Per stare al passo con il ritmo incalzante della vita moderna, utilizziamo sempre più spesso dispositivi mobili e compatti che ci danno un senso di individualità e libertà. Ma questo “volo autonomo” è impossibile senza fonti di energia miniaturizzate e affidabili, altrimenti telefoni, lettori, macchine fotografiche, orologi e altri moderni giocattoli elettronici si bloccherebbero senza muoversi.
Desideriamo ringraziare il personale di KVANT per il suo aiuto nella realizzazione di questi test comparativi.
HIT moderni, pronti per il test!
Oggi le fonti di energia chimica CPS si dividono in tre tipi: celle galvaniche, batterie e celle a combustibile FC . Le celle galvaniche e le batterie che formano sono le fonti primarie di corrente.
Generano direttamente corrente attraverso processi chimici interni irreversibili e possono quindi essere utilizzati una sola volta. Le fonti secondarie batterie , invece, non generano elettricità da sole: prima catturano l’energia dall’esterno carica e poi rilasciano l’energia che hanno immagazzinato a bordo. Questi cicli di carica e scarica possono essere effettuati fino a diverse centinaia di volte.
Le celle a combustibile sono uno sviluppo promettente per l’HIT, sebbene il loro principio di funzionamento sia stato proposto per la prima volta nel XIX secolo da William Grove. Come le batterie convenzionali, producono corrente attraverso reazioni chimiche ossido-riduzione , ma la fonte di elettroni liberi è il combustibile idrogeno, metanolo e gli elettrodi fungono solo da catalizzatori.
Pertanto, non presentano praticamente alcuna usura e raggiungono un’efficienza fino al 50%. Non resta che rifornirli di carburante in tempo utile. Nonostante la diffusione delle batterie e il futuro dell’energia elettrolitica, le celle galvaniche continuano a resistere e sono ancora la fonte di corrente più utilizzata.
Polo Voltaico – le origini delle prove di collaudo
La storia delle batterie risale agli esperimenti dell’italiano Alessandro Volta, che sfidò la teoria dell'”elettricità animale” dello scienziato Luigi Galvani.
Sperimentando archi di rame e zinco immersi in una salamoia, dimostrò che non si trattava di fisiologia animale, ma di una reazione chimica che produceva elettricità. Volta continuò le sue ricerche sull’effetto galvanico e nel 1800 creò la prima fonte chimica di corrente continua la colonna di Volta , che forniva una “carica indistruttibile” in contrasto con l’allora usa e getta vaso di Leida.
Ulteriori sviluppi da parte di scienziati Cruikshank, Daniel, Grove, Bunsen, Grainet e altri portarono alla nascita del campo di energia elettrica. hanno avuto lo scopo di aumentare il tempo di funzionamento delle celle galvaniche e delle batterie, utilizzando diversi elettrodi ed elettroliti. Una costruzione simile fu inventata nel 1865 da Georges Leclanchez, che divenne il prototipo delle moderne celle zinco-carbone con elettrolita salino le cosiddette “batterie saline” e sono spesso indicate come celle Leclanchez.
È stato lo sviluppo di Carl Gassner delle celle a secco saline , la cui produzione commerciale è iniziata oltre 100 anni fa nel 1896 da parte della National Carbon, a eliminare lo scomodo elettrolita liquido.
Da dove viene l’energia delle dita?
Fisicamente, in una batteria, l’energia viene convertita da una forma di energia chimica in un’altra elettrica . il trasferimento di carica avviene tramite una variazione dell’energia interna. Visto con gli occhi di un chimico, comporta l’ossidazione di un elettrodo e la riduzione dell’altro. In questo processo, gli ioni metallici che portano una carica positiva vengono trasferiti dall’elettrodo ossidante all’elettrolita.
Tuttavia, è consuetudine classificare le batterie in base alle sostanze coinvolte nella reazione, o al sistema elettrochimico, piuttosto che alla reazione stessa. Oggi esistono diversi tipi di sistemi elettrochimici: al litio, al manganese-zinco, al mercurio-zinco e all’argento-zinco.
Le celle più utilizzate per alimentare i dispositivi di consumo e l’elettronica sono le celle al manganese-zinco. Si tratta di un nome generico che comprende diversi tipi: cellule saline, cloruro, alcaline e aria-depolarizzate.
Per i consumatori, le celle di maggiore interesse sono quelle alcaline Alkaline , in cui l’elettrolita utilizzato è un alcali sotto forma di soluzione acquosa di idrossido di potassio. Grazie alle loro buone prestazioni, stanno gradualmente sostituendo altri tipi di celle.
Ad esempio, funzionano bene ad alte correnti di scarica, hanno una migliore ermeticità e una minore corrente di autoscarica. Alta efficienza per scariche medie e lunghe. Le celle alcaline possono essere utilizzate a temperature comprese tra -25°C e +55°C e possono tollerare in modo soddisfacente temperature inferiori.
