Что за батарейка excel

Если вы ищете самое эффективное. excel щелочные батареи 1,5 v, исследуйте Alibaba.com, чтобы найти интересную коллекцию, которая удовлетворит ваши потребности. Эти. excel щелочные батареи 1,5 v содержат образцовые черты, которые делают их наиболее логичным и практичным выбором в своей категории. Разнообразие в этом выборе учитывает спецификации для разных пользователей, так что вы всегда найдете идеальный вариант. excel щелочные батареи 1,5 v для вашего устройства.

. excel щелочные батареи 1,5 v имеют небольшой размер, что обеспечивает идеальную мобильность и удобство использования. Они разработаны так, чтобы иметь оптимальные формы и размеры, чтобы они идеально вписывались в устройства, для питания которых они предназначены. Файл. excel щелочные батареи 1,5 v не разряжаются даже после длительного хранения, что обеспечивает долгий срок хранения. Файл. excel щелочные батареи 1,5 v удерживают и хранят идеальное количество заряда, необходимое для поддержания питания различных устройств.

Благодаря новым технологиям эти. excel щелочные батареи 1,5 v на Alibaba.com предлагает расширенные функции для большего удобства и эффективности. Файл. excel щелочные батареи 1,5 v более безопасны для окружающей среды, поскольку их материалы легко разлагаются биологически и легко разлагаются. Файл. excel щелочные батареи 1,5 v соблюдают все нормативные требования и меры контроля качества. Соответственно, они безопасны и никогда не подлежат отзыву со стороны государственных или промышленных предприятий. Их превосходное качество подтверждается и многочисленными положительными отзывами пользователей.

Почувствуйте вкус этих замечательных характерных качеств уже сегодня. Просмотрите Alibaba.com и просмотрите множество интересных материалов. excel щелочные батареи 1,5 v, выбирая наиболее подходящее. Их качество и эффективность покажут вам, почему они стоят каждой монеты, которую вы на них потратите.

Все элементы питания отличаются по диаметру, высоте, напряжению и ёмкости, а также химическим составом. Эти параметры можно определить по названию батарейки. К сожалению, разные производители батареек используют разную маркировку. Поэтому ниже, размещены таблицы сравнения маркировки батареек в зависимости от производителя и, заодно и их технические характеристики.

Обозначение Тип батареи Напряжение
PR Воздушно-цинковый элемент 1,4 В
LR Щелочной элемент 1,5 В
SR Серебряно-цинковый элемент 1,55 В
CR Литиевый элемент 3 В

Серебряно-цинковые

(часто используются в наручных часах, рассчитаны на 2 — 4 года эксплуатации)

  • LD — для электроприборов с низким и равномерным энергопотреблением.
  • HD — для электроприборов с высоким и неравномерным энергопотреблением.
  • MD — для любых режимов.
Производители Технические параметры

Renata, Varta, Duracell Maxell, Panasonic, Sony, Toshiba Seiko Ray-o-vac МЭК-Код Диаметр, мм Высота, мм Тип Ёмкость (в среднем), (мАч)
303 SR44SW SB-A9 11,6 5,4 LD 175
357 SR44W SB-B9 RW42 SR44 11,6 5,4 HD 170
301 SR43SW SB-A8 RW34 11,6 4,2 LD 130
386 SR43W SB-B8 SR43 11,6 4,2 HD 130
344 SR1136SW RW36 SR43 11,6 3,6 LD 105
350 11,6 3,6 HD 105
390 SR1130SW SB-AU RW39 SR54 11,6 3 LD 60
389 SR1130W SB-BU 11,6 3 HD 80
381 SR1120SW SBAS-DS RW30 11,6 2,1 LD 50
391 SR1120W SB-BS/ES 11,6 2,1 HD 50
366 SR1116SW RW318 11,5 1,65 LD 47
394 SR936SW SB-A4 RW33 SR45 9,5 3,6 LD 84
380 SR936W 9,5 3,6 HD 82
395 SR927SW SBAP-DP RW313 9,5 2,7 LD 55
399 SR927W SB-BP/EP SR57 9,5 2,7 HD 53
371 SR920SW SB-AN RW315 SR69 9,5 2,1 LD 40
370 SR920W SB-BN SR69 9,5 2,1 HD 40
373 SR916SW SBAJ-DJ RW317 9,5 1,65 LD 29
309 SR754SW RW38 7,9 5,4 LD 80
393 SR754W SB-B3 7,9 5,4 HD 80
384 SR41SW SBA1-D1 RW37 SR41 7,9 3,6 LD 45
392 SR41W SB-B1 RW47 SR41 7,9 3,6 HD 45
329 SR730SW RW300 7,9 3,1 LD 37
397 SR726SW SB-AL RW311 7,9 2,6 LD 32
396 SR726W SB-BL 7,9 2,6 HD 32
362 SR721SW SB-AK/DK RW310 SR58 7,9 2,1 LD 23
SR721W SB-BK/EK SR721W 7,9 2,1 HD
315 SR716SW SB-AT RW316 7,9 1,65 LD 23
341 SR714SW 7,9 1,45 LD 15
346 SR712SW SB-DH 7,9 1,3 LD 10
377 SR626SW SB-AW RW329 SR626 6,8 2,6 LD 28
376 SR626W 6,8 2,6 HD 27
364 SR621SW SBAG-DG RW320 SR60 6,8 2,15 LD 20
363 SR621W 6,8 2,15 HD 20
321 SR616SW SBAF/DF RW321 6,8 1,65 LD 14.5
339 SR614SW 6,8 1,45 LD 11
333 6,8 1,05 LD 7
319 SR527SW SBAE/DE RW328 5,8 2,7 LD 21
379 SR521SW SBAC-DC RW327 5,8 2,15 LD 16
317 SR516SW SB-AR RW326 5,8 1,65 LD 10.5
335 SR512SW SB-AB 5,8 1,25 LD 6
337 SR416SW 4,8 1,65 LD 8

* — Для параметра «Ёмкость» указаны средние значения (мАч) от разных производитей.

Марганцево-щелочные элементы

(часто используются в дешёвых наручных часах, детских музыкальных книжках, светодиодных фонариках, калькуляторах и иногда в слуховых аппаратах)

Производители Параметры
Renata Varta Seiko, SmartBuy, Videx Rayovac Camelion, Hyundai GP МЭК-код диаметр, мм высота, мм Ёмкость (в среднем), (мАч)
LR1154 V13GA AG13 G13 GP76A LR44 11,6 5,4 110
LR1142 V12GA AG12 RW84 G12 GP86A LR43 11,6 4,2 70
LR1130 V10GA AG10 RW49 G10 GP89A LR54 11,6 3,1 44
LR1120 V8GA AG8 RW40 G8 GP91A LR55 11,6 2,1 24
LR936 V9GA AG9 G9 GP94A LR45 9,5 3,6 50
LR926 V7GA AG7 G7 LR57 9,5 2,6 34
LR920 V6GA AG6 G6 GP71A LR69 9,5 2,1 30
LR754 V5GA AG5 G5 GP93A LR48 7,9 5,4 53
LR736 V3GA AG3 G3 LR41 7,9 3,6 24
LR726 AG2 G2 LR59 7,9 2,6 25
LR721 AG11 G11 GP62A LR58 7,9 2,15 21
LR626 V4GA AG4 G4 LR66 6,8 2,6 12
LR621 V1GA AG1 G1 LR60 6,8 2,15 8
LR521 AG0 G0 LR63 5,8 2,15 9

Воздушно-цинковые элементы

(часто используются в слуховых аппаратах)

Renata Varta Rayovac диаметр, мм высота, мм МЭК-код емкость (в среднем)
ZA675 V675A DA675 11,6 5,4 PR44 620
ZA13 V13A DA13 7,9 5,4 PR48 255
ZA312 V312A DA312 7,9 3,6 PR41 130
ZA10 V10 DA230 5,9 3,6 PR70 75

Литиевые батарейки (CR)

Очень широкий спектр их использования. Чаще всего в напольных весах, глюкометрах, в брелках от автосигнализациий, пультах управления электроприборами, наручных часах со сложными функциями, подсветкой или длительным сроком эксплуатации (до 10 лет). В наименовании этих элементов питания цыфры указывают на их размер. Например 2032 означает 20мм в диаметре и 3,2мм толщиной.

Обозначение Размер (мм) Напряжение (В) Ёмкость (мА/час) Рабочий ток (мА)
CR927 9.5 х 2.7 3 30 0,1
CR1025 10 х 2.5 3 30 0,1
CR1216 12.5 х 1.6 3 25 0,1
CR1220 12.5 х 2.0 3 35 1,5
CR1225 12.5 х 2.5 3 50 0,2
CR1616 16 х 1.6 3 50 2
CR1620 16 х 2.0 3 60 1,5
CR1632 16 х 3.2 3 120 2
CR2016 20 х 1.6 3 70 1,8
CR2025 20 х 2.5 3 140 1,8
CR2032 * 20 х 3.2 3 210 — 220 1,8 — 3
CR2330 23 х 3.0 3 250 3
CR2354 23 х 5.4 3 530 3
CR2430 24.5 х 3.0 3 270 3
CR2450 24.5 х 5.0 3 550 3

* Параметры ёмкости и тока могут отличаться в зависимости от производителя. В качестве примера взяты замеры двух батареей CR2032 от разных производителей.

