Baterijas un akumulatori ir neaizstājami mūsdienu tehnoloģiju pasaulē. No maziem elektroinstrumentiem līdz lielām enerģijas uzglabāšanas sistēmām – šie enerģijas avoti nodrošina dzīvotspēju un funkcionalitāti daudziem ierīcēm. Taču, lai izvēlētos pareizo risinājumu, ir svarīgi saprast dažādos bateriju un akumulatoru tipus, to izmērus un pielietojuma iespējas.
Baterijas un akumulatori var būt gan vienreiz lietojami, gan uzlādējami, un katram tipam ir savas priekšrocības atkarībā no tā, kā tiek izmantots konkrētais ierīce. Izvēloties piemērotu bateriju vai akumulatoru, ir jāņem vērā ne tikai to izmēri, bet arī to jauda, izturība un piemērotība konkrētajām ierīcēm.
Šajā rakstā mēs apskatīsim dažādus bateriju un akumulatoru veidus, to izmērus un pielietojumu, lai palīdzētu jums veikt apzinātu izvēli un nodrošināt ilgstošu un efektīvu enerģijas nodrošinājumu ikdienas dzīvē.
Dažādi vienreiz lietojamo bateriju izmēri
Bateriju izmēri ietekmē ierīces efektivitāti, un ir svarīgi saprast, kāpēc. Parasti, jo lielāka baterija, jo lielāka ir tās enerģijas uzglabāšanas kapacitāte. Piemēram, pat ja liela un maza baterija ir ar vienādu 1.5V spriegumu, lielākā baterija uzglabā vairāk enerģijas un nodrošina ilgāku darbības laiku. Baterijas ir ļoti noderīgas patērētājiem, jo tās pārvērš uzglabāto ķīmisko enerģiju elektriskajā enerģijā, tādējādi novēršot nepieciešamību pēc tieša strāvas avota.
No termometriem un taimeriem līdz automātiskajiem papīra dvieļu dozatoriem un neona zīmēm – baterijas tiek izmantotas gandrīz visur. Lai gan visas baterijas kalpo vienam mērķim – nodrošināt pārnēsājamu enerģiju –, to dažādība ļauj izvēlēties piemērotāko konkrētam lietojumam.
AA baterijas
Pazīstamas arī kā “dubultā A”, AA baterijas ir vispopulārākais bateriju izmērs. Tās ir pieejamas plašā klāstā un izmantojamas dažādās ierīcēs, piemēram, termometros, tālvadības pultīs, rotaļlietās un citur. AA baterijas parasti nodrošina 1.5V spriegumu un ir piemērotas ierīcēm, kurām nepieciešams vidējs strāvas patēriņš, piemēram, pulksteņiem un tālvadības pultīm.
AAA baterijas
AAA baterijas, pazīstamas arī kā “trīskāršā A”, ir otrs populārākais bateriju izmērs. Tās bieži izmanto mazās ierīcēs, piemēram, TV tālvadības pultīs, grafiskajos kalkulatoros un virtuves taimeros. Tāpat kā AA baterijas, arī AAA baterijas ir ar 1.5V spriegumu, bet to mazākais izmērs nozīmē mazāku enerģijas kapacitāti.
AAAA baterijas
Lai gan “četrkāršā A” jeb AAAA baterijas nav tik izplatītas kā AA un AAA baterijas, tās piedāvā ievērojamu jaudu, neskatoties uz mazo izmēru. Tās bieži izmanto mazās ierīcēs, piemēram, glikozes mērītājos, dzirdes aparātu tālvadības pultīs un datoru stilusos.
C jeb LR14 baterijas
Šīs smagās baterijas galvenokārt izmanto rotaļlietām, lukturīšiem un pārnēsājamiem radioaparātiem. Daudzas automātiskās roku dezinfekcijas iekārtas izmanto šīs 1.5V baterijas. Tās ir piemērotas ierīcēm, kas prasa biežu un intensīvu lietošanu.
D jeb LR20 baterijas
D baterijas vislabāk darbojas ierīcēs, kurām nepieciešams ilgstošs enerģijas patēriņš, piemēram, lielos lukturīšos un bezkontakta papīra dvieļu dozatoros. Tās ir izplatītas arī tādās ierīcēs kā gaisa atsvaidzinātāju sistēmas un ziepju dozatori.
