O conhecimento básico das pilhas alcalinas

- Da invenção às modernas soluções de energia de alto desempenho

1. Longa história de desenvolvimento das pilhas alcalinas

Hoje, pilhas alcalinas podem ser vistas em todo o lado na vida quotidiana. No entanto, a sua utilização generalizada é o resultado de um longo e contínuo processo de evolução tecnológica conduzido por fabricantes de baterias, fábricas e instituições de investigação em todo o mundo.

Em 1868, engenheiro francês Georges Leclanché inventou o primeiro bateria húmida de zinco-manganês, lançando as bases das modernas pilhas secas. Em 1886, Gassner desenvolveu o protótipo do pilha secaA produção de baterias de pilhas é uma das mais importantes do mundo, melhorando significativamente a portabilidade e tornando possível a produção industrial em grande escala. Este facto marcou a fase inicial do fabrico de pilhas.

Com o avanço da tecnologia e dos aparelhos eléctricos, as pilhas comuns de zinco-manganês deixaram gradualmente de satisfazer as crescentes exigências do mercado. Mais de 100 anos atrásos investigadores propuseram um novo sistema de bateria que utiliza zinco como elétrodo negativo, dióxido de manganês (MnO₂) como elétrodo positivo e hidróxido de potássio (KOH) ou hidróxido de sódio (NaOH) como eletrólito.

O longo processo de investigação e desenvolvimento centrou-se principalmente em quatro descobertas técnicas fundamentais:

Substituição dos eléctrodos de chapa de zinco por eléctrodos de zinco poroso em pó

Adotar um estrutura de polaridade inversa

Melhorar a estabilidade do zinco através de amálgama de pó de zinco e aditivos de ZnO

Melhorar estruturas de vedação e materiais de vedação para evitar fugas

Só quando o 1950s que o pilha alcalina foi comercializada com sucesso com base na tecnologia de pilhas secas de zinco-manganês. Esta inovação, agora amplamente adoptada por fábricas de pilhas alcalinas e fabricantes OEM, desempenho da bateria duplicado em comparação com as pilhas secas normais.

Pilhas alcalinas:

Alta capacidade

Adequação para descarga contínua de alta corrente

Excelente desempenho a baixas temperaturas

Longa duração de armazenamento

Forte desempenho à prova de fugas

No final da década de 1980A crescente consciência ambiental desencadeou uma investigação intensiva sobre pilhas alcalinas sem mercúrio. Até o meados da década de 1990Em meados de 2007, as pilhas alcalinas sem mercúrio entraram totalmente no mercado global, tornando-se a norma da indústria para os fabricantes de pilhas responsáveis.

Olhando para o futuro, com o rápido desenvolvimento de dispositivos electrónicos, os fabricantes de pilhas alcalinas estão a concentrar-se:

Maior densidade energética

Prazo de validade mais longo

Desempenho de descarga de alta potência e para serviços pesados

2. Introdução aos tipos básicos de pilhas de zinco-manganês e alcalinas

2.1 Pilhas de pasta de zinco-manganês (por exemplo, R20S)

Este tipo de bateria utiliza dióxido de manganês de baixa atividade como material catódico, com um separador de camada de pasta. O cilindro de zinco serve simultaneamente de recipiente e de elétrodo negativo.
Caraterísticas:

Baixa capacidade

Elevado risco de fuga no fim da vida

Baixo custo
Estas baterias são produzidas principalmente por fábricas de baterias de baixo custo para aplicações básicas.