* В CR2450 стоит обратить внимание на форму окружности (торца батарейки). Есть различия в зависимости от фирмы производителя.

В нашем магазине, вы можете приобрести часовые батарейки таких производителей как Renata, Maxell, GP различных типов. Смотрите соответствующие разделы каталога.

Интересные факты о часах и батарейках

Как выбрать часы
Как выбрать часы
Ремонт часов
Ремонт часов
Замена батареек
Замена батареек
Водонепроницаемость часов
Защита от воды

Другие статьи по теме: Что такое батарейка

Для работы проектов iXBT.com нужны файлы cookie и сервисы аналитики.
Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей
Политикой в отношении файлов cookie

Для сравнения я выбрал 5 типов батареек. Все щелочные, средней ценовой категории, от 168 до 248 рублей за 4 штуки. Большинство образцов было приобретено на озоне. У всех срок годности не истек, упаковка не вскрыта, так что тестирование будет справедливым насколько это возможно.

Содержание

  • Какие батарейки участвуют в тесте
    • Duracell Professional
    • GP Super Alkaline
    • Kodak Super Heavy Duty
    • Varta Longlife
    • Фотон X
  • Размер, вес, ЭДС.
  • Разряд низким током
  • Разряд высоким током.
  • Низкотемпературный
    тест.
  • Цена
  • Итоговая таблица
  • Выводы

Упаковка аккуратная. Печать качественная.

Указано, что батарейки произведены
в Бельгии. Все это внушает доверие. Сверху на упаковке крупная надпись
«работает до 15 раз дольше». Разумеется, со звездочкой. Под звездочкой
оговаривается, что «по сравнению с солевой батарейкой АА лидирующего бренда» и
еще написано, что реальные результаты могут варьироваться. Но реклама бренда
делает свое дело, кролик у них симпатичный. Все это, и Бельгия в особенности,
пока делает Дураселл моим фаворитом. Цена 208 рублей.

Упаковка довольно прочная, поддалась не сразу, а когда все-таки
разорвалась – то сразу на две половинки. Не самый удобный вариант, но может
быть это у меня кривые руки.

 «Неиссякаемая энергия для приборов
повседневного применения», как гласит слоган на картоне. Производятся в Китае,
срок службы 10 лет. Перфорация на упаковке намекает на способ вскрытия – как у
немецкого квадратного шоколада.

Блистер вскрывается предсказуемо, с
необходимым и достаточным усилием, так что по удобству упаковки GP пожалуй
выиграл у Duracell. Но
у GP в упаковке присутствует пластик, а у Duracell она полностью картонная, что
лучше для экологии.

В итоге, паритет. Цена за 4 штуки
189 рублей, но на упаковке значится, что платим мы только за три батарейки, а
четвертую нам великодушно дарят. Спасибо.

У Кодака самая бедненькая упаковка,
4 батарейки просто затянуты в пленку. При изучении этикетки меня ждало
некоторое разочарование. Дело в том, что батарейки оказались цинковые! Иными
словами, солевые, самые дешевые в производстве.

Как же так, может быть я что-то
напутал при покупке? На странице товара вообще указано что они Li-ion. Ну что
же, цена у них конечно пониже конкурентов (168 рублей), но совершенно не
«солевая». Так что оставим их в сравнении и будем по ним определять насколько
щелочная технология отличается от солевой.

Пленку лучше надорвать чем-то острым, а дальше само пойдет. Распаковка проблем не вызвала.
Долгая жизнь. Сделано в Германии, даже штрихкод немецкий. Упаковка аналогична GP, с применением пластика.

Срок хранения до декабря 2031 года.
Перфорация на картоне позволяет вскрыть нужное количество батареек. Варта мне
обошлась на рубль дешевле Duracell – 207 рублей. Вскрытие проблем не вызвало.

Х – это видимо «икс», а не «ха». Отечественный бренд, хоть изготавливается в Китае.

На обороте упаковки красивая схема
батарейки с указанием преимуществ этих батареек – некоей «технологии SCM», «улучшенной структуры
цинка» и какой-то особенно крутой уплотнительной прокладки. Тест покажет,
маркетинговые ли это фишки или действительно что-то новое в батарейкостроении

Против Фотона играет его цена. Она
самая высокая среди конкурсантов – 248 рублей. Упаковка аналогична Дураселлу,
полностью картонная. Это плюс. Отрывная лента на обратной стороне делает
вскрытие простым и даже, я бы сказал, приятным. Но высвободить из упаковки
можно только все батарейки разом – это минус.

По итогам первого
знакомства появился первый аутсайдер – Kodak. По сути, в наш тест он затесался
случайно. Остальные конкурсанты более-менее равноценны по внешнему виду и
упаковке.

Батарейки слегка отличаются по размерам и весу.

Самые крупные – Duracell и Фотон. Но их размеры укладываются в нормативы, поэтому
проблем с установкой не возникнет. Самая миниатюрная батарейка – Kodak. Она
почти на полмиллиметра тоньше и короче лидеров.

Вес у всех батареек, за исключением Кодак, тоже примерно
одинаков – от 21 до 24 граммов. Кодак почти вдвое легче – 12,8 г.

Я привожу только фотографии с максимальными и минимальными
значениями. Остальные фото однообразны, они бы перегружали изложение. Да и
множество цифр неудобно удерживать в памяти, так что в конце обзора я приведу
сводную таблицу всех характеристик.

Третий параметр – ЭДС. Его часто
переоценивают, считая, высокое напряжение на контактах батареи гарантирует ее
длительную работу. Это не всегда так. Особенно, если батарейке придется
трудиться с мощной нагрузкой. Внутреннее сопротивление негодной батарейки
мгновенно просадит напряжение до нуля, как только нагрузка будет подключена.
Но, учитывая, что у нас все батарейки новые и свежие, ЭДС может лишний раз
подтвердить, что нам не попался брак.

Все измеренные значения плюс-минус совпали – 1,6 В.

Для тестирования я использовал устройство для заряда и
разряда аккумуляторов Imax B6 mini в режиме разряда никель-кадмиевых аккумуляторов. Вот
так выглядит тестовый стенд:

В качестве нижнего порога я задал напряжение 0,8 В. В
области низких напряжений график разряда должен спадать достаточно быстро.
Поэтому если устройство пользователя отключается при более высоком напряжении,
«лишних» миллиампер-часов наш тест намеряет немного, но так у нас будет гарантия,
что мы во время теста выжали из батарейки всю возможную емкость.

Первый тест имитирует работу батарейки в устройствах со
средним потреблением. Небольших фонариках, детских музыкальных игрушках и т.п.
Конечно же, многие батарейки эксплуатируются с еще меньшими токами, в пультах
дистанционного управления и часах. Но проводить многомесячные тесты у меня нет
возможности, так что за малый ток я принял 200 мА.

Duracell выдержала почти 8 часов
разряда и отдала 1554 мАч.

Значительно лучше дела обстояли у GP – 10 часов 45 минут и емкость 2094 мАч.

Кодак
предсказуемо отстает, но интрига насколько сильно. В 3-4 раза! 2,5 часа и
емкость 492 мАч

Varta немного
обогнала GP с результатом почти 11 часов и емкостью 2122 мАч.

Но самым емким неожиданно оказался Фотон X. Он разряжался почти 12 часов и
отдал 2286 мАч.

В этой номинации он победитель.

Всякие штучки с моторчиками, сложная электроника, яркие
фонари и прочие потребители могут предъявить к батарейкам более высокие
требования. Для проверки насколько подопытные батарейки смогут им отвечать, я
выбрал ток в 1А. Это достаточно серьезный ток для батарейки. Сказать по правде,
при таких токах надо уже брать аккумуляторы. NiMH аккумуляторы лучше приспособлены к
большим токам, да и на батарейках можно разориться, если то и дело разряжать их
целым ампером. Но тест есть тест, так что пробуем.

Duracell разряжался 25 минут и успел
отдать 427 мАч.

Обратите внимание, как просело напряжение сразу после старта
разряда. Почти до 1,2 В. Сказывается внутреннее сопротивление батареи.

GP показал
результат еще ниже.

У этой батарейки и просадка напряжения сильнее, и емкость
оказалась 333 мАч. 20 минут работы до полного исчерпания.

Kodak предсказуемо сдулся за 97
секунд, выдав 26 мАч. Такой режим – просто издевательство над скромной
солевой батарейкой. Амперные токи – не ее стихия.

