Baterie cynkowo-węglowe są używane w małych urządzeniach, które charakteryzują się niskim i nieregularnym zużyciem prądu. Idealnie sprawdzają się w pilotach, latarkach, kalkulatorach, zegarach oraz czujnikach dymu. Dodatkowym atutem jest ich przystępna cena w porównaniu do jakości. Czym wyróżniają się baterie cynkowe węglowe?

Jak zbudowane są baterie cynkowo-węglowe?

Osłoną dla baterii cynkowo-węglowej jest puszka cynkowa, w której dnie i boki znajduje się warstwa separatora wykonana z papieru. Ten separator jest nasączany chlorkiem amonu i substancją zagęszczającą, tworząc wodną pastę elektrolitu. Papierowy separator ma za zadanie zapobiec zwarciom, chroniąc puchnie i chroni przed bezpośrednim kontaktem z katodą, która składa się z mieszanki sproszkowanego węgla i tlenku manganu.

Ta mieszanka jest umieszczona wokół pręta węglowego. Węgiel jest jedynym praktycznym materiałem przewodzącym, ponieważ większość metali ulega szybkiej korozji w obecności elektrolitu na bazie soli w elektrodzie dodatniej.

Przekrój poprzeczny

Baterie cynkowe wykorzystują separator wykonany z warstwy skrobi lub mąki. W nowoczesnych ogniwach stosuje się warstwę papieru, która jest pokryta skrobią. Ta warstwa jest cieńsza, co umożliwia zastosowanie większej ilości dwutlenku manganu. Początkowo, baterie były uszczelniane warstwą asfaltu, aby zapobiec wysychaniu elektrolitu.

Ostatnio stosuje się uszczelnienie termoplastyczne podkładowe, które pomaga zapobiegać wyciekom i reguluje ewentualne ciśnienie wewnętrzne, które może powstać podczas rozładowania w wyniku gromadzenia się wodoru. Pręt węglowy ma lekką porowatość, co pozwala bardziej naładowanym atomom wodoru łączyć się, tworząc gazowy wodór.

Stosunek między dwutlenkiem manganu a proszkiem węglowym w pastie katodowej wpływa na właściwości ogniwa: większa ilość proszku węglowego zmniejsza opór wewnętrzny, podczas gdy większa ilość dwutlenku manganu poprawia zdolność magazynowania energii.

Czym wyróżnia się bateria cynkowo-węglowa?

Baterie alkaliczne charakteryzują się większą gęstością energii, co sprawia, że są idealne do zastosowania w urządzeniach o średnim i wysokim zapotrzebowaniu energetycznym, takich jak konsolki do gier, odtwarzacze płyt czy zdalnie sterowane zabawki. W porównaniu do ogniw cynkowo-węglowych, których elektrolitem jest zazwyczaj chlorek amonu lub cynk, baterie alkaliczne są dwukrotnie droższe.

W ogniwach alkalicznych substancją elektrolityczną jest wodorotlenek potasu. Baterie alkaliczne są znane od końca lat 50. i były tak rewolucyjnym osiągnięciem, że ich prototypy znalazły miejsce w narodowym muzeum USA, obok słynnej żarówki Thomasa Edisona.

Jeśli poszukujemy taniego źródła zasilania dla niewielkich urządzeń, baterie cynkowo-węglowe stanowią doskonałe rozwiązanie. Są szeroko dostępne w różnych kształtach, rozmiarach i napięciach.