Главная » Разное » Кляр из чего делается

Кляр из чего делается


Все секреты правильного кляра - 25 рецептов для всех продуктов - Четыре вкуса

Как и многие изысканные блюда, кляр скорее всего придумали во Франции, да и слово на французском звучит именно так claire, что в переводе означает жидкий. Известно, что в Японии нечто подобное называется темпура. Самое забавное, что готовить темпуру японцев научили португальцы еще в 16-м веке. Распробовав европейский кляр, повара Востока превратили его в один из главных атрибутов японской кухни.

Самым распространенным и горячо любимым блюдом считаются отбивные в кляре из свинины или курицы. А кроме того, в кляре можно жарить сыр, куски сырой рыбы, мясо (предварительно отбитое), отбивные, котлеты, грибы, кальмаровые колечки, креветки, бараньи сваренные мозги, телячьи ножки, крокеты из риса и яиц, даже голубцы.
И, конечно, в кляре обжаривают овощи и фрукты. Цветная капуста, баклажаны, кабачки, тыква, сладкий перец и огурцы, помидоры колечками. Кружочки и ломтики яблок, груш, слив, целые вишни и черешни. А еще листья шпината, салата, щавеля, петрушки и сельдерея. Луковые колечки. Бананы. Только помните, что твердые овощи нужно заранее отварить до полуготовности.

Кляр — жидкое тесто, в которое обмакивают продукты перед их обжариванием. Для его приготовления муку смешивают с яйцами и разбавляют до кремообразной консистенции молоком либо другой жидкостью.

Другими словами, кляр представляет собой просто жидкую панировку : в полученную полужидкую смесь обмакивают кусочки продуктов и жарят их во фритюре, в результате чего продукты покрываются красивой аппетитной корочкой.

В состав любого кляра обязательно входят мука, яйцо и какой либо наполнитель, как правило ароматный. Часто, для придания определенного вкуса, кляр готовят с использованием дрожжей.

Разводится кляр на воде (в простейшем случае) или молоке. Иногда вместо обычной воды используют минеральную или газированную воду. Но наиболее продвинутые повара зачастую используют другие жидкости, как то - , пиво, вино, водку, коньяк. В этих случаях выбор обычно делают в пользу сочетающегося с начинкой напитка, либо используют часть того же напитка, который будет подаваться с этим блюдом.

Например, ЕСЛИ ВЫ ГОТОВИТЕ КРЕВЕТКИ, КАЛЬМАРЫ ИЛИ ДРУГИЕ МОРЕПРОДУКТЫ В КЛЯРЕ, то уместно использовать пиво или белое вино. Если мясо - то красное вино или водку. Прекрасно подходят к применению в клярах домашние вина и настойки. Особенно ароматными получаются кляры на яблочных или сливовых винах.

В КАЧЕСТВЕ АРОМАТНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ ПРИДАНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОГО ВКУС ИСПОЛЬЗУЮТ сушеные и свежие мелкорубленные травы и пряности. Можно добавить в кляр (в густые вариации, жидкие не удержат) вкусовые добавки - пассерованный лук, грибы, болгарский перец, зелень. Главное - очень мелко нарезать.
Очень интересные оттенки вкуса можно получить, добавив, например, отварной картофель или тыкву, перетертые в пюре.
Можно также применить некоторые сорта ароматного твердого сыра, измельченные на терке.
Оригинальны кляры с молотым орехом (грецким, мускатным).

КЛЯР БЫВАЕТ СЛАДКИМ, ПРЕСНЫМ, СОЛЕНЫМ.

Искусство приготовления кляра состоит в правильной дозировке соотношения воды, муки и яиц и, особенно, в том, как смешиваются эти компоненты.

СЕКРЕТЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КЛЯРА
• Готовят кляры путем тщательного перемешивания ингредиентов (при помощи венчика, миксера или просто вилкой) до однородного состояния кляра.

• К пропорциям продуктов, из которых делается кляр, можно и нужно подходить творчески. Важен порядок соединения, а также раздельное взбивание белка и желтка:

• Тесто для кляра (без белков) лучше готовить заблаговременно — если оно простоит 1 ч при комнатной температуре, то клейковина в муке потеряет эластичность, поэтому тесто лучше пристанет и не усохнет при контакте с горячим маслом.

• Взбитые белки. Взбитые белки придают кляру легкость и пышность, их следует прибавлять в тесто перед самым жареньем и сразу ставить кастрюлю с кляром в холодную воду.

• Прибавка пива или вина. Как уже говорилось, иногда в кляр вместо воды добавляют пиво или в водку для получения хрустящей корочки.

• Во многих рецептах указывается, что кляр обязательно должен быть холодным. Потому для его приготовления использовать нужно холодные жидкости, лучше всего, прямо-таки ледяные.

• Мало того, еще и выдержать готовый кляр не менее часа в холодильнике: жидкое тесто становится более однородным и эластичным.
• Здесь важен контраст температур. Холодный кляр и хорошо разогретый фритюр. И обжаривание в хорошо разогретом масле должно быть быстрым. Потому, обжариваемый продукт должен быть уже практически готовым.

