Разница в работе солевых и алкалиновых батареек
Самыми распространенными солевыми батарейками являются цинковые. В цинковой солевой батарейке электролит состоит из соли — хлорида цинка.
В отличие от солевых, в алкалиновых батарейках в качестве электролита вместо раствора соли используется раствор щелочи (гидрат окиси калия). Алкалиновые батарейки более работоспособные по сравнению с солевыми. Секрет в том, что в них вместо цинкового корпуса используется порошок из того же металла, а щелочь, взаимодействуя с катодом и анодом, производит больше энергии. Ярким примером алкалиновой батарейки является Duracell.
Цинковые солевые батарейки работают при температуре от -20 до +70оС. Их стандартные размеры АА и ААА, и их можно использовать в самых разных устройствах, от карманных фонариков до настенных часов. Срок их годности составляет в среднем 2 года.
Щелочные (они же алкалиновые) батарейки прослужат дольше. Их можно хранить до 10 лет. Благодаря щелочному электролиту они работают лучше при низких температурах. По размерам они ничем не отличаются от солевых.
До недавнего времени алкалиновые батарейки невозможно было перезаряжать, но в последнее время это стало возможно. Такие батарейки не только можно заряжать снова и снова, но они способны удерживать заряд на многие годы. В этом большое экологическое преимущество таких батареек.
Алкалиновые батарейки лучше отвечают потребностям современного рынка, так как потребляемые им мощности постоянно возрастают.
- Почему алкалиновые батарейки работают намного дольше обычных солевых?
- Как правильно выбрать батарейку
- Zinc Chloride Battery Vs. Alkaline
- How Batteries Work, Marshall Brain, Charles W. Bryant and Clint Pumphrey
- What is an Alkaline Battery?
Сегодняшнюю жизнь в мире высоких технологий сложно представить без такой простой вещи, как батарейка. Маленькое приспособление, которое способно давать ток и позволяет пользоваться многими предметами быта.
А тем временем, батарейке уже больше 200 лет. Еще в 19 веке итальянский ученый Вольта изобрел первый элемент, состоящий из анода, катода и солевого электролита. Его именем и стала называться единица измерения напряжения электрического тока. Конечно, в те времена батарейка выглядела иначе, была громоздкой и мало где могла примениться. До наших дней она прошла большой путь и значительно видоизменилась. Кроме того, все батарейки подразделились на 2 подвида: солевые и алкалиновые (щелочные).
Лучшие щелочные (алкалиновые) батарейки
Duracell Turbo Max
Батарейки от Duracell традиционно продаются в упаковках по 2, 4, 8 и 12 штук. От прочих элементов питания такого рода их отличает наличие индикатора заряда. Пользователю нужно лишь приложить пальцы к особым точкам, как специальная полоска покажет, способна ли батарейка отдавать энергию. Также изделие отличается продолжительным сроком годности, чем может похвастать далеко не каждая щелочная батарейка.
Производитель уверяет, что его творение способно работать намного дольше любых других батареек — на упаковке фигурирует упоминание о 70%. На самом деле этот элемент питания действительно работает дольше, нежели обычная Duracell AA, но лишь на 7-14%. Независимые испытания показали, что при использовании в компактном фотоаппарате заряд иссякает спустя 253 снимка, что нельзя назвать идеальным результатом — на такие же «подвиги» способны и некоторые более дешевые аналоги. Также не всё в порядке у изделия с безопасностью — если устроить короткое замыкание, то спустя полчаса корпус начнет протекать.
Пожалуй, в наш рейтинг данный продукт попал благодаря широкой распространенности. Найти батарейки Duracell Turbo Max можно в любой торговой сети, продающей бытовую электронику. Более того, зачастую их можно приобрести даже в обычных супермаркетах.
Имеется индикатор заряда;
Существуют разные варианты упаковки (от 2 до 12 батареек);
Время работы нельзя назвать низким;
Выпуск этой серии батареек прекращен;
Достаточно высокая стоимость;
Низкий уровень защиты от короткого замыкания;
Sony Alkaline STAMINA Platinum
Ещё одни щелочные батарейки, имеющие форм-фактор AA и AAA. Могут поставляться в разных упаковках, но наиболее популярным является вариант с четырьмя элементами питания. Производитель пишет, что изделие работает на 50% дольше аналогов от конкурентов. На самом же деле прирост не столь велик, если только не сравнивать эти батарейки с элементами питания, которые стоят вчетверо дешевле. А вот по поводу продолжительного срока годности спорить не получится — скорее всего, батарейки от Sony действительно будут работать даже спустя десять лет после их изготовления.
