7. Приложения

Приложение 9

Химические источники тока

Радиоэлектронные приборы, работающие автономно, имеют встроенный источник питания того или иного типа. Рсссмотрим химические источники тока (ХИТ) различных систем.

Для питания бытовой и радиолюбительской аппаратуры чаще других используют марганцево-цинковые элементы и батареи с различными электролитами (солевым, хлоридным или щелочным) и воздушной деполяризацией. Широкое распространение получили также ртутно-цинковые, серебряно-цинковые и литиевые ХИТ.

Конструктивно ХИТ обычно имеет форму цилиндра (цилиндр малой высоты называют «пуговицей»). По рекомендации МЭК такие ХИТ имеют в обозначении:

одну букву, определяющую электрохимическую систему (L - алкалиновая, S - серебряно-цинковая, М или N - ртутно-цинковая и др.);

букву R (от английского Ring - круг), говорящую о форме элемента;

число от 03 до 600, условно определяющее размеры элемента.

Применяя ХИТ той или иной системы, следует, конечно, знать ее возможности, особенности эксплуатации и т.п.

Марганцево-цинковые элементы и батареи. Электрохимическая система: цинк - двуокись марганца - электрод.

Это, прежде всего, хорошо известные элементы и батареи Лекланше (угольно-цинковые), с солевым электролитом (водным раствором хлорида аммония и хлорида цинка). Они могут эксплуатироваться при температурах от -5 до +50°С. Имеют заметный саморазряд и недостаточно хорошую герметичность. Дешевы.

Другой тип - угольно-цинковые ХИТ с водным раствором хлорида цинка. Энергетические показатели этих источников примерно в 1,5 раза выше, чем у элементов и батарей предыдущей группы. Могут эксплуатироваться при температурах от -15 до +70° С. Имеют, меньший саморазряд и лучшую герметичность. Допускают больший разрядный ток.

Алкалиновые элементы и батареи. Электрохимическая система аналогична электрохимической системе марганцево-цинковых элементов, но в качестве электролита здесь используется щелочь в виде водного раствора гидроокиси калия. Алкалиновый элемент можно перезаряжать до 10...15 раз, но его повторная отдача не превысит 35% начальной. Для перезарядки годятся элементы, сохранившие герметичность и имеющие напряжение не менее 1,1 В. Алкалиновые ХИТ могут эксплуатироваться при температурах от -25 до +55°С. Допускают значительные разрядные токи.

Элементы и батареи с воздушной деполяризацией. Электрохимическая система: цинк - воздух - гидрат окиси калия. Гидроокись марганца МnООН окисляется кислородом воздуха до МnО2 Для подвода и удержания О2 используют специальные конструкции и материалы катода (элемент активизируется лишь после извлечения пробки, открывающей доступ воздуху). ХИТ с воздушной депо- ляризацией могут работать при температурах от -15 до +50°С. Они обладают высокими энергетическими показателями. Могут быть рекомендованы при значительных импульсных нагрузках.

Ртутно-цинковые элементы и батареи. Электрохимическая система: цинк - окись ртути - гидрат окиси натрия. Источники тока имеют высокие энергетические показатели. Работоспособны лишь при положительных температурах (0...+50°С). При малых токах разряда и стабильной температуре напряжение на элементе остается почти неизменным. Практически не имеют газовыделения. Из-за наличия ртути экологически вредны и к применению не рекомендуются.

Серебряно-цинковые элементы и батареи. Электрохимическая система: цинк - одновалентное серебро - гидрат окиси калия или натрия. Источники обладают малым саморазрядом, имеют хорошие энергетические характеристики и почти неизменное напряжение в процессе работы (при неизменной температуре). Температурный диапазон - О...+55°С

Литиевые элементы и батареи с органическим электролитом. Сюда входят более десяти электрохимических систем. Напряжение на элемент - от 1,5 до 3,6 В. Энергетические показатели выше, чем у ртутно- и серебряно-цинковых элементов: по массе - в 3 раза, по объему - в 1,5...2 раза. Литиевые источники обладают исключительно малым саморазрядом (сохраняют более 85% емкости после 10 лет хранения). Они герметичны и имеют довольно стабильное напряжение. В микромощных устройствах, где важна надежность контактов, используют литиевые источники с выводами под пайку.

