Початок історії.
У 1938 році німецький археолог Вільгельм Кеніг знайшов глиняний глечик у Худжут-Рабу неподалік Багдада. Місткість була закрита корком з асфальту, і вважається, що їй більше 2 000 років. Вчений припустив, що глечик використовувався як стародавня батарея, за 18 століть до того, як винайшли першу справжню. В ті часи її могли використовувати для наступних цілей:
- наносити позолоту чи срібло на металеві вироби шляхом гальванізації;
- впливати на прихожан святинь. Наприклад, приєднати батарейки до металевої статуї. Торкаючись до статуї віряни відчували удар струму і їх віра кріпла;
- усувати біль у ранній формі електроакупунктури. Стародавні греки знали про знеболювальний вплив електричних сомів.
Ідея того, що глечик був батарейкою здається неймовірною. Проте глечик достеменно має властивості батарейки. І це було доведено. Після Другої світової війни інженер Віллард Грей зробив копію багдадської батареї, наповнив її виноградним соком і зміг виробити 1,5-2 вольти електроенергії. Подальші експерименти підтвердили, що установка може виробляти енергію, якщо власник має необхідні знання та виноградний сік.
"Руйнівники міфів" також перевірили цю історію в одному з епізодів свого шоу. Команда взяла 10 банок-копій багдадської батареї і наповнила їх лимоним соком як електролітом. Самостійно банки виробляли лише 0,5 вольта, але коли їх з'єднали разом, вони змогли виробити 4,5 вольта, що розвінчує міф і доводить правдоподібність припущення.
Саму посудину втратили під час вторгнення США в Ірак у 2003 році, що унеможливило її подальше вивчення.
Актуальне продовження.
Пройшло двадцять століть. Сьогодні кожен знайомий з батарейками, більшість використовує їх щодня. Багато приладів, що оточують нас у повсякденному житті, вимагають регулярної заміни батарейок. Але одні батарейки служать довго, а інші «вмирають» практично відразу, особливо на морозі. Чому? При виборі батарейок зазвичай орієнтуються на тип, ціну і виробника, і це зрозуміло, адже нерозумно порівнювати копійчаний виріб сумнівного походження, який дуже скоро стає непридатним для використання, і продукцію солідного виробника, такого як бренд TEXUS, який пропонує елементи живлення найвищої якості. В даний час батареї використовують у всіх галузях техніки і народного господарства. Кількість елементів живлення та акумуляторів, які виготовляються щорічно в усьому Світі, обчислюється мільярдами. При одночасному їх включенні можна було б отримати електричну потужність, порівнянну з потужністю всіх електростанцій світу.
Цікавий світ батарейок.
У наш час існує безліч різних типів гальванічних елементів, які визначаються речовинами, які беруть участь в електрохімічній реакції, приклад, марганцево-цинковий, марганцево-олов'яний, марганцево-магнієвий, свинцево-цинковий, свинцево-кадмієвий, свинцево-хлорний, хром-цинковий, окисно-ртутно -олов'яний, ртутно-цинковий, ртутно-кадмієвий і т. д.
За типом використовуваного електроліту хімічні джерела струму діляться на:
Сольові батарейки. Маркуються латинською літерою R. В якості електроліту в них використовується хлорид амонію, а катод і анод зроблені з цинку і кальцію. Плюс цих батарейок - дешевизна. Однак вони мають мінімальний термін зберігання і втрачають заряд до 40%, погано працюють при мінусовій температурі. Їх рекомендується вставляти в пульти, настінні годинники, кулінарні ваги.
Народ скаже, як зав'яже: Дешеве мясо - пси їдять.
Лужні. Маркуються буквами LR і словом Alkaline. Мають доступну ціну і тривалий термін експлуатації, велику ємність і герметичність. Підходять для пристроїв з помірним і високим споживанням електрики. Їх можна вставляти в плеєри, фотоапарати, тонометри, дитячі іграшки. Якщо використовувати замість сольових, можна сильно збільшити час роботи до заміни елементів живлення.
Народне спостереження: Тихше їдеш - далі будеш.
Ртутні. У цих елементах живлення використовується оксид ртуті, що дає високі показники ємності і щільності електричної енергії. Можуть працювати при дуже низькій температурі повітря. Зважаючи на потенційну небезпеку для здоров'я такі батарейки не набули широкого поширення в споживчій сфері.
Правда життя: Бджола пригощає, але й кусає.
Літієві. Маркуються буквами CR. Катод в цих елементах живлення зроблений з літію, що дає високу ємність при невеликій масі. Характеристики струму не змінюються в залежності від навантаження. Застосовуються для живлення різної електроніки. Мінус - відносно висока вартість.
