Батарейки признаны необходимым атрибутом быта. Источники питания присутствуют в каждом доме, заставляя работать электротехнику: калькулятор, часы, фонарик, пульт, медицинские и косметические приборы, детские игрушки и так далее. Для их длительной и исправной эксплуатации важно соблюдать рекомендации по выбору батареек, использованию и утилизации.
Что такое батарейка: устройство
Первый источник постоянного тока представлен в 1800 году Алессандро Вольтом. Гальванический элемент, или батарейка, состоял из кружочков, выполненных из 2 разных металлов (электродов), и проложенных между ними тканевых кусочков, смоченных в солевом растворе-электролите.
Это строение батарейки называется «Вольтов столб», а единица напряжения соответственно Вольт. В состав элемента питания входят медь и цинк, раствором выступает серная кислота.
Однако есть значительный минус данной конструкции. При растворении цинковой пластины на медной формировались пузырьки водорода, создавая барьер между ее границей и раствором. Это явление поляризации отрицательно влияло на функционирование батареи.
Для его устранения использовали элемент, изобретенный Лекланше. В емкость с нашатырным раствором помещали графитовый и цинковый стержни. Первый за счет слоя двуокиси марганца поглощал водород. При этом работа угольно-цинковой батареи улучшилась.
Современные гальванические элементы имеют описанную конструкцию, на полках магазинов представлен широкий спектр их разновидностей. Однако отличаются они только тем, из чего сделаны их составляющие, что влияет на производительность, срок службы устройства.
Схема, как работает конструкция, у разных видов батарей идентична и основана на формировании электроэнергии в ходе химических реакций. Она представлена на картинке.
Источником электронов выступает анод. В результате воздействия электролита и окислительной реакции элементарные частицы перемещаются по проводнику по направлению к катоду, выполняя работу (зажигают лампочку, вращают электродвигатель). Достигнув его, электроны участвуют в обратной восстановительной реакции. Электролит выступает средой для переноса ионов. Круг является замкнутым.
Все реакции в гальваническом элементе необратимы, что позволяет его отличить от аккумуляторов. Поэтому батарейку не заряжают, электроды со временем разрушаются, и она «садится».
Первым коммерческим производителем гальванических элементов стала компания Эвереди (Eveready) в США, далее на рынок вышла фирма Дюрасел (Duracell).
Со времени возникновения батарейки пережили много усовершенствований, что отразилось на их производительности и сроке службы.
Виды
Классификацию элементов питания производят, в зависимости от материала, из которого делают составляющие: анод, катод, электролит. Присутствует разница в размерах, форме, выдаваемом напряжении батареек.
Самыми популярными считаются солевые и щелочные (алкалиновые) источники питания. Остальные виды менее распространены по причине высокой цены, токсичности, специфики применения.
Солевые
Характеристики батареек включают низкую отдачу тока, небольшой срок эксплуатации и годности. Электроды внутри источника питания сделаны из оксида марганца, цинка, соединены солевым мостом, что определяет идентичность конструкции с начальными образцами компании Дюрасел.
Однако усовершенствованные марганцево-цинковые батарейки пользуются спросом по причине невысокой цены. Сколько стоит упаковка, зависит от количества элементов питания в ней, средняя цена составляет 100 рублей за 4 штуки. Срок хранения устройства - 2 года, к его окончанию характерно снижение емкости до 30-40%. При низкой температуре батарейки часто перестают работать.
На рынке представлены изделия фирм Сони (Sony), Тошиба (Toshiba), Дюрасел (Duracell) и так далее.
Их целесообразно использовать для устройств с низким потреблением: часов, пультов, весов.
К недостаткам относится риск, что батарейка потечет, если ее надолго оставить в неиспользуемом приборе. Это связано с ростом активной массы катода, повышением давления на электролитный раствор. Такие процессы, наряду с разложением диоксида марганца и коррозией цинка, увеличивают объем и давление в батарейке.
Щелочные (алкалайновые, алкалиновые)
Универсальные изделия представлены на рынке фирмами Duracell, FinePower, Energizer, Трофи и другими.
Название обусловлено составляющим электролитом - гидроксидом калия. Электродами выступают цинк и двуокись марганца. Строение алкалинового изделия изображено на рисунке.
В сравнении с солевыми батарейками, щелочным характерна более длительный срок хранения (5 лет) и большая емкость, мощность.
К достоинствам изделия относятся работоспособность при воздействии низких температур, сниженная скорость саморазряда. Из-за улучшенной герметичности отмечается невысокий риск протекания батарейки.
Целесообразно применять щелочные изделия в приборах с умеренной нагрузкой: радио, ночниках, игрушках и так далее.
К недостатку батареек этого вида относятся постепенное уменьшение выходного напряжения. Цена таких изделий выше, чем у солевых.
Литиевые
Конструкция батарейки содержит катод из лития, отделенный от анода с помощью сепаратора и диафрагмы, смоченной электролитом.
Изделия выдерживают интенсивное потребление тока на протяжении длительного времени. Мощные батарейки обладают отличными характеристиками: постоянным напряжением, высокой энергоплотностью, продолжительным сроком годности (до 12 лет) и эксплуатации, устойчивостью к температурному воздействию. Литиевые изделия легкие по весу, не протекают, их можно заряжать.
Целесообразно применение таких батареек для приборов с повышенным энергопотреблением: фотоаппаратов, фонарей, портативных колонок.
Литиевые изделия признаны самыми лучшими, но стоят значительно дороже предыдущих видов источников питания.
Ртутные
Внутри батарейки находится анод из цинка и катод из оксида ртути, отделенные с помощью сепаратора и диафрагмы, смоченной щелочным раствором гидроксида калия.
Источник питания способен функционировать как аккумулятор, но при циклической деятельности его емкость уменьшается. Это происходит по причине стекания ртути и формирования капель внутри изделия.
