Из чего состоит батарейка, как она устроена

Батарейки широко используются в повседневной жизни. Они позволяют сделать её немножечко проще. Например, не нужно тратить много усилий, чтобы включить телевизор при помощи пульта, воспользоваться калькулятором. Благодаря им вы всегда знаете время или можете воспользоваться беспроводной компьютерной мышкой. Однако не каждый знает, какие бывают виды батареек, а главное – что у них внутри.

Как устроены разные типы батареек, что у них внутри

Самые первые прототипы батарейки появились более 2 тыс. лет назад в Месопотамии. Да, это не шутка. Состоял такой элемент питания из глиняной вазы и медного стержня, который заливали специальным составом, напоминающим битум. Также этот состав можно было заменить винным уксусом. В итоге можно было получить напряжение около 0,5-1 В. Назвали такое приспособление «Багдадской батарейкой» (из-за места, где её нашли). Сегодня этот артефакт хранится в Национальном музее Ирака.

Однако это были самые первые элементы питания, устройство которых можно назвать примитивным. Сегодня же их производство и состав кардинально изменились, если сравнивать с «предками».

Устройство современных накопительных элементов отличается простотой. Различия между каждым типом минимальны. В основе любой конструкции есть положительный полюс (анод) и отрицательный (катод). Также в состав входит электролит. Именно от него зависят основные характеристики и параметры элемента питания:

• энергоёмкость;
• напряжение;
• срок службы;
• работоспособность при отрицательных температурах.

Кроме основных элементов в любой батарейке есть вкладыш, который выступает в роли прокладки, диафрагма, футляр и стержень из угля.

В целом, сама «начинка» может быть литиевая, щелочная и солевая. Последний вариант, можно сказать, давно себя изжил. Дело в том, что солевые батарейки имеют больше минусов, чем плюсов (если сравнивать с другими элементами питания). Но как выглядит электролит?

Внутри корпуса находятся несколько химических веществ. В солевых батарейках это цинк, диоксид магния, гидроксид калия, а также пассивный уголь.

Справка. Когда батарейки не используются, они могут восстанавливать заряд или, другими словами, выравнивать локальные неоднородности, которые вызываются разрядом элемента. Данный процесс позволяет незначительно продлить срок службы изделия.

Кроме вышеперечисленных элементов в состав батарейки могут входить и другие:

• никель;
• литий;
• свинец;
• ртуть — сегодня она практически не используется;
• железо;
• алюминий;
• свинец;
• марганец.

В алкалиновых батарейках в роли электролита выступает щёлочь. Благодаря её свойствам данное изделие работает стабильно на протяжении всего срока эксплуатации, медленнее разряжается, работает даже при минусовой температуре и отличается более длительным сроком службы.

Неопытные пользователи могут подумать, что проходимые химические реакции отличаются своей сложностью. На самом деле, это не так — здесь всё довольно просто. Химическая реакция перемещает отрицательно заряженные частицы (электроны), что в итоге и создаёт электрический ток.

В состав литиевых элементов питания входит (как уже можно понять из названия) литий. Он выступает в роли катода и имеет наивысший отрицательный потенциал. Стоит отметить, что данный химический элемент — органический, благодаря чему батарейка получила улучшенные характеристики.

Если рассматривать по типам, то у каждой батарейки могут быть свои элементы. Например, у «таблетки» в составе имеется оксид ртути и порошок цинка. Крона отличается более сложным составом:

• по два положительных и отрицательных контакта;
• пластиковые пластины, которые расположены в верхней и нижней части изделия;
• шесть отдельных элементов питания, соединённые между собой;
• стержень из угля;
• изоляционная пластина;
• обёртка.

Также в состав такого изделия входит корпус, но о нём расскажем отдельно.

Из чего сделан корпус батареек

Любая батарейка обладает прочным корпусом, который защищает элемент и выполняет ряд важных функций. В него помещают различные составляющие будущей батарейки: диоксид марганца, загустители, сульфат бария, катализатор, цинк и т. д.

Однако не все знают, что его изготавливают из различных металлов. Для многих он просто металлический. На самом деле, нет — всё намного сложнее.

Прежде всего, его могут изготавливать из цинка. Чаще им оснащают солевые элементы питания. В последнее время встречается корпус, изготовленный из железа или особой нержавеющей стали. Такой корпус отличается повышенной прочностью и уровнем защиты.

Состоит он из верхней и нижней пластины, на которых помечено, где «минус», а где «плюс». Также в состав корпуса входит боковая пластина. Она и является основной его частью. По сути, само производство начинается с того, что на станке нарезаются такие пластины. После чего они скручиваются в трубочку, которая и именуется корпусом.

Справка. Корпус может быть изготовлен не в виде трубочки, а в форме квадрата. Элементы питания такого строения обладают самым большим напряжением – до 9 Вольт.

Несмотря на высокое напряжение, данный тип батареек не пользуется популярностью и не особо востребован среди отечественных потребителей. Причины кроются на поверхности, причём в прямом смысле этого слова. Во-первых, такое изделие отличается толстой оболочкой, которая защищает химические элементы от внешних неблагоприятных воздействий и падений. Во-вторых, лишь малая часть приборов заточены под такую форму батарейки, т. е. попросту элементы питания в них не поместятся и не подойдут в разъём.