Мудрий скаже: З великої хмари-малий дощ.
Срібні. Маркуються абревіатурою SR. Анод і катод в них роблять з цинку і срібла відповідно. Ці елементи живлення мають дуже високий термін служби, показники щільності і ємності. З огляду на дорожнечу використовуються тільки в годинниках і інших подібних приладах. Народна мудрість: Мак сім років не родив і голоду не було.
Матеріали батарейок визначають параметри і характеристики різних гальванічних елементів. Наприклад, одні можуть втрачати свій заряд поступово, і при цьому електрорушійна сила так само буде знижуватися, а інші — більш рівномірно віддають енергію і лише в кінці різко втрачають заряд.
Скільки можна зберігати батарейки?
Не варто запасати батарейки "на виріст", а при покупці потрібно обов'язково перевіряти дату випуску: за рік зберігання звичайна батарея втрачає 10-20% початкової потужності. Зокрема, сольові і вугільно-цинкові батарейки зберігаються всього один-три роки. Літієві батареї мають дуже великим терміном зберігання. Невикористані та запаковані батереї TECXUS залишаються свіжими та зарядженими 7 років. Крім того батереї TECXUS мають високу щільність енергії і зберігають працездатність у великому діапазоні температур.
Що краще використовувати в різних мобільних приладах — батарейки або акумулятори?
Батарейки краще використовувати в пристроях, які споживають низький струм (пульти, годинник). Оскільки у батарейок низький саморозряд — вони можуть працювати в таких пристроях іноді роками. Більшість же акумуляторів в таких випадках будуть саморазряжаться задовго до того, як їх використовує» пристрій-споживач. Якщо пристрій «ненажерливий», то батареї стають не найкращим варіантом, оскільки при великому струмі у них дуже сильно падає ємність і швидко росте внутрішній опір.
Чи безпечні батарейки?
Екологія.Слід зауважити, що і сольові та лужні батарейки містять розчинені важкі метали, які є токсичними речовинами. Батарейки для побутових приладів розкладаються у природі близько 100 років.
Вибух. Батареї можуть вибухнути при неправильному їх використанні або несправності акумулятора, наприклад, при спробі зарядити одноразові (ті, що не перезаряджаються) батареї або при короткому замиканні батареї. Механічні ушкодження (навіть невеликі вм'ятини) можуть дуже сильно зменшувати ємність і стати причиною вибуху літієвих батарей.
Витік електроліту. Якщо відбувається витік, випадково або при аварії, вихід хімічних речовин може бути небезпечним. Витік активних хімічних речовин може призвести до пошкодження обладнання, яке батареї були вставлені. З цієї причини багато виробників електронних пристроїв рекомендують отримувати батарейки з пристроїв, які не будуть використовуватися протягом тривалого періоду часу.
Проковтування. Діти можуть дістати батарейку, наприклад, з дитячої іграшки, лазерної указки, телевізійного пульта і т. д. (витягнути її нескладно) і проковтнути. У травному тракті людини електричний розряд акумулятора може спалити тканини, нанести серйозні травми і навіть призвести до смерті. Також всередині батарейки містяться сильні електроліти, що роз'їдають стінки кишечника. А є ще і ртутні батарейки. Навіть абсолютно нову батарейку ферменти шлунку і кишечника можуть сильно окислити і електроліт може витекти. Якщо дитина проковтнула батарейку, потрібно терміново звернутися за медичною допомогою — зробити обстеження і посприяти її швидкому видаленню з організму.
Деякі поради.
1. Не кладіть батарейки на сонці — перегрів негативно позначається на їх роботі. Використання батарейок на холоді вкорочує життя (чим нижче температура, тим менше тривалістьїх роботи).
2. Зберігання батарей у холодних місцях не знижує їх заряд, але майте на увазі, що перед використанням холодна батарея повинна повністю прогрітися. Холодильник (а тим більше морозильна камера) зовсім не є тим «сухим і прохолодним місцем», де рекомендується зберігати батарейки.
3. Не купуйте дешеві батарейки — фірмові батарейки хоч і обійдуться трохи дорожче, але прослужать у рази довше. Ніколи не купуйте батарейки на стихійних ринках — ви маєте шанс привести портативний пристрій в непридатність без надії на відновлення.
4. При купівлі батарейок остерігайтеся підробок «під фірму». Найчастіше підробляють дорогі моделі лужних батарейок популярних брендів Duracell, Energizer.
5. Завищена вартість батарейок не гарантує її якість і тривалість строку експлуатації ― куплена в «дорогому» магазині або маркетплейсі батарея може працювати менше, оскільки тут із-за високих цін невисокий товарообіг і товар довго лежить на складі.
