886 году в Германии.

Эти новые сухие элементы, обычно называемые «угольно-цинковыми батареями», производились массово и пользовались огромной популярностью до конца 1950-х годов. Хотя углерод не используется в химической реакции, он играет важную роль в качестве электрического проводника в углеродно-цинковой батарее.

-> Цинк-угольная батарея 3 В 1960-х годов
(Изображение любезно предоставлено PhFabre из Wikimedia Commons) <-

В 1950-х годах Льюис Урри, Пол Марсал и Карл Кордеш из компании Union Carbide (позже известной как «Eveready», а затем «Energizer») заменили электролит хлористого аммония щелочным веществом на основе химического состава батареи, сформулированного Вальдемаром. Юнгнер в 1899 году.Щелочные батареи с сухими элементами могут содержать больше энергии, чем угольно-цинковые батареи того же размера, и имеют более длительный срок хранения.

Щелочные батареи приобрели популярность в 1960-х годах, обогнали угольно-цинковые батареи и с тех пор стали стандартными первичными элементами для потребительского использования.

-> Щелочные батареи бывают разных форм и размеров
(Изображение любезно предоставлено Aney ~ commonswiki из Wikimedia Commons) <-

Аккумуляторы 20-го века

В 1970-х годах компания COMSAT разработала никель-водородную батарею для использования в спутниках связи.Эти батареи хранят водород в газообразной форме под давлением. Многие искусственные спутники, такие как Международная космическая станция, по-прежнему используют никель-водородные батареи.

Исследования нескольких компаний с конца 1960-х годов привели к созданию никель-металлгидридной (NiMH) батареи. NiMH батареи были выпущены на потребительский рынок в 1989 году и стали более дешевой альтернативой никель-водородным аккумуляторным элементам меньшего размера.

Компания Asahi Chemical из Японии построила первую литий-ионную батарею в 1985 году, а Sony создала первую коммерческую литий-ионную батарею в 1991 году.В конце 1990-х годов был создан мягкий гибкий корпус для литий-ионных аккумуляторов, в результате чего возникли «литий-полимерные» или «LiPo» аккумуляторы.

Химические реакции в литий-полимерной батарее практически такие же, как и в литий-ионной батарее

Очевидно, что было изобретено, произведено и устарело гораздо больше химикатов батарей. Если вы хотите узнать больше о современных и популярных технологиях аккумуляторов, ознакомьтесь с нашим руководством по технологиям аккумуляторов.

Компоненты

Батареи

состоят из трех основных компонентов: анода , катода и электролита . Сепаратор часто используется для предотвращения соприкосновения анода и катода, если электролита недостаточно. Для хранения этих компонентов аккумуляторы обычно имеют какой-то кожух .

Хорошо, большинство батарей на самом деле не разделены на три равные части, но вы поняли.Лучшее поперечное сечение щелочной ячейки можно найти в Википедии.

И анод, и катод относятся к типу электродов . Электроды — это проводники, через которые электричество входит или выходит из компонента в цепи.

Анод

Электроны выходят из анода в устройстве, подключенном к цепи. Это означает, что обычный «ток» течет в анод.

На аккумуляторах анод обозначен как отрицательная (-) клемма

В батарее химическая реакция между анодом и электролитом вызывает накопление электронов на аноде.Эти электроны хотят перейти к катоду, но не могут пройти через электролит или сепаратор.

Катод

Электроны текут в катод в устройстве, подключенном к цепи. Это означает, что обычный «ток» течет из катода.

На аккумуляторах катод помечен как положительный (+) вывод

В батареях в химической реакции внутри катода или вокруг него используются электроны, образующиеся на аноде.Электроны могут попасть на катод только через цепь, внешнюю по отношению к батарее.

Электролит

Электролит — это вещество, часто жидкость или гель, которое способно переносить ионы между химическими реакциями, происходящими на аноде и катоде. Электролит также препятствует потоку электронов между анодом и катодом, так что электроны легче проходят через внешнюю цепь, чем через электролит.

-> В щелочных батареях может протекать электролит, гидроксид калия, если они подвергаются воздействию высоких температур или обратного напряжения
(Изображение любезно предоставлено Вильямом Дэвисом из Wikimedia Commons) <-

Электролит имеет решающее значение в работе аккумулятора.Поскольку электроны не могут проходить через него, они вынуждены проходить через электрические проводники в виде цепи, соединяющей анод с катодом.

Сепаратор

Сепараторы представляют собой пористые материалы, которые предотвращают соприкосновение анода и катода, что может вызвать короткое замыкание в батарее. Сепараторы могут быть изготовлены из различных материалов, включая хлопок, нейлон, полиэстер, картон и синтетические полимерные пленки. Сепараторы не вступают в химическую реакцию ни с анодом, ни с катодом, ни с электролитом.

В гальванической куче использовалась ткань или картон (разделитель), пропитанные солевым раствором (электролитом) для разделения электродов

Ионы в электролите могут быть положительно заряженными, отрицательно заряженными и иметь различные размеры. Могут быть изготовлены специальные сепараторы, которые пропускают одни ионы, но не пропускают другие.

Кожух

Большинству батарей требуется способ удерживать химические компоненты. Кожухи, также известные как «кожухи» или «оболочки», представляют собой просто механические конструкции, предназначенные для удержания внутренних компонентов батареи.

Свинцово-кислотный аккумулятор в пластиковом корпусе

Корпуса аккумуляторов

могут быть изготовлены практически из чего угодно: из пластика, стали, мягких пластиковых пакетов и так далее. В некоторых батареях используется токопроводящий стальной кожух, который электрически соединен с одним из электродов. В случае обычного щелочного элемента AA стальной кожух соединен с катодом.

Операция

Батареи обычно требуют нескольких химических реакций для работы.По крайней мере, одна реакция происходит внутри анода или вокруг него, и одна или несколько реакций происходят внутри или вокруг катода. Во всех случаях реакция на аноде дает дополнительные электроны в процессе, называемом окислением , а реакция на катоде использует дополнительные электроны во время процесса, известного как восстановление .

Когда переключатель замкнут, цепь замыкается, и электроны могут течь от анода к катоду. Эти электроны активируют химические реакции на аноде и катоде.

По сути, мы разделяем определенный вид химической реакции, реакцию восстановления-окисления или окислительно-восстановительную реакцию, на две отдельные части. Окислительно-восстановительные реакции происходят, когда электроны переносятся между химическими веществами. Мы можем использовать движение электронов в этой реакции, чтобы они выходили за пределы батареи и питали нашу цепь.

Анодное окисление

Эта первая часть окислительно-восстановительной реакции, окисление, происходит между анодом и электролитом и производит электроны (обозначены как e ).

Некоторые реакции окисления образуют ионы, например, в литий-ионной батарее. В других химических реакциях расходуются ионы, как в обычных щелочных батареях. В любом случае ионы могут свободно проходить через электролит, а электроны — нет.

Катодное восстановление

Другая половина окислительно-восстановительной реакции, восстановление, происходит в катоде или рядом с ним. Электроны, образующиеся в результате реакции окисления, расходуются во время восстановления.

В некоторых случаях, например, в литий-ионных батареях, положительно заряженные ионы лития, образующиеся во время реакции окисления, расходуются во время восстановления.В других случаях, например, в щелочных батареях, во время восстановления образуются отрицательно заряженные ионы.

Электронный поток

В большинстве батарей некоторые или все химические реакции могут происходить, даже когда батарея не подключена к цепи. Эти реакции могут повлиять на срок годности батареи.

По большей части, реакции будут происходить с полной силой только тогда, когда между анодом и катодом замыкается электрически проводящая цепь. Чем меньше сопротивление между анодом и катодом, тем больше электронов может течь и тем быстрее протекают химические реакции.

