Tama artikkeli kasittelee sahkolaitetta.
Paristo
on myos suomalainen sketsisarja.
Paristo
(arkikielessa myos
patteri
[1]
) on
kemiallisen
reaktion tuloksena syntyvan
sahkoenergian
lahde, yksi
sahkolaitteiden
mahdollisista energianlahteista. Kemiallista reaktiota muodostuu paasaantoisesti vain kun pariston plus- ja miinusnavat ovat
virtapiirin
kautta yhteydessa toisiinsa (galvaaninen yhteys). Perinteisessa paristossa on
sinkkia
(
anodi
, eli miinusnapa) ja
hiilta
(
katodi
, eli plusnapa)
ammoniumkloridiliuoksessa
(sahkoa johtava
elektrolyytti
).
lahde?
Paristo koostuu yhdesta tai useammasta
sahkokemiallisesta parista
, joiden
elektrodeilla
tapahtuvista
hapetus-pelkistysreaktioista
syntyy
elektrodipotentiaali
joka ilmenee elektrodien ulkoisten napojen valilla
sahkomotorisena voimana
, eli avoimen piirin
jannitteena
(V), jolla on kyky tuottaa
sahkovirtaa
(A). Tarkkaan ottaen paristo tarkoittaa useamman kuin yhden
sahkoparin
kombinaatiota;
pari
>>
paristo
. Kombinaatio voi muodostua
sarjakytketyista
tai
rinnan kytketyista
sahkopareista. Esimerkiksi 9 V:n paristo sisaltaa kuusi sarjaan kytkettya 1,5 voltin sahkoparia. Pariston ollessa kytkettyna virtapiiriin tapahtuu kemiallisesti (
elektrolyytin
valityksella) toisiinsa yhteydessa olevilla elektrodeilla hapetus-pelkistysreaktio; miinuselektrodilla
anodinen
hapettuminen
ja pluselektrodilla
katodinen
pelkistyminen
.
Elektronit
virtaavat virtapiirin (kytketyn sahkolaitteen) kautta pariston negatiivisesta navasta positiiviseen napaan. Kuitenkin
sahkovirran
maaritelman mukainen suunta jannitelahteen (pariston) ulkopuolella on elektronien suuntaan nahden painvastainen. Tama ristiriitaisuus syntyi aikanaan, kun sahkovirran suunta maaritettiin, eika viela tiedetty elektronien suuntaa. Pariston sisalla - elektrodien valilla - sahkovarausta kuljettaa eletrodien valilla olevan
elektrolyytin
ionit
.
lahde?
Paristolla, niin kuin jokaisella virtalahteella, on
sisainen resistanssi
(vastus). Pariston sisainen resistanssi kasvaa pariston kuluessa. Jos paristo
oikosuljetaan
(palovammavaara! rajahdysvaara!), virtaa rajoittaa ainoastaan pariston sisainen resistanssi. Kaytetyn pariston kuntoa - sen antamaa jannitetta - ei sisaisen resistanssin vuoksi tule mitata sellaisenaan sen napojen valilta, vaan pariston pitaa olla kuormitettuna, eli kytkettyna johonkin paristolle sopivaan sahkolaitteeseen (virtapiiriin).
lahde?
Eri varaustasossa olevia paristoja (uusia ja vanhoja) ei tulisi kayttaa yhdessa, silla laitteessa, jossa paristot on kytketty
rinnan
, parempikuntoinen kaytannossa lataa huonokuntoisempaa ja paristoja ei ole tarkoitettu ladattaviksi ja voi syntya vaaratilanteita.
Sarjaankytkennassa
huonokuntoisempi rajoittaa suotta parempikuntoisemman antamaa tehoa. Erityyppisia paristoja (esimerkiksi alkali- ja hiilisinkkiparistoja) ei myoskaan pida kayttaa yhdessa. Onkin hyva kayttaa aina saman valmistajan samantyyppisia uusia paristoja samassa laitteessa.
lahde?
Sahkoparistoja on monenlaisia pienista
rannekellojen
,
kuulokojeiden
ja tasku
laskinten
paristoista suuriin erikoisakkuihin.
Akut
eroavat muista paristoista siina etta ne voidaan ladata uudestaan.
Paristot ovat vaarallista jatetta eika niita saa laittaa muun jatteen sekaan. Kaytetyt paristot voi vieda kauppojen keraysastioihin.
[2]
Kaytettyjen paristojen navat on syyta aina teipata tulipalovaaran vuoksi.
lahde?
Alessandro Volta
kehitti vuonna 1775 teorian staattista sahkoa varastoivasta laitteesta, mista ovat syntyneet nykyiset
kondensaattorit
lahde?
ja vuonna 1799 han kehitti
sinkki
- ja
hopealevyista
muodostuvan ensimmaisen sahkoparin, Voltan patsaan, minka han julkisti vuonna 1800.