В таблице П9.1 приведены данные алкалиновых элементов и батарей по МЭК и ГОСТ, ТУ ([11], с. 36, 37).

В таблице П9.2 приведены данные серебряно-цинковых элементов и батарей по МЭК и ГОСТ ([11], с. 38, 39).

В таблице П9.3 приведены данные элементов и батарей Лекланше по международным (МЭК) и государственным (ГОСТ, ТУ) стандар- там ([11], с. 34, 35).

Таблица П9.1

Обозначение по стандарту		Габариты (Ж х h или L х В х Н), мм	Масса,г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
мэк	ГОСТ, ТУ
Элементы
LR1	293	12х30,2	9,5	1,5	650
LR03	286	10,5х44,5	13	1,5	800
LR6	LR6;A316; ВА316; 316-ВЦ; "Сапфир"	14,5 х 50.5	25	1.5	1000...3700
LR10	А332; ВА332	20,5 х 37	26	1,5	1300...2800
LR14	LR14; А343; ВА343	26,2 х 50	65	1,5	3000...8200
LR20	LR20; А373; ВА373	34.1 х61,5	125	1.5	5500... 16000
Батареи
6LF22	"Корунд"	26,5 х 17,5 х 48,5	46	9	620

Таблица П9.2

Обозначение по стандарту		Габариты (Ж х h), мм	Масса,г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
МЭК	ГОСТ, ТУ
Элементы
SR41	СЦ-21; СЦ-0.038	7,9 х 3,6	0,7	1,5... 1,55	38...45
SR42	СЦ.0.08	11.6х3,6	1.6	1,5...1,55	80...100
SR43	СЦ-32; СЦ-0,12	11,6х4,2	1.8	1,5...1,55	110...120
8R44	СЦ-0,18	11,6х5.4	2.3	1.5...1.55	130...190
	СЦ-30	11,6х2,6	1,5	1,5... 1,55	60
Батареи
4SR44		13 х 25,2	14.2	6	170

Таблица П9.3

Обозначение по стандарту		Габариты (Ж х h или L х В х Н), мм	Масса,г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
МЭК	ГОСТ, ТУ
Элементы
R1	R 1:293	12х30,2	7,5	1,5	150
R03	R03; 286	10,5х44,5	8,5	1,5	180
R6	R6; 316; "Уран-М"	14,5 х 50,5	19	1,5	450...850
R10	R10; 332	21,8х37,3	30	1,5	280
R12	R12; 336	21,5х60	48	1,5	730
R14	R14; 343; "Юпитер-М"	26,2 х 50	46	1,5	1530... 1760
R20	R20; 373; "Орион-М"	31,4х61,5	95	1,5	4000
R40	R40; AR40	67 х 172	600	1,5	39000... 46000
Батареи
2R10	2R10	21,8х4,6	58	3	280
3R12	3R12;3336; "Планета"	62 х 22 х 67	125	4,5	1500
4R25	4R25	67 х 67 х 102	650	6	4000
6F22	6F22; "Крона"	26,5 х 17,5 х 48,5	30	9	190...250
6F100	6F100	66 х 52 х 81	460	9	3600

В таблице П9.4 приведены данные ртутно-цинковых элементов и батарей по МЭК и ГОСТ ([11], с. 39-41)..

В таблице П9.5 приведены данные литиевых элементов.

Таблица П9.4

Обозначение по стандарту		Габариты (Ж х h ), мм	Масса,г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
МЭК	ГОСТ, ТУ
Элементы
MR6	MR6	10,5х44,5	25	1,35	1700
MR9	РЦ53	16 х 6,2	4,2...4,6	1,35	250...360
MR19	РЦ85	30,8 х 17	43 .	1,35	3000
MR42	РЦ31	11,6х3,6	1,4...1,6	1,35	110
MR52	РЦ55	16,4 х 11,4	8...9	1,35	450...500
	РЦ63	21 х7,4	11	1,34	700
	РЦ65	21 х 13	18,1	1,34	1500
	РЦ73	25,5х8,4	17,2	1,34	1200
	РЦ75	25,5 х 13,5	27,3	1,34	2200
	РЦ82	30,1 х 9,4	30	1,34	2000
	РЦ83	30,1 х 9,4	28,2	1,34	2000
	РЦ93	31 х60	170	1,34	13000
Батареи
3MR9	ЗРЦ53	17х21,5	15	4,05	250...360
4MR9	4РЦ53	17х27	20	5,4	360
2MR52	2РЦ 55с	17х23	19	2,7	450
3MR52	ЗРЦ 55с	17х35	28	4,05	450
	4РЦ 55с	16,2 х 53	40	5,4	450
	5РЦ 55с	16,2 х 66	50	6,7	450
	6РЦ63	23х48	72	7,2	600