Varta выдержала
почти 43 минуты. Ее результат – 714 мАч.

Фотон снова
удивил. По отдаче большого тока приоритет опять за ним. 53 минуты и
883 мАч. И просадка напряжения самая низкая из всех испытуемых.

Похоже, его технологии действительно работают.

Этот режим для щелочных батареек противопоказан. При
снижении температуры емкость страдает самым драматическим образом. Для таких
работ больше подходят литиевые батарейки (не путать с литиевыми
аккумуляторами). Да, детскую игрушку никто не потащит работать на мороз. Но
жизнь – непредсказуемая штука. И иногда батарейкам приходится работать при
минусовых температурах. Часто – именно в таких случаях они критически нужны.
Фонарь зимой в ночи может спасти кому-то жизнь.

Я подкрутил регулятор морозилки, чтоб морозец был ядренее. Присоединил
к держателю батарейки термометр. Уложил все в морозилку и терпеливо стал ждать
понижения температуры батарейки до минус 20 градусов.

На это ушло часа два-три.

Испытуемый ток снова сделал 200 мА, так будет
интереснее отследить снижение емкости при снижении температуры на 45-50
градусов — от комнатной до минус 20 °C.

Duracell продержался 52 минуты и отдал 172 мАч. Почти час светил
бы фонарик. За это время можно пройти пару километров по тайге. Хорошо эти или
плохо? Пока непонятно, отправляем в морозилку GP.

GP питал потребителя более полутора часов – 94 минуты. Успел
отдать 307 мАч. Разница в полтора раза – это серьезно.

Kodak после
охлаждения практически перестал быть батарейкой. 288 секунд, 16 мАч.
Прости, маленькая солевая батарейка, отважно сразившаяся с щелочными монстрами,
сегодня не твой день.

Varta.
Германское качество показало себя с лучшей стороны. 117 минут, почти два часа.
385 мАч. Теперь понятно, что это очень хороший результат, более чем вдвое
лучше, чем Duracell. За два часа можно многое успеть на лютом морозе, Варта –
хорошая батарейка. Мое внимание привлек график разряда. В самом конце, когда
напряжение уже опустилось ниже 1 вольта, начались странные всплески напряжения.
Они отдаляли автоматическое отключение разряда, добавляя к напряжению по 0,1 В
в тот момент, когда казалось бы, все кончено и разряд завершен. Может быть
густой электролит затекал в открывающиеся поры, может быть какие-то особенности
химической реакции, не знаю.

Фотон. 137 минут. 460 мАч. Это рекорд. После предыдущих тестов
нельзя сказать, что неожиданно. Но до начала тестирования эта батарейка явно не
была моим фаворитом. А вот поди ж ты! И снова всплески в конце разряда. Даже с
еще большей амплитудой, чем у Варты.

Я вырезал из графика фрагмент с этими
бросками напряжения. Вот как это выглядит вблизи:

Разрядная емкость – это конечно первоочередная
характеристика батарейки. Но и цена тоже имеет значение. Как распределятся
места, учитывая цену конкурентов?

В первом зачете (200 мА) самая
высокая цена за 1 ампер-час оказалась у Кодака. При видимой дешевизне, (а по
солевым меркам Кодак недешев) солевые батарейки в реальности остаются дорогим
удовольствием. 85 рублей за 1000 мАч. А самый дешевый ампер-час у GP. Но в
тройке лидеров отличия в пределах погрешности измерений.

Во втором зачете (1 А)
ситуация несколько поменялась. Во-первых, цена за ампер-час выросла в разы.
Опять в аутсайдерах Кодак с 1615 рублями за ампер-час. Еще бы: для получения
такого тока в течении часа придется заменить батарейку 38 раз! А вот в лидеры
вырвались Фотон и Varta,
у них цена амер-часа около 70 рублей. GP и Duracell отстают практически вдвое.

В третьем зачете (трескучий мороз)
снова в хвосте Кодак, с его ежеминутными заменами батарейки и финальной ценой в
2625 рублей за ампер-час. Сохранил отставание и Duracell, он все так же вдвое
дороже лидеров. А три остальных образца показали приблизительно равные цены за
ампер-час.

Фотон Varta GP Duracell Kodak
  Цена за 4 шт., р 248 207 189 208 168
  Масса, г 23,97 23,32 23,12 21,81 12,81
  Длина, мм 50,2 50,0 50,1 50,2 49,8
  Диаметр, мм 14,1 14,0 14,0 14,0 13,7
  ЭДС, В 1,603 1,606 1,613 1,621 1,642
  Емкость при разряде 200 мА, мАч 2286 2122 2094 1554 492
  Цена за 1000 мАч, р 27,12 24,39 22,56 33,46 85,37
  Емкость при разряде 1А, мАч 882 714 333 427 26
  Цена за 1000 мАч, р 70,29 72,48 141,89 121,78 1615,38
  Емкость при температуре  -20°C, мАч 460 385 307 172 16
  Цена за 1000 мАч, р 134,78 134,42 153,91 302,32 2625

Первый и самый
очевидный вывод: солевые батарейки не выдерживают конкуренции с щелочными ни по
одному параметру, включая цену.

Второй вывод: Duracell неожиданно отстал от конкурентов по
большинству параметров. Розовый кролик уже не тот, да.

Третий вывод: батарейка Фотон показала неожиданно хороший
результат. Во всех тестах она оказалась лидером по емкости и только по
соотношению емкость/цена у нее остались конкуренты. Но по этому параметру
разница несущественна, в отличии от разницы в емкости. Так что сейчас, на
середину 2022 года, при цене 62 рубля за батарейку это, пожалуй, оптимальный
вариант. А если найдете дешевле – станет однозначно лучшим выбором из пяти
исследованных образцов.

В наши дни, батарейка один из самых распространенных источников питания для мелкой техники и электроники. Батарейки используются в огромном количестве электронных устройств: в часах, фонарике, детской игрушке, фотоаппарате, пульте дистанционного управления, компьютерной мыши, и много где еще и, практически каждый человек время от времени сталкивается с необходимостью их приобретения и замены. Но далеко не каждый из нас, покупая новую батарейку, делает это осознанно, т.е. со знанием того, какая батарейка в данном случае подойдет лучше и прослужит дольше.

Чаще всего у неосведомленного в вопросе выбора батареек человека возникают следующие проблемы: батарейки почему-то работают слишком короткое время, тогда как ожидалось, что они будут работать намного дольше, они плохо «держат» напряжение, текут и портят аппаратуру. Виноватых обычно ищут где-то на стороне, редко допуская, что в случившемся есть доля собственной вины. Возможно, батарейка «здохла» потому, что ваш выбор был неверен. Возможно, вы просто не вполне четко представляли себе ее особенности и не знали, чего от таких элементов требовать. Возможно, в подобных условиях эксплуатации данная батарейка и обязана вести себя так, как она повела.

Как правильно выбрать батарейку?

Все что надо знать о батарейках, а так же, советы о том как правильно выбрать батарейку, вы найдете ниже, в предлагаемой вашему вниманию статье.

Батарейки. Что такое батарейка? Каков принцип ее действия? Какие бывают виды батареек? Батарейки какой формы и какого размера встречаются? Как они маркируются? Что важно при выборе батарейки? Чем следует руководствоваться и на что нужно обратить внимание, выбирая батарейку?

Попробуем во всем разобраться и ответить на эти вопросы.

НАЧНЕМ С ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ЧТО ТАКОЕ БАТАРЕЙКА И ПРИНЦИПА ЕЕ ДЕЙСТВИЯ

Батарейка – это гальванический элемент, представляющий собой компактный автономный источник постоянного тока.

Существует два типа автономных источников постоянного тока: первичные – однократного использования, не предназначенные для перезарядки, и вторичные – перезаряжаемые.

Батарейка – это, первичный источник постоянного тока.

Как выбрать батарейку

Рис. 1. Элемент Вольта.

Принцип действия батарейки прост, он был описан итальянским физиком Аллесандро Вольтом еще в 1782 году, на примере созданного им гальванического элемента с цинковым анодом и медным катодом погруженными в раствор серной кислоты. Суть его заключается в возникновении разницы потенциалов двух металлов погруженных в электролит (рис. 1).

В данной статье мы не станем вдаваться в сущность физико-химических процессов происходящих между компонентами гальванического элемента – об этом известно из школьного курса физики.

Перейдем сразу к истории создания и развития батареек.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ БАТАРЕЕК

Как выбрать батарейку

Рис. 2. Элемент Лекланше.

Появились батарейки достаточно давно. Официальной датой создания первой батарейки принято считать 1867 год. Создателем первой батарейкой был французский инженер Джорджес Лекланше (Georges Leclanché) (рис. 2).

В отличие от рассматриваемого в учебниках простейшего гальванического элемента Вольта, в батарейке Leclanché использовалась более совершенная схема, электроды из других металлов, другой электролит.

Как выбрать батарейку

Рис. 3. Элемент Eveready.