I risultati dell’autopsia sono i seguenti
Durante l’era sovietica, il paese ha prodotto oltre 1 miliardo di celle galvaniche di varie dimensioni e applicazioni. Ma dopo la caduta dell’Unione Sovietica, alcuni degli impianti con attrezzature moderne sono andati all’estero Georgia, Lituania, ecc. .d. e i depositi di zinco si trovano in Kazakistan.
Le reti economiche sono state interrotte, ma la domanda di celle è cresciuta e la Italia ha visto un afflusso di batterie e accumulatori importati, che ora dominano il mercato.
Per avere un termine di paragone, abbiamo acquistato batterie alcaline del formato più diffuso, che nello standard europeo IEC sono indicate come LR6 1,5 V , ma che popolarmente vengono chiamate “a forma di dito”.
1 Sono state controllate le dimensioni geometriche delle batterie. Perché se sono più bassi, il contatto è scarso, ma se sono più alti, le batterie potrebbero non entrare nel vano batterie. Le misurazioni hanno mostrato che i produttori di celle cercano di utilizzare le dimensioni più grandi possibili, ma nessuna di esse era fuori standard.
2 Anche le batterie LR6 hanno un limite di peso di 25g. Questo è comprensibile in quanto vengono utilizzati principalmente nei dispositivi portatili. Ancora una volta, nessuno dei pesi era inaccettabile; tutti i pesi rientravano nelle specifiche.
3 Inoltre, ogni campione è stato aperto per esaminarne la struttura e pesare la massa dei materiali attivi. Le batterie Duracell Basic e Duracell Turbo hanno la massa dell’elettrodo positivo più elevata. Gli esperti hanno anche notato il buon riempimento dell’elettrodo negativo di Cosmos e GP con una massa di zinco-gel.
Ciò è confermato anche dalle radiografie effettuate per valutare la posizione dei materiali attivi all’interno dell’involucro. Dobbiamo ammettere che tutti i campioni sono stati realizzati con un livello di qualità molto elevato.
Comprare meno – giocare più a lungo
Quando si acquistano batterie alcaline, il consumatore ha il diritto di aspettarsi che durino abbastanza a lungo. Tuttavia, la durata dipende in larga misura dal luogo e dall’intensità di utilizzo.
A tal fine, tutti i campioni sono stati testati su appositi banchi di prova in quattro modalità, simulando il funzionamento di radio, motori e giocattoli, lettori e flash fotografici, come previsto dalla norma internazionale IEC.
1 Le batterie LR6 dovrebbero garantire almeno 60 ore di durata per le radio a transistor, ma i campioni testati hanno superato questo valore di oltre un terzo. Se il ricevitore viene fatto funzionare per 4 ore al giorno, il Cosmos dura 87 ore e il Duracell Turbo quasi altrettanto 86 ore .
E anche se le batterie Sony silenziano la radio prima di altre, 75,5 ore sono un buon risultato. Va detto che il funzionamento delle celle in modalità “radio” è stato il più lungo: ci sono volute 5 settimane di test di laboratorio.
2 Come la maggior parte dei genitori sa bene, non c’è carenza di batterie per i giocattoli elettrici, i robot e le automobili dei bambini. È quindi particolarmente piacevole constatare che le moderne celle alcaline sono in grado di far girare i motori elettrici per un tempo fino a 2 volte superiore a quello standard 4 ore . Le batterie Cosmos hanno funzionato per più di 8 ore, le altre celle per un po’ meno. Le batterie Philips, ad esempio, hanno fornito una potenza di 7 ore e 15 minuti, un risultato molto buono.
3 Ciascuno dei campioni testati è in grado di fornire un’alimentazione stabile per i lettori musicali attualmente più diffusi. Durata media di 19 ore Sony un po’ meno . Tuttavia, il tempo di funzionamento più lungo in questa modalità è stato quello della batteria Duracell Turbo: 21 ore e 40 minuti., “Cosmos” 21 h 15 min. e Duracell Basic 20 h 45 min. . .
4 Nelle fotocamere, quasi tutta l’energia della batteria viene utilizzata per la fotografia con il flash. Pertanto non abbiamo misurato il tempo di funzionamento, ma il numero di impulsi 1000 mA necessari per il flash. Dovrebbero essercene almeno 200. Le celle PHILLIPS fornivano 220 impulsi e soddisfacevano i requisiti standard, ma le Sony riuscivano a fornire 420 impulsi e le GP addirittura 470 impulsi. Ma le batterie Cosmos hanno la capacità media più alta, pari a 520.