Испытания показали, что лучше всего батарейки подходят для использования в пультах ДУ и других устройствах, которые используются лишь время от времени. Если же девайс требует постоянного питания (например, игрушечная железная дорога или радиоприемник), то заряд может закончиться очень быстро.
К сожалению, в Россию данные элементы питания поставляются в ограниченном количестве. Найти их в торговых сетях можно крайне редко. Тем не менее, батарейки заслужили своё место в нашем рейтинге.
Долгий срок годности;
Хорошая защита от протечек;
Щелочная батарейка
Или алкалиновая батарейка, отличить от солевой ее можно по созвучной с названием надписи на корпусе — Alkaline. Если солевые используются там, где не нужен сильный ток, то в устройствах с большим энергопотреблением (цифровые камеры, приборы с электродвигателями) применяются алкалиновые батарейки. Что это такое? Почти то же, что и солевые; главное отличие — цинк распределён в виде порошка по всем объёму электролита. Это позволяет увеличить площадь контакта и повысить надёжность при большом напряжении. Благодаря этому алкалиновая батарейка дольше хранится и устойчива к низким температурам. Поэтому в приборах, для которых характерны большие перерывы в работе (например, фонарики), они применяются чаще всего.
Особенности конструкции и принцип работы алкалиновой батарейки
Выбор подходящего элемента питания зависит от прибора, в котором вы его будете использовать. Одним из самых популярных вариантов являются алкалиновые или, как ещё их называют, — щелочные батарейки. Они подходят к большинству приборов, долго служат, при этом имеют доступную стоимость.
Внешне они не отличаются от прочих разновидностей, например, солевых источников тока и представляют собой «бочонок» разного диаметра. Но между солевыми и щелочными элементами питания есть одно конструктивное отличие: алкалиновые имеют «вывернутую» конструкцию.
Внутри устройства располагается цинк, находящийся в порошкообразном состоянии. Поэтому стаканчик из цинка, который используется в солевых моделях, здесь заменяют на никелированный корпус. Он не только удерживает цинковый порошок, но и выступает в роли положительного контакта.
Во время работы положительный электрод примыкает к стенкам металлического корпуса. Кроме того, конструкция изделия позволяет разместить больше диоксида марганца, чем используется в солевых источниках питания. Поэтому они отличаются более длительным сроком эксплуатации.
Внутри корпуса располагается сепаратор, пропитанный электролитом. Чаще его изготавливают из гидроцеллюлозной плёнки.
В центральной части изделия находится токоотвод катода. Между ним и сепаратором помещают анодное вещество, роль которого играет порошок из цинка. Главное, чтобы порошок был пропитан специальным загустителем.
Принцип работы устройства впервые был описан итальянским физиком Вольтом в 1782 году. Он смастерил гальванический элемент, в котором анод из цинка и катод из меди были помещены в кислотную среду. В результате химической реакции образовался электрический ток.
К достоинствам устройства можно отнести:
- длительный срок хранения;
- удельная ёмкость алкалиновых источников тока в два раза превышает аналогичную характеристику у солевых моделей;
- можно использовать в технике с любым показателем энергозащиты;
- не восприимчиво к колебаниям температуры.
Так что же все-таки лучше?
Самое большое достоинство солевых батареек в глазах потребителя – их низкая стоимость. К сожалению, оно же и последнее. Хотя электрические характеристики и отвечают довольно широкому спектру бытовых приборов, малая энергоемкость делает эти батарейки недолговечными.
Использовать их можно только в устройствах с невысоким энергопотреблением: дистанционных пультах, термометрах, настенных часах, детских игрушках, напольных весах и пр. Более серьезную технику они «не потянут», к тому же они совершенно не способны работать на морозе.
Электролит вытекает, а это небезопасно как для приборов, так и для человека. Именно эта особенность заставила многих производителей отказаться от выпуска солевых элементов питания и сегодня их найти не так просто.