9V baterijas
9V baterijas ar taisnstūrveida formu tiek izmantotas ierīcēs, kurām nepieciešams augsts spriegums un daudz enerģijas, piemēram, infrasarkano staru termometros, dūmu detektoros un elektroniskajos porciju svariem.
CR123A baterijas
CR123A baterijas ir jaudīgas un bieži izmantojamas taktiskajā aprīkojumā, bezvadu drošības sistēmās un mājas automatizācijas ierīcēs. Tās piedāvā divreiz lielāku spriegumu nekā AA baterijas, neskatoties uz to, ka ir īsākas.
23A jeb A23 baterijas
23A/A23 baterijas ir maza izmēra, bet nodrošina 12 voltus enerģijas, padarot tās piemērotas ierīcēm, kur nepieciešami reti, bet spēcīgi enerģijas izlādes mirkļi. Tās bieži izmanto garāžas durvju atvērējos un bezatslēgu piekļuves sistēmās.
27A jeb A27 baterijas
27A baterijas ir cilindriskas 12V sārma baterijas, kuras bieži izmanto mazās elektroniskās ierīcēs ar augstu enerģijas pieprasījumu, piemēram, automašīnu un vārtu pultīs, signalizācijās, kā arī citos tālvadības pultu veidos. Šīs baterijas ir kompaktas (apmēram 8 mm diametrā un 28 mm garumā) un ir piemērotas ierīcēm, kurām nepieciešams augsts spriegums īsā darbības laikposmā. 27A baterijām ir ilgs glabāšanas laiks un tās nodrošina stabilu veiktspēju ikdienas lietošanā.
1/2AA baterijas
1/2 AA baterijas ir mazākas cilindriskas baterijas (aptuveni 14,5 mm diametrā un 25 mm garumā), ko bieži izmanto sensoros, drošības sistēmās, medicīnas un rūpnieciskajās ierīcēs. Pieejamas galvenokārt litija versijā (3 V), kas nodrošina ilgstošu darbību un stabilitāti, vai arī uzlādējamās NiMH/NiCd versijās (1,2 V), kas piemērotas atkārtotai lietošanai. Litija 1/2 AA baterijas ir īpaši noderīgas situācijās, kur nepieciešams stabils spriegums un ilgs kalpošanas laiks.
CR2032 un citas litija tablešu veida CR baterijas
Šīs mazas apaļas baterijas bieži izmanto pulksteņos, kalkulatoros, rotaļlietās un medicīnas ierīcēs. Tās nodrošina ilgu lietošanas laiku un augstu enerģijas blīvumu. Daži no tablešu CR bateriju izmēriem: CR927, CR1025, CR1130, CR1216, CR1220, CR1225, CR1616, CR1620, CR1632, CR2012, CR2016, CR2020, CR2025, CR2032, CR2040, CR2050, CR2320, CR2325, CR2330, BR2335, CR2354, CR2412, CR2430, CR2450, CR2477, CR3032, CR11108.
SR626SW (zināmas arī kā 377, SR66) un citas sudraba oksīda baterijas
SR (sudraba oksīda) baterijas parasti izmanto mazās elektroniskās ierīcēs, piemēram, pulksteņos, kalkulatoros un medicīnas ierīcēs, jo tās nodrošina stabilu spriegumu un ilgtspējīgu darbību. Sudraba oksīda baterijas ir populāras to stabilā sprieguma dēļ, kas ir īpaši noderīgi ierīcēm, kurām nepieciešama uzticama un vienmērīga enerģijas padeve. Daži no SR bateriju izmēriem: SR41, SR42, SR 43, SR44, SR45, SR48, SR52, SR54, SR55, SR56, SR57, SR58, SR59, SR60, SR62, SR63, SR64, SR65, SR66, SR67, SR68, SR69, SR416, SR512, SR712, SR731, SR932.