Пионером производства батареек для использования в коммерческих целях стала американская компания Eveready. Батарейка Eveready Dry Cell представляла собой «сухой» марганцево-цинковых гальванический элемент (рис. 3) и лишь отдаленно походила на современные батарейки. Первые созданные тогда еще экспериментальные партии батареек Eveready поступили на рынок в 1898 году и задумывались как источник питания для радиоприемников, но позднее они также стали востребованы и в горной промышленности, в автомобилестроении, на флоте и еще чуть позднее, в делающей свои первые шаги авиации.

В 1920-х годах, монополия Eveready закончилась, на американском ранке появилась компания «Duracell», которой было налажено крупное производство батареек. К тому времени батарейки уже достаточно широко использовались в разного рода портативных электротехнических устройствах и потребность в них росла.

Как выбрать батарейку

Рис. 4. Батарейка «Duracell»
1–латунный колпачок
2–графитный электрод
3–цинковый стакан
4–оксид марганца
5– электролит
6–металлический контакт.

Батарейка «Duracell» представляла собой, цинковый стаканчик, обернутый кабельной бумагой на которой были напечатаны основные технические данные. Внутри цинкового стаканчика размещался графитный электрод с латунным колпачком. Вокруг графитного электрода располагался оксид марганца. Пространство между оксидом марганца и стенками цинкового стаканчика заполнялось электролитом, абсорбируемым активным материалом сепаратора (рис. 4).

Положительным полюсом батарейки был латунный колпачок графитного стержня, отрицательным – донышко цинкового стаканчика.

Примечание. Иногда, из-за наличия в схеме графитного электрода марганцево-цинковые батарейки иногда называют угольно-цинковыми.

Еще недавно, всего несколько десятков лет назад, подобные батарейки массово выпускались во многих странах мира и были широко распространены, в том числе и в СССР. Люди среднего возраста наверняка хорошо их помнят (элемент 373, элемент 316) (рис. 5).

Как выбрать батарейку

Рис. 5. Угольно-цинковые батарейки.

Основным достоинством таких батареек была низкая цена.

Недостатки: малая емкость, ненадежная конструкция (цинковый стаканчик в процессе работы разрушался, и электролит через бумажную оболочку протекал в батарейный отсек), малый срок службы и малый срок хранения (от 9 до 12 месяцев).

За более чем вековую историю своего существования, простые марганцево-цинковые (угольно-цинковые) батарейки значительно усовершенствовались и сегодня уже практически не встречаются. Им на смену пришли другие более совершенные, емкие и надежные батарейки.

Так же, наряду с марганцево-цинковыми батарейками, появились другие, виды батареек.

ВИДЫ БАТАРЕЕК

На виды батарейки делятся в зависимости от того, какие материалы используются для изготовления их активных компонентов (анод, катод, электролит).

Из всех видов батареек можно выделить пять наиболее широко применяющихся видов:

  • солевые батарейки;
  • щелочные батарейки;
  • ртутные батарейки;
  • серебряные батарейки;
  • литиевые батарейки.

Каждый из вышеперечисленных видов батареек имеет свои особенности, преимущества, недостатки.

Рассмотрим их несколько подробнее.

Солевые батарейки

Солевые батарейки появились во второй половине ХХ века и стали следующим этапом развития уже описанных нами марганцево-цинковых батареек.

Как выбрать батарейку

Рис. 6. Солевые батарейки.

Примером первых таких батареек могут служить: американские Energizer и Duracell; японские Sony UM-3 и Toshiba; отечественные «Орион», элемент 336 (рис. 6).

От простых угольно-цинковой батареек LeClanche первые солевые батарейки отличались как внешним видом (конструкция батарейки стала более надежной; появился наружный металлический корпус; положительный вывод стал герметичным; между цинковым стаканчиком и наружным корпусом появилась особая прокладка), так и технологией изготовления внутреннего наполнения (в соответствие с технологией изготовления обновленной батарейки, в ней, в качестве электролита, стал использоваться более эффективный раствор хлорида аммония; каждый из электродов батарейки помещается в отдельный электролит, соединенный с другим электролитом солевым мостом; осуществлялась более плотная набивка активных материалов).

Достоинством первых солевых батареек были: увеличенная примерно на 30% емкость; невысокая цена. Недостатки: малый срок службы, малый срок хранения (12-18 месяцев).

Как выбрать батарейку

Рис. 7. Современные солевые батарейки.

Современных солевые батарейки (рис. 7) мало чем отличаются от своих первых образцов – их электроды изготавливаются из оксида марганца и цинка, каждый из электродов помещен в свой отдельный электролит, в качестве электролита выступает раствор хлорида аммония, между собой электролиты соединены солевым мостом. Основное их отличие в том, что со временем они стали еще более емкими и срок их хранения повысился до 24 месяцев.

Достоинства: низкая цена (из всех существующих батареек, солевые батарейки самые дешевые).

Недостатки: трудно различать разновидности по символической или словесной информации; сильное снижение напряжения в течение разряда; в конце гарантированного периода хранения потеря емкости достигает 30-40%; при низких температурах окружающей среды их емкость стремится к нулю.

Как выбрать батарейку

Рис. 8. Отличить солевую батарейку можно по надписям на корпусе.

Отличить солевую батарейку можно по надписям на корпусе: General Purpose, Special Power, Extra Power, Long Life, Heavy Duty, Extra Heavy Duty, Super Heavy Duty, др. (рис. 8), на которые можно не обращать никакого внимания, т.к. они чаще всего являются маркетинговым трюком и к емкости, а следовательно и продолжительности работы батарейки не имеют никакого отношения.

Щелочные (алкалайновые) батарейки

Щелочные, или как их еще часто называют, алкалайновые батарейки (от англ. alkaline) появились в 1964 году.

Создателем первых щелочных батареек так же является компания Duracell.

Свое название данный вид батареек получили по природе электролита. В их химической системе, электроды изготавливают из двуокиси марганца и цинка, а в качестве электролита используют гидроксид калия (KOH).

Сегодня щелочные батарейки очень популярны среди разработчиков портативной электротехники и используются в большинстве электронных устройств, являясь самыми распространенными в мире.

Они несколько дороже солевых.

Как выбрать батарейку

Рис. 9. Щелочная батарейка.
Отличить щелочную батарейку можно по надписям на корпусе «ALKALINE».

Достоинства: большая емкость, а значит и более длительный срок службы; лучше работают при низких температурах; обладают хорошей герметичность (вероятность протечки меньше); могут храниться дольше солевых элементов (до 5 лет); скорость саморазряда у них ниже (после года хранения при комнатной температуре потери емкости не превышают 10%).

Недостатки: спадающая кривая разряда; более высокая цена и большая, чем у солевых батареек, масса (на 15-25%).

Отличить щелочную батарейку можно по надписям на корпусе «ALKALINE» (рис. 9).

Ртутные батарейки

Ртутная батарейка – гальванический элемент, в котором анодом является цинк, катодом – оксид ртути. Анод и катод разделены сепаратором и диафрагмой, пропитанной электролитом – 40% раствором щелочи (гидроксида калия на адсорбенте).

Примечание. Отдельно следует указать на то, что ртутно-цинковый элемент может быть обратим, то есть способен работать как аккумулятор. Однако при циклировании (заряд-разряд) наблюдается деградация элемента и уменьшение его емкости. Это связано в основном со стеканием и слипанием ртути в крупные капли при разряде и с ростом дендритов цинка при заряде. Для уменьшения этих явлений предложено вводить в цинковый электрод гидроокись магния, а в окисно-ртутный электрод вводить тонкий порошок серебра (до 9 %), и частично заменять графит карбином.

От алколайновых, ртутные батарейки отличаются большим постоянством напряжения, более высокой емкостью и энергоплотностью, а так же, более высокой стоимостью.

Достоинства: постоянство напряжения, высокая энергоемкость и энергоплотность, устойчивость к высоким и низким температурам, продолжительный срок хранения.

Недостатки: высокая стоимость, токсичность ртути при нарушении герметичности, проблемы сбора и безопасной утилизации.

Серебряные батарейки

Серебряная батарейка – гальванический элемент, в котором анодом является цинк, катодом – оксид серебра. В качестве электролита в такой батарейке используется щелочь: гидроксида натрия (NaOH) или гидроксид калия (KOH).

Батарейки, созданные по серебряно-цинковой схеме по своим эксплуатационным характеристикам во многом сходны с ртутными батарейками. Они, так же как и ртутные батареи обладают постоянство напряжения, высокой плотностью энергии, способны храниться продолжительное время но, в отличие от ртутно-цинковых систем, серебряные батареи обладают большей емкостью на единицу массы и не токсичны.

Достоинства: постоянство напряжения, высокая энергоемкость и энергоплотность, устойчивость к высоким и низким температурам, длительный срок службы (серебряные батареи служат на 40% больше литиевых аналогов), продолжительный срок хранения.