К плюсам батарейки относят стабильность напряжения, высокие энергоплотность и емкость, устойчивость к перепаду температур, продолжительный срок годности (10 лет).
Однако изделие имеет ряд существенных недостатков: дорогую цену, небезопасность при использовании (риск вдыхания паров ртути при разгерметизации), сложности с утилизацией. По этим причинам батарейки такого вида не пользуются популярностью.
Серебряные
В источнике питания анодом выступает цинк, катодом - оксид серебра, электролитом - гидроксид калия или натрия.
Батарейки обладают хорошими характеристиками и длительным периодом хранения и эксплуатации. Отмечают высокие показатели энергоплотности и емкости (на 30-50% выше, чем у литиевых), стабильность напряжения, температурную устойчивость.
К недостаткам источника питания относят дорогую цену.
Воздушно-цинковые
Батарейки такого вида выпускают компании Power one, Rayovac, Duracell и другие.
Анодом в источнике питания выступает цинк, электролитом - раствор гидроксида калия или хлорида цинка, катодом - газовый электрод.
Для батарейки характерна высокая энергоемкость. Однако недостатком считается короткий период службы по причине высыхания электролитного раствора.
Целесообразно применение батареек для слуховых аппаратов. Для запуска химической реакции перед тем, как вставить гальванический элемент, важно удалить защитную пленку с его поверхности и подождать минуту.
Типоразмеры
Классификация батареек основана на американских стандартах с учетом их размера, типа, модели. Источники питания обозначаются АА, ААА, C, D, РР3, 3336, А23 и так далее. Они схематично изображены на рисунке с указанием размеров.
Батарейки в обиходе называют, в зависимости от внешних особенностей: пальчиковыми (величиной с палец), мизинчиковыми, «дюймовочкой» (тип С), «бочкой» (D), таблетками (дисковые).
Следует учесть, что размеры изделий могут варьироваться на 1-2 миллиметра. Причиной выступает плотная пленка, защищающая элемент питания от повреждений, внешних воздействий.
Пальчиковые (АА, R6, LR6, LR06)
Такой тип батарейки считается наиболее распространенным, выглядит как цилиндр диаметром 13,5-14,5 миллиметров и длиной 50,5 миллиметров. В обиходе может называться 2А, 2АА.
Номинальное напряжение - 1,5V. Вес варьируется и составляет 14-30 грамм. Для усиления производительности используют аккумуляторы, например, литиево-ионный (Li-Ion) формата 14500. В данном случае вольтаж составляет 3,6 В, емкость 900 mAh.
Целесообразно использование гальванических пальчиковых элементов такого типа в мелкой технике: пультах дистанционного управления, игрушках, часах, фонарях и так далее.
Мизинчиковые (ААА, R03, R3, LR03, LR3)
Цилиндрические гальванические элементы. Толщина мизинчиковых батареек меньше, чем пальчиковых. В обиходе могут называться 3А.
Длина цилиндрического участка составляет 44,5 миллиметров, диаметр - 10,5 миллиметров, вес около 12 граммов, напряжение - 1,5 В. Емкость солевого изделия - 500 мАч, щелочного - 1250 мАч, аккумулятора - 300-1250 мАч.
Похожие технические параметры характерны источникам питания 24А, MN2400, UM 4, HP 16, Micro и так далее.
Применяются батарейки в электронике, потребляющей небольшой ток: пультах дистанционного управления, фотоаппаратах, радиоприемниках и так далее.
Элемент АААА (LR8, LR8D425, R8D425, LR61, E96, V4004, 25A)
Применяется редко в небольших приборах: световых указках, стилусах для цифровых планшетов, глюкометрах и так далее.
Напряжение составляет 1,5 В, длина батарейки мини - 42,5 миллиметров, диаметр - 8,3 миллиметра, емкость - 625 мАч. Весит гальванический элемент А4 всего 6,5 грамм.
С типа (R14, CR14, LR14, 343, UM2)
Источник питания отличается громоздкостью и тяжестью, по сравнению с предыдущими типоразмерами батареек.
Длина Р14 составляет 50 миллиметров, диаметр 26,2 миллиметров, масса - 37 граммов. Напряжение батарейки - 1,5 В, емкость солевого элемента - 1750 мАч, щелочного - 3000-8200 мАч.
Применяется редко по причине компактности и уменьшения размеров современных приборов. Батарейки С типа обслуживают энергоемкую электротехнику: портативные колонки и плееры, радиоприемники, ручные прожекторы.
D типа (R20, LR20, 373, UM1, Mono)
Толстая и длинная батарейка имеет высоту 61, 5 миллиметров, диаметр цилиндрической части - 34,2 миллиметра. Вес изделия типа Д составляет 66-141 грамм, напряжение - 1,5 В. Емкость солевого элемента - 4 тыс. мАч, щелочного - 5500-16000 мАч.
Такой формат батарейки целесообразно использовать в приборах, какие отличаются электронагруженностью: рациях, переносных магнитолах, вольтметрах, ручных фонарях и так далее.
Крона (6F22, 6LR61, 6LR61, 1604А, CR-9V, PP3, 522, MN1604, MX 1604)
Прямоугольный гальванический элемент отличается от других высоким напряжением, которое составляет 9В. Длина батарейки - 48,5 миллиметров, емкость щелочного изделия- 625 мАч. Контакты находятся с одной стороны, весит источник питания 53 грамма.
Квадратный гальванический элемент применяется для приборов, которым нужно большое потребление энергии: тестерах, пультах управления устройствами, игрушках, шокерах и так далее.
LR1 (N)
Гальванический элемент применяется для питания лазерных указок, диктофонов, беспроводных дверных звонков, микрофонов и так далее.
Отличается длительным сроком хранения (7 лет), устойчив к температурному воздействию.
Высота изделия 29, 7 миллиметров, диаметр - 11,5 миллиметров. Весит батарейка 25 грамм.
