Leggyakrabban vásárolt
Top termékek
A top értékelt termékek
Top értékelt
Útmutatók
Erősen gépesített társadalmunkban az állandóan működő áramellátás a mindenek és mindenkor a legfontosabb. Ha ugyanis az áramszolgáltatás kiesik, szinte mindenhol egyik pillanatról a másikra teljesen leáll minden. Ezért az áramhálózat-üzemeltetők folyamatosan igyekeznek biztosítani a stabil hálózatot.
Az áramellátást azonban a mobil eszközök számára is mindig biztosítani kell. Ezért az alkáli elemek ideális áramforrásnak bizonyultak a legkülönbözőbb fogyasztók számára. Különösen akkor, ha az adott készülékeket csak ritkán vagy rövid ideig használják, vagy ha alacsony az energiaigényük. A mobil áramforrások azért működnek ilyen jól, mert a technológia eredete messze a múltba nyúlik vissza.
Szívesen elmagyarázzuk, hogyan működnek a modern elemek, és megmutatjuk, hogyan találhatja meg online a megfelelő elemeket zseblámpáihoz, távirányítókhoz, időjárás-állomásokhoz vagy hordozható CD-lejátszókhoz, a 9 V-os e-blokkoktól az AAA mikro- és monoelemekig.
Amikor elemmel működő eszközökről van szó, gyakran felmerül a kérdés, hogy nem e kellene inkább akkumulátort használni. Sajnos erre a kérdésre nem lehet általánosságban igazán jól válaszolni.
A régi NiCd akkumulátorok, de a modern NiMH akkumulátorok is bizonyos mértékű önkisülésnek vannak kitéve (havi 60%). Éppen ezért egyértelműen kijelenthető, hogy a rövid működési ciklusú, de hosszú készenléti idővel rendelkező fogyasztók számára az akkumulátor helyett az elemeket érdemesebb használni.
Klasszikus példák ezekre a fogyasztókra a vészhelyzeti zseblámpák, TV-távirányítók, rádiós érzékelők az időjárásjelző állomásokhoz vagy intelligens otthoni rendszerek.
Ha a fogyasztók bekapcsolási ideje hosszabb, gyakrabban ismétlődik, vagy az energiaigény nem elhanyagolható, akkor az akkumulátorok a jobb választás. Ezért az építkezéseken használt rádiókat, a biztonsági szolgálatok zseblámpáit vagy az irodai számítógépeken mindennap használt vezeték nélküli egereket akukkal érdemes működtetni.
De gyakran egyszerűen saját magának kell eldöntenie, hogy elemeket vagy akkumulátorokat használ-e. Az elemek nagyon hasznosak egy modellezési távirányítóban, amelyet csak alkalmanként használnak. Ha azonban a modellt rendszeresen üzemeltetik, akkor gazdaságosabb és fenntarthatóbb a lítium-ion akkumulátorok használata.
Már több mint 200 éve, hogy Alessandro Volta bizonyíthatóan megépítette az első működő elemet galvánelemekkel, több cink- és rézlemez felhasználásával. Bár a Volta-oszlop, ahogy akkoriban nevezték, még nagy és nehézkes volt, mégis megnyitotta az utat az elektrotechnika és sok más érdekes felfedezés előtt. Az elemek működési elve pedig a mai napig nem sokat változott.
Az elem egy energiatároló eszköz, amelyben a tárolt kémiai energiát redukciós-oxidációval elektromos energiává alakítják. Elvileg két különböző elektrokémiai feszültségpotenciálú anyagról (elektródáról) van szó, amelyek egy házban vannak elhelyezve.
Cink-mangán elem esetén a két elektróda mangán-dioxidból (1 - a plusz pólushoz vagy katódhoz) és cinkből (2 - a mínusz pólushoz vagy anódhoz) áll. Elektrolitként (3) tömény kálium-hidroxidot használnak, amellyel a két elektródát és a szeparátort (4) átitatják. Az elektrolitként szolgáló lúg miatt a cink-mangán elemeket alkáli-mangán elemeknek is nevezik.