AC10 (zināmas arī kā 10, 230) un citas cinka-gaisa dzirdes aparātu baterijas
Cinka-gaisa baterijas ir īpaši populāras dzirdes aparātos to augstās energoefektivitātes un stabilā sprieguma dēļ. Tās nodrošina ilgstošu un vienmērīgu darbību, kas ir ļoti svarīgi ierīcēm, kurām nepieciešama stabila jauda, lai atvieglotu klausīšanos. Šīs baterijas izmanto skābekli no gaisa, lai radītu ķīmisko reakciju, kas rada elektrību, un tās sāk darboties, kad noņem aizsargplēvi, ļaujot gaisam nokļūt baterijas iekšpusē.
3LR12 4.5V baterijas
3LR12 4.5V baterijas ir taisnstūrveida sārma baterijas, kas sastāv no trim 1.5V šūnām, nodrošinot kopējo spriegumu 4.5V. Tās bieži izmanto kabatas lukturīšos, radio un citās portatīvās ierīcēs. Baterijām ir ilgs kalpošanas laiks un stabila jauda.
CR2 baterijas
CR2 ir maza litija baterija, kas nodrošina 3 voltu spriegumu. Tā tiek plaši izmantota dažādās ierīcēs, piemēram, fotokamerās, tālvadības pultīs, datu reģistratoros, lāzera rādītājos un medicīnas ierīcēs. CR2 baterijas ir pazīstamas ar savu kompakto izmēru (aptuveni 15,6 mm diametrā un 27 mm garumā) un ilgu glabāšanas laiku, padarot tās piemērotas ierīcēm, kas prasa nelielu, bet stabilu enerģijas avotu.
2CR5 baterijas
2CR5 ir litija baterija, kas nodrošina 6 voltu spriegumu, apvienojot divas CR5 baterijas. Tā ir bieži izmantota dažādās augstas jaudas ierīcēs, piemēram, digitālajās fotokamerās, profesionālās kameras, mērīšanas ierīcēs un dažās drošības sistēmās. 2CR5 baterijas ir kompakta izmēra (aptuveni 25 mm diametrā un 34 mm garumā) un piedāvā ilgu kalpošanas laiku, padarot tās piemērotas ierīcēm, kas prasa uzticamu un ilgstošu enerģiju.
Bateriju veidi (pēc ķīmiskā sastāva)
Izvēloties baterijas, ir jāņem vērā dažādi faktori, piemēram, ķīmiskais sastāvs, kas ietekmē baterijas veiktspēju un piemērotību konkrētai ierīcei. Šeit ir izplatītākie bateriju veidi ar to priekšrocībām un trūkumiem.
Litija (Lithium) baterijas
Litija baterijām ir visaugstākais enerģijas blīvums starp visām baterijām, kas nozīmē, ka tās var uzglabāt vairāk enerģijas nekā, piemēram, sārmu baterijas. Tās ir pieejamas AA, AAA un 9V izmēros un nodrošina augstu kapacitāti. Viena AA litija baterija var nodrošināt no 2700 līdz 3400 mAh. Nejaukt šīs baterijas ar Litija jonu (Li-ion) akumulatoriem.
Plusi:
- Ilgāks darbības laiks (līdz pat 4x ilgāk nekā citi bateriju veidi).
- Vieglas un labi piemērotas pārnēsājamām ierīcēm.
- Lieliskas intensīvai lietošanai.
- Darbojas labi ekstremālās temperatūrās (lukturīšos, ārējās ierīcēs).
- Ilgs uzglabāšanas laiks (10-12 gadi).
Mīnusi:
- Dārgākas nekā citi bateriju veidi.
- Var būt viegli uzliesmojošas un nepieciešama īpaša utilizācija.
Sārmu (Alkaline) baterijas
Sārmu baterijas ir ekonomiskas, viegli utilizējamas un ļoti izplatītas. Tās piedāvā līdz pat 2500 mAh kapacitāti un ir labi piemērotas mērenai līdz intensīvai lietošanai. Gandrīz katrs bateriju standarta izmērs ir pieejams ar sārmu konstrukciju.
Plusi:
- Izdevīgas cenas un laba kvalitāte.
- Darbojas labi ekstremālās temperatūrās.
- Nav toksiskas videi un viegli utilizējamas.
Mīnusi:
- Smagākas un apjomīgākas.
- Nav labi piemērotas ierīcēm ar lielu enerģijas patēriņu.