Короткое замыкание в аккумуляторе (в данном случае даже случайное) может быть опасным. Известно, что литий-ионные батареи перегреваются и даже задыхаются или загораются при коротком замыкании.

Мы можем пропускать эти движущиеся электроны через различные электрические компоненты, известные как «нагрузка», для выполнения чего-то полезного. В анимационном ролике в начале этого раздела мы зажигаем виртуальную лампочку движущимися электронами.

Батарея разряжена

Химические вещества в батарее в конечном итоге достигают состояния равновесия. В этом состоянии химические вещества больше не будут реагировать, и в результате аккумулятор больше не будет генерировать электрический ток. На данный момент аккумулятор считается «мертвым».

Первичные элементы необходимо утилизировать, когда батарея разряжена. Вторичные элементы можно перезаряжать, и это достигается путем подачи через батарею обратного электрического тока.Перезарядка происходит, когда химические вещества выполняют еще одну серию реакций, чтобы вернуть их в исходное состояние.

Терминология

Люди часто используют общий набор терминов, говоря о напряжении аккумулятора, емкости, возможности источника тока и так далее.

Ячейка

Ячейка означает отдельный анод и катод.

Что такое батарея? — learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное

Любимый

20

Введение

Батареи — это совокупность одной или нескольких ячеек, химические реакции которых создают поток электронов в цепи.Все батареи состоят из трех основных компонентов: анода (сторона «-»), катода (сторона «+») и какого-то электролита (вещество, которое химически реагирует с анодом и катодом).

Когда анод и катод батареи подключены к цепи, между анодом и электролитом происходит химическая реакция. Эта реакция заставляет электроны проходить через цепь и возвращаться на катод, где происходит другая химическая реакция.Когда материал в катоде или аноде расходуется или больше не может использоваться в реакции, батарея не может производить электричество. В этот момент ваша батарея «разряжена».

Батареи, которые необходимо выбрасывать после использования, известны как первичные батареи . Батареи, которые можно перезаряжать, называются вторичными батареями и .

Литий-полимерные батареи, например, можно заряжать

Без батарей ваш квадрокоптер пришлось бы привязать к стене, вам пришлось бы вручную провернуть машину, а ваш контроллер Xbox должен был бы быть постоянно подключен к сети (как в старые добрые времена).Батареи позволяют хранить потенциальную электрическую энергию в переносном контейнере.

Батареи бывают разных форм, размеров и химического состава.

Изобретение современной батареи часто приписывают Алессандро Вольта. На самом деле все началось с удивительной аварии, связанной с рассечением лягушки.

Что вы узнаете

В этом руководстве будут подробно рассмотрены следующие темы:

  • Как были изобретены батарейки
  • Из каких частей состоит аккумулятор
  • Как работает аккумулятор
  • Общие термины, используемые для описания батарей
  • Различные способы использования батарей в схемах

Рекомендуемая литература

Есть несколько концепций, с которыми вы, возможно, захотите ознакомиться перед тем, как начать читать это руководство:


Хотите изучить различные батареи?

Мы вас прикрыли!

Щелочная батарея 9 В

В наличии

PRT-10218

Это ваши стандартные щелочные батарейки на 9 вольт от Rayovac.Даже не думайте пытаться перезарядить их. Используйте их с…

1


История

Термин АКБ

Исторически слово «батарея» использовалось для описания «серии подобных объектов, сгруппированных вместе для выполнения определенной функции», как в случае артиллерийской батареи. В 1749 году Бенджамин Франклин впервые использовал этот термин для описания серии конденсаторов, которые он соединил вместе для своих экспериментов с электричеством.Позже этот термин будет использоваться для любых электрохимических ячеек, соединенных вместе с целью обеспечения электроэнергии.

Батарея «конденсаторов» Лейденской банки, соединенная вместе
(Изображение любезно предоставлено Альвинруном из Wikimedia Commons)

Изобретение батареи

В один роковой день 1780 года итальянский физик, врач, биолог и философ Луиджи Гальвани вскрыл лягушку, прикрепленную к медному крючку. Когда он коснулся лягушачьей лапы железным отростком, нога дернулась.Гальвани предположил, что энергия исходит от самой ноги, но его коллега-ученый Алессандро Вольта считал иначе.

Вольта выдвинул гипотезу, что импульсы лягушки на лапах на самом деле были вызваны различными металлами, пропитанными жидкостью. Он повторил эксперимент, используя ткань, пропитанную рассолом, вместо трупа лягушки, что привело к аналогичному напряжению. Вольта опубликовал свои открытия в 1791 году, а позже создал первую батарею, гальваническую батарею, в 1800 году.

Гальваническая свая состояла из пакета цинковых и медных пластин, разделенных тканью, пропитанной рассолом

Стопка

Volta страдала от двух основных проблем: из-за ее веса электролит вытек из ткани, а особые химические свойства компонентов привели к очень короткому сроку службы (около часа).Следующие двести лет уйдут на совершенствование конструкции Вольты и решение этих проблем.

Исправления к гальванической свае

Уильям Круикшанк из Шотландии решил проблему утечки, положив гальваническую батарею на бок, чтобы сформировать «желобную батарею».

Лотковая батарея решила проблему утечки гальванической сваи

Вторая проблема, короткий срок службы, была вызвана разложением цинка из-за примесей и скоплением пузырьков водорода на меди.В 1835 году Уильям Стерджен обнаружил, что обработка цинка ртутью предотвратит разложение.

Британский химик Джон Фредерик Дэниелл использовал второй электролит, который вступал в реакцию с водородом, предотвращая накопление на медном катоде. Батарея Даниэля с двумя электролитами, известная как «ячейка Даниэля», станет очень популярным решением для обеспечения энергией зарождающихся телеграфных сетей.

Коллекция клеток Даниэля из 1836 г.

Первая аккумуляторная батарея

В 1859 году французский физик Гастон Планте создал батарею из двух прокатанных листов свинца, погруженных в серную кислоту.Путем реверсирования электрического тока через батарею химия вернется в исходное состояние, создав первую перезаряжаемую батарею.

Позже, в 1881 году, Камилла Альфонса Фор улучшила конструкцию Планте, превратив листы свинца в пластины. Эта новая конструкция упростила производство аккумуляторов, а свинцово-кислотные аккумуляторы получили широкое распространение в автомобилях.

-> Дизайн обычного «автомобильного аккумулятора» существует уже более 100 лет
(Изображение любезно предоставлено Эмилианом Робертом Виколом из Wikimedia Commons) <-

Сухая камера

Вплоть до конца 1800-х годов электролит в батареях был в жидком состоянии.Это сделало транспортировку аккумуляторов очень осторожным делом, и большинство аккумуляторов никогда не предназначались для перемещения после подключения к цепи.

В 1866 году Жорж Лекланше создал батарею, используя цинковый анод, катод из диоксида марганца и раствор хлорида аммония в качестве электролита. Хотя электролит в элементе Лекланше был все еще жидким, химический состав батареи оказался важным шагом для изобретения сухого элемента.

Карл Гасснер придумал, как создать электролитную пасту из хлорида аммония и гипса.Он запатентовал новую «сухую» батарею в 1886 году в Германии.

Эти новые сухие элементы, обычно называемые «угольно-цинковыми батареями», производились массово и пользовались огромной популярностью до конца 1950-х годов. Хотя углерод не используется в химической реакции, он играет важную роль в качестве электрического проводника в углеродно-цинковой батарее.