• Главным показателем кляра является его вязкость. В зависимости от приготавливаемых продуктов и желаемой толщины корочки, кляр может быть густым или жидким:
- Жидкие кляры обыкновенно более легки и хрустящи, но пропускают в обжариваемый продукт слишком много масла. Это хорошо, если продукт «суховат».
- Густые кляры – более тяжеловесны, однако, они хорошо «прилипают» к поверхности продукта и создают для него замечательную пушистую хлебную оболочку. Такой кляр хорош для сочных продуктов. Я, например, для отварной цветной капусты предпочитаю, именно такой.

• Вязкость определяют по скорости стекания его с ложки. Чтобы проверить качество кляра, возьмите большую ложку и обмакните в посуду с кляром. Если кляр равномерно покрыл ложку и не просвечивается ее поверхность, значит кляр нужной консистенции.

• В этом процессе важны два момента – сцепление кляра с кусочком того, что вы жарите и нестекаемость кляра в процессе жарки.

СУЩЕСТВУЕТ НЕБОЛЬШИЕ ХИТРОСТИ:
1. Сцепление можно улучшить, если кусочек промокнуть до того, как опускать в кляр.
2. Чтобы кляр не стекал с продуктов, нужно продукты «подсушить»: для этого кусочки уложить на доску в один слой и припудрить через сито мукой или крахмалом, лучше рисовым, очень тонким слоем и лишь потом опускать в кляр. . На вкусе это не отразится, а кляр течь будет меньше.
3. Газированная минеральная вода — это один из секретов отличного кляра. Лучше, если такая вода будет не ароматизирована. Кляр получается воздушный, румяный и не жирный — всё дело в волшебных пузырьках!
4. Количество кляра для обжаривания продуктов рассчитать не сложно. Только следует помнить, что чем суше продукты, тем меньше нужно замешивать кляра для их обжарки.
Обычное соотношение это 1:1, т.е., например 200 г кляра и 200 г кусочков овощей, фруктов, мяса и т.д.
5. Все продукты обычно жарят во фритюре, животном или растительном жире, либо их смеси. Фритюр тщательно разогревают в толстостенной посуде, а затем в него поочередно опускаются кусочки продуктов в кляре. Если масла достаточно и оно хорошо разогрето, кляр «схватится» быстро и будет прекрасно держаться.
6. Масло должно быть хорошо разогрето, проверить температуру масла можно, капнув капельку жидкого теста. Если оно сразу «затанцевало», температура подходящая.
7. Продукт, жареный в кляре лучше выкладывать на тарелку с бумажной салфеткой, чтобы салфетка забрала лишний жир.

Если у вас есть фритюрница – жарьте в ней. Но на самом деле это не обязательное условие. Можно жарить на сковородке с толстым дном и высокими стенками в большом количестве масла.
И ещё один совет: при обжарке в кляре очень важно, как стоят ёмкости. Порядок должен быть таким (справа налево): миска с подготовленным продуктом, миска с кляром, фритюр, тарелка для готового. Всё на минимальном расстоянии, чтобы совершать минимум движений и кляр не успевал стечь.

25 РЕЦЕПТОВ КЛЯРА.
Существует множество рецептов кляра и вот некоторые из них.

1. КЛАССИЧЕСКИЙ РЕЦЕПТ КЛЯРА.


Такой вид кляра позволяет сохранить натуральный вкус продукта, а корочка получается красивого золотистого цвета.
яйцо -4 шт.
пшеничная мука - 125 г,
масло растительное - 0.5 ст. л.
кипяченая вода - 0.5 стакана.
соль - по вкусу
Отделяем белки от желтков. Это очень важно при приготовлении кляра, когда белки взбиваются отдельно и добавляются в общую массу в процессе приготовления.
Белки отправляем в холодильник.
В отдельной миске соединяем желтки, масло и теплую воду, хорошо перемешиваем. Добавляем соль по вкусу ( немного)
Просеиваем муку для того, чтобы кляр получился воздушным.
В желтковую смесь всыпаем по-немногу муку и размешиваем венчиком.
Как только смесь станет однородной, нужно добавить взбитые белки.
Для этого достаем из холодильника яичные белки. Посыпаем щепоткой соли и взбиваем их миксером до воздушной пены.
Соединяем взбитые белки с тестом.
Совет: Не следует добавлять сразу всю взбитую массу в тесто,
Лучше вводить небольшими порциями, тщательно размешивая тесто
Готовый кляр охлаждаем.
Полученный кляр лучше держать в мисочке, поставленной в холодную воду.
Можно использовать не простую, а минеральную воду. Получается очень вкусно и нежно.
Для экстремалов: вместо простой воды вы можете использовать "колу" или "фанту". Первый вариант придает готовому блюду ореховый привкус, а второй - слегка цитрусовый. Во втором случае кляр будет изумительного оранжевого оттенка.

Французы изобрели кляр на ледяном светлом пиве. Светлые сорта пива предпочитаются потому, что они не дают лишней горечи. Такой кляр будет более нежным и хрустящим! Есть два способа приготовления пивного кляра – с яйцами и без них.