Oglekļa-cinka (Zinc–carbon) baterijas
Šīs baterijas ir lētākās, taču tām ir zems enerģijas blīvums. Tās bieži nespēj nodrošināt pietiekamu jaudu augsta patēriņa ierīcēm, piemēram, elektroniskām rotaļlietām.
Plusi:
- Lētas un viegli pieejamas.
Mīnusi:
- Zems enerģijas blīvums
- Īss uzglabāšanas laiks (2-3 gadi).
Sudraba oksīda baterijas (Silver Oxide)
Sudraba oksīda baterijas tiek izmantotas mazās ierīcēs, piemēram, rokas pulksteņos. Tām ir augsta enerģijas un svara attiecība, padarot tās piemērotas precīziem un ilgstošiem pielietojumiem.
Plusi:
- Augsta enerģijas kapacitāte.
- Ilgs darbības laiks.
Mīnusi:
- Dārgas, pateicoties sudraba saturam.
Cinka gaisa baterijas (Zinc–air)
Cinka gaisa baterijas ir unikālas, jo tās ražo elektrību, izmantojot skābekli. Tās bieži izmanto dzirdes aparātos.
Plusi:
- Augsta enerģijas blīvums.
- Lētas un videi draudzīgākas par dzīvsudraba baterijām.
Mīnusi:
- Jutīgas pret mitrumu un ekstremālām temperatūrām.
Uzlādējamamo bateriju jeb akumulatoru veidi
Li-ion (litija jonu) akumulatori
Li-ion baterijas ir viena no populārākajām uzlādējamo bateriju tehnoloģijām mūsdienās, pateicoties to augstajam enerģijas blīvumam un ilgstošajai darbībai. Tās ir plaši izmantotas viedtālruņos, klēpjdatoros, elektroinstrumentos, elektriskajos transportlīdzekļos un citās pārnēsājamās ierīcēs, kurās nepieciešama liela enerģijas jauda nelielā izmērā.
Plusi:
- Augsts enerģijas blīvums – uzglabā vairāk enerģijas nekā lielākā daļa citu bateriju tāda paša izmēra.
- Salīdzinoši zema pašizlāde, kas nozīmē, ka baterijas var ilgāk saglabāt uzlādi, kad tās netiek izmantotas.
- Ātra uzlāde un ilgs kalpošanas laiks bez nepieciešamības pēc regulāras apkalpošanas.
- Pieejamas dažādos formātos un pielāgojamas plašam ierīču spektram.
Mīnusi:
- Salīdzinoši augsta cena, īpaši salīdzinot ar sārmu vai niķeļa kadmija baterijām.
- Pakļautas termiskai nestabilitātei – pārkaršanas gadījumā var rasties ugunsgrēks vai pat eksplozija, ja baterijas nav pareizi apstrādātas.
- Pakāpeniska kapacitātes samazināšanās ar laiku un pēc vairākiem uzlādes cikliem.
Li-ion baterijas ir lieliska izvēle ierīcēm, kurām nepieciešama ilgstoša uzlāde un maksimāla enerģijas efektivitāte, padarot tās ideālas ikdienas elektroniskajām ierīcēm, kā arī industriāliem pielietojumiem un transportlīdzekļiem.
NiCd (niķeļa kadmija) akumulatori
NiCd jeb nikela-kadmija baterijas ir piemērotas augsta enerģijas patēriņa ierīcēm, piemēram, rotaļlietām un digitālajām kamerām. Tās piedāvā stabilu spriegumu, bet to kapacitāte samazinās ar laiku.
Plusi:
- Stabils spriegums līdz baterijas pilnīgai izlādei.
- Ātri uzlādējamas.
Mīnusi:
- Nepieciešama pilnīga izlādēšana pirms uzlādes, lai saglabātu kapacitāti.
- Toksisks un nav videi draudzīgas.
Niķeļa metālhidrīda (NiMH) akumulatori
NiMH jeb nikela-metālhidrīda baterijas nodrošina augstāku enerģijas blīvumu nekā NiCd, bet tās var uzlādēt aptuveni 500 reizes. Tās ir laba izvēle ierīcēm ar vidēju enerģijas patēriņu.
Plusi:
- Videi draudzīgākas nekā NiCd baterijas.
- Ātri uzlādējamas.
Mīnusi:
- Augsts pašizlādes ātrums.
