แบตเตอรี่เกลือ

การใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็กในครัวเรือนอย่างแพร่หลายของผู้บริโภค ส่งผลให้มีความจำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายไฟ หรือวงจรจ่ายไฟแบบเดี่ยว เซลล์ไฟฟ้าเคมีหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ปรากฏขึ้นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1800 โดยนักฟิสิกส์ชาวอิตาลี อเลสซานโดร โวลตา แบตเตอรี่มีขนาดและรูปร่าง แรงดันไฟฟ้า ความจุ และประเภทแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน แบตเตอรี่อัลคาไลน์และแบตเตอรี่น้ำเกลือมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในตลาดเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็กและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

แบตเตอรี่น้ำเกลือคืออะไร?

แบตเตอรี่เกลือ — แหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นในอุปกรณ์อย่างง่ายผ่านปฏิกิริยาเคมี บางครั้งเรียกว่าแบตเตอรี่คาร์บอน-สังกะสีหรือแบตเตอรี่คาร์บอน เซลล์ประเภทนี้ถือว่าราคาถูกที่สุด แต่มีความหนาแน่นพลังงานต่ำ ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ ในอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานสูงหรือมีการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟและอุณหภูมิอย่างฉับพลัน แบตเตอรี่ประเภทนี้จะไม่ทนทานและจึงไม่นิยมใช้

การกำหนดแบตเตอรี่เกลือ

            การกำหนดประเภทของแบตเตอรี่น้ำเกลือได้รับการยอมรับตามมาตรฐานหลายประการ:

1. ระบบการจัดหมวดหมู่ของอเมริกา
2. ระบบสากล (IEC)
3. มาตรฐานระหว่างรัฐ (GOST)

ระบบการจัดประเภทของอเมริกา	การจำแนกประเภทสากล IEC	โกสต์	ขนาด (มม.)	ความจุ, มิลลิแอมป์ชั่วโมง
เอ	อาร์23		17x50
เอเอ	อาร์6	316	14.5x50.5	1100
แอลเอ	อาร์03	286	10.5x44.5	540
ซี	อาร์14	343	26.2x50	3800
ดี	ร20	373	34.2x61.5	8000
เอฟ	25 ร.25		33x91
1/2AA	R14250	312	14.5x25	250
อาร์10	อาร์10	332	21.5x37.3	1800

ตัวอย่างเช่น เครื่องหมาย R 6 บนแบตเตอรี่น้ำเกลือ หมายถึง: ทรงกลม ทรงกระบอก นิ้วองค์ประกอบประเภทเกลือ ขนาดโดยรวม 14.5x50.5 ความจุความจุ 1100 mAh แรงดันไฟฟ้ามาตรฐาน 1.5V ตัวอักษร "R" (เกลือ) บนฉลากแบตเตอรี่ใช้เพื่อแยกแยะแบตเตอรี่ชนิดน้ำเกลือออกจากแบตเตอรี่ชนิดอื่น (อัลคาไลน์หรือลิเธียม)

การออกแบบและองค์ประกอบ

การออกแบบแบตเตอรี่เกลือค่อนข้างเรียบง่ายและประกอบด้วย:

1. แคโทด - เหมือนกัน กรณีของแบตเตอรี่เกลือถูกสร้างขึ้น ทำจากสังกะสี มีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนที่ดีขึ้น และมีความบริสุทธิ์สูง (ลบ)
2. ขั้วบวกเป็นวัสดุรวมตัวที่ผลิตโดยการอัดขึ้นรูปและชุบด้วยอิเล็กโทรไลต์ (บวก)
3. สารละลายอิเล็กโทรไลต์: แอมโมเนียมคลอไรด์หรือซิงค์คลอไรด์ ผสมกับสารเพิ่มความข้น (แป้ง)
4. ตัวนำกระแสไฟฟ้าคาร์บอน - วิ่งผ่านตรงกลาง เคลือบด้วยส่วนประกอบพาราฟิน
5. ห้องแก๊ส - ตั้งอยู่ด้านบน ออกแบบมาเพื่อรวบรวมแก๊สที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมี
6. ปะเก็น - อยู่ด้านบน ทำหน้าที่เป็นตัวกันรั่ว
7. กล่องป้องกัน - ทำจากกระดาษแข็งหรือดีบุกเพื่อป้องกันการกัดกร่อนและการรั่วไหลของอิเล็กโทรไลต์

ลองพิจารณาส่วนประกอบของแบตเตอรี่น้ำเกลือจากมุมมองทางเคมีกัน:

1. ขั้วแคโทดทำจากสังกะสีบริสุทธิ์สูง ทนต่อการกัดกร่อน
2. แอโนด - ส่วนผสม MnO_2, กราไฟต์, การอัดฉีดอิเล็กโทรไลต์
3. สารอิเล็กโทรไลต์คือแอมโมเนียมคลอไรด์ หรือส่วนผสมของซิงค์คลอไรด์กับแคลเซียมคลอไรด์

แบตเตอรี่ชนิดใดดีกว่ากัน: น้ำเกลือ (1) หรือด่าง (2)?