2. КЛЯР НА ПИВЕ (БЕЗ ЯИЦ)

Мука пшеничная - 250 гр
Пиво - 500 гр
Петрушка - по вкусу
Перец черный - по вкусу
Куркума - 3 гр
соль - по вкусу
В посуду для приготовления кляра добавляем муку, черный перец и куркуму.
Далее добавляем пиво и мелко нарезанную зелень петрушки.
Все взбиваем миксером до однородной массы.

3. КЛЯР ПИВНОЙ
125 грамм просеянной муки,
соль по вкусу,
1/8 литра светлого пива,
2 яичных желтка,
40 грамм сливочного масла,
2 яичных белка.
Для начала просеиваем муку, затем понемногу вливаем в муку тёплое светлое пиво, непрерывно помешивая до образования однородной массы. После этого добавляем к получившейся массе сливочное масло, 2 яичных белка и соль по вашему вкусу, всё тщательно перемешиваем.

4. КЛЯР ПИВНОЙ БЕЗ ЯИЦ КЛАССИЧЕСКИЙ
Такой кляр готовится очень просто в пропорции один к одному - 1 стакан муки на 1 стакан пива. Можно добавить соль и перец по вкусу.
Вначале в пиво добавьте соль и перец. Потом постепенно вмешайте муку. Тесто должно получиться не капающим, а тянущимся. Но если будет очень густо можно капнуть еще пива до нужной консистенции.

5. КЛЯР С ПИВОМ ИЛИ ВИНОМ
Этот кляр подходит для морепродуктов и рыбы
1 куриное яйцо
100 гр. Муки
Специи по вкусу
Пиво или вино до необходимой консистенции.

6. КЛЯР С ВОДКОЙ И ВИНОМ
Для различных видов мяса. Если готовится говядина или баранина, то белое вино можно заменить красным.
1 яичный желток
50-100 гр. Муки
Специи по вкусу.
20 граммов водки
Белое вино или пиво до нужной консистенции.

7. КАРТОФЕЛЬНЫЙ КЛЯР.
картофель - 3шт
яйцо - 1шт
мука - 2 ст.л.
соль - по вкусу
Три крупных клубня картофеля почистить и натереть на крупной терке. Добавить одно яйцо, две столовые ложки муки. Солло вкусу. Продукт для обжарки (например, рыбу) запанировать в картофельной «подушке», крепко прижимая кляр и обжарить с двух сторон.

8. КЛЯР ПО-КИТАЙСКИ.
яйцо - 1 шт
крахмал кукурузный - 2 ст.л.
соль - по вкусу
Смешиваем взбитое яйцо, кукурузный крахмал и соль. Продукты обмакиваем в этот кляр и на очень сильном огне быстро обжариваем. Кстати, в этом кляре очень вкусно получаются замаринованные куриные крылышки.

9. СЫРНЫЙ КЛЯР.
2-3 столовые ложки майонеза,
4 яйца,
100 г твердого сыра.
соль - по вкусу
Сыр натереть на мелкой терке. Смешать с майонезом и яйцами. Вмешать соль, перец и 4 столовые ложки муки.
Продукты в этом кляре получаются очень сытными и вкусными.

10. КЛЯР С СЫРОМ
1 куриное яйцо
1 чайная ложка сушеной зелени в порошке
100 гр белого сухого вина
1 столовая ложка тертого пармезана
соль и перец по вкусу
Мука до нужной консистенции
Сыр натереть на терке, добавить яйцо, вино, специи и соль-перец по вкусу. всё хорошо перемешать. Добавить муку до нужной консистенции.
11. КЛЯР СО СМЕТАНОЙ И СЫРОМ
2 яйца,
3 ст. ложки сметаны,
соль и сахар по вкусу,
мука - 4-6 ст. л.
Сыр натрите на мелкой тёрке Отделите белки от желтков. Белки взбейте.
Муку смешайте с желтками, посолите, добавьте сахара, сметану. Мелко натертый твердый сыр нужно ввести в массу до того, как добавите белки. И в конце – смешайте с белками. Добавлять их нужно осторожно, постоянно помешивая, чтобы не осели

Но тут есть дополнительное условие:
*Белки перед тем, как взбивать, нужно особенно тщательно охладить, лучше даже поставить в морозилку на минут пять. Только следите, чтобы они не промерзли! После этого их легче будет взбивать, и они выдержать тяжесть сыра.

12. БЕЛКОВЫЙ КЛЯР.
Самый нежный из всех предложенных.
4-5 белков.
мука - 2-3 ст.л.
вода
соль - по вкусу
Белки хорошо взбивают с солью Добавляют 2-3 столовые ложки муки и немного воды, чтобы получилась смесь, как на жидкие блины. Продукты обмакивают в эту нежность. Обжаривают. Наслаждение!

13. КЛЯР С ОРЕХАМИ:
1 куриное яйцо
50-100 гр. молотых орехов
1 чайная ложка сушеной зелени в порошке
100 гр белого сухого вина
Специи по вкусу
Мука до нужной консистенции.
Орехи (миндальные, грецкие) растереть в крошку - они обязательно должны быть довольно мелко измельчены. . Яйцо смешать с вином, подсыпать орехи, Перемешивая, подсыпать муку. Добавить специи.