-> Цинк-угольная батарея 3 В 1960-х годов
(Изображение любезно предоставлено PhFabre из Wikimedia Commons) <-

В 1950-х годах Льюис Урри, Пол Марсал и Карл Кордеш из компании Union Carbide (позже известной как «Eveready», а затем «Energizer») заменили электролит хлористого аммония щелочным веществом на основе химического состава батареи, сформулированного Вальдемаром. Юнгнер в 1899 году.Щелочные батареи с сухими элементами могут содержать больше энергии, чем угольно-цинковые батареи того же размера, и имеют более длительный срок хранения.

Щелочные батареи приобрели популярность в 1960-х годах, обогнали угольно-цинковые батареи и с тех пор стали стандартными первичными элементами для потребительского использования.

-> Щелочные батареи бывают разных форм и размеров
(Изображение любезно предоставлено Aney ~ commonswiki из Wikimedia Commons) <-

Аккумуляторы 20-го века

В 1970-х годах компания COMSAT разработала никель-водородную батарею для использования в спутниках связи.Эти батареи хранят водород в газообразной форме под давлением. Многие искусственные спутники, такие как Международная космическая станция, по-прежнему используют никель-водородные батареи.

Исследования нескольких компаний с конца 1960-х годов привели к созданию никель-металлгидридной (NiMH) батареи. NiMH батареи были выпущены на потребительский рынок в 1989 году и стали более дешевой альтернативой никель-водородным аккумуляторным элементам меньшего размера.

Компания Asahi Chemical из Японии построила первую литий-ионную батарею в 1985 году, а Sony создала первую коммерческую литий-ионную батарею в 1991 году.В конце 1990-х годов был создан мягкий гибкий корпус для литий-ионных аккумуляторов, в результате чего возникли «литий-полимерные» или «LiPo» аккумуляторы.

Химические реакции в литий-полимерной батарее практически такие же, как и в литий-ионной батарее

Очевидно, что было изобретено, произведено и устарело гораздо больше химикатов батарей. Если вы хотите узнать больше о современных и популярных технологиях аккумуляторов, ознакомьтесь с нашим руководством по технологиям аккумуляторов.

Компоненты

Батареи

состоят из трех основных компонентов: анода , катода и электролита . Сепаратор часто используется для предотвращения соприкосновения анода и катода, если электролита недостаточно. Для хранения этих компонентов аккумуляторы обычно имеют какой-то кожух .

Хорошо, большинство батарей на самом деле не разделены на три равные части, но вы поняли.Лучшее поперечное сечение щелочной ячейки можно найти в Википедии.

И анод, и катод относятся к типу электродов . Электроды — это проводники, через которые электричество входит или выходит из компонента в цепи.

Анод

Электроны выходят из анода в устройстве, подключенном к цепи. Это означает, что обычный «ток» течет в анод.

На аккумуляторах анод обозначен как отрицательная (-) клемма

В батарее химическая реакция между анодом и электролитом вызывает накопление электронов на аноде.Эти электроны хотят перейти к катоду, но не могут пройти через электролит или сепаратор.

Катод

Электроны текут в катод в устройстве, подключенном к цепи. Это означает, что обычный «ток» течет из катода.

На аккумуляторах катод помечен как положительный (+) вывод

В батареях в химической реакции внутри катода или вокруг него используются электроны, образующиеся на аноде.Электроны могут попасть на катод только через цепь, внешнюю по отношению к батарее.

Электролит

Электролит — это вещество, часто жидкость или гель, которое способно переносить ионы между химическими реакциями, происходящими на аноде и катоде. Электролит также препятствует потоку электронов между анодом и катодом, так что электроны легче проходят через внешнюю цепь, чем через электролит.

-> В щелочных батареях может протекать электролит, гидроксид калия, если они подвергаются воздействию высоких температур или обратного напряжения
(Изображение любезно предоставлено Вильямом Дэвисом из Wikimedia Commons) <-

Электролит имеет решающее значение в работе аккумулятора.Поскольку электроны не могут проходить через него, они вынуждены проходить через электрические проводники в виде цепи, соединяющей анод с катодом.

Сепаратор

Сепараторы представляют собой пористые материалы, которые предотвращают соприкосновение анода и катода, что может вызвать короткое замыкание в батарее. Сепараторы могут быть изготовлены из различных материалов, включая хлопок, нейлон, полиэстер, картон и синтетические полимерные пленки. Сепараторы не вступают в химическую реакцию ни с анодом, ни с катодом, ни с электролитом.

В гальванической куче использовалась ткань или картон (разделитель), пропитанные солевым раствором (электролитом) для разделения электродов

Ионы в электролите могут быть положительно заряженными, отрицательно заряженными и иметь различные размеры. Могут быть изготовлены специальные сепараторы, которые пропускают одни ионы, но не пропускают другие.

Кожух

Большинству батарей требуется способ удерживать химические компоненты. Кожухи, также известные как «кожухи» или «оболочки», представляют собой просто механические конструкции, предназначенные для удержания внутренних компонентов батареи.

Свинцово-кислотный аккумулятор в пластиковом корпусе

Корпуса аккумуляторов

могут быть изготовлены практически из чего угодно: из пластика, стали, мягких пластиковых пакетов и так далее. В некоторых батареях используется токопроводящий стальной кожух, который электрически соединен с одним из электродов. В случае обычного щелочного элемента AA стальной кожух соединен с катодом.

Операция

Батареи обычно требуют нескольких химических реакций для работы.По крайней мере, одна реакция происходит внутри анода или вокруг него, и одна или несколько реакций происходят внутри или вокруг катода. Во всех случаях реакция на аноде дает дополнительные электроны в процессе, называемом окислением , а реакция на катоде использует дополнительные электроны во время процесса, известного как восстановление .

Когда переключатель замкнут, цепь замыкается, и электроны могут течь от анода к катоду. Эти электроны активируют химические реакции на аноде и катоде.

По сути, мы разделяем определенный вид химической реакции, реакцию восстановления-окисления или окислительно-восстановительную реакцию, на две отдельные части. Окислительно-восстановительные реакции происходят, когда электроны переносятся между химическими веществами. Мы можем использовать движение электронов в этой реакции, чтобы они выходили за пределы батареи и питали нашу цепь.

Анодное окисление

Эта первая часть окислительно-восстановительной реакции, окисление, происходит между анодом и электролитом и производит электроны (обозначены как e ).

Некоторые реакции окисления образуют ионы, например, в литий-ионной батарее. В других химических реакциях расходуются ионы, как в обычных щелочных батареях. В любом случае ионы могут свободно проходить через электролит, а электроны — нет.

Катодное восстановление

Другая половина окислительно-восстановительной реакции, восстановление, происходит в катоде или рядом с ним. Электроны, образующиеся в результате реакции окисления, расходуются во время восстановления.

В некоторых случаях, например, в литий-ионных батареях, положительно заряженные ионы лития, образующиеся во время реакции окисления, расходуются во время восстановления.В других случаях, например, в щелочных батареях, во время восстановления образуются отрицательно заряженные ионы.

Электронный поток

В большинстве батарей некоторые или все химические реакции могут происходить, даже когда батарея не подключена к цепи. Эти реакции могут повлиять на срок годности батареи.

По большей части, реакции будут происходить с полной силой только тогда, когда между анодом и катодом замыкается электрически проводящая цепь. Чем меньше сопротивление между анодом и катодом, тем больше электронов может течь и тем быстрее протекают химические реакции.

Короткое замыкание в аккумуляторе (в данном случае даже случайное) может быть опасным. Известно, что литий-ионные батареи перегреваются и даже задыхаются или загораются при коротком замыкании.