Недостаток: высокая стоимость.

Литиевые батарейки

Как выбрать батарейку

Рис. 10. Литиевая батарейка.

Литиевые батарейки обладают постоянством напряжения, самой большой емкостью на единицу массы, высокой плотностью энергии. В состав литиевой батарейки входит литиевый катод, анод из различных материалов. Катод и анод разделены сепаратором и диафрагмой, пропитанной органическим электролитом (рис. 10).

Кроме постоянства напряжения, высокой энергоемкости и энергоплотности, преимуществом литиевых батареек является то, что их емкость практически не зависит от тока нагрузки и при большом токе нагрузки они прослужат в несколько раз дольше, чем щелочные той же емкости.

Как выбрать батарейку

Рис. 11. Отличить литиевую батарейку можно по надписям на корпусе «LITHIUM».

Они легкие, отличаются очень большим сроком хранения (до 10-12 лет), устойчивые к высоким и (поскольку не содержат воды) очень низким температурам.

Недостаток: высокая стоимость.

Отличить литиевую батарейку можно по надписям на корпусе «LITHIUM» (рис. 11).

ФОРМЫ, РАЗМЕРЫ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БАТАРЕЕК

Форма и размер

Что касается форм и размеров батареек – их несколько. Наиболее часто встречающиеся батарейки, представлены на рисунке ниже (рис. 12).

Как выбрать батарейку

Рис. 12. Формы и размеры батареек.

Кроме представленных на рисунке батареек еще существуют миниатюрные батарейки.

Миниатюрные батарейки («таблетки») – это батарейки размером с пуговицу (рис. 13).

Как выбрать батарейку

Рис. 13. Миниатюрные батарейки «таблетки».

Впервые миниатюрные батарейки начали широко применяться в электронных наручных часах, поэтому иногда также называется часовыми батарейками.

Они имеют множество различных форм и размеров, отличаются по высоте, диаметру, напряжению, емкости, а также химическому составу.

Классификация батареек

В зависимости от формы и размеров, все батарейки определенным образом классифицируются.

Чаще всего, батарейки классифицируются согласно американскому стандарту (рис. 14).

Как выбрать батарейку

Рис. 14. Классификация батареек.

Предложенная им система классификации очень удобна, признана и применяется во многих странах мира. Параллельно с американским стандартом ест и другие системы классификации батареек, как международные (ANSI, IEC), так и национальные, например, действующий в России ГОСТ.

В таблице 1. приведены примеры того как классифицируются батарейки разных форм и размеров согласно американской системе и согласно ГОСТу, а так же, обиходные названия батареек резных форм и размеров.

Таблица 1. Классификация батареек.

(сначала идет американское название, вторыми – название по ГОСТ, третья колонка – это обиходное название)

  Американское название Название ГОСТ Обиходное название
1. A (A23)
2. AA Элемент 316 батарейка «пальчиковая» или батарейка «два А»
3. AAA Элемент 286 батарейка «мизинчиковая» или батарейка «три А»
4. AAAA «четыре А»
5. C Элемент 343 С-батарейка, «дюймовочка», «эска»
6. D Элемент 373 D-батарейка, большая, «бочка»
7. Элемент 3336 «квадратная», «плоская»
8. PP3 Крона «крона»

Примечание. Миниатюрные батарейки «таблетки», имеющие множество форм и размеров, они в данную таблицу не включены.

Технические характеристики батареек

Кроме указанного на корпусе батарейки бренда производителя и надписи по которым можно понять к какому виду принадлежит батарейка («ALKALINE», «LITHIUM», др.), на ней, как правило, присутствуют и другие надписи информирующие потребителя, например, о том, каковы технические характеристики батарейки (рис. 15).

Как выбрать батарейку

Рис. 15. Технические характеристики батарейки.

Посмотрев на данную надпись, не составит большого труда понять, что это щелочная, 1,5-вольтовая «дюймовочка» емкость 14 А*ч.

Но что значит LR14?

По правилам Международной Электрической Комиссии (IEC), все батарейки маркируются по определенной системе. Согласно этой системе, солевые батарейки маркируются латинской буквой R с цифрой обозначающей размер. Например, самые распространенные «пальчиковые» солевые батарейки имеют маркировку R6, солевые «мизинчиковые» – R03. Для обозначения того что батарейка является щелочной, перед буквой R добавляется латинская буква L. 3LR12 будет обозначать алколайновую «плоскую» батарейку, а LR20 алколайновую «бочку». Для обозначения литиевой батарейки, перед буквой R добавляется латинская буква C. CR14 будет обозначать литиевую «дюймовочку».

Для более подробно ознакомления с тем, как маркируются различные виды химических систем, далее приведем таблицы 2 и 3.

Таблица 2. Маркировка батареек.

  Маркировка Вид батарейки
  R Солевые
  LR Щелочные
  SR Серебряные
  CR Литиевые
  PR Воздушно-цинковые элементы

Таблица 3. Наиболее распространенные маркировки батареек.

  Форма-размер (Амер.) Форма-размер IEC
(на примере солевой батарейки)
Форма-размер IEC
(на примере алкалайновой батарейки)
1. A (A23) R23 LR23
2. AA R03 LR03
3. AAA R6 LR6
4. AAAA R40 LR40
5. C R14 LR14
6. D R20 LR20
7. 3R12 3LR12
8. PP3 6P22 6LP22

Что касается миниатюрных батареек, следует сказать, что у каждой из них также есть соответствующая маркировка, по которой можно определить ее параметры, однако следует учесть, что наряду с общепринятой маркировкой, производители часто используют свою, вследствие чего иногда бывает непросто найти замену отслужившей батарейке.

НАПРЯЖЕНИЕ И ЕМКОСТЬ БАТАРЕЙКИ, САМОРАЗРЯД

Напряжение батарейки

Напряжение батарейки, которое она способна обеспечить может быть разным. Эта характеристика часто зависит от вида самой батарейки. Например, обычные «пальчиковые» солевые батарейки могут обеспечить напряжение 1,2 и 1,5 Вольт, щелочные – 1,5 Вольт. Что касается литиевых батареек, то они выполненные в стандартных размерах, часто имеют напряжение 3 Вольта, но так же могут быть и 1,5-вольтовыми.

Квадратные батарейки и батарейки «крона», не зависимо от того к какой электрохимической системе они относятся, обеспечивают напряжение 4,5 и 9 Вольт соответственно.

Батарейки «таблетки» могут быть 1,2, 1,5 и 3-х вольтовыми.

Емкость

Емкость батарейки (ее еще можно назвать электрический заряд батарейки) – это количество электричества в батарейке.

Емкость измеряется в ампер- или миллиампер-часах.

От емкости батарейки зависит то, как долго сможет проработать устройство, в которое эта батарейка помещена.

В общем случае, срок, в течение которого батарейка будет сохранять свою работоспособность, вычисляется по формуле:

= Срок службы батарейки (в часах)

Теоретически это значит, что если, к примеру, заряд батарейки равен 1,2 ампер-часу, а устройство, в котором она работает, требует ток в 250 миллиампер (т.е. в 0,2 ампера), то в приведенном примере срок службы батарейки составит шесть часов (1,5 : 0,2 = 6).

Примечание. Рассчитанный подобным образом срок службы батарейки можно назвать «расчетным сроком службы». Он не будет совпадать с фактическим, т.к. в реальности на срок службы батарейки оказывают влияние такие факторы, как:

  • фактический уровня заряженности батарейки;
  • режим использования батарейки;
  • температура окружающей среды;
  • ток отсечки* и др.

* ток отсечки – ток, при котором устройство не работает даже при сохраненном заряде батарейки. Например, батарейка, которая уже не работает в фотоаппарате, зачастую продолжает работать в часах или пультах управления.

Саморазряд

Саморазряд – это самопроизвольная потеря емкости батарейки в ходе ее хранения и использования.

Причина саморазряда кроется в самой батарейке, а именно, в химических процессах происходящих внутри нее, которые продолжаются вне зависимости от того эксплуатируется батарейка или находится на хранении.

Саморазряд батарейки начинается с момента ее выпуска и длится вплоть до окончания использования. Если батарейка не используется, то за номинальный срок хранения указанный на корпусе, она (в зависимости от системы) может потерять порядка 10-30% начальной емкости.

Наиболее сильно разряжается батарейка в начале хранения.

Перепады температуры стимулируют саморазряд.

НАЗНАЧЕНИЕ БАТАРЕЕК РАЗНЫХ ВИДОВ И СФЕРА ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

Батарейка может быть предназначена: для больших нагрузок (ток 0,2 А), средних нагрузок (ток 0,1А) и малых нагрузок (ток 0,01А). Большинство производителей указывают на упаковке батарейки типы устройств, для которых она лучше подходит. Но такое бывает не всегда. Если тип устройства на упаковке не указан, ниже размещенная информация, поможет сделать правильный выбор батарейки для вашего устройства.

