Paristo

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tämä artikkeli käsittelee sähkölaitetta. Paristo on myös suomalainen sketsisarja.

Paristo (arkikielessä myös patteri[1]) on kemiallisen reaktion tuloksena syntyvän jännitteen lähde, yksi sähkölaitteiden mahdollisista teholähteistä.

Paristo koostuu yhdestä tai useammasta sarjaan kytketystä sähköparista, joiden elektrodeilla tapahtuvista kemiallisista reaktioista syntyy sähköjännite. Miinuskohtiolla tapahtuu anodinen hapettuminen ja pluskohtiolla katodinen pelkistyminen. Elektronit virtaavat negatiivisesta navasta johtimen välityksellä positiiviseen napaan. Kuitenkin sähkövirran määritelmän mukainen suunta jännitelähteen (pariston) ulkopuolella on elektronien suuntaan nähden päinvastainen. Virran suunnalla on merkitys tasavirtalaitteissa, missä virran suunta ei vaihdu. Paristolla, niin kuin jokaisella teholähteellä, on sisäinen resistanssi. Pariston sisäinen resistanssi kasvaa pariston kuluessa. Jos paristo oikosuljetaan, virtaa rajoittaa ainoastaan pariston sisäinen vastus.

Sähköparistoja on monenlaisia pienistä korvakuulokkeiden ja taskulaskinten paristoista suuriin erikoisakkuihin. Akut eroavat muista paristoista siinä että ne voidaan ladata uudestaan.

Historiaa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Voltan patsas[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Alessandro Volta kehitti vuonna 1775 teorian staattista sähköä varastoivasta laitteesta, mistä ovat syntyneet nykyiset kondensaattoritlähde? ja vuonna 1799 hän kehitti sinkki- ja hopealevyistä muodostuvan ensimmäisen sähköparin, Voltan patsaan, minkä hän julkisti vuonna 1800.

Daniellin pari[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Daniellin pari eli Daniellin elementti on 1820-luvulla kehitetty, pääasiassa tutkimustarkoituksiin käytetty sähköpari, jossa on kuparinen katodi kuparisulfaattiliuoksessa ja sinkkinen anodi sinkkisulfaattiliuoksessa.

Nykyajan paristotyyppejä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Alkaliparisto[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Alkaliparisto

Alkaliparistot ovat paristoja, jotka kehittävät energiaa sinkin ja mangaanidioksidin (MnO2) välisissä reaktioissa.

Litiumparistot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Litiumparistoja on monilla hieman erilaisilla kemiallisilla koostumuksilla. Litiumparistojen napajännitteet ovat tyypillisesti 3V tienoilla. Litiumparistoja valmistetaan paljon nappimallisina ja niiden itsepurkautuminen on vähäistä, joten ne sopivat hyvin esim. kellojen, laskimien, kameroiden tai varmennusmuistien paristoiksi.

Paristokokoja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sauvaparistot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Sauvaparisto

Tavallisimpia paristoja ovat pyöreät, sormiparistoiksikin kutsutut sauvaparistot, joita käytetään mm. pöytäkelloissa, radionauhureissa, taskulampuissa sekä kannettavissa cd-soittimissa. Niiden nimellisjännite on 1,5 volttia, ja niiden jännite voi olla 0,9 voltista 1,6 volttiin.[2]

Suurimmat pyöreät (lieriömäiset) paristot ovat ANSI-tyyppiä D (IEC: LR20). Keskikokoiset C (IEC: LR14), ja pienet ns sauvaparistot ovat tyyppiä AA (IEC: LR6). Kameran paristoksi kutsuttu AAA-paristo (IEC: LR03) on tätäkin pienempi, ja myös lyhyempi - sen pituus vastaa kahden rinnakkain asetetun 20 sentin kolikon leveyttä ilman anodin kohoutumaa.

Nappiparisto[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Paristoja alhaalta ylös: Kaksi nappiparistoa rinnakkain, 9V PP3-paristo, A23, AAAA, AAA, AA, C, D ja 4.5V 3R12-paristo.

Nappiparistoksi kutsutaan pieniä pyöreitä vaatteiden nappien näköisiä ja kokoisia paristoja. Niitä käytetään pienikokoisissa ja vähän virtaa käyttävissä kannettavissa laitteissa kuten rannekelloissa, taskulaskimissa, polkupyörien elektronisissa nopeusmittareissa, sähköisissä sanakirjoissa ja mm soivissa onnittelukorteissa. Litiumnappiparistoja käytetään myös monien sähkölaitteiden kellopiirin tai SRAM-asetusmuistin varmistusparistona.