Таблица П9.5

Шифр типоразмера	Габариты (Ж х h), мм	Масса, г	Напряжение, В	Емкость, мА·ч
333	3,8 х 33	1,1	3	40
426	4,2 х 25,9	0,55	3	20
436	4,2 х 35,9	0,85	3	40
721	7,9х2,1	0,45	1,5	18
772	7,9 х 7,2	1	3	30
921	9,5х2,1	0,55	1.5	35
926	9,5х2,6	0,7	1,5	45
1121	11,6х2,1	0,85	1,5	50
1136	11,6х3,6	1,25	1.5	100
1154	11,6х5,4	1,85	1,5	170
1154	11,6х5,4	1,7	3	130
1220	12,5х2	0,8	3	30
1225	12,5х2.5	0,9	3	36
1616	16 х 1,6	1	3	30
1620	16х2	1,2	3	50
2010	20 х 1	1,1	3	20
2016	20х1,6	1,7	3	50...65
2020	20х2	2,3	3	90
2025	20 х 2,5	2,5	3	120(100)
2032	20 х 3,2	3	3	170(130)
2192 .	21 х9,1	11	3,5	400
2192	21 х 9,2	8,9	3	800
2312	23 х 1,6	2,3	3	90
2320	23х2	3	3	80...110
2325	23 х 2,5	3,7	3	140...160
2420	24,5 х 2	3,2	3	120(100)
2430	24,5 х 3	4	3	200(160)
2432	24,5 х 3,2	4,2	3	180
2525	25 х 2,5	4	3	200
2779	27,3 х 7,9	13	3	1200
3506	35,5 х 6	19,5	3	1700
11100	11,6х 10,8	3,3	3	160
12600	12х60,2	16	3	1000
13250	13 х 25,2	9	6	160
14250	14,1 х24,5	7,3	1,5	1600
14250	14,5 х 25	10	3	1000
14500	14,1 х 49,5	17,4	1,5	3900
17230	17х23	9,5	3	750
17340	17х33,5	13,5	3	1200
26180	26,2 х 18,2	25	3,5	1000
26500	26х50	47	3	5000
34610	32 х 60,5	110	1,5	16000

Примечание: фирма Sanyo выпускает овальные литиевые элементы CR 736-2 (напряжение 3 В, емкость - 70 мА-ч, габариты 15,7х7,8х3,6 мм) для батарей типа «Крона» ([II], с. 42-44)

О некоторых особенностях элементов и батарей зарубежного производства, преимущественном их назначении можно судить по сделанным на них надписям ([II], с. 79, 80):

Alkaline - элемент (батарея) со щелочным электролитом

Camera - для фотокиноаппаратуры

Cigarette Lighter - для карманной зажигалки

Communication Device - для средств связи

Fishing Float - для поплавка

Game - для электронной игрушки

Hearing Aid - для слухового аппарата

Lighter - к зажигалке

Lithium - литиевый элемент (батарея)

Marganese-Zinc - марганец-цинковый элемент (батарея)

Measuring Equipment - для измерительных приборов

Medical Instrument - для медицинских приборов

Mercuric Oxide - ртутно-цинковый элемент (батарея)

Microphone - для микрофона

Mini Radios - для миниатюрного радиоприемника

Nickel-Zinc- никель-цинковый элемент (батарея)

Photographic Light Meter - для фотоэкспонометра

Pocket Bell - для карманного будильника

Silver Oxide - серебряно-цинковый элемент (батарея) Standart - универсальный элемент (батарея) Watch - для часов Wristwatch - для наручных часов