2.2 Pilhas de cartão de elevada capacidade (por exemplo, R6C, R20C)

Estas pilhas substituem a camada de pasta por separadores de pasta de papelaumentando a quantidade de material ativo.
Caraterísticas:

Maior capacidade do que as pilhas de pasta

Adequado para descargas de pequena corrente

Vulgarmente conhecido como Pilhas de tipo C ou de amónio

2.3 Pilhas de cartão de alta potência (por exemplo, R6P, R20P)

Estas baterias utilizam principalmente dióxido de manganês eletrolítico e eletrólito de cloreto de zinco.
Caraterísticas:

Capacidade muito superior à das pilhas normais

Boa resistência a fugas

Adequado para descarga contínua de alta corrente

Frequentemente designado por Pilhas de tipo P ou de zinco

2.4 Pilhas alcalinas de alta energia (por exemplo, LR6, LR03)

As pilhas alcalinas de alta energia representam o mais alto nível de desempenho entre as pilhas descartáveis e são os principais produtos dos profissionais fabricantes de pilhas alcalinas e fábricas OEM.

As principais caraterísticas incluem:

Cátodo de dióxido de manganês eletrolítico

Ânodo de pó de zinco granular

Eletrólito de hidróxido de potássio

Casco em aço niquelado

A capacidade das pilhas alcalinas é 3-7 vezes superior do que as pilhas normais do mesmo tamanho. Suportam descargas contínuas de alta corrente e oferecem uma excelente resistência a fugas, o que as torna a escolha preferida para os dispositivos electrónicos modernos.

3. Prazo de validade e desempenho de armazenamento das pilhas alcalinas

Prazo de validade refere-se ao período durante o qual é garantido que uma bateria cumpre os padrões de desempenho em condições de armazenamento corretas. Todas as baterias sofrem um certo grau de auto-descarga durante o armazenamento.

De acordo com as normas do sector seguidas pelos fabricantes de baterias:

Depois de 12 mesesA perda de capacidade das pilhas alcalinas não deve exceder 20%

As pilhas alcalinas de alta qualidade podem limitar a perda de capacidade a 10% ou inferior

Isto torna as pilhas alcalinas ideais para armazenamento a longo prazo e distribuição global por fornecedores e exportadores de pilhas.

4. Diferenças entre as pilhas alcalinas e as pilhas secas comuns

4.1 Identificação do logótipo

Pilhas alcalinas são marcados com LR (por exemplo, LR6 = AA, LR03 = AAA) e claramente rotulados "ALCALINA"

Pilhas secas comuns são marcados com R (por exemplo, R6P, R03C)

4.2 Diferenças estruturais

As pilhas alcalinas possuem uma ranhura anular perto do terminal positivoenquanto as pilhas secas normais normalmente não o fazem. Esta diferença deve-se às diferentes tecnologias de selagem utilizadas pelas fábricas de pilhas.

4.3 Diferença de peso

As pilhas alcalinas são visivelmente mais pesadas devido à maior densidade do material:

Pilha alcalina AA: aprox. 24 g

Pilha normal AA: aprox. 18 g

4.4 Explicação do código do modelo

R = pilha redonda

L antes de R = pilha alcalina

Números (por exemplo, 03, 6,12,20) = tamanho da pilha

Carta final:S = padrão;P = alta potência;C = capacidade elevada

5. Sensibilização dos consumidores e aconselhamento sobre o mercado

Na vida quotidiana, muitos consumidores confundem as pilhas secas comuns com as pilhas alcalinas. Uma vez que as pilhas alcalinas oferecem uma maior capacidade e uma vida útil mais longa, são mais caras. Alguns pequenos vendedores podem vender, de forma enganosa, pilhas normais como pilhas alcalinas.

Os consumidores são aconselhados a:

Verificar o Marcação LR e etiqueta "ALKALINE

Comparar peso e estrutura

Comprar a fabricantes, fábricas ou fornecedores autorizados de baterias fiáveis

Conclusão

Desde as primeiras pilhas de zinco-manganês até às actuais pilhas alcalinas sem mercúrio de alto desempenho, a indústria passou por mais de um século de inovação. Modernas fabricantes e fábricas de pilhas alcalinas continuam a concentrar-se na densidade energética, durabilidade, segurança e responsabilidade ambiental, garantindo que as pilhas alcalinas continuam a ser uma das soluções de energia descartáveis mais fiáveis em todo o mundo.