Щелочные или алкалиновые батарейки по своим показателям намного превосходят солевые. Они способы работать в несколько раз дольше и при более интенсивных нагрузках. Щелочные батарейки обладают большей емкостью, хорошо работают при импульсных нагрузках, оставаясь нечувствительными к низким температурам.
Еще одно преимущество алкалиновых элементов питания – отсутствие саморазряда. Они могут храниться до 7-10 лет и при этом практически не разряжаются. Используют щелочные батарейки в современных энергозатратных приборах малого и среднего размера: цифровых фотокамерах, плеерах, автомобильных пультах, часах, калькуляторах и пр.
Кроме того, они отличаются хорошей герметичностью и высоким уровнем безопасности. Самые известные производители алкалиновых батареек – бренды Panasonic, GP и Duracell.
Литий – легкий металл с огромным электрохимическим потенциалом. Его использование в гальванических элементах питания обеспечивает практически нулевой уровень саморазряда и способность к работе даже при температуре -40 градусов.
Это делает литиевые батарейки незаменимыми в приборах, призванных обеспечить выживание в трудных условиях: фонариках, рациях, аварийных маячках. Кроме этого, их можно использовать в фото и видео технике, медицинских приборах, компьютерах, в военном и космическом оборудовании.
Если в первые годы номинальное напряжение литиевых батареек не позволяло им стать взаимозаменяемыми с другими типами элементов питания, то сегодня выпускаются элементы с напряжением 1,5 В. Несмотря на это, использовать литиевые батарейки рекомендуется в приборах с высоким энергопотреблением.
К недостаткам этих элементов питания можно отнести их стоимость и возможность возгорания при неправильной эксплуатации. Но благодаря тому, что объемы производства литиевых батареек постоянно нарастают, их ценовой разрыв со щелочными постепенно сокращается.
Алкалиновые батарейки — емкие. Литиевые тоже, да еще и долгоиграющие. Зато солевые самые бюджетные. Каждый вариант имеет свои плюсы и минусы
Приобретая батарейки, стоит ориентироваться не только на их электрохимические показатели и ценовую категорию, но и на дату выпуска. Помните, элемент питания, больше года хранившийся на магазинной полке, по уровню заряда окажется слабее своего «свеженького» собрата
Поэтому обязательно обращайте внимание и на этот показатель
Что такое солевые батарейки
Это химические источники электрического тока, относящиеся к «сухому типу», ещё недавно по популярности занимавшие первое место в мире за счёт отличного соотношения между ценой и качеством. Их появление относится к 1865 году.
В состав батареек входит три элемента: два электрода (катод и анод) и электролит.
В качестве катода используется цинковая оболочка, анодом служит диоксид марганца, который пропитывают цинковым порошком. Отсюда у соляных батареек ещё одно название – угольно- цинковые.
Раньше электролитом служил загущённый крахмалом хлористый аммоний (известный как пищевая добавка с кодом Е510). Затем раствор его заменили на хлористый цинк, в который иногда добавляют ещё кальциевую соль соляной кислоты.
Прокладка, находящаяся между реактивами, пропускает электролит, ингредиенты при этом не контактируют между собой. Результатом химической окислительно-восстановительной реакции между двуокисью марганца (MnO2) и порошком цинка (Zn) становится ток. Цинк в результате химической реакции окисляется, а марганец восстанавливается.
Возникший электрический ток попадает на токосниматели, находящиеся внутри, и далее идёт к раздельным электродам, находящимся на разных концах, а уже потом на электронное устройство.
Газовая камера необходима для поступления в неё газов, которые выделяются во время разряда и саморазряда.
Какие батарейки можно заряжать
Заряжать можно только аккумуляторные батарейки, на корпусе которых это указано
Запрещено вставлять в ЗУ самые обычные модели и не важно какого они типа – AA или поменьше
АКБ AA NiСd
Если нарушить правила безопасности, то будьте готовы к:
- Ничего не произойдет, тогда вас можно отнести к счастливчикам;
- Элемент питания зашипит и испортится;
- Возможен перегрев, возгорание и даже взрыв;
- Короткое замыкание в сети.
В зависимости от материалов, аккумуляторы бывают следующих типов:
- Никель-металлогидридный Ni-Mh;
- Никель-кадмиевый Ni-Cd;
- Никель-цинковый NiZn;
- Литий-ионный Li-Ion;
- Литий-полимерный Li-Pol.