Мы можем пропускать эти движущиеся электроны через различные электрические компоненты, известные как «нагрузка», для выполнения чего-то полезного. В анимационном ролике в начале этого раздела мы зажигаем виртуальную лампочку движущимися электронами.

Батарея разряжена

Химические вещества в батарее в конечном итоге достигают состояния равновесия. В этом состоянии химические вещества больше не будут реагировать, и в результате аккумулятор больше не будет генерировать электрический ток. На данный момент аккумулятор считается «мертвым».

Первичные элементы необходимо утилизировать, когда батарея разряжена. Вторичные элементы можно перезаряжать, и это достигается путем подачи через батарею обратного электрического тока.Перезарядка происходит, когда химические вещества выполняют еще одну серию реакций, чтобы вернуть их в исходное состояние.

Терминология

Люди часто используют общий набор терминов, говоря о напряжении аккумулятора, емкости, возможности источника тока и так далее.

Ячейка

Элемент относится к одному аноду и катоду, разделенным электролитом, используемым для выработки напряжения и тока. Батарея может состоять из одной или нескольких ячеек.Например, одна батарея AA — это одна ячейка. Автомобильные аккумуляторы содержат шесть ячеек по 2,1 В.

Обычная 9-вольтовая батарея содержит шесть щелочных элементов по 1,5 В, установленных друг над другом

Первичный

Первичные клетки содержат химический состав, который нельзя изменить. В результате аккумулятор необходимо выбрасывать после того, как он разрядился.

Среднее

Вторичные элементы можно перезаряжать, и их химический состав возвращается в исходное состояние.Эти элементы, иначе известные как «аккумуляторные батареи», можно использовать много раз.

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение аккумулятора — это напряжение, указанное производителем.

Например, щелочные батареи типа AA указаны как имеющие напряжение 1,5 В. В этой статье Mad Scientist Hut показано, что их испытанные щелочные батареи начинаются с напряжения около 1,55 В, а затем медленно теряют напряжение по мере разряда. В этом примере номинальное напряжение «1,5 В» относится к максимальному или пусковому напряжению батареи.

Этот аккумуляторный блок Storm для квадрокоптеров показывает кривую разряда для их LiPo-элементов, начиная с 4,2 В и снижаясь до 2,8 В по мере разряда. Номинальное напряжение, указанное для большинства литий-ионных и LiPo элементов, составляет 3,7 В. В этом случае номинальное напряжение «3,7 В» относится к среднему напряжению аккумулятора в течение всего цикла разряда.

Вместимость

Емкость аккумулятора — это мера количества электрического заряда, который он может доставить при определенном напряжении. Большинство батарей рассчитаны на ампер-часы (Ач) или миллиампер-часы (мАч).

Этот LiPo аккумулятор рассчитан на 1000 мАч, что означает, что он может обеспечить 1 ампер в течение 1 часа, прежде чем он будет считаться разряженным.

Большинство графиков разряда батареи показывают зависимость напряжения батареи от емкости, например, эти тесты батареи AA, проведенные PowerStream. Чтобы выяснить, достаточно ли емкости аккумулятора для питания вашей схемы, найдите самое низкое допустимое напряжение и найдите соответствующий номинал мАч или Ач.

C-скорость

Многие батареи, особенно мощные литий-ионные, обозначают ток разряда как «C-Rate», чтобы более четко определить характеристики батареи.C-Rate — это скорость разряда относительно максимальной емкости аккумулятора.

1С — это количество тока, необходимое для разрядки аккумулятора за 1 час. Например, аккумулятор емкостью 400 мАч, обеспечивающий ток 1С, будет обеспечивать 400 мА. 5С для той же батареи будет 2 А.

Большинство батарей теряют емкость при повышенном потреблении тока. Например, этот информационный график продукта от Chargery показывает, что их LiPo-элемент имеет меньше мАч при более высоких скоростях C.

ПРИМЕЧАНИЕ: Общий совет гласит, что вы должны заряжать LiPo батареи при 1С или меньше.


MIT предлагает фантастическое руководство по спецификациям и терминологии батарей, которое идет намного дальше этого обзора.

Использование

Однокамерный

Некоторые схемы могут питаться от одного элемента, но убедитесь, что батарея может обеспечивать достаточное напряжение и ток.

Этот экран для фотонной батареи питается от одного элемента LiPo

Если напряжение слишком высокое или слишком низкое для вашей схемы, вам, вероятно, понадобится преобразователь постоянного тока в постоянный.

серии

Чтобы увеличить напряжение между выводами батареи, вы можете расположить элементы последовательно. Последовательность означает штабелирование ячеек встык, соединение анода одного с катодом следующего.

Последовательно соединяя батареи, вы увеличиваете общее напряжение. Сложите напряжение всех ячеек, чтобы определить рабочее напряжение. Емкость остается прежней.

В этом примере четыре ячейки 1,5 В подключены последовательно.Напряжение на нагрузке составляет 6 В, а общий набор аккумуляторов имеет емкость 2000 мАч.

В большинстве бытовых электронных устройств, в которых используются щелочные батареи, батареи устанавливаются последовательно. Например, этот держатель батареек 2x AA может поднять номинальное напряжение до 3 В для проекта.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы заряжаете литий-ионные или литий-полимерные батареи последовательно, необходимо обязательно использовать специальную схему, известную как «балансировщик», чтобы гарантировать равномерное напряжение между элементами.Некоторые зарядные устройства, такие как это, имеют балансиры для безопасной зарядки.

Параллельно

Если напряжение отдельного элемента соответствует нагрузке, вы можете добавить батареи параллельно, чтобы увеличить емкость. Обратите внимание, что это также означает увеличение доступного тока (C-Rate).

Будьте осторожны при параллельном подключении аккумуляторов! Все элементы должны иметь одинаковое номинальное напряжение и одинаковый уровень заряда. Если есть какая-либо разница в напряжении, может произойти короткое замыкание, что приведет к перегреву и, возможно, возгоранию.

В этом примере четыре ячейки 1,5 В подключены параллельно. Напряжение на нагрузке остается на уровне 1,5 В, но общая емкость увеличивается до 8000 мАч.

Серия

и параллельный

Если вы хотите увеличить напряжение и емкость, вы можете комбинировать последовательные и параллельные батареи. Еще раз убедитесь, что уровень напряжения одинаков для батарей, включенных параллельно, поскольку может произойти короткое замыкание.

В этом примере полное напряжение на нагрузке составляет 3 В, а общая емкость аккумуляторов составляет 4000 мАч.

В больших аккумуляторных блоках, особенно литий-ионных, вы часто видите конфигурацию, указанную с использованием «S» и «P» для последовательного и параллельного подключения. Конфигурация для схемы выше — 2S2P. В качестве практического примера современные электромобили используют массивные массивы батарей, соединенных последовательно и параллельно.

Ресурсы и дальнейшее развитие

К настоящему времени вы должны понимать, как были изобретены батарейки и как они работают. Батареи — это один из способов обеспечения вашего проекта электроэнергией, и они могут быть невероятно полезны, если вам нужен портативный источник питания.

Если вы хотите больше узнать о батареях, вот еще несколько уроков:

Хотите увидеть аккумуляторы в действии? Взгляните на эти проекты, в которых используются разные батареи в разных конфигурациях:

Simon Splosion Wireless

Это учебное пособие, демонстрирующее один из многих методов «взлома» Саймона Сэйса. Мы выделим технику, чтобы взять ваш Simon Says Wireless.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Схематический символ батареи

Батарея преобразует химическую энергию в электрическую с помощью химической реакции.Обычно химические вещества хранятся внутри батареи. Он используется в цепи для питания других компонентов. Батарея вырабатывает электричество постоянного тока (DC) (электричество, которое течет в одном направлении и не переключается туда и обратно).

