Patarei on ühest või mitmest elemendist koosnev mittetaaslaetav vooluallikas, mis muudab keemilise energia vahetult elektrienergiaks. Esimese patarei leiutas 1800. aastal Alessandro Volta ning sellest ajast saadik on patareid muutunud igapäevaselt vajalikuks energiaallikaks nii kodudes kui ka tootmisettevõtetes.
 |
See artikkel räägib vooluallikast; sõjanduse mõiste kohta vaata artiklit Patarei (sõjandus), teiste mõistete kohta vaata Patarei (täpsustus) |
Tüüp Energiaallikas
Tööpõhimõte Elektrokeemilised reaktsioonid, elektromagnetism
Ajalugu
Itaalia füüsik Alessandro Volta ehitas esimese elektrokeemilise patarei 1800. aastal. See koosnes virnalaotud vase- ja tsingiplaatidest, mis olid üksteisest eraldatud soolavees leotatud paberitest. Selle avastuse eest nimetati elektromotoorjõu, elektrilise potentsiaali ja pinge mõõtühikuks volt.[1].
Selline patarei ei olnud aga sobilik, kuna tema pinge kõikus suurel määral pikemaks ajaperioodiks ei suutnud nad voolu tekitada. 1836. aastal leiutati Danielli element, mille autoriks oli Briti keemik John Frederic Daniell. See koosnes vasest potist, mis oli täidetud vasksulfaatlahusega, mille sisse oli pandud portselanis olev sulfurhape koos tsingist elektroodiga. [2].
Tööpõhimõte
Patarei hoiustab elektrienergiat keemilisel kujul ning on võimeline muundama seda elektriks. Patarei koosneb kolmest põhilisest komponendist: * anood, * katood, * elektrolüüt. Anood ja katood on tehtud erinevatest materjalidest, tavaliselt 2 erinevat metalli, ning elektrolüüt on aine, mis neid eraldab. Elektrolüüdi vahendusel saab elektrilaeng liikuda katoodi ja anoodi vahel. Oksüdatsioonireaktsiooni käigus vabastab anood elektrone ning katood võtab neid vastu. Tänu elektrolüüdile on katood ja anood kontaktis ning elektronide suunatud liikumise tõttu tekibki elektrivool. [3].
Patarei tüübid ja erinevad liigid
Patareid jagunevad üldiselt kahte gruppi:
Primaarsed patareid
Primaarsed ehk ühekordsed patareid ei ole laetavad, nad on enamasti mõeldud kasutamiseks seadmetes, mille voolutarbimine pole väga suur; seadmetes, mida kasutatakse harva või milleni ei pääse kergesti ligi, näiteks alarmisüsteemid. Seda tüüpi patareisid ei saa laadida, kuna patareis toimuv keemiline reaktsioon on pöördumatu ning elektrienergiat tootvaid elemente ei saa oma originaalolekusse tagasi viia.[5]
Süsinik-tsink patarei
Tsink-hape mangaan dioksiid patarei. Kõige odavam patareiliik, ei ole väga energiamahukad, ent on hea riiulieaga. Leiavad peamiselt kasutust kellades ja juhtimispultides.[5]
Leelispatarei
Tsink-leelis mangaan dioksiid patarei. Energiamahukam kui süsinik-tsink patarei.[5]
Liitumpatarei
Väga pika riiulieaga (kuni 10 aastat) ning laia töötemperatuuriga patarei. Enamasti kasutatakse väiksemõõtmelisi patareisid, kuni AA suurus, kuna suuremates kogustes liitiumi kasutamine võib osutuda ohtlikuks.[5]
Hõbeoksiidpatarei
Äärmiselt kõrge energiamahukus, aga väga kallid. Enamasti kasutatakse käekellades ja kalkulaatorites.[5]
Tsink-õhk patarei
Standard patarei kuulmisaparaatide puhul. Väga energiamahukas, kuna patarei ise hoiustab ainult anoodi, katoodiks kasutatakse ümbritsevat õhku.[5]
Sekundaarsed patareid ehk akud
Sekundaarsed ehk taaslaetavad patareid ehk akud on korduvkasutavad energiaallikad. Nende sees toimuv keemiline protsess on võimalik ümberpöörata elektrivoolu mõjul, mis taastab patarei laengu. Seadmeid, mis seda teevad, nimetatakse laadijateks.[5]
Patarei tüübid
| IEC tüübitähis | ANSI tüübitähis | Mahtuvus (mAh) | Nominaalpinge | Mõõtmed (pikkus x laius x kõrgus või Ø x kõrgus) millimeetrites | Kommentaarid | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Süsinik-tsink | Leelis | |||||
| 6F22 6KR61 (NiCd) 6HR61 (NiMH) | 6LR61 | 1604A (leelis) 1604D (süsinik-tsink) 1604LC (liitium) 7.2H5 (NiMH) 11604 (NiCd) | 565 (leelis) 400 (süsinik-tsink) 1,200 (liitium) 175–300 (NiMH) 120 (NiCd) | 9,0 V | 26,5 x 17,5 x 48,5 | Kasutatakse raadiotes, raadiosaatjates ning suitsualarmides.  |
| 4R25 | 4LR25Y | 908A (leelis) 908D (süsinik-tsink) | 26,000 (leelis) 10,500 (süsinik-tsink) | 6,0 V | 68,2 x 68,2 x 115 | Tuntud ka kui laternapatarei, kuna kasutatakse põhiliselt laternates ning taskulampides.  |
| 3R12 | 3LR12 | MN1203 | 6100 (leelis) 1200 (süsinik-tsink) | 4,5 V | 62 x 22 x 67 |  |
| R20 HR20(NiMH) KR20 (NiCd) | LR20 | 13A (leelis) 13D (süsinik-tsink) | 12000 (leelis) 8000 (süsinik-tsink) 2200–1000 (NiMH) 2000-5500 (NiCd) | 1,5 V | 34,2 x 61,5 | Kasutatakse taskulampides, raadiotes või teistes seadmetes, mis kasutavad elektrimootoreid.  |
| R14 HR14(NiMH) KR14 (NiCd) | LR14 | 14A (leelis) 14D (süsinik-tsink) | 8000 (leelis) 3800 (süsinik-tsink) 4500–6000 (NiMH) | 1,5 V | 26,2 x 50 | Kasutatakse mänguasjades ja muusikainstrumentides.  |
| R6 HR6(NiMH) KR6 (NiCd) | LR6 | 15A (leelis) 15D (süsinik-tsink) | 2700 (leelis) 1100 (süsinik-tsink) 1700–2700 (NiMH) 600–1000 (NiCd) | 1,5 V | 14,5 x 50,5 | Kasutatakse laialdaselt kaasaskantavates elektroonikaseadmetes.  |
| R03 HR03(NiMH) KR03 (NiCd) | LR03 | 24A (leelis) 24D (süsinik-tsink) | 1200 (leelis) 540 (süsinik-tsink) 800–1000 (NiMH) | 1,5 V | 10,5 x 44,5 | Kasutatakse laialdaselt kaasaskantavates elektroonikaseadmetes, mis ei tarbi nii palju voolu.  |
| LR61 | LR8D425 | 25A (leelis) | 625 | 1,5 V | 8,3 x 42,5 | Kasutatakse laserites ning pisikestes valgustites.  |
Vaata ka
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