Солевые батарейки принципиально непригодны для установки в устройства с большими нагрузками (например, в цифровые фотоаппараты со вспышкой) и малопригодны для устройств со средними нагрузками (например, в фонарик, CD-плеер, и некоторые детские игрушки).

Они имеют небольшую емкость (600-800 мАч) и предназначены для использования в устройствах с низким и минимальным энергопотреблением, например: пульт дистанционного управления, электронный термометр, тестер, напольных или кухонных весы, настольные или настенные часы, и т.п. Они не рассчитаны на большие нагрузки, поэтому их не следует вставлять в устройства содержащие электродвигатель (детские игрушки, CD-плееры), фонарики, фотоаппараты! В игрушке или фонарике их может хватить на 20-30 минут, а в фотоаппарате – всего на несколько кадров со вспышкой.

Щелочные батарейки можно смело вставлять, куда угодно – как в устройства с малыми, так и в устройствах со средними и большими нагрузками – они везде обеспечит высокий результат.

Они имеют относительно большую емкость (1500-3200 мАч) и оптимальны для применения в устройствах с умеренным и повышенным энергопотреблением: в цифровых фотоаппаратах со вспышкой фонариках, CD-плеерах, игрушках, офисных телефонах, компьютерных мышках, и т.п. Алкалайновые батарейки с пометкой «фото» обладают повышенной емкостью и разработаны специально для использования в фотоаппаратах. Такие изделия стоят дороже, однако они имеют больший срок службы. Фото-батарейки способны быстрее отдавать энергию, что позитивно сказывается и на скорости работы самого устройства.

В устройствах же с малым энергопотреблением, например, таких как пульт дистанционного управления, они покажут просто отменный результат и прослужат несколько лет.

Примечание. Срок службы солевых и щелочных батареек сильно зависит от разрядного тока: чем он больше, тем меньше срок службы.

Относительно ртутных батареек и сферы их применения можно сказать, что когда-то (лет двадцать-тридцать назад), они широко применялись в качестве источника питания для электронных часов, кардиостимуляторов, слуховых аппаратов, фотоэкспонометров, в устройствах военного назначения (приборы ночного видения, устройства связи, радиомаяки и др.), в авиации и космических аппаратах. Тогда, во всем мире, объем их выпуска составлял порядка 1-1,5 миллионов в год.

Сегодня, ртутные батареи распространены ограничено. В большинстве стран производство и эксплуатация таких батарей запрещены ввиду токсичности ртути и достаточно сложно решаемой проблемы их раздельного сбора и безопасной утилизации.

Серебряные батарейки, как источник питания для бытовых электронных устройств сегодня не нашли массового распространения из-за дороговизны серебра. Востребованными стали только малоразмерные и миниатюрные батарейки, в изготовлении которых используется небольшое количество серебра, например, батарейки для наручных часов, материнских плат компьютеров и ноутбуков, микрокалькуляторов, слуховых аппаратов, лазерных указок, музыкальных открыток, микро фонариков, брелоков, одним словом везде, где использование элемента питания более крупного размера невозможно.

В не бытовых целях (в военной промышленности, в авиации, космонавтике, на флоте), еще не так давно, до появления литиевых систем, серебряно-цинковые источники питания были незаменимы и широко использовались.

Литиевые батарейки на больших токах могут прослужить в разы дольше, чем лучшие щелочные, поэтому применяются в большинстве устройствах с высоким энергопотреблением. Они нашли широкое применение в фототехнике, компьютерной технике, медицинской аппаратуре, некоторых игрушках и др. Широко используются (в военной промышленности, в авиации, космонавтике, на флоте) заменив ртутные и серебряные источники питания.

УНИФИКАЦИЯ

Требования Международной Электрической Комиссии (IEC) относительно унификации источников питания, для различных устройств их использующих, позволяют потребителю свободно выбирать батарейки и заменять батарейки одного производителя батарейками другого. Однако не стоит использовать одновременно в одном устройстве батарейки от разных производителей и, тем более, батарейки разных видов – этим вы можете заметно понизить срок их службы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Помните, батарейка изделие маленькое, но оно может быть опасным.

Чтобы избежать возможного нанесения вреда здоровью, соблюдайте меры предосторожности: не разбирайте батарейку, не кидайте ее в огонь.

И еще. Не пытайтесь «перезарядить» батарейку. Хотя в некоторых источниках иногда и встречаются советы разного рода «Кулибиных» о том, как «перезарядить» батарейку – делать это нельзя! Во-первых, значительно продлить жизнь батарейки вам, таким образом, все равно не удастся. Батарейка это первичный элемент и в отличие от вторичных элементов (аккумуляторов), происходящие в ней реакции, необратимы. Во-вторых, это просто опасно, т.к. в ходе «перезарядки» батарейка может взорваться.

ЩЕЛОЧНЫЕ  (АЛКАЛИНОВЫЕ)  БАТАРЕЙКИ

Импортные щелочные батарейки имеют маркировку “Alkaline”.

Работы над улучшением потребительских свойств первичных источников тока привели в шестидесятых годах к началу производства щелочных батареек. Название этот вид батареек получил по веществу электролита – концентрированному щелочному раствору. Для производства электролита используется гидроксид калия, реже гидроксид натрия. Сегодня щелочные батарейки часто называют алкалиновыми из-за надписи на корпусе батареек, выпущенных за рубежом “Alkaline” (щелочь). Другие участники электрохимической реакции в щелочной батарейке такие же как и у солевой батарейки – отрицательный электрод из цинка и положительный электрод из оксида марганца. Применение в качестве электролита раствора щелочи вместо раствора соли позволяет значительно улучшить эксплуатационные свойства батареек. Напряжение различных типов батареек составляет от 1,5 до 12 вольт. Существуют щелочные батарейки, рассчитанные на самые различные токи разряда. Малым током разряда обладают дисковые щелочные батарейки. Батарейка в корпусе 164 имеет емкость всего 8 миллиампер-часов, а в дисковой батарейке в корпусе PX625A содержится 190 миллиампер-часов. Ток разряда этих небольших батареек измерен при работе на нагрузку высокого сопротивления. Емкость батареек зависит от тока разряда. Это иллюстрирует график разряда цилиндрической батарейки Duracell MN1500 в корпусе АА.

График разряда щелочной батарейки Duracell MN1500 при температуре 210 С.

На графике видно, что при токе разряда 1 ампер батарейка может проработать 1 час до снижения напряжения до 0,9 вольт, а при токе разряда 0,25 ампер батарейка работает 9 часов. Существуют щелочные батарейки с намного большей емкостью. Duracell MN903 при напряжении 7,5 вольт работая на нагрузку 2,7 Ом, в начале разряда дает ток 2,7 ампера. Продолжительность работы при снижения напряжения до уровня в 3,5 вольта достигает 18 часов, а при начальном токе разряда 750 миллиампер на нагрузку 10 Ом батарейка может работать более семидесяти часов.

Батарейка Duracell MN903 и ее разряд при температуре 210 С.

Во время реакции электролит расходуется очень незначительно, поэтому его требуется меньше чем в солевой батарейке. При реакции не выделяются газы, что позволяет исключить из конструкции камеру для сбора газов. Эти особенности электрохимической реакции с участием щелочного электролита позволяют лучше использовать объем батарейки. Отрицательный электрод представляет собой цинковый порошок, занимающий 20-30 % объема, а не стакан как у солевой батарейки. Конструкция батарейки дает возможность значительно увеличить срок службы и повысить максимальный ток, отдаваемый в нагрузку.

КОНСТРУКЦИЯ  ЩЕЛОЧНОЙ  БАТАРЕЙКИ

Конструкция щелочной цилиндрической батарейки.

Отрицательный электрод, расположенный в центральной части батарейки, представляет собой пасту из цинкового порошка, электролита и загустителя. Для предотвращения коррозии применяется цинк высокой чистоты, имеющий специальные добавки других металлов. Это позволило отказаться от применения ртути. Внутри порошка находится латунный стержень, выполняющий функцию токоотвода. Использование порошка позволяет значительно увеличит площадь соприкосновения электрода с электролитом, что снижает внутреннее сопротивление батарейки и увеличивает ток разряда. Удельная поверхность цинкового порошка составляет около 0,02 м2/г. Большой запас вещества отрицательного электрода позволяет значительно продлить срок службы батарейки. Отрицательный и положительный электроды разделены пористой мембраной, пропитанной электролитом. Мембрана исключает перемешивание паст положительного и отрицательного электродов. Положительный электрод состоит из смеси оксида марганца и графита, заполняющей объем между мембраной и стальным герметичным корпусом батарейки. В щелочной батарейке находится в полтора раза больше оксида марганца, чем в солевой батарейке. Отсутствие выделения газов при электрохимической реакции в щелочной батарейке позволяет делать ее корпус герметичным. В нижней части батарейки расположен защитный клапан, защищающий батарейку от взрыва. Если при прохождении химических процессов или из-за нагрева внутри будут накапливаться газы, то откроется защитный клапан и часть электролита выйдет наружу, герметичность будет нарушена. Батарейки и аккумуляторы выпускаются в одинаковых корпусах. Использование щелочных батарей и аккумуляторов может привести к попытке зарядить щелочную батарейку в стандартном зарядном устройстве. При заряде будет происходить накопление газов внутри батарейки и ее нагрев. Клапан предохраняет батарейку от взрыва при возрастающем давлении при экспериментах с зарядом. Положительным полюсом является стальной стакан, являющийся корпусом батарейки, отрицательным полюсом является стальная тарелка, расположенная в нижней части корпуса и соединенная с латунным стержнем. Элементы конструкции положительного и отрицательного полюсов разделены изолирующей прокладкой.