LiFePO4 akumulatori
LiFePO4 baterijas ir viena no litija jonu bateriju veidiem, kur tiek izmantota litija dzelzs fosfāta katoda tehnoloģija. Tās ir pazīstamas ar augstu drošības līmeni, ilgstošu darbības ciklu un izturību. Šīs baterijas bieži izmanto tādās pielietojuma jomās kā saules enerģijas uzglabāšanas sistēmas, elektriskie transportlīdzekļi, jaudas rezerves iekārtas un citi augstas jaudas risinājumi.
Plusi:
- Ilgs dzīves cikls, līdz pat 2000-5000 uzlādes cikliem.
- Stabils darbības spriegums un augsta izturība pret pārkaršanu.
- Videi draudzīgākas nekā citas litija baterijas (nav kobalta vai smago metālu).
- Drošākas par parastajām litija jonu baterijām, jo tām ir mazāks uzliesmošanas risks.
Mīnusi:
- Zemāks enerģijas blīvums nekā citām litija baterijām, piemēram, Li-ion, kas nozīmē, ka tās uzglabā mazāk enerģijas vienādos izmēros.
- Salīdzinoši augstākas sākotnējās izmaksas nekā tradicionālajām baterijām.
- LiFePO4 baterijas ir lieliska izvēle ilgtermiņa lietošanai un vietās, kur drošība ir svarīgāka par maksimālu enerģijas blīvumu, piemēram, saules bateriju uzglabāšanas sistēmās vai elektriskajos transportlīdzekļos.
12V un 24V auto akumulatori
Tie bieži tiek izmantotas automašīnās, nodrošinot pietiekamu jaudu dzinēja iedarbināšanai un citām iekārtām
- Standarta skābes akumulatori: Visbiežāk sastopamie startera akumulatori, kuru elektrolīts ir šķidrs — destilēts ūdens un sērskābes maisījums. Šiem akumulatoriem maksimāli pieļaujamā dziļizlāde ir 20%, pēc kuras nepieciešama uzlāde.
- Gēla akumulatori: Elektrolīta vietā tie ir pildīti ar skābi, kas sajaukta ar silīcija dioksīdu želejas formā. Tos izmanto motociklos, laivās, kemperos, kravas automašīnās un citur, kur svarīga ir izturība pret vibrācijām un dziļu izlādi. Šāda tipa akumulatoriem dziļizlāde var sasniegt līdz pat 80% no to ietilpības.
- EFB akumulatori: Šie akumulatori ir izturīgāki un kalpo ilgāk, īpaši piemēroti budžeta klases automašīnām ar start-stop sistēmu. EFB akumulatori ir uzlaboti skābes akumulatori ar biezākām svina platēm un izturīgāku korpusu. Kravas transportlīdzekļiem paredzētie modeļi bieži ietver elektrolīta maisītāju, lai novērstu koroziju. Šo akumulatoru dziļizlādes līmenis ir 50%, un tie piedāvā vairāk izlādes ciklu nekā standarta akumulatori.
- AGM akumulatori: Tehnoloģiski progresīvāki un efektīvāki par parastajiem svina-skābes akumulatoriem. Tie ir izturīgi pret vibrācijām un spēj pieļaut dziļizlādi līdz 80%. Tomēr tie ir salīdzinoši dārgi un neiztur augstas temperatūras, tāpēc nav piemēroti uzstādīšanai motora nodalījumā. AGM akumulatori tiek izmantoti Premium klases automašīnās, un to elektrolīts nav šķidrā formā, kas nodrošina ilgāku kalpošanas laiku.
Izvēloties akumulatoru, ir svarīgi pievērst uzmanību tā ietilpībai, palaišanas strāvai, polaritātei un izmēram.