У никель-кадмиевого аккумулятора есть эффект памяти, поэтому его нужно полностью разряжать и заряжать. У никель-металлогидридного тоже есть эффект памяти, но он сведен к минимуму.
Аккумуляторные элементы питания имеют схожие с классическими моделями типоразмеры:
- Мизинчиковая (AAA)
- Пальчиковая (AA).
- Дюймовочка типа C.
- Бочонок или батарейка типа D.
- Крона или Корунд.
- 1/2 AA.
- Большая квадратная.
Таких типоразмеров могут быть, как батарейки, так и аккумуляторы из-за этого очень важно не перепутать. Стоит отметить, что не бывает аккумуляторов таблеточного типа, за исключением ограниченной серии для слуховых аппаратов
Также существуют Li-Ion аккумуляторы следующих типоразмеров, и их можно заряжать:
| Обозначение | Высота, мм | Диаметр, мм | Напряжение, В |
| 10180 | 18 | 10 | 3,7 |
| 10280 | 28 | 10 | 3,7 |
| 10440 (AAA) | 44 | 10 | 3,7 |
| 14250 | 25 | 14 | 3,7 |
| 14500 (AA) | 50 | 14 | 3,7 |
| 15270 | 27 | 15 | 3,7 |
| 16340 | 34.5 | 17 | 3,7 |
| 17500 | 50 | 17 | 3,7 |
| 17670 | 67 | 17 | 3,7 |
| 18500 | 50 | 18 | 3,7 |
| 18650 | 65 | 18 | 3,7 |
| 22650 тип B | 65 | 22 | 3,7 |
| 25500 тип C | 50 | 25 | 3,7 |
| 26650 | 65 | 26 | 3,7 |
| 32600 тип D | 61 | 34 | 3,7 |
Тип элемента питания подбирается под конкретные устройства. Фотоаппаратам подходит AA, а вот для некоторых игрушек потребуется бочонок. Самыми популярными все же остаются 10440, 14500, 18650, AA и AAA.
Емкость аккумулятора может быть разной от 150 мАч до 6000 мАч. Чем больше емкость, тем дороже устройство. Величина емкости указывается на корпусе большими буквами. Чем больше емкость, тем дольше сможет проработать устройство.
Что такое алкалиновая или щелочная батарейка
Настал черед щелочных или, как их ещё называют, алкалиновых батареек (alkaline battery). Устройство элементов такого типа почти не отличается от конструкции солевых, но компоненты в них расположены несколько иначе.
Конструкция щелочного гальванического элемента
Прежде всего, анод 3 в щелочных батарейках представляет собой порошок цинка, пропитанный щелочным электролитом (в солевых анод — цинковый стакан). Он расположен во внутренней части элемента. В качестве анодного токосъёмника используется латунный стержень 2, передающий напряжение на стальную тарелку (отрицательный вывод). Положительным выводом является металлический стакан 1, с которым контактирует катодная паста 5, состоящая из смеси диоксида марганца с графитом. Между катодной и анодной пастами расположен разделяющий их сепаратор 4, который тоже пропитан щелочным электролитом.
Тарелку отрицательного вывода от стакана (положительный вывод) разделяет диэлектрическая проставка 8, часть которой выполнена в виде диафрагмы 7, прогибающейся при выделении газов внутри элемента. Сам стакан снаружи изолирован по всей боковой поверхности оболочкой 6, которая предотвращает замыкание элементов, установленных в одной кассете.
Достоинства и недостатки
Теперь о плюсах и минусах алкалиновых батареек.
Плюсы:
- высокое (в зависимости от режима разряда от 1,5 до 7 раз выше, чем у солевых) ссотношение электрическая ёмкость/габариты;
- длительный (до 6 лет) срок хранения;
- низкое внутреннее сопротивление, обеспечивающее высокий разрядный ток;
- лучшая, чем у солевых, работа при низких температурах (до -20 °С);
️ Минусы:
- относительно высокая (в несколько раз выше цены на солевые) стоимость;
- большой вес.
Можно ли заряжать алкалиновые батарейки
Бытует мнение, что энергию щелочного гальванического элемента питания можно восстановить при помощи обычного зарядного устройства. Это абсолютно неверно! Щелочные гальванические элементы, в отличие от аккумуляторов, являются невосстанавливаемыми источниками тока. Зарядка их ведёт к однозначному выходу элемента из строя и нередко к взрыву.