О конструкции дисковых щелочных батареек рассказано в статье “Конструкция батареек”.

Щелочные дисковые батарейки в корпусах 164 и PX625A.

ПРЕИМУЩЕСТВА  И  НЕДОСТАТКИ

Благодаря особенностям конструкции щелочная батарейка имеет преимущества и недостатки. Главным преимуществом является увеличенный ток разряда. По сравнению с солевыми батарейками щелочные имеют значительно увеличенный срок службы благодаря большому запасу реагентов. Срок хранения также увеличился и может составлять несколько лет. После года хранения емкость снижается не более чем на 10 %. Батарейки хорошо работают в широком температурном диапазоне. При работе напряжение батарейки долгое время не изменяется и только в конце срока службы резко уменьшается.

Щелочные батарейки дороже солевых, их вес больше из-за особенностей конструкции. Способы восстановления солевых батареек неприменимы к щелочным батарейкам. Так как емкость щелочных элементов питания существенно превышает емкость солевых, то их необходимо использовать в устройствах со средним и высоким потреблением энергии. Это электробритвы, плееры, диктофоны, а также фотовспышки и мощные фонари.

ЗАРЯЖАЕМЫЕ  БАТАРЕЙКИ

Заряжаемая щелочная батарейка, габарит АА.

Существуют способы подзарядки щелочных батареек, продлевающие их срок службы, но производителями такие действия не рекомендуются, результат подзарядки может быть самым непредсказуемым. Возможность небольшой зарядки щелочных батареек дает обратимость электрохимической реакции, протекающей при разряде, но конструкция не обеспечивает безопасную зарядку. Поэтому были разработаны специальные перезаряжаемые щелочные батареи, получившие названия полуторавольтовые аккумуляторы, заряжаемые щелочные батарейки или RAM (Reusable Alkaline Manganese, Rechargeable Alkaline Manganese – многократно используемые щелочные марганцевые), исключающие утечку электролита или разгерметизацию которые могут произойти при многократной перезарядке. Патент на первое поколение таких батареек был получен в Канаде. Их выпуск был начат в конце восьмидесятых годов.

К неоспоримым преимуществам следует отнести возможность приобретения химического источника питания готового к работе без предварительной зарядки. Если после приобретения аккумулятора его нужно вначале зарядить, а потом использовать, то заряжаемые батарейки можно сразу устанавливать бытовую технику, не имея под рукой зарядного устройства. Приобретая заряжаемую батарейку, мы получаем первичный источник тока. После первого разряда батарейку можно зарядить и она становится вторичным источником тока. Таким образом, заряжаемые батарейки занимают промежуточное положение между первичными и вторичными источниками тока. Напряжение батарейки составляет 1,5 вольта и почти не меняется до полного разряда. Эти батарейки могут работать в режиме разрядных токов до 600 миллиампер. Емкость батарейки габарита АА достигает 2 ампер-часа. Их внутренне сопротивление выше, чем внутреннее сопротивление обычных батареек. Активные вещества цинк и оксид марганца. Перезаряжаемые щелочные батарейки являются хорошей заменой никель-кадмиевых и никель-магниевых аккумуляторов. В заряженном состоянии заряжаемые батарейки могут храниться несколько лет. Цена заряжаемых батареек в два раза выше цены обычных щелочных, но ниже цены аккумуляторов. Длительный срок хранения, превосходящий показатели никель-кадмиевых, никель-магниевых аккумуляторов, отсутствие вредных веществ позволяет заряжаемым щелочным батарейкам составить конкуренцию аккумуляторам, применяемым в бытовой технике.

Если батарейки разряжены менее чем на 25 %, то они могут перезаряжаться несколько сот раз до напряжения величиной 1,42 вольта, если они разряжены более чем на 25 % и менее чем на 50 %, то возможен перезаряд до 50 раз до напряжения уровнем 1,32 вольта. Сильно разряженная батарейка может перезаряжаться не более 20 раз. Батарейки могут использоваться в любом устройстве, которое поддерживает стандартные габариты (AA, AAA, C, D, и другие). Батарейки этого типа более всего подходят для устройств с низким потреблением тока в дежурном режиме, которые используются периодически. Например: пульты дистанционного управления, портативные радиостанции, карманные фонарики и другие. В некоторых странах заряжаемые батарейки получили широкое распространение. Есть бытовые приборы, в которых они рекомендованы в инструкциях. Некоторые приборы, ориентированные на этот тип батареек оснащены блоком питания, обеспечивающим два варианта зарядки – аккумулятор или батарейка. Блок питания таких приборов, рассчитанных на габарит АА, поддерживает зарядный ток в диапазоне 10…20 миллиампер для исключения последствий из-за возможной путаницы между заряжаемыми батарейками и обычными. При низких температурах эти батареи подходят только для маломощных устройств.

Щелочные батарейки имеют множество преимуществ перед батарейками других типов. Это позволило им завоевать популярность во всем мире.

Аккумуляторы и батарейки питают бытовые устройства, которые работают автономно от электрической сети: пульты управления, фонарики, кухонные весы, часы или детские игрушки. Действие электрического тока отличается для разных электролитов в их составе. Долгим сроком службы и надежностью отличаются щелочные или алкалиновые батарейки, тогда как солевые элементы питания разряжаются быстрее.

Алкалинвоые батарейки известных торговых марок

Алкалиновые батарейки под торговыми марками Старт (1), Flash (2) и Космос (3).

История развития

Предок современных батареек — вольтов столб — был изобретен в начале 19 в. итальянским ученым Алессандро Вольта. В составе первого в мире автономного источника питания поочередно соединялись медные и цинковые пластинки — гальванические элементы. Электрический ток возникал из-за химического взаимодействия металла с солевым раствором.

Современные устройства отличаются меньшими размерами и улучшенной производительностью, но имеют такой же принцип действия.

Массовое производство электрических элементов питания началось в середине 19 в. во Франции инженерами Жоржем Лекланше и Эрнестом Барбье. Тогда их применяли в оборудовании телеграфных сетей и железных дорог.

Первый источник тока в промышленных батареях — марганцево-цинковый с солевым раствором — был разработан Лекланше. Позднее в производстве стали пользоваться другими первичными элементами анода и катода, экспериментировать с составом электролита, чтобы уменьшить размеры корпуса, но увеличить удельную емкость и срок службы батареек.

Щелочной раствор для химического взаимодействия анода и катода впервые использовали в 20 в. Томас Эдисон и Вальдемар Джангнер, но работали изобретатели независимо друг от друга. В 1950 г. канадский инженер Льюис Урри применил щелочь для марганцево-цинковых батареек, а уже через 10 лет запатентовал эту разработку.

Щелочные и алкалиновые батарейки — отличия

Щелочные батарейки также называются алкалиновыми. Название происходит от английского слова «alkaline», которое переводится как «щелочь» и определяет тип электролита в составе устройств питания. На оболочках батареек иностранного производства есть соответствующая надпись на английском языке.

Различие алкалиновых и солевых батареек

Схема устройства алкалиновых и солевых батареек.

Отличие щелочных батареек от солевых

Чем отличаются солевые и щелочные элементы питания:

  • конструкция аккумуляторов различаются типом анода (цинковый компонент используется в виде стакана или порошка, из-за чего во втором случае увеличивает площадь химической реакции);
  • срок годности солевых батареек в 2-3 раза ниже, чем алкалиновых, при этом солевые элементы постепенно саморазряжаются даже без использования для питания техники;
  • высокие токи разряда не подходят для солевых аккумуляторов из-за внутреннего сопротивления устройств, тогда как алкалайн-батарейки могут использоваться в качестве силового источника тока (в импульсных фотоосветителях, моделях на радиоуправлении);
  • в работе при перепадах температур солевые батарейки нестабильны, на холоде теряют емкость заряда, в отличие от щелочных аналогов;
  • удельная емкость алкалиновых элементов повышается при увеличении нагрузки и составляет показатель в 2-10 раз больше, чем у солевых;
  • герметичность корпуса алкалиновых аккумуляторов позволяет не вынимать их из неработающего девайса, в случае солевого аналога риск вытекания раствора со временем возрастает;
  • цена щелочных аккумуляторов выше, чем солевых.