Использование электричества из розетки в здании дешевле и эффективнее, но аккумулятор может обеспечивать электричеством в районах, где нет распределения электроэнергии. Это также полезно для движущихся вещей, например электромобилей и мобильных телефонов.

Батареи могут быть первичными или вторичными. Первичная цепь выбрасывается, когда она больше не может обеспечивать электричество. Вторичный аккумулятор можно заряжать и использовать повторно.

Батарея может состоять из одной ячейки или нескольких элементов . Каждая ячейка имеет анод, катод и электролит. Электролит — это основной материал внутри батареи. Часто это кислота, к которой прикасаться опасно. Анод реагирует с электролитом с образованием электронов (это отрицательный конец или или ).Катод реагирует с электролитом и забирает электроны (это положительный конец или конец + ). [1] Электрический ток возникает, когда провод соединяет анод с катодом, и электроны перемещаются от одного конца к другому. (Но аккумулятор может быть поврежден просто проводом, соединяющим два конца, поэтому между двумя концами также необходима нагрузка . Нагрузка — это то, что замедляет электроны и обычно делает что-то полезное, например, лампочку в фонарик, или электроника в калькуляторе). [2]

Батареи, подключенные параллельно — показаны на схеме и на чертеже

Электролит может быть жидким или твердым. Батарея называется аккумулятором с влажным или сухим элементом, в зависимости от типа электролита.

Химические реакции, происходящие в батарее, являются экзотермическими реакциями. Этот тип реакции вызывает тепло. Например, если вы оставите ноутбук включенным на долгое время, а затем прикоснетесь к аккумулятору, он будет теплым или горячим.

Аккумуляторная батарея заряжается путем обращения вспять химической реакции, происходящей внутри батареи.Но перезаряжаемый аккумулятор можно заряжать только определенное количество раз (время зарядки). Даже встроенные батареи нельзя заряжать вечно. Более того, каждый раз, когда батарея заряжается, ее способность удерживать заряд немного снижается. Неперезаряжаемые батареи нельзя заряжать, так как могут вытечь различные вредные вещества, например гидроксид калия.

Ячейки могут быть подключены, чтобы сделать батарею большего размера. Соединение плюса одной ячейки с минусом следующей ячейки называется соединением их последовательно .Напряжение каждой батареи складывается. Две батареи по шесть вольт, соединенные последовательно, составят 12 вольт. [3]

Соединение положительного полюса одной ячейки с положительным полюсом другого, а отрицательного — с отрицательным называется соединением их параллельно . Напряжение остается прежним, но ток складывается. Напряжение — это давление, проталкивающее электроны по проводам, оно измеряется в вольтах. Ток — это то, сколько электронов может пройти одновременно, он измеряется в амперах.Комбинация тока и напряжения — это мощность (ватты = вольт x ампер) батареи.

Батареи бывают разных форм, размеров и напряжений.

Элементы AA, AAA, C и D, включая щелочные батареи, имеют стандартные размеры и форму и имеют напряжение около 1,5 В. Напряжение ячейки зависит от используемых химикатов. Электрический заряд, который он может передать, зависит от размера ячейки, а также от химических веществ. Заряд аккумулятора обычно измеряется в ампер-часах.Поскольку напряжение остается неизменным, больший заряд означает, что более крупный элемент может подавать больше ампер или работать в течение более длительного времени.

Первая батарея была изобретена в 1800 году Алессандро Вольта. В наши дни его аккумулятор называют гальваническим. [4]

В современных небольших батареях жидкость иммобилизируется в виде пасты, и все это помещается в герметичный корпус. Из-за этого ничего не может вылиться из аккумулятора. В более крупных аккумуляторах, таких как автомобильные, все еще есть жидкость, и они не герметичны.Разновидность батареи, в которой в качестве электролита используются расплавленные соли, была изобретена во время Второй мировой войны.

  • Сухие элементы, элементы, не содержащие жидкости (или содержащие иммобилизованную жидкость, такую ​​как паста или гель) в качестве электролита
    • Первичная ячейка, ячейки, которые нельзя перезарядить
      • Щелочная батарея, «щелочная», не перезаряжаемая
      • Батарея ртутная, неперезаряжаемая
      • Аккумулятор Leclanche, «сверхтяжелый», не перезаряжаемый
      • Литиевая батарея неперезаряжаемая, «таблетка»
      • Батарея из оксида серебра, неперезаряжаемая, батарейка для часов
      • Вольтаическая свая, первая батарея Аллесандро Вольтаса
    • Вторичный элемент, элементы, которые можно заряжать
  • Влажные элементы, элементы, содержащие жидкость в качестве электролита
  • Топливный элемент, перезаряжаемый за счет добавления топлива

Топливные элементы и солнечные элементы не являются батареями, потому что они не накапливают энергию внутри себя.

Конденсатор не является батареей, потому что он не накапливает энергию в химической реакции. Конденсатор может накапливать электричество и производить электричество намного быстрее, чем батарея, но обычно он стоит слишком дорого, чтобы сделать его настолько большим, насколько может быть батарея. Ученые и инженеры-химики работают над улучшением конденсаторов и аккумуляторов для электромобилей.

Небольшие электрические генераторы, управляемые руками и ногами, могут обеспечивать питание небольших электрических устройств. Радиоприемники с часовым механизмом, заводные фонари и аналогичные устройства также имеют заводную пружину для хранения механической энергии.

Battery (преступность) — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Шкала баланса, обычно ассоциируемая с законом и правосудием.

Батарея — это умышленный и оскорбительный или вредный контакт с другим человеком. [1] Точное определение зависит от юрисдикции. В уголовном праве элементами побоев являются физический контакт с причинением вреда или оскорбительный контакт без согласия этого человека. [2] Батарея часто путают с нападением, которое угрожает разряжению.Батарея — это когда угроза (нападение) осуществляется и человеку каким-либо образом причинен вред. [3] Уголовное и гражданское побои могут быть одинаковыми или незначительно отличаться в зависимости от юрисдикции. Во многих случаях побои могут повлечь как уголовную, так и гражданско-правовую ответственность. [3]

Гражданская батарея — это деликт. Это преступление, совершенное против другого человека, которое приводит к ущербу. [3] Это также называется умышленным деликтом. В большинстве случаев они являются результатом небрежности, вызванной небрежностью или опрометчивостью. [3] Лицо, в отношении которого было нанесено избиение, потерпевшее, может подать иск в суд о взыскании денежного возмещения. [4]

Преступное избиение является результатом нарушения закона о причинении вреда другому человеку. Уголовные дела возбуждаются государством. [3] Преступное побоище имеет четыре элемента: [4]

Если все четыре элемента могут быть доказаны, существует дело prima facie , позволяющее возбудить уголовное преследование преступника.

В большинстве случаев гражданский иск следует за уголовным процессом.Признание невиновным по уголовному делу не препятствует подаче потерпевшим гражданского иска. Бремя доказывания в гражданском суде обычно меньше, чем в уголовном. [3]

Аккумулятор с отягощением и простой аккумулятор [изменить | изменить источник]

Когда суд говорит о «батарее», обычно подразумевают просто батарею. [5] Простая батарейка — это чаще проступок. К элементам простой батареи относятся: [5]

  • Несанкционированное или незаконное применение силы.
  • Батарея в лицо другому.
  • Имеется физическая травма или прикосновение оскорбительного характера.