Единственное, что можно сделать — несколько продлить ресурс батарейки, периодически подзаряжая её очень малым (до 10 мА) током и контролируя температуру. Но и в этом случае существует вероятность взрыва. Поэтому прежде чем «выдавливать» из батарейки лишние миллиампер-часы, стоит хорошенько подумать.
Метод нагрева
Изначально имеющийся в батарейке заряд можно использовать более полно, если воздействовать на разрядившийся элемент температурой в несколько десятков градусов. Для этого батарейку берут пинцетом или пассатижами и помещают под струю горячей воды из водопровода. Второй более рискованный вариант основан на нагреве кружки или кастрюли с водой на кухонной плите примерно до 80°С (или до кипения, после чего остужают на протяжении пары минут). Затем в емкость помещают реанимируемую батарейку, которая должна полностью покрывать ее для равномерного прогрева.
В обоих случаях батарейку нагревают на протяжении максимум 20 – 30 секунд. После остывания на воздухе нагрев можно повторить два-три раза.
Лучшие аккумуляторные батарейки
GP Rechargeable
Если рассматривать вариант покупки аккумуляторных батареек, то самым оптимальным выбором станет продукция GP. Сейчас это одни из самых дешевых аккумуляторов при весьма достойном качестве. Изделие располагает фирменным бело-зелено-желтым окрасом, при этом существуют варианты с самой разной ёмкостью. Если говорить о форм-факторе AA («пальчиковые» батарейки), то ёмкость одного такого элемента питания может достигать 2700 мАч. Именно от данного параметра зависит стоимость аккумуляторов. В частности, пара батареек с вышеупомянутой емкостью обойдется примерно в 500-600 рублей. Это очень неплохо для перезаряжаемых элементов, способных служить много лет. Также в продаже можно найти комплект аккумуляторов с зарядным устройством, но стоит такой набор уже заметно дороже.
Продукция под брендом GP частично производится из уже использованных источников питания. Это говорит о том, что производитель заботится о сохранении природы. Чаще всего подобные батарейки покупаются для использования в геймпадах, компьютерных мышах, фонариках и компактных фотоаппаратах — именно в этих устройствах они показывают себя лучше всего. Нельзя не отметить, что продукция под вышеупомянутым брендом поставляется в блистерах разной вместительности, а в число форм-факторов входят не только популярные AA и AAA. Роднит все батарейки GP одно — для их производства использовалась никель-мельхиоровая технология.
Существуют варианты с большой ёмкостью;
Большая распространенность по всей России;
Сравнительно невысокая стоимость;
В продаже есть разные блистеры;
Ёмкость некоторых экземпляров не соответствует заявленной;
Срок службы нельзя назвать максимальным.
Panasonic Eneloop Pro
Японская компания Panasonic производит элементы питания уже очень много лет. Её продукция отличается высоким качеством и достаточно долгим сроком службы. И если традиционные батарейки от Panasonic не попали в наш рейтинг, то не упомянуть об Eneloop Pro мы не могли. Блистер из четырех таких аккумуляторов продается в нашей стране примерно за 1250 рублей. Эта стоимость может показаться чересчур высокой. Но за эти деньги вы получаете продукт, способный служить если не вечно, то в течение многих лет. Аккумуляторы выполнены по никель-мельхиоровой технологии, но при этом производителю удалось значительно снизить саморазряд — вставить элементы в зарядное устройство придется лишь спустя год после того, как они пролежали без дела. Также эти батарейки без каких-либо проблем работают на морозе, выдавая положенное напряжение 1,2 В.
Данные элементы питания идеально подойдут для использования в компьютерной периферии, фототехнике и прочих электроприборах. Японцы утверждают, что их творение способно выдержать 500 циклов перезарядки, и нет смысла этому не верить. Что касается ёмкости, то она достигает 2500 мАч. В некоторых случаях этот параметр даже превышает заявленный, что крайне нетипично для аккумуляторных батареек. Словом, эксперты нашего интернет-журнала считают, что это лучший выбор, пусть и весьма дорогостоящий!
Высокая ёмкость, которая может оказаться выше заявленной;
Купить можно во многих торговых сетях;
Длительный срок службы;
Достаточно низкий саморазряд;
Высокая стоимость.