Il Cosmo ha più energia libera
Conoscendo il tempo di funzionamento delle batterie in diverse modalità, è possibile calcolare la capacità elettrica di queste celle, misurata in Ampere-ora Ah . In parole povere, quanta “riserva” di energia ha ciascuna batteria. I calcoli dimostrano che le celle Cosmos e Duracell Turbo hanno la capacità media più elevata cfr. tabella 3 . Questo indicatore è leggermente peggiore per PHILIPS e Sony 2,27 Ah .
Se confrontiamo la capacità di una batteria con il suo costo, scopriamo che la più economica da 1 Amp ora è Cosmos 5 Euro all’ora . 73 kop. e GP 6Ah. 77 kop. . La capacità di altre celle è notevolmente più costosa, in particolare Duracell Basic 12 RUR. 13 kop. e Duracell Turbo 14 RUR. 44 kop. . Tra l’altro, la differenza di prezzo tra le pile Duracell Basic e Duracell Turbo è piuttosto elevata, e la capacità media è diversa solo del 3,65%.
È possibile valutare le batterie in “modalità foto” in base al numero di flash anziché alla loro capacità. Quindi, per ogni rublo speso per una batteria Philips o Duracell Basic, si possono ottenere 11 flash. Mentre gli elementi GP forniscono più di 29 lampi, il Cosmos ne fornisce più di 34.
Il pacco batterie può esplodere?
Anche una batteria di piccole dimensioni può causare grossi problemi, come ad esempio metterla accidentalmente in tasca insieme alle chiavi. I terminali degli elettrodi possono andare in cortocircuito e la cella subisce una reazione chimica con abbondante degassamento, inizia a riscaldarsi e alla fine può esplodere.
Per evitare un’esplosione, la guarnizione di tenuta è dotata di speciali “lavandini” che devono rompersi in caso di eccesso di pressione all’interno della cella.
Le celle sono state testate e si è constatato che nessuna di esse è esplosa in un cortocircuito, ma si sono solo surriscaldate. Ma oltre al cortocircuito, un caso più pericoloso di malfunzionamento è l’inversione di polarità.
Alcuni dispositivi, come lanterne, stereo portatili, bilance da pavimento, richiedono più di una batteria per essere alimentati. E se anche uno solo di essi viene installato in modo errato, confondendo i lati positivi e negativi, potrebbe verificarsi una situazione esplosiva.
Fortunatamente, le batterie testate erano molto affidabili. Tutti i campioni hanno rotto la valvola di sicurezza, rilasciando il gas accumulato e un po’ di elettrolita. Anche altre valutazioni di sicurezza, tra cui le fluttuazioni della tensione nominale, la resistenza dell’isolamento e i test di perdita di elettroliti, non sono state contestate.
Leader del test
Test comparativi hanno dimostrato la buona qualità delle moderne batterie alcaline LR6, che superano di gran lunga i requisiti standard.
– Le batterie Cosmos presentano le migliori caratteristiche di scarica in varie condizioni operative, ossia.e. sono universali.
– Le celle Duracell Turbo, che alimentano i lettori più a lungo di altre, si sono comportate bene.
– Le batterie Cosmos e Duracell Turbo sono in grado di fornire i tempi di rotazione più lunghi per i motori elettrici in miniatura e i meccanismi dei giocattoli.
– Le batterie Cosmos e Duracell Turbo offrono la più lunga durata di funzionamento per le radio portatili.
– Le celle Cosmos, GP e Sony possono produrre il maggior numero di impulsi in modalità fotoflash.
– Le celle Cosmos hanno il più basso costo per Ampere-ora . Hanno anche il miglior rapporto qualità/prezzo. Si può quindi affermare che le batterie Cosmos sono le migliori in termini di efficienza energetica.
Per saperne di più
Test delle batterie alcaline KOSMOS AA
Test batterie SONY AA
Test della batteria PHILIPS Power Life AA
Test delle batterie Duracell Turbo AA
Test della batteria DURACELL AA
Ciao, mi chiedo se le batterie a dito HIT siano veramente messe alla prova in termini di resistenza e durata. Qualcuno ha esperienze o informazioni su quanto siano affidabili e performanti? Grazie in anticipo per le risposte!
Mi chiedo se le batterie a dito HIT sono veramente efficaci. Qual è la loro durata? Sono adatte per un uso quotidiano o solo occasionalmente? Vorrei sapere se qualcuno le ha già provate e se possono resistere a un utilizzo intensivo. Grazie in anticipo per le risposte!
Sono curioso di sapere quali siano le caratteristiche e la durata delle batterie a dito HIT. Qual è il loro potenziale nell’affrontare il costante utilizzo e nelle situazioni di alta richiesta energetica? Possono essere considerate una scelta affidabile e conveniente rispetto ad altre marche sul mercato? Se qualcuno ha già provato queste batterie, mi piacerebbe sentire le opinioni e le esperienze personali. Grazie anticipatamente per le risposte!