Обостренный аккумулятор серьезнее простой аккумулятор. В большинстве юрисдикций избиение при отягчающих обстоятельствах является уголовным преступлением. Что определяет аккумулятор с отягчающими обстоятельствами, может варьироваться, но чаще всего включает: [6]

Как работают батареи? | Живая наука

Батарейки везде. Современный мир зависит от этих портативных источников энергии, которые можно найти во всем: от мобильных устройств до слуховых аппаратов и автомобилей.

Но, несмотря на то, что они широко используются в повседневной жизни людей, батареям часто не уделяют должного внимания. Подумайте об этом: вы действительно знаете, как работает аккумулятор? Не могли бы вы объяснить это кому-нибудь другому?

Вот краткое изложение научных данных об источниках энергии для смартфонов, электромобилей, кардиостимуляторов и многого другого. [Тест: электрические и газовые автомобили]

Анатомия аккумулятора

Большинство аккумуляторов содержат три основные части: электроды, электролит и сепаратор, по словам Энн Мари Састри, соучредителя и генерального директора Sakti3, базирующейся в Мичигане. запуск аккумуляторных технологий.

В каждой батарее по два электрода. Оба сделаны из токопроводящих материалов, но выполняют разные функции. Один электрод, известный как катод, подключается к положительному концу батареи и является местом, где электрический ток выходит (или электроны входят) в батарею во время разряда, то есть когда батарея используется для питания чего-либо. Другой электрод, известный как анод, подключается к отрицательному полюсу батареи и является местом, где электрический ток входит (или электроны покидают) батарею во время разряда.

Между этими электродами, а также внутри них находится электролит. Это жидкое или гелеобразное вещество, содержащее электрически заряженные частицы или ионы. Ионы соединяются с материалами, из которых состоят электроды, производя химические реакции, которые позволяют батарее генерировать электрический ток. [Взгляд изнутри на работу батарей (инфографика)]

Типичные батареи получают питание в результате химической реакции. [См. Полную инфографику] (Изображение предоставлено Карлом Тейтом, художником по инфографике)

Последняя часть батареи, разделитель, довольно проста.Роль сепаратора состоит в том, чтобы удерживать анод и катод отдельно друг от друга внутри батареи. По словам Састри, без разделителя два электрода соприкоснутся, что приведет к короткому замыканию и нарушит нормальную работу батареи.

Как это работает

Чтобы представить себе, как работает батарейка, представьте, как вы вставляете щелочные батарейки, такие как двойные AA, в фонарик. Когда вы вставляете эти батарейки в фонарик, а затем включаете его, на самом деле вы замыкаете цепь.Накопленная в батарее химическая энергия преобразуется в электрическую, которая выходит из батареи в основание лампы фонарика, заставляя ее загораться. Затем электрический ток снова входит в батарею, но на противоположном конце от того места, где он выходил изначально.

Все части батареи работают вместе, чтобы фонарик загорался. Электроды в батарее содержат атомы определенных проводящих материалов. Например, в щелочной батарее анод обычно изготавливается из цинка, а диоксид марганца действует как катод.Электролит между электродами и внутри них содержит ионы. Когда эти ионы встречаются с атомами электродов, между ионами и атомами электродов происходят определенные электрохимические реакции.

Серия химических реакций, протекающих в электродах, вместе известна как окислительно-восстановительные (окислительно-восстановительные) реакции. В батарее катод известен как окислитель, потому что он принимает электроны от анода. Анод известен как восстановитель, потому что он теряет электроны.

В конечном итоге эти реакции приводят к потоку ионов между анодом и катодом, а также к освобождению электронов от атомов электрода, — сказал Састри.

Эти свободные электроны собираются внутри анода (нижняя плоская часть щелочной батареи). В результате два электрода имеют разные заряды: анод становится отрицательно заряженным, когда высвобождаются электроны, а катод становится положительно заряженным, поскольку электроны (которые заряжены отрицательно) поглощаются.Эта разница в заряде заставляет электроны двигаться к положительно заряженному катоду. Однако у них нет возможности попасть внутрь батареи, потому что разделитель не позволяет им сделать это.

Когда вы щелкаете выключателем на фонарике, все меняется. У электронов теперь есть путь к катоду. Но сначала они должны пройти через основание лампы фонарика. Схема замыкается, когда электрический ток повторно входит в батарею через верхнюю часть батареи у катода.

Перезаряжаемые и неперезаряжаемые

Для первичных батарей, например, в фонарике, реакции, питающие батарею, в конечном итоге прекратятся, а это означает, что электроны, обеспечивающие батарею ее зарядом, больше не будут создавать электрический ток. Когда это происходит, аккумулятор разряжен или «мертв», — сказал Састри.

Вы должны выбросить такие батареи, потому что электрохимические процессы, которые заставили батарею производить энергию, не могут быть обращены вспять, объяснил Састри.Однако электрохимические процессы, происходящие во вторичных или перезаряжаемых батареях, могут быть обращены вспять путем подачи электроэнергии в батарею. Например, это происходит, когда вы подключаете аккумулятор мобильного телефона к зарядному устройству, подключенному к источнику питания.

Некоторые из наиболее распространенных используемых сегодня вторичных батарей — это литий-ионные (литий-ионные) батареи, от которых питается большинство бытовых электронных устройств. Эти батареи обычно содержат угольный анод, катод из диоксида лития-кобальта и электролит, содержащий соль лития в органическом растворителе.Другие перезаряжаемые батареи включают никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металл-гидридные (NiMH) батареи, которые можно использовать в таких вещах, как электромобили и аккумуляторные электроинструменты. Свинцово-кислотные (Pb-кислотные) батареи обычно используются в автомобилях и других транспортных средствах для запуска, освещения и зажигания.

По словам Састри, все эти аккумуляторные батареи работают по одному и тому же принципу: когда вы подключаете батарею к источнику питания, поток электронов меняет направление, и анод и катод возвращаются в свое исходное состояние.[10 лучших подрывных технологий]

Battery lingo

Хотя все батареи работают более или менее одинаково, разные типы батарей имеют разные характеристики. Вот несколько терминов, которые часто встречаются при любом обсуждении батарей:

Напряжение : Когда дело доходит до батарей, напряжение — также известное как номинальное напряжение элемента — описывает величину электрической силы или давления, при которой свободные электроны — переходите от положительного полюса батареи к отрицательному, — объяснил Састри.В батареях с более низким напряжением ток выходит из батареи медленнее (с меньшей электрической силой), чем в батареях с более высоким напряжением (с большей электрической силой). Батареи в фонарике обычно имеют напряжение 1,5 В. Однако, если в фонарике используются две батареи последовательно, эти батареи или элементы имеют общее напряжение 3 вольта.

Свинцово-кислотные батареи, подобные тем, которые используются в большинстве неэлектрических автомобилей, обычно имеют напряжение 2,0 вольт. Но обычно в автомобильном аккумуляторе последовательно соединено шесть таких элементов, поэтому вы, вероятно, слышали, что такие аккумуляторы называются 12-вольтовыми батареями.

Литий-кобальтооксидные батареи — наиболее распространенный тип литий-ионных батарей, используемых в бытовой электронике, — имеют номинальное напряжение около 3,7 вольт, сказал Састри.

Ампер : Ампер или ампер — это мера электрического тока или количества электронов, которые проходят через цепь в течение определенного периода времени.

Емкость : Емкость или емкость элемента измеряется в ампер-часах, то есть количество часов, в течение которых батарея может подавать определенное количество электрического тока, прежде чем ее напряжение упадет ниже определенного порога, согласно сообщению Райса. Кафедра электротехники и вычислительной техники университета.

9-вольтовая щелочная батарея, используемая в портативных радиоприемниках, рассчитана на 1 ампер-час, что означает, что эта батарея может непрерывно подавать один ампер тока в течение 1 часа, прежде чем она достигнет порогового значения напряжения и будет считаться разряженной.