Duracell Recharge Turbo
Наш рейтинг не мог обойтись без перезаряжаемой продукции Duracell. Такие аккумуляторы не имеют каких-то рекордных показателей, но зато их можно купить в большинстве российских магазинов. Также именно такие элементы питания активно рекламируются по телевидению и в интернете. Так чем же порадуют аккумуляторы Duracell Recharge Turbo?
Производитель обещает, что его творения выдерживают как минимум 400 циклов перезарядки — на протяжении такого количества ёмкость если и будет сокращаться, то в минимальных объемах. Также гарантируется, что аккумуляторы будут стабильно питать устройство даже если они куплены спустя пять лет после изготовления. Изделие предназначены для работы в любых гаджетах — как с высоким, так и с низким энергопотреблением. Ёмкость каждой аккумуляторной батарейки составляет 2500 мАч, этого хватит абсолютно любому покупателю. Производитель подсказывает, что такая ёмкость обеспечивает до 25 часов работы геймпада. Словом, сложно сказать об этих элементах питания что-то плохое. Пожаловаться можно, пожалуй, только на ценник. За упаковку из четырех батареек Duracell Recharge Turbo формата AA продавцы просят около 1000 рублей.
Разные виды упаковок;
Долгий срок службы;
Сохранение напряжения даже при сильном разряде;
Очень высокая емкость;
Почему нельзя заряжать обычные батарейки
Не рекомендуется использовать ЗУ для зарядки таблеток или каких-либо других элементов питания. Если на корпусе указано alkaline (щелочные батарейки), то и пробовать не стоит.
Одноразовые элементы имеют совершенно другой принцип работы – от электролита к электродам поступают ионы. Со временем их запас иссякает, тогда батарейка садится. Если пропустить ток через обычную модель, то восстановительного процесса просто не произойдет. Например, во время работы марганцево-цинковых батареек цинковый электрод растворится.
Аккумуляторы устроены так, что показатели электролитов и электродов можно вернуть к первоначальному варианту. Когда такую аккумулятор подключают к ЗУ, то из электролита преобразуются ионы кислорода и водорода. Начинается восстановительный процесс, где водород выступает катализатором преобразования катода в свинец, а кислород – анода в диоксид свинца.
Что такое алкалиновая (щелочная) батарейка
Алкалиновая батарейка также состоит из анода – порошкообразный цинк, катода – диоксид марганца и электролита, в качестве которого выступает гидроксид калия, который является щелочью. Следовательно, отсюда идет название и самих батареек. Алкалиновыми батарейки стали называть только потому, что на английский язык щелочь переводится как Alkaline, и на многих батарейках зарубежного производства есть эта надпись.
Алкалиновая батарейка
Принцип работы у алкалиновых батареек такой же, как и у солевых. Химические элементы анода и катода аналогично взаимодействуют посредством электролита, а вырабатываемый ток передается устройствам через токоотводы.
Появились такие батарейки в 1959 году благодаря изысканиям и научным разработкам Льюиса Урри. Напряжение 1,5 В. Стандартные размеры батареек АА и ААА, LR 14, LR 20, 6F22.
Преимущества алкалиновой батарейки:
- Большая емкость.
- Хорошо работают при средних нагрузках.
- Могут работать при низких температурах.
- Надежная герметизация.
- Низкий показатель саморазряда.
- Срок хранения до 7 лет.
Недостатки:
- Высокая цена.
- Более тяжелые.
- Когда ресурс выработан, мгновенно «умирают».
Алкалиновые батарейки применяются там, где нужно среднее и высокое токопотребление, например:
- Мощные фонари.
- Аудиоплееры.
- Диктофоны.
- Фотоаппараты и фотокамеры.
- Пульты от сигнализации.
Пальма первенства среди фирм производителей таких батареек принадлежит американским компаниям Duracell и Energizer, за ними следуют японские Sony и Toshiba.
Что общего у солевых и алкалиновых батареек
- Имеют одинаковый стандартный размер.
- Могут быть использованы в одних и тех же устройствах (но солевые выйдут из строя очень быстро).
- Одинаковое напряжение.
- И те и другие батарейки нельзя подзаряжать, это может привести к их взрыву.
- Оба типа батареек, после использования необходимо правильно утилизировать.