Mivel az elemeket egyszeri használatra szánják, elsődleges cellának is nevezik őket. Ezzel szemben az újratölthető akkuk a másodlagos cellák.
Az újratölthető akkuk és az elemek kifejezéseket azonban gyakran helytelenül használják a köznyelvben.
A következő képen egy kereskedelemben kapható alkáli mangán elem vázlatos felépítése látható, amely ma már széles körben elérhető az üzletekben vagy az interneten.
- Fém csésze pozitív pólussal a tetején
- Külső fólia a gyártó feliratával
- Mangán-dioxid (katód vagy pozitív pólus)
- Műanyag tömítőlapka
- Alaplemez (anód vagy negatív pólus)
- Szeparátor az elektródák elválasztásához és ionhídként
- Kisütőszög
- Cinkpor gél (anód)
Különbség a cink-szén elemhez képest
A cink-szén elemeknél a külső csésze cinkből készül. Mivel a cinkelektróda lebomlik, és kisütéskor lyukas lesz, ezért ezek az elemek gyakran szivárognak, amikor elhasználódtak. Ez az egyik fő oka annak, hogy ezek az akkumulátorok egyre inkább eltűnnek a piacról.
Az alkáli mangán akkumulátorban a külső csésze fémből készült, a cinkelektróda pedig az elem magjában található.
Ez megbízhatóan megakadályozza az elem szivárgását.
Az alkalmazott kémia különböző feszültségeket eredményez
A különböző anyagok, amelyekből az elemek elektródái készülnek, eltérő kémiai feszültségpotenciállal rendelkeznek. Ez eltérő névleges feszültséget eredményez az egyes elemtípusoknál. A higany-oxid-cink elemekkel ellentétben az ezüst-oxid-cink elemek feszültségszintje több mint 10%-kal magasabb. Felsoroltuk a leggyakoribb elemtípusok feszültségszintjeit :
- 1,35 V a higany-oxid-cink cellához
- 1,4 V a cink-levegő cellához
- 1,5 V a lúgos mangán cellához
- 1,5 V a cink-szén cellához
- 1,5 V a lítium-vas-szulfid cellához
- 1,55 V az ezüst-oxid-cink cellához
- 1,8-3,7 V lítium celláknál, a katód anyagától függően
A 4,5 V-os lapos elem vagy a 9 V-os blokk elem esetén az elemen belül több egyedi cella vagy galvánelem van sorba kötve a magasabb feszültség elérése érdekében.
Egy 4,5 V-os lapos elemhez 3 cella tartozik (3 x 1,5 V = 4,5 V), a 9 V-os blokk elemhez pedig hat cella (6 x 1,5 V = 9 V).
Egyszerűen fogalmazva, egy alkáli elemben az elektromos energiát a cink oxidációja vagy a mangán-dioxid redukciója biztosítja. Mivel az oxidáció és a redukció egyszerre megy végbe, ezt redox reakciónak nevezik. A felszabaduló elektronok az akkumulátor negatív pólusán állnak rendelkezésre.
Ha a fogyasztót akkumulátorral működtetik, az elektronok a negatív pólusról (anódról) a fogyasztón, például egy zseblámpa izzóján keresztül a pozitív pólusra (katódra) vándorolnak. A töltés kiegyenlítése érdekében a hidroxid ionok a katódról az akkumulátor anódjára vándorolnak. Az alábbi videó (német nyelvű) egyértelműen elmagyarázza az elemben végbemenő kémiai folyamatokat.
Gyakorlati tippünk: elemek tesztelés teszter nélkül
Mivel az alkáli elem kisütésekor vizet használ, az akkumulátor belülről „kiszárad”. Ceruza (AA) méretű elem esetén egyszerű teszttel ellenőrizhető, hogy az elem tele van-e vagy lemerült. A videóhoz csatolt link bemutatja, hogyan végezheti el a tesztet a gyakorlatban
Amikor az elem teli, az elektrolit továbbra is gélszerű, és így tompítja az asztallap ütését. Ha az elem lemerült, az elektrolit szilárd, és az akkumulátor többször is felpattan az asztallapról.