Таблетки
Круглый мини-элемент питания внешне напоминает таблетку. Они бывают разных размеров и форм: маленькие, побольше, плоские, выпуклые.
Их еще называют «сухой» элемент: в таких батарейках анодом выступает оксид серебра, катодом - цинк, электролитом - пастообразный солевой раствор.
Напряжение в источниках питания может варьироваться, исходя из их вида;
- 1,4 В - воздушно-цинковые (PR);
- 1,5 В - щелочные (LR);
- 1,55 В - серебряно-цинковые (SR);
- 3 В - литиевые (CR).
Преимущественно таблетки сделаны из лития с напряжением 3 Вольта (CR2016, CR2450). Гальванические элементы типоразмера CR2032 используют для питания энергозависимых компонентов (CMOS-памяти, часов, большинства материнских плат).
Обозначение таблеток у производителей существенно отличается. Ниже приведена таблица соответствия дисковых батареек для часов.
Исходя из данных можно легко определить аналоги у разных производителей. Например, таковыми для таблетки 377 или 377а выступают V377, D377, LR66, LR60SW, LR626, LR626SW, L626E. В таблице указаны диаметр и высота элемента.
Такие таблетки широко применяются для наручных часов. Однако их также используют для калькуляторов, слуховых аппаратов, датчиков и так далее.
Соответствие марганцево-цинковых часовых источников питания приведено в таблице.
Опираясь на данные, можно определить аналоги батарейкам AG1 (G1), AG10, AG6 и так далее.
По следующей таблице соответствия выявляются заменители источникам питания SR44, SR721W, SR521W и другим.
Маркировка
Все виды батареек классифицируются, согласно стандартам: общеизвестными являются американские. В России обозначения разработал ГОСТ, но в обиходе они используются редко.
В зависимости от материалов изготовления элементов питания, применяется маркировка:
- R- солевая;
- LR - щелочная;
- SR - серебряная;
- CR - литиевая.
По буквенным обозначениям можно определить к какому классу относится изделие. Например, батарейка CR123а является литиевой. На изделиях этого вида может также стоять обозначение «Lithium». На щелочных элементах указывается надпись « ALKALINE».
На фото представлены различные типоразмеры щелочных батареек и Крона.
Согласно утвержденной системе обозначений, на корпусе изделия должны присутствовать характеристики энергоемкости, состава, размера, вида, напряжения.
Информация на фото свидетельствует, что батарейка щелочная (LR), ее емкость составляет 15 Ач, размер (size) - АА(пальчиковая), напряжение - 1,5 Вольта.
Технические особенности
При выборе батареек важно учитывать их технические параметры.
К основным относятся:
- Напряжение - показатель варьируется, в зависимости от вида батареек. Для большинства элементов питания он составляет 1,5v, для литиевых характерен вольтаж 3 V. Повышенной мощностью обладают батарейки Крона с напряжением 9V. Также высокий показатель имеют аккумуляторы, например, 26650 с вольтажом 3,7 V и так далее.
- Саморазряд - определяет потерю емкости за время хранения. В зависимости от этого показателя, на батарейки устанавливают срок годности. Наименьший период характерен для солевых изделий (2 года), наибольший - для литиевых (до 12 лет). Щелочные хранятся до 5, ртутные - до 10 лет. Перепады температур провоцируют саморазряд.
- Емкость - параметр определяет, сколько электричества в батарейке. Срок службы изделия зависит от данной характеристики. Наименьшая емкость у популярных солевых и щелочных батареек (600 мАч). Самый высокий показатель отмечается у изделий типа D(15000-18000 мАч).
Параметры емкости и напряжения для различных типов батареек представлены в таблице.
Как отличить аккумуляторные батарейки от обычных
При покупке источников питания можно выбрать перезаряжаемый (аккумулятор) или обычный. Для этого лучше обратить внимание на внешний облик изделия:
- Надпись «do not recharge» значит, что перезаряжать устройство нельзя. В другом случае, указание «rechargeable» определяет возможность перезарядки.
- На аккумуляторных элементах питания стоит обозначение их вида (Ni-Cd - никель-кадмиевый, Ni-Mh - никель-металлогидридный, Li-Ion - литий-ионный).
- Цена обычных батареек дешевле, чем у имеющих возможность перезарядки.
Различить гальванические элементы можно по техническим характеристикам. Если померить мультиметром батарейку, значение напряжения 1,5 В свидетельствует, что это обычное изделие, параметр не выше 1,2 указывает на аккумулятор. Однако в настоящее время можно встретить перезаряжаемые элементы с повышенным показателем (1,6В).
Как правильно выбрать
Чтобы не ошибиться при выборе батарейки, рекомендуется ознакомиться с инструкцией к прибору.
В документе или на самом устройстве должен быть указан типоразмер подходящего источника питания.
При выборе батарейки следует учитывать особенности ее вида:
- Солевые изделия не подходят для питания мощных и среднемощных приборов (вспышек фотоаппаратов, профессиональных фонарей и так далее).
- Щелочные батареи подходят для устройств с небольшим и умеренным энергопотреблением. Однако для мощных осветительных приборов они не годятся.
- Литиевые элементы питания можно применять для любых устройств. Однако для мелкой техники нецелесообразно использовать этот вид, допустимо обойтись более дешевыми аналогами.
Часто возникает вопрос, как выбрать батарейку для телефона. Такие аккумуляторы обычно являются литий-ионными, поэтому лучше приобрести изделие с маркировкой Li-Ion или Li-полимер. Они не требуют полной разрядки устройства, как более устаревшие образцы.
После покупки рекомендуется подключить телефон к электропитанию минимум на 20 часов. Далее желательно разрядить устройство полностью и снова зарядить (повторить не менее 2 раз). Можно воспользоваться рекомендациями, как быстро посадить батарейку на телефоне: запустить несколько браузеров, игр, включить фонарь, камеру или воспользоваться специальным приложением для срочного разряда.