Tyypillisiä nappiparistoja ovat R43 ja R44.

Litteä paristo[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Litteää 4,5 voltin paristoa on käytetty mm. taskulamppujen paristona. Sen sisällä on kolme sarjaan kytkettyä 1,5 voltin paria. Litteässä 4,5 voltin paristossa katodikieli (-) on pidempi kuin anodikieli (+).

Kuuden voltin paristo[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Suurissa taskulampuissa on käytetty kuuden voltin paristoa, joka on voitu korvata kehikolla, johon on kytkettävissä neljä D-kokoista 1,5 voltin paristoa. Kuuden voltin paristossa anodi ja katodi näkyvät pariston pinnasta kohoavina kapeina spiraaleina, jotka eivät muodoltaan eroa toisistaan.

Neppariparisto[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Nepparipariston nimellisjännite on yhdeksän volttia. Sen katodissa on neljä pystysuuntaista uraa, minkä avulla se joustaa ja tiivistyy laitteen vastakappaleeseen.

Pariston anodi on uraton ja sileä. Neppariparistoja on käytetty aikaisemmin mm. pienissä radioissa ja LCD-näyttöisissä taskulaskimissa 1970-luvulla ja 1980-luvun alussa. Monissa myöhemmissä taskulaskimissa 1980-luvulle tultaessa sarjaan kytketyt R6-sauvaparistot korvasivat neppariparistoja. 80-luvulla neppariparistoja käytettiin yleisesti TV:n kaukosäätimissä. Kun laskinten näytöt muuttuivat runsaasti virtaa kuluttavista LCD-näytöistä LED-näyttöihin, voitiin sauvaparistot korvata korvakuulokkeen paristoilla tai tätä litteämmillä nappiparistoilla, koska tarvittava varauksen ei tarvinnut olla enää neppari- tai sauvapariston suuruinen ja koska vähävarauksinenkin paristo kykeni tarjoamaan laskimelle toiminta-aikaa runsaasti. Lopuksi laskimet varustettiin aurinkokennoilla, mikä pidensi laskimen toiminta-aikaa entisestään.

Tyypillisin 2000-luvulla neppariparistoja käyttävä laite on asunnoissa vaadittava palovaroitin sekä yleismittari.

Paristokytkennät[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sarjaankytkentä kasvattaa jännitettä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Mikäli paristot ovat peräkkäin sarjaan kytkettyinä siten, että edellisen pariston anodi (+ -napa) on kytketty seuraavan pariston katodiin (- -napaan), muodostuu paristojen yhteiseksi jännitteeksi niiden jännitteiden summa sähkövirranantokyvyn pysyessä yhtä paristoa vastaavana.

Monissa pienlaitteissa voi olla kaksi, kolme tai neljä 1,5 V:n sauvaparistoa kytkettynä laitekotelossa sarjaan. Näin saadaan 3,0 V:n (2 x 1,5 V), 4,5 V:n (3 x 1,5 V) tai 6,0 V:n (4 x 1,5 V) jännite.

Monijännitteistä tasavirtamuuntajaa kytkettäessä samaan laitteeseen kannattaa ottaa huomioon, ettei jännite ole korkeampi kuin todennäköinen sarjaan kytkettyjen paristojen yhteisjännite, koska on ilmeistä, ettei laite kestä suurempaa jännitettä muuntajasta kuin paristoistakaan.

Rinnankytkentä lisää käyttöaikaa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Jos taas paristot ovat rinnakkain kytkettyinä siten, että anodit ja katodit ovat keskenään galvaanisessa kosketuksessa, jännite ja paristojen antama virta pysyvät vakioina. Paristoista saatava virta on paristojen virtojen summa, joten yhden pariston antama virta pienenee, joten paristomäärän lisääminen rinnakkaiskytkennässä lisää niiden käyttöaikaa.

Jos paristojen napajännitteissä on eroa, rinnankytkennässä korkeamman jännitteen omaava paristo purkaantuu, kunnes jännitteet ovat tasoittuneet. Siksi paristojen rinnankytkentä ei ole suositeltava tapa, vaan suurta virtaa tarvittaessa tulisi käyttää suurivirtaisia paristomalleja.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. MOT Kielitoimiston sanakirja 2.0. Hakusana patteri. Helsinki: Kotimaisten kielten tutkimuskeskus ja Kielikone Oy, 2007.
  2. http://www.duracell.com/oem/Pdf/new/ZR6_1500_OS.pdf