Ez a trükk csak a ceruza (AA) méretű elemeknél működik .
Mint már említettük, az elemelektródák sokféle vegyi anyagból készülhetnek. Az ebből adódó eltérő feszültségek mellett típusspecifikus előnyök és hátrányok, valamint előnyben részesített alkalmazási területek is vannak.
Cink-szén elemek
A cink-szén elemek (ZnC) különösen alkalmasak kevésbé igényes alkalmazásokhoz, például távirányítókhoz vagy fali órákhoz. Ezek az elemek már alig kaphatók, vagy olcsóbb alkáli elemekre cserélik őket.
Előny:
✓ Olcsó
Hátrány:
✗ Nem szivárgásmentes
✗ Nem bírja a nagy áramterhelést
Alkáli-Mangán elemek
Az alkáli mangán (AlMn) vagy többnyire csak alkáli elemek nagy teljesítményűek és hosszú élettartamúak. A legáltalánosabb felhasználási terület: a rádiók, távirányítók, játékok és órák.
Előny:
✓ Nagyobb kapacitás, mint a cink szén elemeknél
✓ Nagyobb áramterhelhetőség
✓ Szivárgásmentes
Hátrány:
✗ Drágább, mint a cink-szén elemek
✗ Hőmérsékletérzékeny
Lítium elemek
A lítium (LiMnO2) elemek hosszú élettartammal és nagyon állandó cellafeszültséggel rendelkeznek. Mindenhol használják, ahol elemekre kell támaszkodni.
A lítium elemeket elsősorban fokozott energiaigényű eszközökben, például fényképezőkben, digitális kamerákban, de füstérzékelőkben és kültéri érzékelőkben is érdemes használni. A vészhelyzeti zseblámpában is érdemes lítium elemeket használni.
Előny:
✓ Rendkívül nagy kapacitás
✓ Ideális nagyáramú fogyasztók számára
✓ Alacsony önkisülés (hosszú tárolási idő)
✓ Széles hőmérsékleti tartomány (-40-60°C)
Hátrány:
✗ Drágább, mint az alkáli elem
A megfelelő elemek kiválasztásánál a cella kémiája és feszültsége mellett valószínűleg az elem mérete vagy kialakítása a legfontosabb döntési szempont. A csereelemeknek bele kell férnie az elemtartóba. A legtöbb készülékhez mikroelemek (Micro AAA), ceruzaelemek (Mignon AA), góliát elemek (D) vagy 9 V-os elemek szükségesek. De vannak más formák is, melyeket még mindig széles körben használnak.
Szabványos elemek
1 = Lady elem (N), 2 = Mikroelem (AAA), 3 = ceruzaelem (AA), 4 = Baby elem (C), 5 = Góliát elem (D), 6 = 9 V-os elem (1604D / PP3), 7 = 4,5 V-os laposelem.