Daniellin pari
eli Daniellin elementti on 1820-luvulla kehitetty, paaasiassa tutkimustarkoituksiin kaytetty sahkopari, jossa on
kuparinen
katodi
kuparisulfaattiliuoksessa
ja
sinkkinen
anodi
sinkkisulfaattiliuoksessa
.
lahde?
Sinkki-hiili-paristo
on perinteinen halpa kuivaparistotyyppi.
Alkaliparistot ovat paristoja, jotka kehittavat energiaa
sinkin
ja
mangaanidioksidin
(
Mn
O
2
) valisissa reaktioissa.
lahde?
Litiumparistoja
on monilla hieman erilaisilla kemiallisilla koostumuksilla. Monien litiumparistojen napajannite on noin 3 volttia. Litiumparistoja valmistetaan paljon nappimallisina ja niiden itsepurkautuminen on vahaista, joten ne sopivat hyvin esim. kellojen, laskimien, kameroiden tai varmennusmuistien paristoiksi.
lahde?
Tavallisimpia paristoja ovat pyoreat, sormiparistoiksikin kutsutut sauvaparistot, joita kaytetaan mm.
poytakelloissa
, radionauhureissa,
taskulampuissa
seka kannettavissa
cd-soittimissa
. Niiden nimellis
jannite
on 1,5
volttia
, ja niiden jannite voi olla 0,9 voltista 1,6 volttiin.
[3]
Suurimmat pyoreat (lieriomaiset) paristot ovat
ANSI
-tyyppia D (
IEC
: LR20). Keskikokoiset C (IEC: LR14), ja pienet ns sauvaparistot ovat tyyppia AA (IEC: LR6).
Kameran
paristoksi kutsuttu AAA-paristo (IEC: LR03) on tatakin pienempi, ja myos lyhyempi - sen pituus vastaa kahden rinnakkain asetetun 20 sentin kolikon leveytta ilman anodin kohoutumaa.
| Sauvaparistot
|
| IEC
|
ANSI
|
puhekieli
|
halk. x kork.
|
| LR03
|
AAA
|
pieni sormiparisto, kameran sormiparisto
|
10.5 × 44.5 mm
|
| LR6
|
AA
|
sormiparisto
|
14,5 × 50,5 mm
|
| LR14
|
C
|
keskikokoinen sauvaparisto
|
25,5 × 50,0 mm
|
| LR20
|
D
|
suuri sauvaparisto
|
34,2 × 61,5 mm
|
| LR1
|
N
|
pieni, lyhyt sauvaparisto
|
11,8 × 28,1 mm
|
Paristoja alhaalta ylos: Kaksi nappiparistoa rinnakkain, 9V PP3-paristo, A23, AAAA, AAA, AA, C, D ja 4.5V 3R12-paristo.
Nappiparistoksi (
engl.
button cell
,
saks.
Knopzelle
) kutsutaan pienia pyoreita vaatteiden nappien nakoisia ja kokoisia paristoja. Nappiparistoja kaytetaan pienikokoisissa ja vahan virtaa kayttavissa kannettavissa laitteissa kuten rannekelloissa, taskulaskimissa, polkupyorien elektronisissa nopeusmittareissa, sahkoisissa sanakirjoissa ja muun muassa soivissa onnittelukorteissa
[4]
. Litiumnappiparistoja kaytetaan myos monien sahkolaitteiden kellopiirin tai
SRAM
-asetusmuistin varmistusparistona.
Tyypillisia nappiparistoja ovat R43 ja R44.
| Nappiparistot
|
| IEC
|
AG
|
#A
|
LR
|
A
|
#
|
| LR621
|
AG1
|
364A
|
LR60
|
|
164
|
| LR736
|
AG3
|
392A
|
LR41
|
|
192
|
| LR626
|
AG4
|
377A
|
LR66
|
|
177
|
| LR754
|
AG5
|
393A
|
|
|
|
| LR1130
|
AG10
|
389A
|
LR54
|
|
189
|
| LR1142
|
AG12
|
386A
|
LR43
|
|
186
|
| LR1154
|
AG13
|
357A
|
LR44
|
A76
|
157
|
Lahteet: mm.
http://hycell.de/akkus-batterien/knopf-spezialzellen
Litteaa 4,5 voltin paristoa on kaytetty mm. taskulamppujen paristona. Sen sisalla on kolme sarjaan kytkettya 1,5 voltin paria. Litteassa 4,5 voltin paristossa katodikieli (-) on pidempi kuin anodikieli (+).