14. МОЛОЧНЫЙ КЛЯР
Подходит для приготовления фруктов.
яйцо - 3 шт.,
молоко - 6 ст. л,
масло растительное - 1 ч. л,
мука пшеничная - 125 г,
сахар по вкусу.
Взбиваем миксером белки до образования белой пены. Смешиваем в емкости желтки, масло, муку и молоко. Солим по вкусу. Взбиваем смесь до однородной массы и аккуратно вливаем белки.
До введения белков можно добавить немного разрыхлителя. Это позволит кляру стать совершенно воздушным.

15. КЛЯР НА МОЛОКЕ
молоко - 400 г.
яйца - 6 шт.
растительно масло - 2 ст.л.
мука - 400 г.
Разделить желтки и белки. В теплое молоко вбиваются яичные желтки, добавляется соль, немного растительного масла, мука и замешивается негустое тесто. Затем вводят в него взбитые в крепкую пену белки и осторожно перемешивают. Этого количества кляра хватит, например, на 1,5 кг рыбного филе.

16. КЛЯР НА СМЕТАНЕ
пол стакана сахара
1стакан муки
3 яйца
пол стакана сметаны
соль по вкусу
Отделяем желтки от белков, взбиваем белки. Смешиваем желтки ,муку, сахар и сметану., солим. Соединяем постепенно взбитые белки с тестом, тщательно размешивая тесто
Можно ввести вместо сметаны - йогурт. Особенно пикантным кляр получается с фруктовым йогуртом, причем использовать такой кляр можно не только для фруктов, но и для мяса и рыбы.

17. КЛЯР НА МАЙОНЕЗЕ
Майонез 2 ст. ложки
Яйца 2-3 шт
Мука 3-4 ст. ложки
Приправы и соль - по вкусу
Разотрите яйца с майонезом, добавьте приправы, соль-перец по вкусу. Затем добавте муки до густоты сметаны

18. КЛЯР СО СЛИВКАМИ И САХАРОМ
Этот кляр очень плотный. Он позволяет полностью сохранить вкус продукта.
3 яичных желтка,
пол стакана жирных сливок,
соль, сахар,
мука – сколько войдет.
Разотрите яичные желтки с солью, смешайте со сливками. Можно добавить чуть-чуть сахара. При помешивании досыпьте муку. Консистенция должна быть как у жидкой сметаны.

19. КЛЯР НА МИНЕРАЛЬНОЙ ВОДЕ
Минеральная вода делает кляр более рыхлым, ноздреватым, воздушным.
Яйцо – 4 шт.
Мука – 1-1,5 стакана
Молоко, сливки или кефир – 0,5 стакана
Минеральная вода – 0,5 стакана
Соль, сахар, перец черный молотый – по вкусу
Для начала отделим белки от желтков.
Желтки растираем с солью и сахаром ( примерно, 1/2 ч. ложки соли и 1 ч. ложка сахара), добавляем немного черного перца ( на любителя), далее добавляем минеральную воду и молоко (или сливки, кефир). Все это тщательно перемешиваем.
Белки (предварительно охлажденные) взбиваем в густую пену миксером (2-2,5 минуты). Тонкой струйкой добавляем взбитые белки в уже почти готовую смесь.

Источник

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Схематический символ батареи

Аккумулятор преобразует химическую энергию в электрическую с помощью химической реакции. Обычно химические вещества хранятся внутри батареи. Он используется в цепи для питания других компонентов. Батарея вырабатывает электричество постоянного тока (DC) (электричество, которое течет в одном направлении и не переключается туда и обратно).

Использование электричества из розетки в здании дешевле и эффективнее, но аккумулятор может обеспечивать электричеством в районах, где нет распределения электроэнергии.Это также полезно для движущихся вещей, например электромобилей и мобильных телефонов.

Батареи могут быть первичными или вторичными. Первичная цепь выбрасывается, когда она больше не может обеспечивать электричество. Вторичный аккумулятор можно заряжать и использовать повторно.

Батарея может состоять из одной ячейки или нескольких элементов . Каждая ячейка имеет анод, катод и электролит. Электролит - это основной материал внутри батареи. Часто это кислота, к которой прикасаться опасно.Анод реагирует с электролитом с образованием электронов (это отрицательный конец или -). Катод реагирует с электролитом и забирает электроны (это положительный конец или + ). [1] Электрический ток возникает, когда провод соединяет анод с катодом, а электроны перемещаются от одного конца к другому. (Но аккумулятор может быть поврежден только проводом, соединяющим два конца, поэтому между двумя концами также необходима нагрузка .Нагрузка - это то, что замедляет электроны и обычно делает что-то полезное, например, лампочка в фонарике или электроника в калькуляторе). [2]

Батареи, подключенные параллельно - показаны на схеме и на чертеже

Электролит может быть жидким или твердым. Батарея называется аккумулятором с влажным или сухим элементом, в зависимости от типа электролита.

Химические реакции, происходящие в батарее, являются экзотермическими реакциями. Этот тип реакции вызывает тепло.Например, если вы оставите ноутбук включенным на долгое время, а затем прикоснетесь к аккумулятору, он будет теплым или горячим.

