Конструкция и особенности серебряно-цинковых аккумуляторов

Специфика работы серебряно-цинковых батареек

Рассмотреть принцип работы серебряно-цинковых батареек, оценить их преимущества можно на примере популярного щелочного элемента питания ЭСЦГД-0,2. Эти источники тока устанавливаются в электронные наручные часы, оборудованные светодиодной индикацией цифр.

Этим изделиям требуется миниатюрный источник тока, способный не оказывать существенного влияния на вес и размер часов, обеспечить разряд необходимой мощности. С такой задачей может справиться только серебряно-цинковый тип электрохимической схемы.

Батарейка ЭСЦГД-0,2 обладает минимальными габаритами. Ее высота 5,4мм, диаметр 11,6мм. В элементе питания содержатся катоды, изготовленные из окисей одновалентного и двухвалентного серебра с показателями 0,16А-ч и 0,25 А-ч соответственно. При токе 1 мА напряжение разряда составляет 1,56В.

В обычном режиме работы часов разрядка элемента питания осуществляется в условиях плотности тока в диапазоне от 15 до 25 мкА. В период индикации цифр на табло часов батарейка разряжается в виде импульса. Плотность тока в данный момент составляет 50 мА 1 см2. Способность миниатюрного прибора разряжаться при таком высоком показателе плотности тока присуща только серебряно-цинковым элементам.

Правила эксплуатации кнопочных источников питания этого типа:

• использовать элементы рекомендуется при температуре от – 10°C до +55°C;
• хранить батарейки можно при температуре от — 40°C до +60°C;
• период хранения – до 4-х лет;
• срок эксплуатации источников тока – 2-4 года.

В мире есть несколько производителей серебряно-цинковых элементов питания. Основными брендами являются: Sony, RENATA, ENERGIZER, MAXELL, VARTA.

Марганцево-щелочные элементы

(часто используются в дешёвых наручных часах, детских музыкальных книжках, светодиодных фонариках, калькуляторах и иногда в слуховых аппаратах)

Подготовка часов для замены батарейки

Батарейка, в зависимости от ее емкости и модели часов, обычно служит от года до нескольких лет. За это время в углублениях корпуса часов и пустотах браслета накапливается много грязи. Загрязняется с внутренней стороны и кожаный ремешок. Для исключения попадания грязи в механизм при замене батарейки, и исходя из гигиенических соображений, необходимо обязательно часы и браслет почистить, а ремешок лучше заменить, так как удалить грязь из его пор полностью практически невозможно.

Браслет или ремешок закрепляется на часах с помощью двух тонких металлических трубчатых планок (зажимов). Планка представляет собой тонкостенную трубку, в которую вставлена пружина и два подвижно закрепленные с одной или двух сторон штифта.

Если на штифт нажать вдоль оси, то он утопится в трубку, а если отпустить, то опять выйдет наружу. Длина трубки чуть меньше расстояния между ушками, а в ушках имеются глухие отверстия. Таким образом, если штифты утоплены и затем вставлены в отверстия ушек, то обеспечивается надежная фиксация планок в корпусе часов.

В секции браслета, которая закрепляется за планку с обратной стороны, есть выборка, специально предназначенная для возможности утопления штифта планки при снятии браслета. В некоторых планках штифт можно утопить только с одной стороны, поэтому при установке браслета нужно сориентировать планку таким образом, чтобы был доступ к подвижному штифту. Иначе в дальнейшем снять браслет с часов будет очень сложно.

Для того чтобы снять браслет нужно острым предметом, например, ножом или шилом, зацепиться за выступ на штифте и утопить его в трубку планки, тогда она легко отделится. Устанавливается браслет в обратном порядке: один штифт планки вставляется в отверстие одного ушка, а второй штифт (после утопления) – в противоположное отверстие ушка. После фиксации браслета нужно обязательно убедиться, что оба штифта попали в отверстия ушек. Для этого достаточно потянуть пару раз за браслет.

При установке браслета следует его правильно сориентировать, направив защелку браслета на сторону циферблата шесть часов.

Как очистить часы и браслет от загрязнения

Хорошо очищаются часы от грязи с помощью, увлажненной в мыльной воде от хозяйственного мыла зубной щетки. Удалить полностью грязь с браслета лучше всего, поместив его в посудомоечную машину. Можно ремешок простирать в стиральной машине, но для этого его надо положить или в карман со змейкой, или в специальный мешок для стирки мелких вещей, или в носок, чулок, завязав их на узел.