Плотность мощности : Плотность мощности описывает количество энергии, которое батарея может выдать на единицу веса, сказал Састри. По словам Састри, для электромобилей важна плотность мощности, потому что она показывает, насколько быстро автомобиль может разгоняться от 0 до 60 миль в час (97 км / ч).Инженеры постоянно пытаются найти способы сделать батареи меньше, не уменьшая при этом их удельной мощности.

Плотность энергии : Плотность энергии описывает, сколько энергии способна отдавать батарея, деленное на объем или массу батареи, сказал Састри. Это число соответствует вещам, которые имеют большое влияние на пользователей, например, сколько времени вам нужно пройти, прежде чем зарядить свой мобильный телефон, или как далеко вы можете проехать на электромобиле, прежде чем остановиться, чтобы подключить его.

Follow Elizabeth Palermo @ ТехЭпалермо .Следите за Live Science @livescience , Facebook и Google+ .

Дополнительные ресурсы

Об аккумуляторах для ноутбуков Mac — служба поддержки Apple

Узнайте, как продлить срок службы аккумулятора ноутбука Mac, устранить проблемы с аккумулятором и получить обслуживание.

Сведения об аккумуляторах в ноутбуках Mac

Оптимизация срока службы батареи

Устранение неисправностей аккумуляторов

Сведения об аккумуляторах в ноутбуках Mac

Компьютеры MacBook, MacBook Air и MacBook Pro поставляются с литий-полимерными батареями, чтобы обеспечить максимальное время автономной работы в компактном пространстве.Чтобы понять технологию аккумуляторов и срок их службы, полезно знать общую терминологию, касающуюся аккумуляторов:

  • Количество циклов: Предполагается, что батареи проработают определенное количество циклов. Это число представляет собой сумму циклов полного и частичного разряда за весь срок службы батареи. Вы можете увидеть предел количества циклов для своего компьютера, просмотрев раздел Определение количества циклов батареи для ноутбуков Mac.
  • Полная емкость заряда: Измеряется в мАч (миллиампер-часах). Это количество энергии, которое может выдержать аккумулятор, за вычетом энергии, необходимой для выключения устройства.Это число уменьшается по мере того, как батарея разряжается по мере использования и старения.
  • Оставшаяся емкость заряда: Это число представляет текущий уровень заряда аккумулятора, измеренный в мАч (миллиампер-часах). Использование компьютера, не подключенного к источнику переменного тока, приведет к уменьшению этого числа по мере истощения заряда аккумулятора.
  • Израсходовано / выработано: Расходные материалы — это детали, которые со временем изнашиваются по мере использования их внутренних компонентов. Батареи из-за их химических компонентов считаются расходными материалами и со временем теряют способность удерживать заряд.Если количество циклов на батарее превышает ожидаемый предел, батарея считается разряженной.
  • Дефект: Батареи считаются неисправными, если они перестают работать из-за дефекта материалов или изготовления, либо из-за производственного брака. На неисправные аккумуляторы распространяется ограниченная гарантия Apple сроком на один год и расширенные контракты на обслуживание.
  • Загрузка: Объем активности, выполняемой задачей или задачами. Некоторые энергоемкие процессы увеличивают нагрузку на аккумулятор и приводят к значительному сокращению времени работы от одной зарядки.

Первоначальная настройка Mac

Когда вы настраиваете Mac в первый раз, некоторые действия — например, настройка почты и фотографий, загрузка файлов из iCloud и индексация файлов с помощью Spotlight — могут потреблять больше энергии, чем требуется вашему Mac для обычного использования.

Если у вас есть большой объем данных для передачи по Wi-Fi, вашему Mac может потребоваться несколько дней, чтобы завершить процесс настройки. Лучше всего в это время держать компьютер подключенным к источнику питания.После завершения настройки срок службы батареи начнет отражать обычные действия, которые вы выполняете на своем Mac.

Меню состояния батареи

Ваш основной ресурс для просмотра статуса батареи — это меню статуса батареи. Он показывает, насколько заряжен ваш аккумулятор и заряжается ли он в данный момент. Это меню находится в правой части строки меню:

В меню состояния батареи также указано, потребляют ли ваш дисплей или какие-либо приложения значительное количество энергии.Нажмите «Яркость дисплея», если он указан в разделе «Использование значительного количества энергии», и яркость дисплея снизится до 75%. Также рассмотрите возможность закрытия всех перечисленных приложений для экономии заряда аккумулятора.

Чтобы увидеть состояние аккумулятора, удерживайте клавишу Option и щелкните значок аккумулятора в строке меню, чтобы открыть меню состояния аккумулятора. Вы увидите один из следующих индикаторов состояния:

  • Нормально: Аккумулятор работает нормально.
  • Сервисные рекомендации: Способность аккумулятора удерживать заряд меньше, чем когда он был новым, или он не работает нормально.Вы можете безопасно продолжать использовать свой Mac, но вам следует отнести его в Apple Store или к авторизованному поставщику услуг Apple, чтобы проверить аккумулятор.

В более ранних версиях macOS состояние батареи могло отображать «Заменить скоро», «Заменить сейчас» или «Обслуживать батарею», если у вашей батареи меньше заряда, чем когда она была новой или нуждается в обслуживании. Если пониженная емкость аккумулятора влияет на ваши впечатления, проверьте аккумулятор в Apple Store или у авторизованного поставщика услуг Apple.

Хотя некоторые сторонние приложения сообщают о состоянии батареи, данные, сообщаемые этими приложениями, могут быть неточными и не являются окончательным показателем фактического уменьшения времени работы системы. Лучше всего полагаться на информацию, указанную в меню состояния батареи, описанном выше.

Оптимизация срока службы батареи

Срок службы батареи вашего ноутбука зависит от конфигурации вашего компьютера и того, как вы его используете.Вот некоторые настройки и шаги, которые вы можете предпринять, чтобы максимально эффективно использовать аккумулятор MacBook, MacBook Air или MacBook Pro.

Проверить настройки энергосбережения

На панели «Энергосбережение» в Системных настройках есть параметры, позволяющие увеличить время автономной работы ноутбука Mac в режиме ожидания. Например, перевод дисплея в спящий режим в режиме ожидания временно отключает подсветку и значительно увеличивает время автономной работы.

Снятие флажка «Включить Power Nap при питании от батареи» также может продлить срок службы батареи.

На ноутбуках Mac, выпущенных в 2016 году или позже, яркость дисплея настраивается на 75% при отключении компьютера от источника питания, если у вас включен параметр «Немного затемнять дисплей при питании от батареи».

Пример выше взят из macOS Catalina. Некоторые функции, такие как автоматическое переключение графики и Power Nap, доступны не на всех ноутбуках Mac или версиях macOS.

Регулировка яркости клавиатуры и дисплея

Встроенная клавиатура вашего ноутбука Mac имеет настройки, которые помогают автоматически экономить заряд аккумулятора:

  • Чтобы подсветка клавиатуры автоматически уменьшалась или становилась ярче, выберите «Меню Apple»> «Системные настройки», выберите «Клавиатура», затем выберите «Настроить яркость клавиатуры при слабом освещении».
  • В разделе «Клавиатура» Системных настроек вы также можете разрешить отключение подсветки клавиатуры после периода бездействия.

Вы можете использовать клавиши F5 и F6, чтобы вручную отрегулировать яркость клавиатуры, установив ее как можно ниже, но при этом клавиши будут видны.