Аккумуляторная батарея заряжается путем обращения вспять химической реакции, происходящей внутри батареи. Но перезаряжаемый аккумулятор можно заряжать только определенное количество раз (время перезарядки). Даже встроенные батареи нельзя заряжать вечно. Более того, каждый раз, когда батарея заряжается, ее способность удерживать заряд немного снижается. Неперезаряжаемые батареи нельзя заряжать, так как могут вытечь различные вредные вещества, например гидроксид калия.

Элементы могут быть подключены, чтобы сделать батарею большего размера. Соединение плюса одной ячейки с минусом следующей ячейки называется соединением их последовательно . Напряжение каждой батареи складывается. Две батареи по шесть вольт, соединенные последовательно, будут составлять 12 вольт. [3]

Соединение плюса одной ячейки с плюсом другого, а минуса с минусом называется соединением их параллельно . Напряжение остается прежним, но ток складывается.Напряжение - это давление, проталкивающее электроны по проводам, оно измеряется в вольтах. Ток - это то, сколько электронов может пройти одновременно, он измеряется в амперах. Комбинация тока и напряжения - это мощность (ватты = вольт x ампер) батареи.

Батареи бывают разных форм, размеров и напряжений.

Элементы AA, AAA, C и D, включая щелочные батареи, имеют стандартные размеры и форму и имеют напряжение около 1,5 В. Напряжение ячейки зависит от используемых химикатов.Электрический заряд, который он может передать, зависит от размера ячейки, а также от химических веществ. Заряд аккумулятора обычно измеряется в ампер-часах. Поскольку напряжение остается неизменным, больший заряд означает, что более крупный элемент может подавать больше ампер или работать в течение более длительного времени.

Первая батарея была изобретена в 1800 году Алессандро Вольта. В наши дни его аккумулятор называют гальваническим. [4]

В современных небольших батареях жидкость иммобилизируется в виде пасты, и все это помещается в герметичный корпус.Из-за этого ничего не может вылиться из аккумулятора. В более крупных аккумуляторах, таких как автомобильные, все еще есть жидкость, и они не герметичны. Разновидность батареи, в которой в качестве электролита используются расплавленные соли, была изобретена во время Второй мировой войны.

  • Сухие элементы, элементы, не содержащие жидкости (или содержащие иммобилизованную жидкость, такую ​​как паста или гель) в качестве электролита
    • Первичная ячейка, ячейки, которые нельзя перезарядить
      • Щелочная батарея, «щелочная», не перезаряжаемая
      • Батарея ртутная, неперезаряжаемая
      • Аккумулятор Leclanche, сверхтяжелый, не перезаряжаемый
      • Литиевая батарея, неперезаряжаемая, «таблетка»
      • Батарея из оксида серебра, неперезаряжаемая, батарейка для часов
      • Вольтаическая свая, первая батарея Аллесандро Вольтаса
    • Вторичный элемент, элементы, которые можно заряжать
  • Влажные элементы, элементы, содержащие жидкость в качестве электролита
  • Топливный элемент, перезаряжаемый за счет добавления топлива

Топливные элементы и солнечные элементы не являются батареями, потому что они не накапливают энергию внутри себя.

Конденсатор не является батареей, потому что он не накапливает энергию в химической реакции. Конденсатор может накапливать электричество и производить электричество намного быстрее, чем батарея, но обычно он стоит слишком дорого, чтобы сделать его настолько большим, насколько может быть батарея. Ученые и инженеры-химики работают над улучшением конденсаторов и аккумуляторов для электромобилей.

Небольшие электрические генераторы, управляемые руками и ногами, могут обеспечивать питание небольших электрических устройств. Радиоприемники с часовым механизмом, заводные фонари и аналогичные устройства также имеют заводную пружину для хранения механической энергии.

.

Преимущества и ограничения различных типов батарей

Нас часто озадачивают объявления о новых батареях, которые, как говорят, обладают очень высокой плотностью энергии, обеспечивают 1000 циклов заряда / разряда и тонкие как бумага. Они настоящие? Возможно - но не в одном аккумуляторе. Хотя один тип батарей может быть рассчитан на небольшой размер и длительную работу, этот аккумулятор не прослужит долго и преждевременно изнашивается. Другой аккумулятор может быть рассчитан на долгий срок службы, но его размер большой и громоздкий.Третья батарея может обеспечить все желаемые характеристики, но цена будет слишком высокой для коммерческого использования.

Производители аккумуляторов хорошо осведомлены о потребностях клиентов и в ответ предлагают пакеты, которые лучше всего подходят для конкретных приложений. Индустрия мобильных телефонов - пример умной адаптации. Акцент делается на небольшие размеры, высокую удельную энергию и невысокую цену. На втором месте - долголетие.

Надпись NiMH на батарейном блоке не гарантирует автоматически высокую плотность энергии.Призматический никель-металлогидридный аккумулятор для мобильного телефона, например, имеет тонкую форму. Такой пакет обеспечивает плотность энергии около 60 Втч / кг, а количество циклов составляет около 300. Для сравнения, цилиндрический NiMH обеспечивает плотность энергии 80 Втч / кг и выше. Тем не менее, количество циклов этой батареи от умеренного до низкого. Высокопрочные NiMH аккумуляторы, выдерживающие 1000 разрядов, обычно упаковываются в громоздкие цилиндрические элементы. Плотность энергии этих элементов составляет скромные 70 Втч / кг.