При эксплуатации батареек важно соблюдать меры предосторожности:
- не сжигать их;
- не разбирать;
- не перезаряжать изделия, которые для этого не предназначены и являются первичными элементами;
- беречь от детей - проглоченные источники питания в виде таблеток могут стать причиной летального внутреннего кровотечения.
Батарейки считаются потенциально опасными устройствами для окружающей среды, особенно, ртутные. Не рекомендуется выбрасывать отработанные изделия совместно с другим мусором, желательно сдавать их в специальные пункты приема
типоразмеры элементов питания (батареек, аккумуляторов)
Батарейки с солевым электролитом.
Батарейки с солевым электролитом, они же цинк-углеродные (на упаковках солевых батареек производители обычно не указываютхимческий состав) - самые дешёвые химические источники тока из существующих. На серьёзную нагрузку не рассчитаны: в фонаре их хватит на минут пятнадцать, а в фотоаппарате может не хватить и на один кадр. При отрицательных температурах их емкость стремится к 0. Предназначение солевых батареек - пульты дистанционного управления, часы, электронные термометры (устройства, энергопотребление которых укладывается в десятки миллиампер).
Батарейки с щелочным электролитом
Следующий тип батареек - щелочные, или марганцевые батарейки. Многие называют их "алкалиновыми" - это дословный перевод с английского "alkaline ", то есть "щёлочь". Отрицательный полюс щелочной батарейки состоит из цинкового порошка - по сравнению с цинковым корпусом солевых элементов, использование порошка позволяет увеличить скорость протекания химических реакций, а значит, и отдаваемый батарейкой ток. Положительный полюс - из диоксида марганца. Основным же отличием от солевых батареек является тип электролита: в щелочных в его качестве используется гидроксид калия. Щелочные батарейки хорошо подходят для устройств с энергопотреблением от десятков до нескольких сотен миллиампер - при ёмкости порядка 2...3 А*ч они обеспечивают вполне приемлемое время работы. Есть у них и существенный минус: большое внутреннее сопротивление. Если нагрузить батарейку большим током, её напряжение сильно упадет, а значительная часть энергии будет расходоваться на нагрев самой батарейки - в результате эффективная ёмкость щелочных батареек сильно зависит от нагрузки. Если при разряде током 0,025 А нам удастся получить от батарейки 3 А*ч, то при токе 0,25 А реальная ёмкость упадёт уже до 2 А*ч, а при токе 1 А -ниже 1 А*ч.Тем не менее, какое-то время щелочная батарейка может работать и при большой нагрузке, просто это время сравнительно невелико. Если на солевых батарейках цифровой фотоаппарат может даже не включиться, то одного комплекта щелочных ему хватит на полчаса работы.
Литиевые батарейки
Последний из широко распространённых типов батареек - литиевые. Обычно они рассчитаны на напряжение, кратное 3 В, поэтому большинство типов литиевых батареек с полуторавольтовыми солевыми и щелочными не взаимозаменяемы. Такие батарейки широко используются в часах и в фототехнике. Существуют и литиевые батарейки на напряжение 1,5 В, выполненные в стандартных размерах АА и ААА - их можно использовать в любой технике, рассчитанной на обычные солевые или щелочные батарейки. Преимущество литиевых батареек заключается в меньшем внутреннем сопротивлении по сравнению со щелочными: их ёмкость мало зависит от тока нагрузки. При малом токе и щелочная, и литиевая батарейки имеют одинаковую ёмкость 3 А*ч, но если их поставить в цифровой фотоаппарат, потребляющий 1000 m А, то литиевые прослужат в несколько раз дольше. Минусом литиевых батареек является высокая сттоимость- столько же стоит Ni -MH аккумулятор, обладающий сходными с литиевыми батарейками разрядными характеристиками, но способный выдержать несколько сотен циклов заряд-разряд.
Никель-кадмиевые (Ni -Cd ) аккумуляторы
Основной альтернативой батарейкам являются аккумуляторы - источники тока, химические процессы в которых обратимы. Никель-кадмиевые аккумуляторы надёжны и долговечны (их можно хранить до пяти лет, а заряжать - при правильном использовании - до 1000 раз), хорошо работают при низких температурах (при -20 С, их емкость составляет 75% от номинальной) и легко выдерживают большие токи разряда, могут заряжаться как малыми, так и большими токами.Недостатков тоже хватает. Во-первых, относительно маленькая плотность энергии (то есть отношение ёмкости элемента к его объёму), во-вторых, заметный ток саморазряда (после нескольких месяцев хранения аккумулятор перед использованием потребуется заново зарядить), в-третьих, использование в конструкции ядовитого кадмия, и, в-четвёртых, эффект памяти - если аккумулятор был разряжен, только на 25 %, то очередная зарядка восстановит его ёмкость не до 100 %, а меньше. Для борьбы с эффектом памяти аккумулятор рекомендуется перед зарядкой разряжать полностью - это разрушает образующиеся кристаллы и восстанавливает ёмкость аккумулятора. Среди доступных типов аккумуляторов именно никель-кадмиевые наиболее подвержены эффекту памяти. Тем не менее, в некоторых случаях использование никель-кадмиевых аккумуляторов оправдано и сейчас - благодаря низкой стоимости, долговечности и возможности зарядки при низких температурах без отрицательных последствий для аккумулятора.