Dažādi atkātojami uzlādējamo bateriju un akumkulatoru izmēri
Li-ion, LiFePO4 un citas baterijas un akumulatori ir pieejamas dažādos izmēros un formātos, lai tās atbilstu dažādām ierīcēm un lietojumiem. Šeit ir daži no visizplatītākajiem Li-ion bateriju izmēriem:
- 18650 – Šis ir viens no visizplatītākajiem cilindriskajiem Li-ion bateriju izmēriem, ko bieži izmanto lukturīšos, elektroinstrumentos un arī elektriskajos transportlīdzekļos. Izmērs 18650 attiecas uz 18 mm diametru un 65 mm garumu. Tās bieži piedāvā augstu kapacitāti un veiktspēju. Piemēram. Samsung INR18650-25R 2500mAh, 20A – 18650 akumulators
- 21700 – Līdzīgs 18650 baterijai, bet ar lielāku izmēru (21 mm diametrs un 70 mm garums), šīs baterijas ir kļuvušas populāras augstākas jaudas ierīcēs, piemēram, elektriskajos transportlīdzekļos un rūpnieciskajos risinājumos, pateicoties to lielākajai enerģijas kapacitātei.
- 14500 – Šis izmērs ir līdzīgs AA baterijai, bet ar Li-ion ķīmisko sastāvu. Tā piedāvā līdzīgu spriegumu un kapacitāti, bet ir uzlādējama un izmantojama mazjaudas ierīcēs, piemēram, LED lukturīšos un elektroniskos sīkrīkos.
- 26650 – Šīs baterijas ir vēl lielākas nekā 18650 un 21700, ar 26 mm diametru un 65 mm garumu. Tās tiek izmantotas ierīcēs, kur nepieciešama ilgstoša enerģijas padeve un augsta kapacitāte, piemēram, industriālajās iekārtās vai jaudīgos lukturīšos.
- 32700 – Šīs baterijas ir vēl lielākas ar 32 mm diametru un 70 mm garumu. Tās piedāvā ievērojami lielāku kapacitāti un izturību, padarot tās piemērotas elektrisko transportlīdzekļu un lieljaudas sistēmu lietošanai.
- Prizmatiskās un maisu tipa baterijas – Papildus cilindriskajiem modeļiem Li-ion baterijas ir pieejamas arī prizmatiskos un maisveida formātos, kas tiek izmantoti viedtālruņos, planšetdatoros un citās ierīcēs, kur ir nepieciešams kompakts dizains un lielāka elastība bateriju izkārtojumā.
Kā nolasīt bateriju kapacitāti un izrēķināt darbības laiku?
Baterijas kapacitāte norāda, cik daudz lādiņa tā spēj uzglabāt. To mēra miliampērstundās (mAh) vai ampērstundās (Ah). Kapacitāte nosaka, cik ilgi baterija darbosies ierīcē. Piemēram, 2500 mAh AA baterija var darbināt ierīci, kas patērē 250 mA strāvas, 10 stundas. Pirms pāriet pie bateriju ķīmiskā sastāva, ir svarīgi saprast, kā baterijas darbojas, jo to mērogs ir atšķirīgs no citu elektrisko ierīču parametriem.
Kapacitāte: Kapacitāte norāda, cik daudz lādiņa baterija var uzglabāt. To mēra, izmantojot vienības miliampērstundās (mAh) vai ampērstundās (Ah). Baterijas kapacitāte parasti ir norādīta uz tās virsmas. Lai aprēķinātu, cik ilgi baterija darbosies, varat izmantot šo vienkāršo formulu:
Ampērstundas (Ah) / Strāvas patēriņš (A) = Darbības laiks stundās (H)
Piemēram, 2500 mAh AA baterija var darbināt ierīci, kas patērē 250 mA strāvas, 10 stundas. Taču, ja ierīce patērē tikai 25 mA, baterija var darboties 100 stundas. Kopējais baterijas darbības laiks ir atkarīgs no ierīces patērētās enerģijas. Kā vispārīgs noteikums – jo augstāks mAh skaitlis, jo ilgāk baterija saglabās savu enerģiju un darbosies.
Izvēloties pareizo bateriju vai akumulatoru, ir svarīgi ņemt vērā ne tikai izmērus, bet arī ierīces prasības un paredzēto lietošanas ilgumu. Ar pareizo enerģijas avotu jūs nodrošināsiet savām ierīcēm ilgu darbības laiku un uzticamību. Atcerieties, ka, izvēloties starp vienreiz lietojamām baterijām un uzlādējamiem akumulatoriem, jāņem vērā gan ekonomiskie, gan vides apsvērumi. Veicot informētu izvēli, jūs varat nodrošināt efektīvu un ilgtspējīgu enerģijas risinājumu ikdienas vajadzībām.