Сегодня все больше стран уделяют внимание утилизации солевых и алкалиновых батареек. Большинство развитых государств создают специальные пункты приема, куда можно отнести использованные элементы, а при покупке новых даже получить скидку
Батарейки отправляются на специальные заводы, где из них извлекают опасные металлы и химические соединения, для вторичной переработки. Если этого не делать, токсичные вещества могут попасть в землю, воду, а при сжигании мусора и в воздух, а это чревато, в свою очередь, серьезными последствиями для всех живых организмов на планете.
Современные батарейки
С момента появления гальванических элементов прошло много времени, их внешний вид сильно изменился. Несмотря на перемены, принцип работы таких элементов питания остался прежним. Они по-прежнему состоят из двух электродов (анод, катод) и электролита.
С распространением первых компактных электроприборов и накоплением опыта использования батареек стали видны их преимущества и недостатки. Они были громоздкими, много весили, случались потери электролита, окисление электродов, а также скапливание соли. Началась эволюция батареек, продолжающаяся и сегодня. Элементы питания разделились на два больших класса — первичные, к которым относят гальванические элементы, и вторичные, — чаще их называют аккумуляторами. Реакции, протекающие в первичных, необратимы, в конце концов они теряют весь заряд и подлежат утилизации. Вторичные позволяют восстанавливать заряд после разрядки и повторно использовать элемент питания, цикл которого повторяется много раз.
Также элементы питания различают по типу материалов, используемых для электродов, и виду электролитов. По виду католита различают солевые и щелочные, или алкалиновые, батарейки. Что это такое, рассмотрим более подробно. Электрод, как правило, изготавливают из металла, но есть и другие способы. Долгое время в качестве электродов и электролитов пробовались разные металлы и материалы. Одни вышли из употребления из-за высокой стоимости, другие из-за токсичности (ртутные), третьи имели низкую надёжность. Но многие типы батареек остались в употреблении и используются до сих пор. Почему так происходит? Всё дело в разнообразии электроприборов — разные устройства имеют различные требования к источнику питания.
Одни элементы питания очень дёшевы и просты в изготовлении, например солевые батарейки в часах или пульте дистанционного управления. Они работают с небольшой нагрузкой и требования к ним минимальны. Для других важна надёжность — это автомобильные аккумуляторы, источники бесперебойного питания. Однако из-за громоздкости и большой массы их применение ограничивается транспортом и стационарными устройствами. Также необходимо сочетание надёжности и компактности для современных мобильных телефонов и ноутбуков.
В чём отличие щелочных батареек от солевых и какие лучше
Итак, пора подвести итог в вопросе, чем отличаются солевые батарейки от щелочных (алкалиновых). Основное отличие, конечно, в электрической ёмкости. В зависимости от производителя и режима (тока) разрядки разница, как указывалось выше, может составлять от 1,5 до 5–7 раз!
Длительность работы солевых и щелочных батареек разных производителей при одинаковом разрядном токе
Как видно из диаграммы, щелочные элементы не только дольше работают, но и не так быстро теряют напряжение по мере разряда.
Следующее существенное отличие — внутреннее сопротивление. У щелочных оно намного ниже, чем у солевых, а это значит, что они могут отдавать большой ток, необходимый для питания мощных приборов, чего не скажешь о солевых, которые мощную нагрузку просто «не потянут», даже будучи новыми.
Ну и конечно, стоимость. Солевые батарейки стоят много меньше, и в некоторых случаях (см. раздел ниже) покупать их более выгодно, чем щелочные.
Какие лучше выбрать и в каком случае
Теперь осталось решить, какие из них лучше. Теоретически — щелочные, но тут не всё так просто и зависит от того, для питания чего будем батарейки использовать. Если, к примеру, нужно запитать электронно-механические или чисто электронные часы, то, без сомнения, лучше использовать солевые батарейки.
Такие часы не требуют много энергии
Стоят они немного, ток потребления устройством минимальный, так что одного элемента хватит на месяцы и даже годы. То же самое можно сказать и про питание других подобных устройств и гаджетов. К примеру, пультов ДУ для бытовой аппаратуры, миниатюрных детских игрушек без электропривода — всевозможных «гуделках», «пищалках» и пр.
Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросМожно, конечно, всё вышеперечисленное запитать и щелочной батарейкой, но она намного дороже, а срок годности может выйти раньше, чем элемент успеет потратить весь свой заряд. Тут будет уместно выражение «из пушки по воробьям».