Никель-металлгидридные (Ni -MH ) аккумуляторы
В отличие от никель-кадмиевых батарей, никель-металлгидридные не содержат тяжёлых металлов, а значит, безвредны для окружающей среды и не требуют специальной переработки при утилизации. При тех же размерах Ni -MH аккумуляторы имеют в два-три раза большую ёмкость - для наиболее распространённых аккумуляторов формата AA она доходит до 2700 мА*ч против 1000 мА*ч у никель-кадмиевых. Ni -MH аккумуляторы мало страдают от эффекта памяти. К сожалению, у Ni -MH аккумуляторов есть и свои недостатки. Во-первых, они имеют больший ток саморазрядапо сравнению с Ni -Cd , во-вторых, падение ёмкости аккумулятора может наступить уже после 200-300 циклов, в-третьих, слишком большие разрядные токи и зарядка при низких температурах заметно сокращают жизнь аккумулятора, в-четвертых, при низкой температуре их емкость составляет не больше 30% от номинальной. Тем не менее, по совокупности характеристик - стоимости, надёжности, ёмкости, простоте обслуживания - на данный момент Ni -MH аккумуляторы являются одними из лучших. При использовании NiMH аккумуляторов далеко не всегда следует гнаться за большой ёмкостью. Чем более ёмкий аккумулятор, тем выше (при прочих равных условиях) его ток саморазряда.
2 года назад
В современной квартире обычно немало разнообразных приборов или устройств, которые нуждаются в источнике энергии, но которые к розетке не подключишь. Это столь привычные для нас пульт дистанционного управления или часы, которые функционируют от батареек или аккумуляторов.
Батарейки в таких устройствах тем и хороши, что они потребляют низкий ток. Причем однажды подключив те же часы к батарее, часто можно забыть про смену батареи даже на годы, а не на месяцы. И все потому, что у батареек низкий самозаряд.
А вот если вести разговор про аккумулятор, то предупреждаем, что он будет при таких обстоятельствах саморазряжаться. Причем задолго до того, как их энергию «использует» устройство, нуждающееся в источнике питания.
В тех случаях, когда у вас устройство, которое нуждается в большом количестве энергии, то есть отличается «прожорливостью», батарейки не совсем подходят. Все потому, что при большом токе у них происходит сильное падение емкости. Ко всему быстро растет внутреннее сопротивление.
Поскольку мы заговорили о батареях, то необходимо сразу отметить, что их принято делить на две основные группы: батарейки солевой группы и батарейки алкалиновой группы.
Что касается первых из них, то они представляют собой цилиндрические и призматические элементы и батареи марганцево-цинковой схемы, у которых усовершенствован солевой электролит. У них высокая электрическая емкость и длительный срок хранения до начала эксплуатации. Вплоть до 2,5 года.
Такие элементы имеют способность разряжаться в широком диапазоне токов. И потому их можно воспринимать в качестве универсального источника питания как для бытовых, так и для и технических целей. Температура хранения: от -40 до +50 C. Температура эксплуатации: от -5 до + 55 С.
Батарейки алкалиновой группы тоже цилиндрические и призматические. Однако эти элементы и батареи марганцево-цинковой схемы с щелочным электролитом. Они не содержат кадмия и ртути и обладают электрической емкостью, которая в несколько раз большей, чем у солевых. Хранятся до пяти лет.
Такие элементы целесообразно использовать в изделиях, у которых высокое потребление тока. К ним относятся плейеры, фонарики, фотовспышки, электронные игрушки, переносные ТВ и т.д. Температура хранения: от -40 до +50С. Температура эксплуатации: от -30 до +50 С.
Из написанного выше следует, что среди бытовых элементов питания наибольшее распространение получили именно солевые и щелочные батарейки. Другие если и встречаются, то очень редко. Чтобы понять, какие батарейки вам предлагают в магазине, необходимо помнить, что солевые батарейки легко отличить от щелочных по пластмассовому ободку вокруг положительного вывода.
Для полного понимания необходимо также сказать о том, что на солевых батарейках производитель наносит надписи. Например, General Purpose, Normal, Standard. Солевые батарейки, у которых усовершенствована конструкция, обычно помечены надписями типа Super, Heavy Duty и прочих. На щелочных батарейках можно увидеть надпись Alkaline. В обозначении щелочных батареек по международному стандарту должна быть буква L. Скажем, R6 - солевой элемент («пальчик»). LR6 - такого же размера элемент, но щелочной.
Один и тот же размер батареек имеет различные обозначения. Допустим, самый распространенный тип батареек - «пальчиковый», о котором немало сказано выше, имеет такие обозначения у разных производителей и по разным стандартам: AA, MIGNON, R6P, UM3, 3706, MN 1500 и прочие.
Напряжение солевых «пальчиков» составляет примерно 1,6 В, щелочных - 1,5 В. И потому они взаимозаменяемы. Емкость первых составляет 400-800 мАч, вторых - 1500-3000 мАч. Нетрудно понять, что за более высокую цену потребитель имеет батарейку, которая более долговечна.
По конструкции солевые батарейки отличаются от щелочных. Они проще щелочных. Самые простые конструкции плохо защищены, и потому электролит может протекать через плохо загерметизированный корпус. Корпус также может быть разрушен из-за химической реакции.
Существуют модифицированные конструкции солевых элементов питания, у который есть дополнительный корпус. Он защищает от протекания электролита. Щелочные батарейки из-за сложности конструкции надежно загерметизированы, а потому они и стоят дороже. Батарейки с солевым электролитом - самые дешевые химические источники тока, которые вы можете встретить в продаже. Чуть дешевле или дороже обычных батарей они могут стоить только потому, что у них может быть разная марка.
Солевые батарейки, по сути, не могут работать на морозе. Вот почему холодильник, а тем более морозилку, нельзя считать тем самым «сухим и прохладным» местом, в котором их рекомендуется хранить. Отлеживаться батареям на солнце тоже не рекомендуется. Они перегреваются.
Солевые батареи представляют собой цинковый цилиндрический контейнер, который одновременно служит и корпусом, и «минусом» батарейки. В центре — угольный электрод, то есть «плюс». Вокруг анода размещен слой диоксида марганца. Оставшееся пространство между ним и стенками контейнера заполнено пастой из хлорида аммония и хлорида цинка, которые разведены в воде.
