Обзор первичных элементов питания

Опубликовано 25.04.2013 Ведущий Антон Панкратов

Одним из наиболее распространенных источников питания радиоаппаратуры являются первичные элементы питания, или батарейки. Они были созданы в начале 19 века и с тех пор и до наших дней являются одним из наиболее доступных, компактных и имеющих многие другие преимущества средств поддержания работоспособности устройств электроники при отсутствии сетевого напряжения или генераторов. Основные типы первичных элементов питания: солевые и алкалиновые (щелочные) гальванические элементы, воздушно-цинковые и литиевые элементы.
Солевые элементы имеют начальную ЭДС 1.6 вольт, емкость от 0.6 до 8А/ч, и выпускаются в виде одиночных элементов или батарей напряжением 4.5,6 , 9и 12 вольт. Главным достоинством является широкая доступность при сравнительно большой удельной емкости. Недостатки данных элементов-высокий саморазряд, ограниченный разрядный ток и меньшая емкость по сравнению со щелочными элементами.
Алкалиновые, или щелочные элементы отличаются большей удельной емкостью и током нагрузки, меньшим саморазрядом и большим сроком хранения до начала эксплуатации, при значительно большей цене за один элемент. Кроме цилиндрических элементов со щелочным электролитом, существуют миниатюрные дисковые часовые элементы подобной конструкции, пришедшие на смену окисно-ртутным и серебряно-цинковым элементам, использовавшимся для питания часов и миниатюрной РЭА в прошлом.
Основная область применения воздушно-цинковых миниатюрных элементов питания — слуховые аппараты. Воздушно-цинковые элементы имеют достаточно большую ёмкость и достаточно большой срок хранения в неактивном состоянии. После активации воздушно-цинковые элементы должны быть использованы в течение короткого времени, которого достаточно для работы слухового аппарата. Широкому распространению препятствует короткий срок эксплуатации, связанный с высыханием электролита.
Литиевые элементы-отличаются высокой удельной емкостью и высоким напряжением на 1 элемент-3 вольта для марганцево-литиевых элементов и 3.6в для Фторуглеродно-литиевыех элементов. 3-вольтовые элементы выпускаются в дисковом форм-факторе, а 3.6 вольтовые-в цилиндрическом. Марганцево-литиевые элементы - отличаются повышенной токоотдачей, они предназначены для работы в приборах с высоким потреблением тока. Фторуглеродно-литиевые элементы - рассчитаны на работу в более широком температурном диапазоне, чем марганцево-литиевые дисковые элементы. Для замены обычных солевых и алкалиновых элементов, служит литиево-железный элемент имеющий напряжение 1.5 вольт при емкости в несколько раз больше щелочного элемента, но имеющий в настоящее время очень высокую цену, ограничивающую его применение.