№238 Как выбрать батарейку?

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.
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
Примером первых таких батареек могут служить: американские Energizer и Duracell; японские Sony UM-3 и Toshiba; отечественные «Орион», элемент 336
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
Современные солевые батарейки.
Современных солевые батарейки 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
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., 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
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»
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
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.
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
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»
Не гонитесь за аккумуляторами очень большой емкости, т. к. современные технологии позволяют изготавливать качественные элемнты такого формата только до 2500мА/ч. Все, что больше (2700, 2850 и т. д. ) по причине утончения изоляционного слоя (дабы загнать такую ёмкость в такой объём) имеют повышенный саморазряд. Из своего опыта использования аккумуляторов формата АА могу сказать что один из четырех купленных мной заявленной ёмкостью 2850 мА/ч, после зарядки зарядником ВС 700 имел ёмкость 1076мА/ч.