Состав этой пасты может быть разным. В маломощных батарейках преобладает хлорид аммония. В более емких, которые производители обычно обозначают как «Heavy Duty», — хлорид цинка. При работе батарейки цинк постепенно окисляется. Из-за прорех в нем могут вытекать электролит. Это может привести к порче устройства, в которое батарея установлена.
Впрочем, современные батареи надежно упаковываются в дополнительную внешнюю оболочку и потому «текут» крайне редко. И все-таки надолго оставлять в устройстве севшие батарейки не стоит. Помните также, что «начатые» батарейки, как правило, хранятся гораздо меньше, чем абсолютно новые.
Солевые батарейки не стоит нагружать более двух часов. Если вы хотите в загородном домике слушать целый день радиоприемник, то рекомендуем вам взять с собой два комплекта батареек, чтобы их можно было менять через два часа. Тогда один комплект работает - второй «отдыхает». А в целом батареи служат дольше.
Солевые батарейки исключают перезарядку. Однако есть мастера, которые с помощью специального «подзарядного» устройства, могут подзарядить и батарею. Только не проще ли пользоваться аккумуляторами? Ведь лучшие батарейки - это аккумуляторы.
В магазинах можно купить аккумуляторы в разных ценовых категориях, поскольку они отличаются по основным параметрам. Таковыми считаются количество циклов перезарядки, максимальный срок хранения, отдаваемая емкость, размеры, температурный диапазон работы, возможности ускоренной зарядки и прочее.
Аккумуляторы выполняются либо в виде одного элемента, либо в виде нескольких, последовательно включенных и оформленных в одном корпусе элементов — батареи. Некоторые модели аккумуляторов содержат в себе электронные элементы управления, которые обеспечивают контроль режима заряда и защиту аккумулятора от неправильной эксплуатации.
Обычно каждый изготовитель применяет оригинальную технологию производства и свои собственные разработки по конструкции тех или иных моделей.
Как показывает опыт, люди быстро привыкают пользоваться батарейками. А ведь аккумуляторы - это и есть батареи, только многоразового использования. И какой источник питания практичнее?
Поговорим сначала о цене. Надо признать, что аккумуляторы стоят как минимум в пять раз дороже даже самых дорогих щелочных батареек. А к ним еще необходимо зарядное устройство. Однако эти расходы потом сторицей окупятся, поскольку в отличие от батареек аккумуляторы можно много раз перезарядить.
Если посмотреть на батарейку в разрезе, то можно увидеть, что она заполнена токопроводящим раствором, то есть электролитом. По краям расположены два металлических элемента: катод и анод. Первый — из меди, второй - из цинка. При вставленной в прибор батарейке цепь замыкается, и между анодом и катодом начинают двигаться электроды. Так появляется электрический ток.
Содержимое батарейки постепенно разлагается из-за химических реакций. Когда топливо заканчивается, то это означает, что батарейка исчерпала свой ресурс.
В аккумуляторе предоставляется возможным повернуть это процесс вспять, то есть с помощью зарядного устройства разложить продукт реакции на исходные вещества. Зарядное устройство пропускает через аккумулятор электрический ток, только в обратном направлении. В среднем аккумуляторы могут выдержать до тысячи перезарядок. То есть по сравнению с любым батарейкам их покупать гораздо выгоднее.
Казалось бы, аккумулятор и батарейка с одинаковой емкостью должны выдохнуться одновременно. Однако на деле все не так. И это можно наблюдать на примере фотоаппарата. Фотоаппарат с обычными батарейками сделал 267 снимков. Фотоаппарат с аккумуляторами - 1610 снимков.
Для работы камеры требуется ток высокого напряжения, который аккумуляторы способны поддерживать вплоть до разрядки. А вот в батарейках напряжение быстро падает. Все потому, что из-за химических реакций растет внутреннее сопротивление батареи, то есть способность проводника препятствовать прохождению тока. И как только напряжение падает, камера отключается. А ведь энергия в батарейках еще не иссякла.
Теперь возьмем маломощный вид приборов типа пульта от телевизора. Здесь аккумуляторы служат существенно меньше батареек. Все потому, что батарейки меньше подвержены саморазряду. Под этим термином следует понимать уменьшение емкости элемента питания, когда внешняя цепь разомкнута. Причина пассивной разрядки заключается в том, что происходят самопроизвольные окислительно-восстановительные реакции.
Теперь пару слов об испытаниях холодом. Производители аккумуляторов заявляют, что, когда температура понижается, емкость элементов питания сокращается. Сильно охлажденный электролит неизбежно потеряет токопроводящие свойства, хотя и не до конца. Оба элемента после охлаждения будут работать.
Однако оставлять электроприборы на морозе не рекомендуется. На холоде снижается скорость химических реакций в батарее, внутреннее сопротивление поднимается, выдаваемое напряжение уменьшается. Это означает, в частности, что фонарь, оставленный зимой в машине, будет светить недолго. Если элементы питания отогреть, то они опять начнут действовать.
Аккумулятор или батарейка рано или поздно исчерпывают свой ресурс. Однако в обычную мусорку их выбрасывать нельзя. На свалке они будут разлагаться и отравлять почву ртутью, кадмием и свинцом. А потому отслужившие свой срок источники питания следует сдавать в специальные пункты приема, откуда они после сортировки пойдут на переработку в доменной печи.
Переплавка помогает извлечь из кремированных элементов питания металлы. Преимущественно железо и цинк. Девяносто восемь процентов составляющих батарейки материалов будут использованы повторно. Это большой плюс с точки зрения экономики и экологии.
Переработка аккумуляторов несколько иная. Их разбирают, а потом измельчают. Так необходимо, ибо после многочисленных перезарядок в аккумуляторах скапливается взрывоопасный водород. При попадании аккумуляторов домну вероятность пожара на производстве очень велика.