Особенности конструкции серебряно-цинковых батареек

Гальванический элемент питания включает цинковый анод и катод из оксида серебра. В качестве электролита в конструкции используется щелочной раствор. Это могут быть гидроксиды калия (KOH) или натрия (NaOH).

В создании положительного электрода используется чашка, изготовленная из никелевой сетки. В нее запрессовывается оксид серебра. Конструкция устанавливается в корпус гальванического элемента питания, после чего запрессовывается.

Отрицательный электрод изготавливается посредством запрессовки массы опилок из цинка в двухслойной армированной крышке. Ее наружная часть никелируется, а внутренняя подвергается лужению. Эти детали крышки соединяются при помощи точечной сварки. В целях надежной герметизации прокладывается кольцо из полипропилена или полиэтилена. Это позволяет получить цельную, прочную деталь батарейки.

В конструкции гальванического элемента анод и катод разделены сепараторами двух типов — целлофанового и бумажного. Они пропитываются цинкатной щелочной электролитной жидкостью.

В процессе разряда батарейки происходит двухступенчатое восстановление двухвалентной окиси серебра. В первом цикле проходит реакция, в результате которой получается одновалентный оксид серебра:

Нормативный потенциал процесса восстановления одновалентного оксида серебра +0,344В. Первая стадия поляризуется, происходит разряд, восстановление двухвалентного оксида серебра. Показатель его стандартного потенциала составляет +0,57В. Благодаря ступенчатому восстановлению окиси и металлизированного серебра сохраняется стабильное разрядное напряжение. Плотность тока составляет 1мА/см2.

Серебряно-цинковые

(часто используются в наручных часах, рассчитаны на 2 — 4 года эксплуатации)

• LD — для электроприборов с низким и равномерным энергопотреблением.
• HD — для электроприборов с высоким и неравномерным энергопотреблением.
• MD — для любых режимов.

* — Для параметра «Ёмкость» указаны средние значения (мАч) от разных производитей.

Правила эксплуатации и утилизации

Следующие рекомендации помогут продлить срок службы изделий и избавят от нежелательных происшествий:

1. Запрещается нагревать элемент, бросать в огонь, оставлять вблизи источников тепла.
2. Категорически нельзя замыкать контакты при помощи отрезка проволоки и пайки, а также деформировать или разбирать изделие.
3. Вставлять в отсек нужно предельно внимательно, соблюдая полярность.
4. Если разрядилась батарейка, замените весь комплект одновременно, используя однотипные устройства.
5. Если электронный прибор долго не используется, тогда элементы лучше вынуть. Вставляем их в посадочное гнездо тогда, когда планируется длительное использование устройства.

Отработанные элементы питания не нужно выбрасывать вместе с бытовыми отходами, также не рекомендуется их держать дома. Они способны выделять токсичные вещества. Для сбора старых батарей организованы специальные пункты приема, именно туда лучше отнести вышедшие из строя батареи.

Почему быстро садятся?

Если говорить о том, почему быстро расходуются батарейки в газовой колонке, главной причиной обычно являются не слишком качественные элементы питания. В колонках, производящихся в наше время, обычно устанавливаются две батарейки типа D, имеющие напряжение полтора вольта. Если там установлены дешевые батарейки, производящиеся в Китае, то они могут проработать две или три недели максимум.

Принцип работы батареек в случае использования такого оборудования прост и заключается в том, что при включении устройства срабатывают батарейки и посылают ток на блок управления. А уже он подает сигнал зажигательной свече, вырабатывающей искру в разжигательном блоке. Под давлением происходит открытие клапана и газ начинает поступать в горелку. Подобным образом и осуществляется розжиг.

Если же элементы питания сели, то искра начнет вырабатываться нестабильно или колонка перестанет включаться. В ряде моделей понять это можно будет при помощи мигания специального светодиода, который предназначен именно для этого.

А вот причин быстрой разрядки батареек может быть несколько:

• высокая влажность;
• неправильное срабатывание ионизационного сенсора;
• смещение электрода, отвечающего за розжиг;
• проблемы с блоком управления;
• некачественные батарейки.