Компромиссы существуют и в отношении литиевых батарей.Литий-ионные блоки производятся для оборонных приложений, плотность энергии которых намного превышает их коммерческий эквивалент. К сожалению, эти литий-ионные батареи сверхвысокой емкости считаются небезопасными в руках населения, а высокая цена делает их недоступными для коммерческого рынка.

В этой статье мы рассмотрим преимущества и ограничения серийного аккумулятора. Так называемые чудо-батареи, которые просто живут в контролируемой среде, исключаются. Мы тщательно изучаем батареи не только с точки зрения плотности энергии, но и с точки зрения долговечности, характеристик нагрузки, требований к техническому обслуживанию, саморазряда и эксплуатационных расходов.Поскольку никель-кадмиевые батареи остаются стандартом, с которым сравниваются другие батареи, мы сравниваем альтернативные химические составы с этим классическим типом батарей.

Никель-кадмий (NiCd) - зрелый и хорошо изученный, но с относительно низкой плотностью энергии. NiCd используется там, где важны долгий срок службы, высокая скорость разряда и экономичная цена. Основные области применения - двусторонняя радиосвязь, биомедицинское оборудование, профессиональные видеокамеры и электроинструменты. NiCd содержит токсичные металлы и не наносит вреда окружающей среде.

Никель-металлогидрид (NiMH) - имеет более высокую удельную энергию по сравнению с NiCd за счет сокращения срока службы. NiMH не содержит токсичных металлов. Приложения включают мобильные телефоны и портативные компьютеры.

Свинцово-кислотный - наиболее экономичный для мощных систем, где вес не имеет значения. Свинцово-кислотные батареи являются предпочтительным выбором для больничного оборудования, инвалидных колясок, аварийного освещения и систем ИБП.

Lithium Ion (Li ‑ ion) - самая быстрорастущая аккумуляторная система.Литий-ионный используется там, где первостепенное значение имеют высокая плотность энергии и легкий вес. Технология хрупкая, и для обеспечения безопасности требуется схема защиты. Приложения включают портативные компьютеры и сотовые телефоны.

Литий-ионный полимер (литий-ионный полимер) - предлагает атрибуты литий-ионного аккумулятора в сверхтонкой геометрии и упрощенной упаковке. Основное применение - мобильные телефоны.

На рисунке 1 сравниваются характеристики шести наиболее часто используемых систем с перезаряжаемыми батареями с точки зрения плотности энергии, срока службы, требований к упражнениям и стоимости.Цифры основаны на средних номиналах имеющихся в продаже батарей на момент публикации.

никель-кадмиевый NiMH Свинцово-кислотный Литий-ионный Литий-ионный полимерный Многоразовые
Щелочные
Гравиметрическая плотность энергии (Втч / кг) 45-80 60-120 30-50 110-160 100–130 80 (начальная)
Внутреннее сопротивление
(включая периферийные цепи) в мОм 		От 100 до 200 1
6 В, упаковка 		От 200 до 300 1
6 В, упаковка 		<100 1
12В в упаковке 		150 по 250 1
7.2V упаковка 		От 200 до 300 1
Пакет 7,2 В 		200 до 2000 1
6 В, упаковка
.

Как работают батареи? | Живая наука

Батарейки везде. Современный мир зависит от этих портативных источников энергии, которые можно найти во всем: от мобильных устройств до слуховых аппаратов и автомобилей.

Но, несмотря на то, что они широко используются в повседневной жизни людей, батареям часто не уделяют должного внимания. Подумайте об этом: вы действительно знаете, как работает аккумулятор? Не могли бы вы объяснить это кому-нибудь другому?

Вот краткое изложение научных данных об источниках энергии для смартфонов, электромобилей, кардиостимуляторов и многого другого.[Тест: электрические и газовые автомобили]

Анатомия аккумулятора

Большинство аккумуляторов состоят из трех основных частей: электродов, электролита и сепаратора, по словам Энн Мари Састри, соучредителя и генерального директора Sakti3, базирующейся в Мичигане. запуск аккумуляторных технологий.

В каждой батарее по два электрода. Оба изготовлены из токопроводящих материалов, но выполняют разные функции. Один электрод, известный как катод, подключается к положительному концу батареи и является местом, где электрический ток выходит (или электроны входят) в батарею во время разряда, то есть когда батарея используется для питания чего-либо.Другой электрод, известный как анод, подключается к отрицательному полюсу батареи и является местом, где электрический ток входит (или электроны покидают) батарею во время разряда.

Между этими электродами, а также внутри них находится электролит. Это жидкое или гелеобразное вещество, содержащее электрически заряженные частицы или ионы. Ионы соединяются с материалами, из которых состоят электроды, производя химические реакции, которые позволяют батарее генерировать электрический ток.[Взгляд изнутри на работу батарей (инфографика)]

Типичные батареи питаются за счет химической реакции. [См. Полную инфографику] (Изображение предоставлено Карлом Тейтом, художником по инфографике)

Последняя часть батареи, разделитель, довольно проста. Роль сепаратора состоит в том, чтобы удерживать анод и катод отдельно друг от друга внутри батареи. По словам Састри, без разделителя два электрода соприкоснутся, что приведет к короткому замыканию и нарушению нормальной работы батареи.