Состав батарейки

Состав щелочных аккумуляторов идентичен с солевыми аналогами. Характеристики устройства повышаются за счет разницы в проводящем ток растворе и измененной конструкции.

Из каких химических компонентов состоят алкалиновые аккумуляторы:

  • анодная паста — загущенный цинковый порошок;
  • катод — активная часть батарейки из диоксида марганца вперемешку с углем или графитом;
  • электролит — щелочной раствор (преимущественно калия (KOH), отдельные производители используют литий (LiOH) или натрий (NaOH)).

Как устроен элемент питания

Составные части элементов питания на щелочной основе расположены в обратном порядке в сравнении с конструкцией солевых АКБ.

Общее устройство алкалиновый батарейки

Общая схема устройства алкалиновой батарейки.

Компоненты алкалиновых батареек:

  • внутренняя часть аккумулятора состоит из анода, перемешанного с раствором щелочи;
  • латунный стержень находится в центре анода, чтобы подавлять отрицательный потенциал желеобразной смеси порошка цинка с раствором KOH;
  • защитный сепаратор, который также смешан с электролитом, находится между элементами анода и катода;
  • в основании расположена стальная тарелка (отрицательный вывод), вся конструкция помещена в стакан из никеля (положительный вывод);
  • защитные оболочки, мембраны и прокладки из полиэстера между элементами препятствуют короткому замыканию и подавляют давление газа при химической реакции.

При нарушении условий эксплуатации концентрация газов в оболочке возрастает, конструкция разгерметизируется и электролит вытекает. Чтобы увеличить срок годности алкалиновых батареек, в раствор щелочи добавляются загустители, а порошок цинка дополнительно ингибируется против коррозии.

Классификация алкалиновых батареек

Маркировка щелочных аккумуляторов отличается у производителей из разных стран, поэтому устройства классифицируют по нескольким параметрам.

Пять видов батареек

Пять видов популярных батареек.

По внешней оболочке различаются:

  • монеты (таблетки, пуговицы, маркировка CR) — устройства круглой формы с диаметром 0,3-0,47 см, металлический защитный корпус и маленькие размеры обуславливают сферу применения (используются для наручных часов, кухонных весов, пультов сигнализации);
  • микропальчиковые (маркировка ААА) — элементы цилиндрической формы длиной 4,45 см, весом до 15 г, за счет небольших размеров и высокой производительности распространены в бытовых приборах (игрушках, технике, пультах управления);
  • пальчиковые (маркировка АА) — цилиндрические аккумуляторы длиной 5 см, весом до 20 г, также широко используются в быту (преимущественно в радио- или фототехнике, радиоуправляемых моделях);
  • кроны — по названию одноименных батареек производства СССР, прямоугольные элементы высотой до 5 см и весом до 55 г, со штекером и гнездом с двух сторон, применяются в радиотехнике;
  • бочонки (маркировка D) — устройства питания весом 60-140 г для приборов с повышенным потреблением тока (акустические системы, бумбоксы, фонари).

Алкалиновые батарейки имеют на корпусе маркировку: L, LR, Alkaline Battery.

Характеристики щелочных элементов питания

Производители АКБ на основе щелочных растворов указывают следующие характеристики устройств:

  • напряжение — 1,5-10 В (в зависимости от типоразмера батарейки);
  • запас мощности (электрическая емкость) элементов питания различается пропорционально объему компонентов — 1000-3000 мА/ч;
  • рекомендуемая температура для хранения и работы — -30…+50°С.

Параметры напряжения и мощности необходимо учитывать при выборе батареек для работы с токами высоких разрядов. Наибольшая производительность отмечается при чередовании повышенных нагрузок и продолжительного бездействия устройств.

Типоразмеры элементов питания

Пять популярных типоразмеров элементов питания.

Где используются щелочные батарейки

Хорошая производительность и широкий выбор технических параметров сохраняют востребованность этих элементов у потребителей.

Какие приборы питаются от алкалиновых батареек:

  • техника для взвешивания (бытовые, напольные, торговые или лабораторные весы);
  • пульты управления (для телевизоров, кондиционеров, видео- и аудиотехники);
  • часы (электронные настенные, настольные или напольные);
  • модели на радиоуправлении;
  • игрушки для детей;
  • медицинское оборудование (электронные приборы для измерения артериального давления, температуры тела, слуховые аппараты, холтеры и пр.);
  • радиоприемники, магнитофоны, бумбоксы, портативные колонки;
  • цифровые фотоаппараты.

Алкалиновые батарейки с индикацией

У некоторых алкалиновых батареек есть температурный индикатор заряда.

Преимущества и недостатки батареек на щелочной основе

Щелочные аккумуляторы обладают следующими положительными сторонами:

  • слабое выделение газов внутри контура и герметичность последнего уменьшают риск протечки щелочи и, как следствие, порчи электронного прибора;
  • без использования хранятся 3-5 лет, при этом не разряжаются самостоятельно;
  • при стандартных размерах обладают повышенной емкостью, из-за чего лучше работают и служат дольше;
  • адаптируются к перепадам температуры, высоким нагрузкам;
  • разряжаются равномерно, нет резкого падения мощности при потере заряда.

Слабые стороны:

  • стоят больше обычных солевых батареек;
  • утилизируются специальными методами, т. к. при попадании на почву или свалку наносят вред окружающей среде;
  • тяжелый вес моделей отдельных производителей;
  • не перезаряжаются из-за необратимости химических реакций, при попытке подзарядки нагреваются или взрываются.

Можно ли заряжать алкалиновые батарейки?

Перезаряжаемые алкалиновые устройства выпускаются не всеми производителями. На коробке и корпусе элементов есть отметка RAM (Rechargeable Alkaline Manganese Battery, т. е. перезаряжаемая щелочная марганцевая батарея).

Стоят полуторавольтовые аккумуляторные батареи дороже, но быстро окупаются. Важно отметить, что их емкость рассчитана на 20-25 подзарядок, затем устройство изнашивается и отправляется на утилизацию.

Обычные батарейки на щелочной основе являются одноразовыми и не предусматривают повторного использования. Восстановить емкость элемента способами, придуманными для солевых батареек, не получится, и применять их небезопасно.

Аналоги щелочных батареек и их цена

Наряду с элементами питания на основе щелочных растворов используются сухие (солевые угольно-цинковые или хлорид цинковые), ртутные, серебряные, литиевые источники энергии.

Алкалиновые батарейки Energizer

Rechargeable или recharge на корпусе алкалиновой батарейки означает, что её можно заряжать.

Отличительные черты этих устройств:

  • сухие солевые элементы распространены в массовом производстве, но имеют наименьшую емкость и неустойчивы к воздействию, цена — 4-50 руб. за 1 шт.;
  • батарейки heavy duty (с хлоридом цинка) имеют небольшую емкость, но хорошо работают при высоком напряжении или низкой температуре, цена — 5-90 руб. за 1 шт.;
  • ртутные устройства питания отличаются равномерной подачей напряжения, увеличенными емкостью и энергоплотностью, но высокая цена и сложность утилизации сократили их производство до минимума;
  • серебряные батареи, несмотря на высокую производительность и технические характеристики, используются редко, преимущественно для часов и медицинского оборудования, цена стартует от 50 руб. за 1 шт.;
  • литий обеспечивает элементы маленькими размерами, наивысшей емкостью, выходным напряжением до 4,5 В и медленным разряжением, цена — 50-300 руб. за 1 шт.

Полезные рекомендации

За 12 месяцев хранения щелочная батарейка теряет 10-15% заряда, поэтому рекомендуется использовать устройство сразу после покупки, не выбирать товары с истекающим сроком годности.

Несмотря на отметку о допустимой рабочей температуре до -30°С, переохлаждение не идет алкалиновым аккумуляторам на пользу. Со временем механизм изнашивается и емкость становится меньше.

Забытые в слоте питания батарейки часто протекают из-за усиливающейся при саморазряде химической реакции. Это чревато порчей техники, поэтому из неиспользуемых пультов, игрушек или других приборов элементы лучше вынимать.

Не рекомендуется пытаться зарядить любые элементы питания, кроме аккумуляторных батарей, которые имеют соответствующую отметку. Для перезарядки используются специальные приборы, другие способы небезопасны и не гарантируют результата.

Утилизацией использованных батареек занимаются компании по переработке токсичных отходов. В крупных российских городах обязательно есть по несколько пунктов приема.

Выбрать форму, размер и емкость устройства поможет инструкция по эксплуатации техники. Выбор производителя остается за покупателем, однако на рынке востребованы товары мировых брендов (Philips, Toshiba, Sony, Duracell, Panasonic и др.).

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Что женщины имеют в excel
  • Что за програма excel
  • Что еще можно писать в excel
  • Что за приложение word на смартфоне
  • Что есть у ячейки ms excel