Где используются щелочные элементы? Их основная область применения — питание энергоёмких устройств, требующих больших токов. Если, например, поставить солевые батарейки в фотоаппарат «мыльница», то, скорее всего, они даже не смогут провернуть механизм протяжки плёнки, поскольку из-за высокого внутреннего сопротивления не способны развить большой ток. Тут решение одно — щелочная батарейка.
Этому фотоаппарату солевых элементов хватит на несколько снимков
То же самое касается и других «прожорливых» устройств — фото видеокамер, игрушек с электроприводом, фонариков, автономных активных колонок и т. п. Всё это требует качественных источников большой ёмкости, способных при необходимости отдать большой ток.
Фонарь — достаточно энергоёмкое устройство, и качественно запитать его можно только щелочными батарейками
Методы зарядки
Перед тем как зарядить батарейку пальчиковую в домашних условиях, желательно знать, какой тип контроля зарядного прибора понадобится использовать. Применяют два метода контроля заряда:
- по току;
- по напряжению.
Первый способ применяется для NiCd и NiMh аккумуляторных батарей, а второй для свинцово-кислотных, LiIon и LiPol батарей. Автоматические ЗУ для аккумуляторов, использующие специализированные микроконтроллеры, позволяют правильно подзарядить любой тип элементов энергии, и контролируют этапы восстановления энергии.
ЗУ с контролем тока
Такие устройства называют гальваностатическими. Главным параметром ЗУ является значение тока батареи. Правильно перезарядить аккумулятор и не ухудшить его характеристики получится при подборе величины тока и скорости заряда. Для того чтоб определить значения тока, используется равенство I= 0,1C, где C- ёмкость батарейки. Почему не рекомендуется использовать большее значение, нетрудно понять, представляя химические процессы, проходящие в гальванических устройствах. Кроме этого, во-первых, это повышенный нагрев, а во-вторых, присутствующий эффект памяти.
Но для щелочных аккумуляторов такой способ неприемлем, поэтому перезаряжать их в таком режиме нельзя. Для таких типов применяется способ прекращения заряда, когда ток не меняется в течение нескольких часов.
Способ контролирования напряжения
Вид работы основан на потенциостатическом режиме отключающий процесс заряда при достижении определённого напряжения. Для такого типа ЗУ используются различные скорости заряда. Для никель-кадмиевых и никель-металл-гидридных используют три скорости заряда: долгий (0,1С), быстрый (0,3С) и сверхбыстрый (1С). В процессе заряда сила тока уменьшается, а напряжение на выводах батарейки приближается к напряжению ЗУ. Считается, что таким методом невозможно полностью зарядить батарею.
Заряжаем Крону в домашних условиях
Крона – это батарейка на 9 вольт, которую в принципе опасно заряжать, однако на данный момент выпускают и перезаряжаемые модели. Сама по себе такая крона – это сборка 7 батарей никеле-металло-гидридного типа, стандарта 4а, соединенных последовательно.
Как уже было выявлено, батарейки могут быть первичными, то есть одноразовыми, и вторичными, то есть те, которые можно заряжать.
Вторичные батарейки называют аккумуляторными, они различаются по химическому реагенту, находящемуся в их составе
:
- Никель-кадмиевые аккумуляторы (аккумуляторы типа 7Д-0,125);
- Свинцово-кислотные батарейки с герметизацией (например, 24v 10ah);
- Аккумуляторы никель-металлогидридного типа (от производителей Phillips, Sony, Panasonic и т.п.);
- Литий-ионные аккумуляторы (например, аккумулятор 18650).
Самым простым способом зарядки таких аккумуляторов является зарядка при помощи зарядного устройства. Для этого необходимо приобрести устройство, подходящее к вашему аккумулятору. Так, если ваш аккумулятор относится к батарейкам типа NiMH АА, а его характеристика составляет 2650 мАч, то зарядное устройство должно быть такого же типа и обладать высокой скоростью заряда. На время зарядки влияет емкость самого аккумулятора, обычно это время даже прописано в инструкции.
В большинстве случаев аккумуляторы оснащены индикаторами зарядки, поэтому нет необходимости засекать время. Все же не стоит оставлять аккумулятор, подключенный к зарядному устройству, на продолжительное время, так как это может плохо отразиться на емкости самих аккумуляторов.