Как это работает

Чтобы представить себе, как работает батарейка, представьте, как вы вставляете щелочные батарейки, такие как двойные AA, в фонарик. Когда вы вставляете эти батарейки в фонарик, а затем включаете его, на самом деле вы замыкаете цепь. Химическая энергия, накопленная в батарее, преобразуется в электрическую, которая выходит из батареи в основание лампы фонарика, заставляя ее загораться. Затем электрический ток снова входит в батарею, но на противоположном конце от того места, где он выходил изначально.

Все части батареи работают вместе, чтобы фонарик загорался. Электроды в батарее содержат атомы определенных проводящих материалов. Например, в щелочной батарее анод обычно изготавливается из цинка, а диоксид марганца действует как катод. Электролит между электродами и внутри них содержит ионы. Когда эти ионы встречаются с атомами электродов, между ионами и атомами электродов происходят определенные электрохимические реакции.

Серия химических реакций, протекающих в электродах, известна как окислительно-восстановительные (окислительно-восстановительные) реакции.В батарее катод известен как окислитель, потому что он принимает электроны от анода. Анод известен как восстановитель, потому что он теряет электроны.

В конечном итоге эти реакции приводят к потоку ионов между анодом и катодом, а также к освобождению электронов от атомов электрода, - сказал Састри.

Эти свободные электроны собираются внутри анода (нижняя плоская часть щелочной батареи). В результате два электрода имеют разные заряды: анод становится отрицательно заряженным, когда высвобождаются электроны, а катод становится положительно заряженным, поскольку электроны (которые заряжены отрицательно) поглощаются.Эта разница в заряде заставляет электроны двигаться к положительно заряженному катоду. Однако у них нет возможности попасть внутрь батареи, потому что разделитель не позволяет им сделать это.

Когда вы щелкаете выключателем на фонарике, все меняется. У электронов теперь есть путь к катоду. Но сначала они должны пройти через основание лампы фонарика. Схема замыкается, когда электрический ток повторно входит в батарею через верхнюю часть батареи у катода.

Перезаряжаемые и неперезаряжаемые

Для первичных батарей, например, в фонарике, реакции, питающие батарею, в конечном итоге прекратятся, а это означает, что электроны, которые обеспечивают батарею ее зарядом, больше не будут создавать электрический ток. Когда это происходит, аккумулятор разряжен или «мертв», - сказал Састри.

Вы должны выбросить такие батареи, потому что электрохимические процессы, которые заставили батарею производить энергию, не могут быть обращены вспять, объяснил Састри.Однако электрохимические процессы, происходящие во вторичных или перезаряжаемых батареях, могут быть обращены вспять путем подачи электроэнергии в батарею. Например, это происходит, когда вы подключаете аккумулятор мобильного телефона к зарядному устройству, подключенному к источнику питания.

Некоторые из наиболее распространенных используемых сегодня вторичных батарей - это литий-ионные (литий-ионные) батареи, от которых питается большинство бытовых электронных устройств. Эти батареи обычно содержат угольный анод, катод из диоксида лития-кобальта и электролит, содержащий соль лития в органическом растворителе.Другие аккумуляторные батареи включают никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлогидридные (NiMH) батареи, которые можно использовать в таких вещах, как электромобили и аккумуляторные электроинструменты. Свинцово-кислотные (Pb-кислотные) батареи обычно используются в автомобилях и других транспортных средствах для запуска, освещения и зажигания.

Все эти аккумуляторные батареи работают по одному и тому же принципу, сказал Састри: когда вы подключаете батарею к источнику питания, поток электронов меняет направление, и анод и катод возвращаются в свое исходное состояние.[10 лучших подрывных технологий]

Battery lingo

Хотя все батареи работают более или менее одинаково, разные типы батарей имеют разные характеристики. Вот несколько терминов, которые часто встречаются при любом обсуждении батарей:

Напряжение : Когда дело доходит до батарей, напряжение - также известное как номинальное напряжение ячейки - описывает величину электрической силы или давления, при которой свободные электроны - переходите от положительного полюса батареи к отрицательному, - пояснил Састри.В батареях с более низким напряжением ток выходит из батареи медленнее (с меньшей электрической силой), чем в батареях с более высоким напряжением (с большей электрической силой). Батареи в фонарике обычно имеют напряжение 1,5 В. Однако, если в фонарике используются две батареи последовательно, эти батареи или элементы имеют общее напряжение 3 вольта.

Свинцово-кислотные батареи, подобные тем, которые используются в большинстве неэлектрических автомобилей, обычно имеют напряжение 2,0 вольт. Но обычно в автомобильном аккумуляторе последовательно соединено шесть таких ячеек, поэтому вы, вероятно, слышали, что такие батареи называются 12-вольтовыми батареями.

Литий-кобальтооксидные батареи - наиболее распространенный тип литий-ионных батарей, используемых в бытовой электронике, - имеют номинальное напряжение около 3,7 вольт, сказал Састри.

Ампер : Ампер или ампер - это мера электрического тока или количества электронов, которые проходят через цепь в течение определенного периода времени.