Теперь о каждой причине поговорим как можно подробнее. Повышенная влажность может наблюдаться при монтаже колонки в ванной комнате. На запчастях просто начинают оседать влага и пар, которые не дают осуществляться нормальному розжигу. Начинается окисление контактов, а на деталях появляется коррозия. Следует провести зачистку и почаще проветривать помещение, а также установить хорошую вентиляционную систему.

Если говорить о неверном срабатывании ионизационного сенсора, то такой датчик отвечает за наличие пламени в горелке. Если он слишком сильно сместился в сторону, то искра будет вырабатываться долго, а энергия заряда будет попросту расходоваться в никуда. В этом случае следует посмотреть, где находится датчик и поправить его расположение, если в этом есть необходимость. Также он может просто засориться из-за копоти. При поступлении газа искра должна сразу поджигаться и трансформироваться в огонь. Если этого не случается, речь идет о смещении электрода розжига, тогда можно попробовать подвинуть электрод поближе к горелке.

Говоря о проблемах с панелью управления, отметим, что батарейки отвечают за стабильную работу электронного модуля. Если в нем есть какие-то проблемы, то на его работу потребуется больше энергии, чем обычно. Если проблема именно в этом, то следует снять чехол и осмотреть блок. После этого отключаем ведущие к нему провода, открываем его и проверим все детали на наличие подгаров. Если визуально нет никаких проблем, то следует вызвать мастера.

Про некачественные батарейки мы уже писали выше. Если говорить о том, какие батарейки нужны, то лучше тут следовать рекомендациям, которые дает производитель в инструкции к газовой колонке. Лучше всего применять щелочной вариант LR20 от таких производителей, как Energizer и Duracell.

Применение серебряно-цинковых батареек

Эти элементы не получили обширного применения из-за высокой цены на серебро. Однако они используются там, где необходимы компактные размеры и экологическая безопасность. Они обеспечивают питание:

• наручным часам;
• материнским платам ноутбуков и компьютеров;
• миниатюрным фонарикам;
• калькуляторам;
• брелкам;
• лазерным указкам;
• музыкальным открыткам и сувенирам, и др.

Саморазряд у элементов питания этого типа невысокий. Во время разрядов большими токами остается постоянное напряжение. Показатель отдачи тока у них близок к 100%, энергетическая отдача составляет примерно 85%. Благодаря этим показателям до появления литиевых источников серебряно-цинковые батарейки широко использовались в военной, авиационной, космической технике.

Можно ли заряжать батарейку

Многие пользователи путают первичные источники питания со вторичными. К первой категории относятся обычные батарейки, которые не подлежат перезарядке. Ко второй – аккумуляторы, это устройства, схема которых предусматривает повторное использование.

Данный процесс происходит за счет протекания обратной химической реакции. В результате емкость изделия восстанавливается. Если на этикетке присутствует надпись «rechargeable» – это означает, что аккумуляторную батарею можно устанавливать в держатель зарядного устройства.

Батарейка не принимает повторный заряд даже при подаче тока низкого напряжения. Пытаясь оживить, припаять, перезарядить изделие, мы рискуем собственной безопасностью.

Пробовали заряжать обычную батарейку
Да и успешно 33.44%

Да и не успешно 11.55%

Не пробовал 55.01%
Проголосовало: 2605

Ведь батарея, поставленная на зарядку, может нагреться, потерять герметичность, загореться и даже взорваться. Именно поэтому изделие, отработавшее свой ресурс, следует утилизировать соответствующим образом.

Технические характеристики батарейки SR44

Батарейки SR44 изготавливается на серебряно-цинковой основе. Внешне она мало чем отличаются от схожих по форме «монеток и таблеток», изготовленных на основе других химических элементов. С виду это такие же маленькие цилиндры у которых высота, значительно меньшие диаметра.

У батареек SR44 следующие основные характеристики:

• диаметр – 11,6 мм
• высота – 5,4 мм;
• напряжение – 1,55 Вольт;
• емкость – до 200 мАч;
• уровень саморазряда – низкий;
• вес – 2,09 г;
• температурный режим работы от минус 10 °С до плюс 55 °С;

Данные элементы питания обладают противовибрационными и противоударными свойствами.