Koska nykyaan lampuissa 4,5 voltin paristo kielekkeineen on harvinainen, on myyntiin tullut akkupaketteja, jonne voi laittaa muovisen kuoren sisalle kolme 1,5 voltin AA-paristoa, jotka yhdessa sarjaan kytkettyna tuottavat halutun 4,5 V. Littea paristo on ollut yleinen 1940-luvulta
Wehrmachtin
kenttataskulampusta alkaen, mutta myos niin ikaan metallikuorisena lamppuna viela 1970-luvulla. Lampun saattoi ripustaa nahkaisesta kielekkeesta, jossa oli napinlapi rintataskuun, jolloin lamppua ei tarvinnut enaa pidella kasin kuljettaessa. Lampussa oli punainen ja vihrea muovi varittamaan valokeilan merkinantoa varten ja valokatkaisin lampussa oli paineltava valolla annettavaa
sahkotysta
varten. Ruotsin puolustusvoimilla oli 4,5 V:n lamppu muovista toteutettuna viela 1990-luvulla.
[5]
Suurissa taskulampuissa on kaytetty kuuden voltin paristoa, joka on voitu korvata kehikolla, johon on kytkettavissa nelja D-kokoista 1,5 voltin paristoa. Kuuden voltin paristossa anodi ja katodi nakyvat pariston pinnasta kohoavina kapeina spiraaleina, jotka eivat muodoltaan eroa toisistaan. Kuuden voltin paristoa tai neljan 1,5 V:n paristoa sarjaan kytkevaa kehikkoa on kaytetty suuritehoisissa sangallisissa muovivalaisimissa. Kehikossa voi kayttaa myos D-koon vaihdettavia 1,2 V:n akkuja 1,5 V:n paristojen sijaan.
Nepparipariston nimellisjannite on yhdeksan volttia. Sen katodissa on nelja pystysuuntaista uraa, minka avulla se joustaa ja tiivistyy laitteen vastakappaleeseen.
Pariston anodi on uraton ja silea. Neppariparistoja on kaytetty aikaisemmin mm. pienissa radioissa ja LCD-nayttoisissa taskulaskimissa 1970-luvulla ja 1980-luvun alussa. Monissa myohemmissa taskulaskimissa 1980-luvulle tultaessa sarjaan kytketyt R6-sauvaparistot korvasivat neppariparistoja. 80-luvulla neppariparistoja kaytettiin yleisesti TV:n kaukosaatimissa. Kun laskinten naytot muuttuivat runsaasti virtaa kuluttavista
LED
-naytoista
LCD
-nayttoihin, voitiin sauvaparistot korvata korvakuulokkeen paristoilla tai tata litteammilla nappiparistoilla, koska tarvittava varauksen ei tarvinnut olla enaa neppari- tai sauvapariston suuruinen ja koska vahavarauksinenkin paristo kykeni tarjoamaan laskimelle toiminta-aikaa runsaasti. Lopuksi laskimet varustettiin
aurinkokennoilla
, mika pidensi laskimen toiminta-aikaa entisestaan.
Tyypillisin 2000-luvulla neppariparistoja kayttava laite on asunnoissa vaadittava
palovaroitin
seka
yleismittari
. Tarjolla on olemassa myos nepparipariston kokoisia akkuja. Nepparipariston virtajohto on kohtalaisen harvinainen, mutta sellaisen voi tehda purkamalla kaytetyn nepparipariston ja ottamalla sen liittimen kayttoon johdottamista varten.
| Neppariparistot
|
| IEC
|
ANSI
|
huomautus
|
tyyppeja Suomessa
|
| 6LR61
|
1604A
|
alkaliparisto
|
| 6LP3146
|
|
alkaliparisto
|
| 6KR61
|
11604
|
nikkeli-kadmium -paristo
|
| 6HR61
|
7.2H5
|
nikkeli-metalli -paristo
|
| 6F22
|
1604D
[6]
|
ruskokiviparisto
zinc carbon
(sinkki-hiili -paristo, sinkki-kloridi -paristo)
|
Airam
Heavy duty,
Biltema
Art. 37-265,
Eveready
Silver
[7]
,
GP
Green Cell Extra Heavy Duty (GP 1604G-0),
Varta
Superlife
|
Vahan virtaa vaativissa laitteissa kaytetaan
ruskohiiliparistoja
, koska tassa ratkaisussa ei ole
kadmiumin
tai
elohopean
kaltaisia raskasmetalleja. Sahkoinen pari perustuu sinkkiin ja mangaanidioksidiin.