6. «Започатковані» (навіть трохи) батарейки будуть зберігатися набагато менше, ніж абсолютно нові. Термін придатності, зазначений на корпусі, відноситься лише до невикористаним батареям.
Майбутнє батарей
Ми можемо його передбачити через знання сьогодення та досягнення науки. Лише у 2023 році виробництво батарей підвищилось на 50%, а заплановане виробництво лише літій-іонних батарей в світі буде збільшуватися на 4% щомісячно.
Іншим цивілізаціям наш спосіб життя може здатися дивним: людина цілий день ходить із пластиковою коробочкою або ж кількома такими пристроями та увечері приходить додому повному різноманітних коробочок. І значну частину свого життя займається або заміною батарей або заряджанням акумуляторів.
Ось які відповіді дає нам наука:
1. Графенові батареї вже близько.
Графен є унікальним матеріалом. Він являє собою модифікацію вуглецю товщиною в один атом. Графен у 250 тис. разів тонший за людську волосину. При цьому він має значно менший питомий опір, ніж мідь, і в 10 разів більшу теплопровідність. Батереї покращені графеном, є набагато енергоємнішими за звичайні.
Переваги полягають не лише у тривалому терміні експлуатації та високій енергоємності. Ця технологія має також нижчу собівартість. У 2021 році китайський автовиробник GAC оголосив про прорив у технології графенових акумуляторів, забезпечивши зарядку на 80% всього за вісім хвилин.
Його вартість, мабуть, головна причина, чому галузь досі його не прийняла. Графен, вартість якого перевищує 60 000 доларів США за метричну тонну, наразі використовується лише в дуже невеликих кількостях.
2. Тритієва батарея – майбутнє електроніки?
Таке питання може виникнути у користувачів, які почули новини американської компанії City Labs, Inc. Для того щоб зробити правильний висновок, необхідно детальніше ознайомитися з їх новою батареєю. Хоча вона не є батареєю в звичайному розумінні. Бо вона нічого не акумулює, а сама виробляє енергію. Нова батарея в якості радіоактивного палива використовує тритій - ізотоп водню, що часто застосовується в різних освітлювальних приладах (показники, що світяться), люмінесцентні фарби і т.д. Це означає, що жодної істотної загрози опромінення він не несе і боятися захворіти на променеву хворобу не варто. Перевага тритію перед іншими радіоактивними елементами полягає у тому, що при розпаді він не випускає частинок, небезпечних для здоров'я, а тільки електрони низьких енергій. Упіймати енергію цих електронів і перетворити її в електричний струм дозволив спеціально створений пористий кремнієвий матеріал.
Нова батарея служитиме десятки років, вона може використовуватися у всіх електронних пристроях, для яких дуже важливо мати здатність працювати тривалий час без підзарядки.
Це стосується і космічної галузі, і військової, і для приладів у важкодоступних місцях. Звичайно, споживачі сподіваються, що такі батареї можна буде встановлювати на мобільній електроніці для звичайних користувачів. На сьогоднішній день такі батареї (розміри, як у флешки) коштують близько двох тисяч доларів, і говорити про їхнє використання для масового користувача передчасно.
3.Вічна ізотопно-алмазова батарея стукає нам у двері.
Можливо через пару років Ви зможете купити «розумний» годинник з алмазною батареєю. Вони переживуть Вас і ваших дітей на кілька поколінь. Срок служби батарейки- 28.000 років. Для її виготовлення використовувалися неймовірно крихітні панельні наноалмази. Серед всіх твердих тіл алмази мають виняткову теплопровідність, що робить їх ідеальними для використання в електронних пристроях. Наноалмази мають невелику кількість бору, який забарвлює їх в блакитний колір. Штучно створені блакитні алмази не відрізняються від справжніх, які визнані одними з найрідкісніших дорогоцінних каменів на Землі. Справжні блакитні алмази формуються в нижній мантії Землі. Вона знаходиться на глибині до 2900 км від поверхні. Знайти блакитні алмази в усьому світі лише на трьох копальнях. Саме тому вони коштують так дорого: приблизно 15 700 доларів за блакитний алмаз вагою 0,3 карата. Залишається лише здогадуватись, скільки ж коштуватиме смарт-годинник, що використовує для заряду систему з наноалмазів.
Ми вже переконались, як швидко майбутнє стає буденним. І можна припустити, що час створення технології, яка дозволить створити батарею дешевою, потужною і довготривалою не за горами. А поки що користуємось кращим з того, що маємо. І до цього належать, безперечно, батареї бренду TECXUS.
