Радиоэлектронные приборы, работающие автономно, имеют встроенный источник питания того или иного типа. Рассмотрим некоторые химические источники тока (ХИТ).

Для питания бытовой и радиолюбительской аппаратуры чаще других используют марганцево-цинковые элементы и батареи с различными электролитами (солевым, хлоридным или щелочным) или воздушной деполяризацией. Широкое распространение получили также ртутно-цинковые, серебряно-цинковые и литиевые ХИТ. Конструктивно ХИТ обычно имеет форму цилиндра (цилиндр малой высоты называют таблеткой или пуговицей).

По рекомендации МЭК такие ХИТ имеют в обозначении:

• букву, определяющую электрохимическую систему (L — алкалиновая, S — серебряно-цинковая, М или N — ртутно-цинковая и др.);

• букву, говорящую о форме элемента (R — цилиндрическая, от англ. Ring — круг; F — прямоугольная, от англ. Foursquare — квадрат);

• число от 1 до 600, условно определяющее размеры элемента.

Применяя ХИТ той или иной системы, следует, конечно, знать ее возможности, особенности эксплуатации и т. п.

Первый тип — это марганцево-цинковые элементы. Это, прежде всего, хорошо известные батареи Лекланше с солевым электролитом (водным раствором хлорида аммония и хлорида цинка). Они могут эксплуатироваться при температурах от -5 до +50 °C. Имеют заметный саморазряд и недостаточно хорошую герметичность. Дешевы. Могут иметь надпись Marganese-Zihc.

Другой тип — угольно-цинковые ХИТ с водным раствором хлорида цинка. Энергетические показатели этих источников примерно в 1,5 раза выше, чем у элементов и батарей предыдущей группы. Могут эксплуатироваться при температурах от -20 до +55 °C. Имеют меньший саморазряд и лучшую герметичность. Допускают больший разрядный ток. В табл. П2.1 приведены данные солевых элементов и батарей по международным (МЭК) и государственным (ГОСТ, ТУ) стандартам.

Электрохимическая система аналогична электрохимической системе марганцево-цинковых элементов, но в качестве электролита здесь используется щелочь в виде водного раствора гидрооксида калия. Алкалиновый элемент можно перезаряжать до 10–15 раз, но его повторная отдача не превысит 35 % начальной. Для перезарядки годятся элементы, сохранившие герметичность и имеющие напряжение не менее 1,1В. Алкалиновые ХИТ могут эксплуатироваться при температурах от-30 до +55 °C. Допускают значительные разрядные токи. На корпусе элемента обычно имеется надпись Alkaline. Применяются в устройствах со средним и высоким энергопотреблением: фотовспышки, электробритвы, диктофоны, плейеры, магнитофоны, телефоны, радиостанции, мощные фонари. В табл. П2.2 приведены данные алкалиновых элементов и батарей по международным (МЭК) и государственным (ГОСТ, ТУ) стандартам.

Электрохимическая система: цинк-воздух-гидрооксид марганца. Гидрооксид марганца МпООН окисляется кислородом воздуха до МnО₂. Для подвода и удержания О₂ используют специальные конструкции и материалы катода (элемент активизируется лишь после извлечения пробки, открывающей доступ воздуху). ХИТ с воздушной деполяризацией обладают высокой емкостью и длительным сроком хранения и могут работать при температурах от -15 до +50 °C. Они выпускаются в ограниченном количестве и в основном используются в слуховых аппаратах.

Электрохимическая система: цинк-оксид ртути-гидрооксид натрия. Источники тока имеют высокие энергетические показатели. Работоспособны лишь при положительных температурах (от 0 до +50 °C). При малых токах разряда и стабильной температуре напряжение на элементе остается почти неизменным. Практически не имеют газовыделения. Из-за наличия ртути экологически вредны и к применению не рекомендуются. Их можно отличить по надписи Mercuri. В табл. П2.3 приведены данные ртутно-цинковых элементов и батарей по международным (МЭК) и государственным (ГОСТ, ТУ) стандартам.

Электрохимическая система: цинк — одновалентное серебро — гидрооксид калия или натрия. Источники обладают малым саморазрядом, имеют хорошие энергетические характеристики и почти неизменное напряжение в процессе работы (при неизменной температуре). Температурный диапазон — от 0 до +55 °C. Их отличают по надписи Silver или Silber. В табл. П2.4 приведены данные серебряно-цинковых элементов и батарей по международным (МЭК) и государственным (ГОСТ, ТУ) стандартам.

Используется электролит с диоксидом марганца на основе органических соединений. Сюда входят более десяти электрохимических систем. Напряжение на элемент- от 1,5 до 3,8 В. Энергетические и габаритно-весовые показатели выше, чем у ртутно- и серебряно-цинковых элементов: по массе — в 3 раза, по объему — в 1,5–2 раза. Литиевые источники обладают исключительно малым саморазрядом (сохраняют более 85 % емкости после 10 лет хранения). Элементы работоспособны в интервале температур от -30 до +65 °C. Они герметичны и имеют довольно стабильное напряжение. Выпускаются в основном в «таблеточном» исполнении для часов, калькуляторов, фотоаппаратов, компьютеров и других небольших приборов. В микромощных устройствах, где важна надежность контактов, используют литиевые источники с выводами под пайку. На корпусе обозначены как Lithium. В табл. П2.5 приведены данные литиевых элементов по шифру типоразмера.

При использовании элементов питания мы часто сталкиваемся с тем, что с виду одинаковые элементы имеют различные обозначения. В связи с этим выбор аналога нужного элемента иногда вызывает определенные трудности. В табл. П2.6 приведено соответствие обозначений солевых и щелочных элементов разных стандартов, а в табл. П2.7 и П2.8 — дисковых серебряно-цинковых и ртутно-цинковых элементов.

О некоторых особенностях элементов и батарей зарубежного производства, а также преимущественном их назначении можно судить по сделанным на них надписям:

• Camera — для фотокиноаппаратуры;

• Cigarette Lighter — для карманной зажигалки;

• Communication Device — для средств связи;

• Fishing Float — для поплавка;

• Game — для электронной игрушки;

• Hearing Aid — для слухового аппарата;

• Lighter — для зажигалки;

• Measuring Equipment — для измерительных приборов;

• Medical Instrument — для медицинских приборов;

• Microphone — для микрофона;

• Mini Radios — для миниатюрного радиоприемника;

• Photographic Light Meter — для фотоэкспонометра;.

• Pocket Bell — для карманного будильника;

• Standart — универсальный элемент (батарея);

• Watch — для часов;

• Wristwatch — для наручных часов.