สามารถเปรียบเทียบได้ในรูปแบบตาราง ซึ่งจะแสดงให้เห็นถึงข้อดีและข้อเสียขององค์ประกอบประเภทต่างๆ ได้อย่างชัดเจน:

พารามิเตอร์การเปรียบเทียบ	1	2
สภาวะอุณหภูมิ สภาวะการทำงาน	ประสิทธิภาพจะลดลงเมื่ออุณหภูมิต่ำ และไม่สามารถทนต่อกระแสไฟกระชากได้	ใช้งานได้ดีที่อุณหภูมิต่ำ - ต่ำถึง -20 องศาเซลเซียสโอทนทานต่อไฟกระชากได้ดี ไม่กลัวกระแสโหลดที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ควรบริโภคก่อนวันดังกล่าว	2-3 ปี	5 ปี
แอปพลิเคชัน	เหมาะสำหรับใช้ในอุปกรณ์ที่ใช้กระแสไฟต่ำ	เหมาะสำหรับใช้ในอุปกรณ์ที่มีการใช้พลังงานปานกลางและสูง
เครื่องมือ อุปกรณ์ทางเทคนิค	นาฬิกาปลุก นาฬิกาติดผนัง รีโมทคอนโทรล ไฟฉายขนาดเล็ก ของเล่นง่ายๆ	เครื่องเล่นเพลง ไฟฉาย ของเล่นดนตรี เครื่องบันทึกเสียง เครื่องวัดความดันโลหิต

ในการเลือกแหล่งพลังงานสำหรับอุปกรณ์ที่มีข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะเจาะจง สิ่งสำคัญคือต้องรู้วิธีแยกแยะระหว่างแบตเตอรี่น้ำเกลือและแบตเตอรี่อัลคาไลน์ แบตเตอรี่น้ำเกลือจะมีตัวอักษร R นำหน้า ในขณะที่แบตเตอรี่อัลคาไลน์จะมีตัวอักษร L (LR) นำหน้า

บทสรุปและข้อเสนอแนะ

แหล่งพลังงานประเภทนี้มีน้ำหนักเบาและราคาถูกกว่า อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่แบบใช้สารละลายเกลือมีอายุการใช้งานสั้นเพียง 2-3 ปี และอาจเกิดการคายประจุเองบางส่วนระหว่างการเก็บรักษา และระหว่างการใช้งานในกรณีที่มีกระแสไฟกระชากอย่างฉับพลัน ดังนั้น ด้วยประสิทธิภาพที่ค่อนข้างต่ำแต่ราคาที่ค่อนข้างต่ำ จึงง่ายที่จะซื้อแบตเตอรี่หลายชุดไว้เป็นแหล่งสำรอง

ไม่สูง ความจุแบตเตอรี่แบบใช้เกลือ (มีประจุน้อยกว่าแบตเตอรี่ชนิดอื่น 2-3 เท่า) ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์ที่ไม่ซับซ้อนและใช้กระแสไฟต่ำเท่านั้น

การตรวจสอบว่าสามารถชาร์จแบตเตอรี่ชนิดน้ำเกลือได้หรือไม่นั้นทำได้ง่าย โดยดูจากชื่อของแบตเตอรี่ที่ระบุไว้บนตัวเครื่องของอุปกรณ์ที่ใช้ชาร์จ ความจุหน่วยวัดเป็น mAh หากไม่มีค่านี้ แสดงว่าเป็นแบตเตอรี่ธรรมดา และถึงแม้ผู้เชี่ยวชาญจะแนะนำว่าไม่ควรชาร์จ การชาร์จจะไม่ให้ผลลัพธ์ที่ดีในระยะยาว และอาจนำไปสู่อุบัติเหตุเนื่องจากความร้อนสูงเกินไปและการรั่วไหลของอิเล็กโทรไลต์ หากคุณต้องการแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้และใช้งานได้นานกว่า ควรลงทุนในแบตเตอรี่อัลคาไลน์หรือแบตเตอรี่แบบชาร์จได้จะดีกว่า

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: แบตเตอรี่เกลือแบบทำเอง อุปกรณ์นี้สร้างได้ง่ายมาก คุณจะต้องใช้เหรียญ 50 โคเป็ก ฟอยล์ กระดาษ และสารละลายเกลือ ควรแช่เหรียญในสารละลายน้ำส้มสายชูก่อนใช้งานเพื่อขจัดคราบหรือสิ่งสกปรก ประกอบอุปกรณ์: เหรียญ กระดาษที่แช่ในสารละลายเกลือ และฟอยล์ ทำซ้ำขั้นตอนนี้หลายๆ ครั้ง โดยสร้างเป็นแถวที่มีเหรียญ (ขั้วบวก) อยู่ที่ปลายด้านหนึ่งและฟอยล์ (ขั้วลบ) อยู่ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง กระแสไฟฟ้าจะเกิดขึ้นจากความต่างศักย์ที่เกิดจากอิเล็กโทรไลต์ (สารละลายเกลือ) ระหว่างโลหะของฟอยล์และเหรียญ สิ่งประดิษฐ์นี้เรียกว่ากองโวลตาอิก และแรงดันไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับจำนวนเหรียญที่ใช้โดยตรง: ยิ่งมีเหรียญมาก แรงดันไฟฟ้าก็จะยิ่งสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม หลังจากทำการทดลองแล้ว เหรียญจะไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป เพราะจะมีสนิมเกาะอยู่