Чтобы взрывоопасный газ улетучился, аккумуляторы вскрывают и измельчают. С помощью магнита отделяют от пластика никель и его сплав с литием. Такая утилизация в отличие от обычной переплавки обходится гораздо дороже, но это необходимо.
Что представляет собой батарейка? Как она работает? На какие виды подразделяются батарейки? Какую форму и какой размер могут они иметь? Как маркируют батарейки? Что обязательно следует учитывать, выбирая батарейку? Какими принципами нужно руководствоваться, на что следует обращать внимание при выборе батарейки?
Ниже попытаемся разобраться в этих вопросах и ответить на каждый из них.
Что представляют собой батарейки и как они работают
Батарейки аа оптом являются гальваническими элементами, каждый из которых представляет собой автономный компактный источник электрического тока.
Автономные источники постоянного электротока подразделяются на 2 разновидности: первичные - для одноразового применения, они не подлежат перезарядке, и вторичные - которые можно перезаряжать.
Батарейки возникли довольно давно. Официальная дата возникновения первой батарейки - 1867-й год. Её создал инженер из Франции Джорджес Лекланше
Выпускать батарейки в коммерческих целях первой начала фирма Eveready в США. Однако батарейки, производимые под маркой Eveready Dry Cell, были только отдалённо похожими на сегодняшние батарейки аа оптом. Первая партия тогда ещё экспериментальных батареек появилась на рынке в 1898-м году. Эти изделия были задуманы в качестве источников питания для радиоприёмников, однако позже получили распространение в автомобилестроении, горной промышленности, на флоте, а затем также в авиации.
Монополия Eveready завершилась в 1920-х гг., когда в США возникла ещё одна фирма - Duracell, наладившая изготовление батареек крупными партиями. В то время батарейки уже были распространены в различных портативных электротехнических устройствах, спрос на них возрастал, крупный опт батареек покупали всё чаще.
Главным преимуществом таких изделий была их дешевизна.
Минусы: низкая ёмкость, низкая надёжность, недолгое время эксплуатации и хранения (9-12 месяцев).
В течение более 100 лет своего существования обычные марганцево-цинковые батарейки пережили значительные усовершенствования и сейчас уже почти не используются в изначальном виде. Их сменили более совершенные, надёжные и ёмкие изделия.
Кроме марганцево-цинковых, сегодня встречаются и другие разновидности батареек.
Типы батареек
Батарейки мелким оптом в Москве подразделяются по материалам, использующимся для производства активных компонентов батареек (катода, анода и электролита).
Самые распространённые виды батареек:
. солевые;
. щелочные;
. ртутные;
. серебряные;
. литиевые.
Все эти разновидности батареек имеют определённые особенности, свои преимущества и недостатки.
Солевые батарейки
Преимущества батареек солевого типа: дешевизна (из всех батареек именно солевые являются наиболее дешёвыми).
Их минусы: трудность определения вида по словесной либо символической информации; значительное падение напряжения во время разряда; потеря ёмкости к концу гарантированного времени хранения составляет от 30 до 40 процентов; в условиях низких температур ёмкость солевой батарейки приближается к нулевому показателю.
Солевая батарейка от батареек других видов отличается надписью на корпусе: это могут быть слова Special Power, General Purpose, Long Life, Extra Power, Extra Heavy Duty, Heavy Duty, Super Heavy Duty и некоторые другие. Но на их смысл можно особого внимания не обращать, поскольку эти слова преимущественно служат маркетинговым приёмом и никак не отображают ёмкость батарейки и длительность её работы.
Щелочные батарейки
Такое название эти батарейки получили от типа используемого в них электролита. Электроды щелочных батареек изготовлены из диоксида цинка и марганца, а электролитом является гидроксид калия.
Сейчас щелочные батарейки пользуются высоким спросом со стороны разработчиков портативных электротехнических приборов и применяются в большей части электронных устройств, будучи наиболее распространёнными в мире.
Стоимость щелочных батареек несколько выше, чем солевых.
Отличительным признаком щелочной батарейки является надпись ALKALINE, нанесённая на корпус.
Преимущества щелочных батареек: большая ёмкость, обеспечивающая долгое время службы; высокий уровень работоспособности в условиях низких температур; хорошая герметичность (низкий риск протечки); длительный срок хранения (до пяти лет); низкая скорость саморазряда (потеря ёмкости после года хранения в условиях комнатной температуры - не выше 10%).
Минусы: спадающая кривая разряда; высокие стоимость и вес.
Ртутные батарейки
Такая батарейка является гальваническим элементом, где анодом служит цинк, а катодом - окись ртути. Катод и анод разделяют между собой диафрагма и сепаратор, пропитанные электролитом, в роли которого выступает раствор щёлочи 40%.
Отдельно необходимо подчеркнуть, что ртутно-цинковый элемент способен работать по принципу аккумулятора, то есть может быть обратимым. Но в случае циклирования (заряд-разряд) происходит деградация этого элемента и его ёмкость снижается.
Ртутные батарейки отличаются от щелочных более постоянным напряжением, большей ёмкостью, более высокой энергоплотностью и более высокой ценой.
Преимущества ртутных батареек: постоянное напряжение, высокие показатели энергоплотности и энергоёмкости, стойкость к низким и высоким температурам, длительное время хранения.
Минусы ртутных батареек: дороговизна, ядовитость ртути в случае нарушения герметичности, трудности со сбором и безопасностью утилизации.
Серебряные батарейки
В таких батарейках роль анода играет цинк, а катода - окись серебра. Электролитом в таких батарейках является щёлочь - гидроксид натрия либо калия.
Батарейки, которые созданы в соответствии с серебряно-цинковой схемой, в значительной степени по своим характеристикам совпадают с батарейками ртутного типа. Подобно ртутным батарейкам, они отличаются постоянным напряжением, значительной энергоплотностью, могут храниться длительное время, однако отличаются от ртутно-цинковых более высокой ёмкостью на единицу массы, а также нетоксичностью.