| Általános név | Ábra | ANSI szabvány | Névleges feszültség | Méretek mm-ben | Megnevezések |
|---|---|---|---|---|---|
| Lady | 1 | N | 1,5 V | Ø x H 12 x 30 | LR1, R1, A1, UM5 |
| Mikro | 2 | AAA | 1,5 V | Ø x H 10,5 x 44,5 | LR03, R03. AM4, UM4 |
| Ceruza | 3 | AA | 1,5 V | Ø x H 14,5 x 50,5 | LR6, R6, AM3, UM3, L91 |
| Baby | 4 | C | 1,5 V | Ø x H 26,2 x 50 | LR14, R14, AM2 |
| Góliát | 5 | D | 1,5 V | Ø x H 34,2 x 61,5 | LR20, R20, AM1 |
| 9 V-os elem | 6 | 1604D(PP3) | 9 V | L x B x H 26,5 x 17,5 x 48,5 | 6LR61, 6F22, 6AM6 |
| 4,5 V-os laposelem | 7 | - | 4,5 V | L x B x H 67 x 62 x 22 | 3LR12, 3R12, 1203 |
Speciális elemek
| Általános név | ANSI szabvány | Névleges feszültség | Méretek mm-ben | Megnevezések |
|---|---|---|---|---|
| Mini | AAAA | 1,5 V | Ø x H 8,3 x 42,5 | LR8, LR8D425, LR61, E96 |
| Rúdelem | - | 3 V | Ø x H 21,8 x 74,6 | 2R10, 2R10R, 3010, 2010 |
| Távirányító elem | J | 6 V | L x B x H 47 x 34 x 8 |
4LR61, 4018, 7K67, 866, KJ |
| Lámpaelem | 908D | 6 V | L x B x H 115 x 67 x 67 |
4R25, 4R25C, 430, GP908X |
| A23 | V23GA | 12 V | Ø x H 10 x 28 | E23A, V23A, L1028, MN21, ... |
Kisméretű készülékekben, például karórákban és klinikai hőmérőkben, amelyek kompakt házzal rendelkeznek, a gombelemeket használnak. A gombelemek is különböző vegyi anyagokat használnak az elektródákhoz a kívánt tulajdonságok elérése érdekében. A gombelemek speciális típusa, a cink-levegő gombelem korábban népszerű volt a hallókészülékekben.
Egy átfogó útmutatóban megtekinthető a különböző gombelem típusok ismertetője.
Különösen a speciális elemeknek van sokféle neve, ami gyakran zavart okoz. Emiatt táblázatban foglaltuk össze a különböző elnevezéseket.
Alkáli/cink speciális elemek
| Elemtípus | Megnevezés |
|---|---|
| 10A | A10, E10A, V10A, V10PX, V10GA, L1021, L1022, MN10, G10A, GP10A, WE10A, UM10A, LR10A, K10A, 10AE, P10GA, PX10, EPX10, KX10, RPX10, R10A |
| 11A | A11, E11A, V11A, V11PX, V11GA, L1016, MN11, G11A, GP11A, WE11A, CA21, CX21A, UM11A, LR11A, K11A, 11AE, P11GA, PX11, EPX11, KX11, RPX11, R11A |
| 23A | A23, E23A, V23A, V23PX, V23GA, L1028, MN21, G23A, GP23A, WE23A, CA20, UM23A, LR23A, LRV08, RVO8, MS21, K23A, 8LR932, 8LR23, 3LR50, 23AE, A23S, P23GA, VR22, 8F10R, MN23, PX23, EPX23, KX23, RPX23, 4NR23, R23A |
| 27A | A27, E27A, V27A, V27PX, V27GA, L728, L828, MN27, G27A, GP27A, WE27A, CA22, UM27A, LR27A, K27A, 27AE, A27S,P27GA, EPX27, KX27, RPX27, HS3, NR43, EL812, EL8212, R27A |
| 476A | A476, E476A, V4034PX, V476A, V476GA, L1325, V34PX, GP476A, WE476A, UM476A, LR476A, K476A, 476AE,A476S, P476GA, EPX476, KX476, RPX476, 4LR44, 7H34, 537, 4LR44P, 1414A, K28A, 4L1325, 4G13, R476A |
| 544A | A544, E544A, V28PX, V28PXL, V28GA, V544A, L544, KS28, PX28A, WE544A, PX544A, GP544A, LR544A, K544A,544AE, A544S, P544GA, KX544, RPX544, 4SR44, 4NZ13, G13, 4028, K544A, R544A, 28L |