Емкость : Емкость, или емкость элемента, измеряется в ампер-часах, то есть количество часов, в течение которых батарея может подавать определенное количество электрического тока, прежде чем ее напряжение упадет ниже определенного порога, согласно сообщению Райса. Кафедра электротехники и вычислительной техники университета.

9-вольтовая щелочная батарея, используемая в портативных радиоприемниках, рассчитана на 1 ампер-час, что означает, что эта батарея может непрерывно подавать один ампер тока в течение 1 часа, прежде чем она достигнет порогового значения напряжения и будет считаться разряженной.

Плотность мощности : Плотность мощности описывает количество энергии, которое батарея может выдать на единицу веса, сказал Састри. По словам Састри, для электромобилей важна плотность мощности, потому что она показывает, насколько быстро автомобиль может разогнаться от 0 до 60 миль в час (97 км / ч).Инженеры постоянно пытаются найти способы уменьшить размеры батарей без снижения их удельной мощности.

Плотность энергии : Плотность энергии описывает, сколько энергии способна отдать батарея, деленное на объем или массу батареи, сказал Састри. Это число соответствует вещам, которые имеют большое влияние на пользователей, например, сколько времени вам нужно пройти, прежде чем зарядить мобильный телефон, или как далеко вы можете проехать на электромобиле, прежде чем остановиться, чтобы подключить его.

Follow Elizabeth Palermo @ techEpalermo .Следуйте за Live Science @livescience , Facebook и Google+ .

Дополнительные ресурсы

.

Информация о свинцовых батареях - Battery University

Узнайте о различиях внутри семейства свинцово-кислотных и выясните, в чем их недостатки и плюсы.

Свинцово-кислотная батарея, изобретенная французским врачом Гастоном Планте в 1859 году, стала первой аккумуляторной батареей для коммерческого использования. Несмотря на преклонный возраст, химический состав свинца по-прежнему широко используется сегодня. Для его популярности есть веские причины; Свинцово-кислотная смесь надежна и недорога по цене за ватт.Есть несколько других аккумуляторов, которые поставляют большую часть энергии так же дешево, как свинцово-кислотные, и это делает их экономичными для автомобилей, гольф-каров, вилочных погрузчиков, морских источников и источников бесперебойного питания (ИБП).

Сетка свинцово-кислотного аккумулятора изготовлена ​​из свинцового сплава. Чистый свинец слишком мягкий и не поддерживает сам себя, поэтому добавляются небольшие количества других металлов, чтобы получить механическую прочность и улучшить электрические свойства. Самые распространенные добавки - сурьма, кальций, олово и селен.Эти батареи часто называют «свинцово-сурьмянистыми» и «свинцово-кальциевыми».

Добавление сурьмы и олова улучшает глубокую цикличность, но это увеличивает потребление воды и обостряет необходимость выравнивания. Кальций снижает саморазряд, но положительная свинцово-кальциевая пластина имеет побочный эффект роста из-за окисления сетки при избыточном заряде. В современных свинцово-кислотных аккумуляторах также используются легирующие добавки, такие как селен, кадмий, олово и мышьяк, для снижения содержания сурьмы и кальция.

Свинцовая кислота тяжелая и менее долговечна, чем системы на основе никеля и лития при глубоком цикле.Полная разрядка вызывает напряжение, и каждый цикл разрядки / зарядки навсегда лишает аккумулятор небольшой емкости. Эти потери невелики, пока батарея находится в хорошем рабочем состоянии, но затухание увеличивается, когда производительность падает до половины номинальной емкости. Эта характеристика износа применима ко всем батареям в разной степени.

В зависимости от глубины разряда свинцово-кислотный аккумулятор для приложений глубокого цикла обеспечивает от 200 до 300 циклов разряда / заряда. Основными причинами его относительно короткого срока службы являются коррозия сетки на положительном электроде, истощение активного материала и расширение положительных пластин.Это явление старения ускоряется при повышенных рабочих температурах и при больших токах разряда. (См. BU-804: Как продлить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов)

Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов проста, но необходимо соблюдать правильные пределы напряжения. Выбор низкого предела напряжения защищает аккумулятор, но это снижает производительность и вызывает накопление сульфатации на отрицательной пластине. Предел высокого напряжения улучшает характеристики, но вызывает коррозию сети на положительной пластине. Хотя сульфатирование можно обратить вспять, если вовремя отремонтировать, коррозия необратима.(См. BU-403: Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов.)

Свинцово-кислотные аккумуляторы не подходят для быстрой зарядки, и для большинства типов полная зарядка занимает 14–16 часов. Аккумулятор всегда должен храниться полностью заряженным. Низкий заряд вызывает сульфатирование - состояние, которое снижает производительность аккумулятора. Добавление углерода на отрицательный электрод уменьшает эту проблему, но снижает удельную энергию. (См. BU-202: Новые свинцово-кислотные системы.)

Свинцово-кислотный аккумулятор имеет средний срок службы, но он не зависит от памяти, как системы на основе никеля, и сохраняет заряд лучше, чем аккумуляторные батареи.В то время как NiCd теряет примерно

ед.

Смотрите также