| Neppariparistot
|
| IEC
|
ANSI
|
? ja paksuus (mm)
|
Claes Ohlson
|
Citizen
|
Duracell
|
GP
Sylva Cell
|
Panasonic
Maxell
Sony
Toshiba
|
Rayovac
|
Renata
|
Seiko
|
Time X
|
Ucar
Energizer
|
| SR 44
|
|
11,6 ja 5,4
|
22-3910
|
| SR 43
|
|
11,6 ja 4,2
|
22-3911
|
| SR 54
|
|
11,6 ja3,0
|
22-3912
|
| SR 55
|
|
11,6 ja 2,1
|
22-3913
|
| SR 45
|
|
9,5 ja 3,6
|
22-3914
|
| SR 57
|
|
9,5 ja 2,7
|
22-3915
|
| SR 69
|
|
9,5 ja 2,1
|
22-3916
|
| SR 58
|
|
7,9 ja 2,1
|
22-3917
|
| SR 59
|
|
7,9 ja 2,6
|
22-3918
|
| SR 41
|
|
7,9 ja 3,6
|
22-3919
|
| SR 48
|
|
7,9 ja 5,4
|
22-3920
|
| SR 60
|
|
6,8 ja 2,1
|
22-3921
|
| SR 65
|
|
6,8 ja 1,65
|
22-3922
|
| SR 66
|
|
6,8 ja 2,6
|
22-3923
|
| SR 63
|
|
5,8 ja 2,1
|
22-3924
|
| SR 73
|
|
7,9 ja 3,1
|
32-1048
|
| Neppariparistot
|
| IEC
|
ANSI
|
? ja paksuus (mm)
|
Claes Ohlson
|
Duracell
|
Rayovac
|
| PR 70
|
|
5,8 ja 3,55
|
36-4814
|
DA 10
|
10
|
| PR 41
|
|
7,9 ja 3,6
|
36-4815
|
DA 312
|
312
|
| CR 1225
|
|
7,9 ja 5,4
|
36-4816
|
DA 13
|
13
|
| CR 1616
|
|
11,6 ja 5,4
|
36-4817
|
DA 675
|
675
|
Mikali paristot ovat perakkain
sarjaan kytkettyina
siten, etta edellisen pariston anodi (+ -napa) on kytketty seuraavan pariston katodiin (- -napaan), muodostuu paristojen yhteiseksi jannitteeksi niiden jannitteiden summa.
Monissa pienlaitteissa voi olla kaksi, kolme tai nelja 1,5 V:n sauvaparistoa kytkettyna laitekotelossa sarjaan. Nain saadaan 3,0 V:n (2 × 1,5 V), 4,5 V:n (3 × 1,5 V) tai 6,0 V:n (4 × 1,5 V) jannite.
Monijannitteista tasavirtamuuntajaa kytkettaessa samaan laitteeseen kannattaa ottaa huomioon, ettei jannite ole korkeampi kuin todennakoinen sarjaan kytkettyjen paristojen yhteisjannite, koska on ilmeista, ettei laite kesta suurempaa jannitetta muuntajasta kuin paristoistakaan. Se, mita virtalahde antaa laitteeseen antojannitteena, selviaa tyyppikilvesta. Mikali yleensa myos tarran muodossa esitetty tyyppikilpi on kulunut niin, ettei laitteen kestamasta jannitteesta saa selvaa, on mahdollista hakea laitteen tiedot Internetista hakurobottiohjelmalla. Liian suurella jannitteella virtalahteesta syotetty laite saattaa alkaa haista palaneelta, kun muovi sulaa seka aiheuttaa palovaaran muovikuoren sysyttya lammosta.
Yleiset kotikayton riskit voivat liittya mm. siihen, etta 19 V:n tietokoneen sylikoneen virtalahteella syotetaan 12 V:n laitetta tai 12 V:n laitetta syotetaankin 24 V:n virtalahteella jannitteenalentimetta. Yleensa matalajannitteisissa virtalahteissa on pienemmat liittimet kuin suurijannitteisissa, mutta samoilla liittimilla on useampijannitteista virtaa saatavilla. Virtalahteen jannitteen voi todeta muun tiedon puuttuessa mm.
yleismittarilla
, jossa on myos jannitemittari.
Jos taas paristot ovat rinnakkain kytkettyina siten, etta anodit ja katodit ovat keskenaan galvaanisessa kosketuksessa, jannite ja paristojen antama virta pysyvat vakioina. Paristoista saatava virta on paristojen virtojen summa, joten yhden pariston antama virta pienenee, joten paristomaaran lisaaminen rinnakkaiskytkennassa lisaa niiden kayttoaikaa.
Jos paristojen napajannitteissa on eroa, rinnankytkennassa korkeamman jannitteen omaava paristo purkaantuu, kunnes jannitteet ovat tasoittuneet. Siksi paristojen rinnankytkenta ei ole suositeltava tapa, vaan suurta virtaa tarvittaessa tulisi kayttaa suurivirtaisia paristomalleja.