Элементы питания - история

Многие полагают, что электрические батареи - вещь сугубо современная. На самом деле, этой человеческой затее в следующем году исполняется ровно двести лет. Прародительница современных элементов питания была, конечно, не такой миниатюрной и совсем не такой долгоиграющей, но в принципе, работала, так же, как и сегодняшние "пальчики" и "таблетки".

Первую батарею придумал итальянец. Его звали Алессандро Вольта. Вольтов столб - так окрестили изобретение ученые-химики - состоял из пластин цинка, меди или серебра, разделенных матерчатыми прокладками, смоченными в растворе соли или кислоты. Когда пластины соединяли металлической проволокой, по ней шел постоянный ток. Для того чтобы получать большее напряжение, англичане придумали соединить последовательно несколько обычных гальванических элементов. Не одну, а сразу несколько десятков пар электродов из меди и цинка помещали в раствор кислоты. Чтобы сберечь подверженный разрушению цинк и продлить срок службы батареи, в нерабочем состоянии цинковые пластины вынимали из электролита. Стоит ли говорить, что все эти манипуляции делали бытовое использование первых батарей делом чрезвычайно хлопотным. К тому же полученное напряжение держалось недолго.

В самых современных батарейках, так называемых алкалиновых (от англ. alkaline - щелочь), электролит соответственно щелочной. Он растворен в специальном геле, в котором присутствует железный порошок - электрод №1. Второй электрод - это не сам корпус, как раньше, а тонкий слой оксида марганца, напыленный на внутренние стенки стаканчика. Эти батарейки, со сроком службы в несколько раз большим, чем у солевых, не текут и лучше работают на холоде.

Самые долговечные батарейки - литиевые. Их применяют на самых ответственных работах: например, в кардиостимуляторах. В таких батарейках - два электрода, разделенных специальным сепаратором: один - литиевый, другой - из смеси графита и оксида марганца. Литиевые батарейки еще и самые легкие, поэтому и незаменимы в медицинских и прочих микроприборах.

Чтобы понять, к какому типу принадлежит тот или иной элемент питания, не надо быть выдающимся химиком, достаточно внимательно изучить все надписи на самой батарейке и ее упаковке. На элементах солевого типа должно красоваться обозначение R6. Если батарейка щелочная - на ней напишут LR6 и слово ALKALINE. Там же, на корпусе, должен быть указан размер батарейки и ее рабочее напряжение. На все эти параметры в России, да и во всем мире установлены жесткие стандарты. Зато на всевозможные категории вроде Super Ultra или Super Power никаких стандартов не существует, а потому все эти громкие обещания целиком и полностью остаются на совести производителя. Рано или поздно даже неработающие батарейки начинают постепенно разряжаться. Чтобы замедлить этот, в общем-то, естественный процесс, по-долгу не используемые батарейки лучше всего хранить в прохладном, даже холодном, но не влажном месте. Кроме того, они должны продаваться запаянными в пленку или блистер. Срок годности должен быть пропечатан или выгравирован на шайбе отрицательного вывода.

На сегодняшний день история промышленного производства химических источников тока насчитывает около ста лет. Итак, 1890 год, Нью-Йорк, иммигрант из России Конрад Губерт изобретает первый в мире карманный фонарик. Через шесть лет компания National Carbon приступает к массовому производству первых в мире сухих элементов питания "Columbia". Это так называемые солевые элементы питания, их химия очень проста - это электрохимический активный диоксид марганца, цинковый порошок и электролит на основе хлористого аммония (называемого в народе нашатырем). Технология их производства - самая простая и дешевая. Последние 15 лет происходило усовершенствование старой технологии производства солевых элементов питания. Первоначально, для того, чтобы исключить коррозию цинка в процессе хранения батарейки, использовались добавки в цинковый порошок в виде ртути, и содержание ртути было достаточно высоким. Последние лет 5 произошли ощутимые изменения, касающиеся требований к экологической чистоте продукта. Поэтому вместо ртути стали применять органические соединения, которые по своим свойствам заменили добавки из ртути. Смысл использования этих компонентов заключается в том, что цинк (если вспомнить школьный курс химии) подвергается процессу коррозии, и чтобы уменьшить его (а значит и саморазряд батареи), туда добавлялась ртуть, теперь замененная органическими соединениями. Благодаря усовершенствованной технологии увеличился срок годности, а это очень важный параметр элементов питания (на сегодняшний день достигнут трехлетний срок годности для солевых элементов питания).

Сейчас все элементы питания делятся на две группы: первичные и вторичные. Суть заключается в том, что первичные элементы работают один раз до полной разрядки, а вторичные (аккумуляторы), можно многократно перезаряжать.

batteryteam.ru