| Mini | AAAA, LR8, LR8D425, R8D425, LR61, E96, MX2500, V4004, V4761, MN2500, 25A |
| V74PX | MN154, 504, KA74, 220, 220A, 4074, 10LR54 |
| 6V Flat Pack | 4LR61, Flat Pack, 4018, 7K67, 866, 539, 1412AP, KJ, J |
| 4R25 | 4R25C, 430, GP908X |
| 4R25-2 | 4R25C, 430, GP908X |
| 4LR25 | MN908, PC915, 4R25-2P, 529, 908A, DC908, 4LR25Y |
| 4LR25-2 | MN918, PC918, 4LR25-24, 4R25-2C, EV31, R25-2, 731, 991, 1231, LR825 |
| 2R10 | 2R10R, 3010, 2010 |
| 6F100 | V439, 439, PP9 |
| U23PX | V23PX, EPX23, PX23, 4SR42, PX23S, RPX23A, 4NR42, 4LR42, RPX23S, PX23A, KX23, RPX23, RX23 |
| U21PX | V21PX, EPX21, PX21, 3LR50, PX21S, RPX21A, RPX21S, PX21A, KX21, RPX21, UG-523, 3MR50, RX21, E523, BK-1, PC133A, 523 |
| TR164 | PX164A, S4164, EPX164A, E164, V164P, PX164, A32PX, HM-4N |
| U72PX | UG015, S4072, MN122, 15LR43, NM412, UG 015, 15F20, PX72, 412, 215, V72, V72PX, A72PX |
| PX27A | PX27, 4AG12, EPX27, 4AG13, S27PX, 4LR43, PX27S, 4SR43, 4NR43. U27PX, HS3C, RPX27S, RPX27A, RPX27, V27PX, KX27, HS-3 |
| LL4 | PS-LL4 |
| CR435 | BR435, 435 Pin-Type, 435PT |
Speciális lítium elemek
| Elemtípus | Megnevezés |
|---|---|
| 2CR5 | EL2CR5, KL2CR5, EL2CR5BP, RL2CR5, DL245, DL345, 2CR5M, 5032LC, 245 |
| CR2 | EL1CR2, KCR2, RLCR2, DLCR2, DLCR2B, DR2R, RLCR2-L, 5046LC, CR17355 |
| CRV3 | LB01, CRV3P, RB104358 |
| CR-123A | EL123AP, K123LA, RL123A, EL123A, DL123A, 5018LC, LR123, VL123, CR17345 |
| CR-P2 | EL223AP, K223LA, RLP2, EL223APBP, DL223A, 5024LC, VL223, CR223A , CRP2, CRP2P, CR17-33, CRP2S, PC223A, DL223, K223, PC223, 223 |
Mennyi energiát lehet felvenni egy elemből?
Erre a kérdésre nem lehet konkrétan válaszolni. A felhasználható kapacitás mértéke az elem méretétől, típusától vagy cella kémiájától (pl. lúgos vagy lítium) és a kisülési áramtól függ. Minél kisebb az áramerősség, amelyet például egy elem szolgáltat, annál nagyobb a használható kapacitás. Ily módon laboratóriumi körülmények között minimális kisülési áram mellett nagy kapacitásérték érhető el. Ezen értékek egy része a termékre vonatkozó nyilatkozatban is szerepel. Ha azonban a gyakorlatban a kisülési áramok lényegesen nagyobbak, akkor a meghatározott laboratóriumi értékeket nehéz vagy lehetetlen elérni.
Az elemek újratölthetők?
Határozottan nem. Az elemek egyszeri használatra szolgálnak, elsődleges cellákként, és üres állapotban a megfelelő gyűjtőpontokon le kell adni. Korábban kínáltak újratölthető alkáli elemeket, de akkor a rendszerhez illeszkedő töltőkre is szükség volt. Ráadásul a felhasználható kapacitás minden töltési folyamattal jelentősen kisebb lett.
Használhatok alkáli AA elemet cink-szén AA elem helyett?
Igen, ez lehetséges, ha az ár-teljesítmény arány megfelelő. Az alkáli elem hőmérsékleti tartományának határait azonban be kell tartani az üzemeltetés vagy tárolás során.