Яркость дисплея существенно влияет на срок службы батареи, а автоматическая регулировка дисплея может значительно помочь в экономии энергии. Выберите меню «Apple»> «Системные настройки», а затем выберите «Дисплеи». Включите параметр «Автоматически настраивать яркость», чтобы дисплей становился тусклее или ярче в зависимости от уровня освещенности окружающей среды.

Чтобы вручную настроить яркость дисплея до комфортного уровня, используйте клавиши F1 и F2.

MacBook Pro с панелью Touch Bar

Если на вашем Mac есть панель Touch Bar, вы можете быстро настроить яркость дисплея, коснувшись полосы управления с правой стороны панели Touch Bar. Чтобы получить доступ к кнопкам яркости клавиатуры, нажмите на полосе управления:

Полоса управления расширяется, и вы можете нажать, чтобы настроить яркость дисплея, и нажмите, чтобы настроить яркость клавиатуры:

Проверить настройки графики

MacBook Pro 15-дюймовые и 16-дюймовые ноутбуки обычно включают в себя два графических процессора или графических процессора.Вы можете увидеть их в документации как дискретный графический процессор и встроенный графический процессор. Дискретный графический процессор обычно обеспечивает значительную производительность за счет высокого энергопотребления. Встроенный графический процессор обеспечивает оптимальное время автономной работы, но в большинстве случаев не обладает производительностью дискретного графического процессора.

Для оптимального времени автономной работы MacBook Pro используйте автоматическое переключение графики.

Отключите функции и технологии, использующие питание

Ноутбуки

Mac имеют ряд интегрированных технологий, которые могут существенно повлиять на заряд батареи.

  • Если вам не нужен Wi-Fi или Bluetooth, вы можете отключить Wi-Fi или Bluetooth с помощью соответствующих значков в строке меню или в Системных настройках. Это поможет сэкономить электроэнергию.
  • Внешний USB, SD-карта и устройства Thunderbolt, подключенные к вашему ноутбуку, также могут потреблять электроэнергию, и их следует отключать для оптимальной работы аккумулятора.

Поиск и устранение неисправностей аккумуляторов

Отличное место для начала поиска и устранения проблем с аккумулятором — это встроенные средства диагностики, доступные на вашем ноутбуке Mac.Узнайте, как использовать Apple Diagnostics на вашем Mac.

Если программа Apple Diagnostics сообщает вам, что аккумулятор требует обслуживания, и ссылается на код ссылки PPT004, вам следует подтвердить эту проблему, запустив программу Apple Diagnostics через Интернет, которая использует последнюю диагностическую информацию. Для этого выключите Mac, выбрав «Завершение работы» в меню Apple . Затем нажмите кнопку питания, чтобы включить Mac. Сразу нажмите и удерживайте Option-D, пока не начнется диагностика Apple.

Если запуск Apple Diagnostics через Интернет подтверждает проблему, обратитесь в Apple или отнесите свой компьютер к авторизованному поставщику услуг Apple или в розничный магазин Apple.Они расскажут вам, какие варианты обслуживания и поддержки доступны.

Если вы не обнаружите никаких проблем с Apple Diagnostics, прочтите дополнительную информацию об устранении неполадок с аккумулятором.

У меня низкий заряд батареи

  1. Если вы недавно настраивали Mac, дождитесь завершения начальной настройки Mac. Когда вы впервые используете Mac, такие действия, как настройка почты и фотографий, перенос содержимого iCloud и индексация файлов с помощью Spotlight, потребляют больше энергии, чем требуется вашему Mac для обычного использования.Если у вас есть большой объем данных для передачи, может пройти несколько дней, прежде чем ваш аккумулятор вернется к среднему ежедневному использованию.
  2. Определите, какой срок службы батареи должен быть для используемого вами продукта. На сайте технических спецификаций приведены данные об ожидаемом сроке службы батареи Apple при использовании батареи. Подробные сведения об использовании беспроводной сети и времени ожидания включены в статью технических характеристик для каждого продукта.
  3. Узнайте, как минимизировать распространенные причины разрядки аккумулятора:
  • Оптимизируйте время работы от аккумулятора с помощью раздела «Оптимизация срока службы аккумулятора» ранее в этой статье.
  • Узнайте, как приложения могут влиять на производительность аккумулятора Mac. Некоторые приложения, такие как веб-браузеры, программное обеспечение для редактирования видео и видеоигры, требуют большей мощности в зависимости от того, как вы их используете. Регулярно проверяйте наличие обновлений для своего программного обеспечения — важно использовать последние доступные версии.
  • Настройте программное обеспечение для автоматического резервного копирования и синхронизации, которое будет запускаться только тогда, когда компьютер подключен к источнику питания, или приостанавливать работу, когда уровень заряда батареи падает ниже определенного процента.
  • Проверьте Activity Monitor на наличие сбоев в программных процессах, особенно после установки обновлений программного обеспечения или новой операционной системы.Установка обновлений важна для обеспечения оптимальной производительности всех приложений.
  • Если проблемы с аккумулятором по-прежнему возникают после оптимизации производительности компьютера и проверки программных процессов на наличие сбоев, выполните тест в безопасном режиме. Безопасный режим ограничивает количество активных элементов в системе и позволяет проводить тестирование в более минимальной среде. Если в безопасном режиме время автономной работы выше, вам может потребоваться дополнительная программная изоляция для элементов, отключенных в безопасном режиме, чтобы определить, сколько энергии потребляется, когда они не работают в безопасном режиме.

Моя батарея не заряжается

Моя батарея не заряжается до 100%

Иногда в macOS аккумулятор может не показывать полный заряд (100%), даже если адаптер питания был подключен в течение длительного периода времени. Может показаться, что батарея перестает заряжаться между 93 и 99 процентами. Такое поведение является нормальным и помогает продлить общий срок службы батареи.

Моя батарея не распознается

Если аккумулятор в вашем MacBook, MacBook Air или MacBook Pro полностью разряжен, он переходит в состояние низкого энергопотребления, чтобы сохранить способность заряжаться в будущем.

Подключите ноутбук Mac к сети переменного тока и дайте ему зарядиться не менее пяти минут. Если после зарядки в течение пяти минут экран «подключить к источнику питания» не исчезает, перезагрузите SMC.

Предупреждение о низком заряде батареи не отображается

Если вы не получаете предупреждения о низком заряде аккумулятора, который обычно составляет 15% или ниже, это может быть связано с отключением значка в строке меню аккумулятора. Выполните следующие действия, чтобы включить пункт меню состояния батареи:

  1. Откройте системные настройки.
  2. Щелкните Energy Saver.
  3. Установите флажок «Показывать состояние аккумулятора в строке меню», чтобы отобразить пункт меню состояния аккумулятора.

Портативные устройства, использующие OS X Mavericks v10.9 или более поздней версии, отображают предупреждение о низком заряде батареи, когда у батареи остается примерно 10 минут заряда. Более ранние версии OS X сообщают о 15% или меньше.

Обслуживание аккумулятора ноутбука Mac

Информация о гарантии на аккумулятор

Ваша ограниченная гарантия Apple на один год включает замену неисправного аккумулятора.Если вы приобрели план AppleCare Protection Plan для своего ноутбука Mac, Apple бесплатно заменит аккумулятор ноутбука, если он останется менее 80% от первоначальной емкости. Если у вас нет крышки, вы можете заменить батарею за отдельную плату.

Информация о продуктах, произведенных не Apple, или о независимых веб-сайтах, которые не контролируются и не тестируются Apple, предоставляется без рекомендаций или одобрения.Apple не несет ответственности за выбор, работу или использование сторонних веб-сайтов или продуктов. Apple не делает никаких заявлений относительно точности или надежности сторонних веб-сайтов. Свяжитесь с продавцом для получения дополнительной информации.

Дата публикации:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.