Плюсы серебряных батареек: постоянное напряжение, высокие показатели энергетической плотности и ёмкости, термическая стойкость, долгой срок эксплуатации (на 40 процентов дольше, чем у литиевых батареек), длительное время хранения.
Минусом серебряных батареек является их дороговизна. На серебряные батарейки аа оптом цена бывает очень высокой.
Литиевые батарейки
Эти батарейки имеют постоянное напряжение, наиболее высокую из всех видов батареек ёмкость на единицу веса и высокую энергоплотность. Литиевая батарейка содержит катод из лития и анод, который может быть сделан из любого материала.
Помимо постоянного напряжения и высоких показателей энергетической плотности и энергетической ёмкости, несомненный плюс литиевых батареек заключается в независимости их ёмкости от тока нагрузки. потому в случае большого тока нагрузки такая батарейка также сможет прослужить в несколько раз дольше щёлочной батарейки, имеющей такую же ёмкость.
Отличительным признаком батарейки литиевого типа является надпись LITHIUM на корпусе.
Литиевые батарейки характеризуются лёгкостью, длительным временем хранения (доходящим до 12-и лет), термической стойкостью.
Единственным недостатком литиевых батареек является их высокая цена.
Классификация батареек - формы, размеры и другие характеристики
По размерам и форме батарейки классифицируются на несколько видов.
Примечание. Данная таблица не включает миниатюрные батарейки типа «таблетки», подразделяющиеся на множество размеров и форм.
Технические характеристики
Правила маркировки батареек установлены Международной Электрической Комиссией (IEC) и используются в т. ч. в России. Расшифровка маркировки батареек приведена в следующей таблице:
Миниатюрные батарейки также имеют определённую маркировку, позволяющую определить параметры конкретной батарейки, но необходимо учитывать, что одновременно с общепринятой маркировкой изготовители нередко применяют свою, из-за чего замена отработанной батарейки порой становится затруднительной.
Ёмкость и напряжение батарейки
Напряжение батарейки аа оптом в Москве, которое она способна обеспечить, может быть довольно разным. Этот параметр нередко связан с разновидностью самой батарейки. К примеру, обыкновенные солевые «пальчиковые» батарейки способны обеспечивать напряжение 1,2 В и 1,5 В, щелочные - 1,5 В. Литиевые батарейки Дюрасел оптом в Москве выполняются в стандартных размерах, нередко имеют напряжение 3 В, однако иногда бывают и с напряжением 1,5 В.
Батарейки квадратной формы и батарейки типа «крона» вне зависимости от их электрохимической системы создают напряжение соответственно 4,5 В и 9 В.
Батарейки типа «таблетки» могут создавать напряжение 1,2 В, 1,5 В и 3 В.
Ёмкость батарейки определяет длительность работы устройства, в которое помещается батарейка.
Срок эксплуатации батарейки Duracell оптом определяется следующими факторами:
. фактическим уровнем её заряженности;
. режимом использования;
. температурой окружающей среды;
. током отсечки.
Понятие «ток отсечки» обозначает ток, при котором невозможна работу устройства даже в случае сохранения заряда батарейки. К примеру, батарейка, не работающая с определённого момента в фотоаппарате, нередко ещё может работать в пульте дистанционного управления либо в часах.
Саморазряд представляет собой самопроизвольную утрату ёмкости батарейки во время её хранения и применения.
Причиной саморазряда являются химические реакции, которые происходят внутри батарейки и продолжаются независимо от того, используется ли батарейка либо хранится.
Саморазряд начинается в момент выпуска батарейки и продолжается до окончания её эксплуатации. Когда батарейка не применяется, то в течение номинального срока хранения, который указан на корпусе, она может утратить от 10 до 30 процентов первоначальной ёмкости.
Наиболее сильно происходит разряжение батарейки в момент начала её хранения.
Температурные колебания провоцируют саморазряд.
Предназначение батареек различных видов и отрасли их применения
Батарейки могут предназначаться: для значительных нагрузок (сила тока 0,2 А), для средних нагрузок (сила тока 0,1 А) и для низких нагрузок (сила тока 0,01 А). Большая часть компаний-изготовителей указывает на упаковке для батареек разновидности устройств, для которых конкретная батарейка больше подходит. При отсутствии указаний на тип устройства правильно выбрать батарейку может помочь нижеуказанная информация.
Батарейки солевого типа совершенно непригодны для устройств, испытывающих высокие нагрузки (к примеру, цифровых фотоаппаратов со вспышкой), а также плохо пригодны для устройств, испытывающих средние нагрузки (к примеру, CD-плееров, фонариков, некоторых игрушек).
Они обладают низким уровнем ёмкости (от 600 до 800 мАч) и предназначаются для применения в устройствах, характеризующихся низким уровнем потребления энергии, к примеру, в пультах управления, электронных термометрах, тестерах, весах электронных кухонных и наполных, часах настенных и настольных. Солевые батарейки не рассчитаны на высокие нагрузки, потому недопустимо вставлять их в устройства, которые содержат электродвигатели (CD-плееры и электронные игрушки), фотоаппараты и фонарики. В фонарике либо в игрушке такой батарейки хватит на двадцать-тридцать минут, в фотоаппарате - на 3-5 фотографий со вспышкой.
Батарейки щелочного типа можно устанавливать в устройства как с низкими, так и со средними и высокими нагрузками. Такие батарейки везде способны обеспечить высокую эффективность.
Они характеризуются сравнительно большим уровнем ёмкости (от 1500 до 3200 мАч) и являются оптимальными для использования в устройствах, отличающихся умеренным и высоким уровнем потребления энергии: это цифровые фотоаппараты со вспышкой, фонарики, игрушки, CD-плееры, компьютерные мышки, офисные телефоны. Щелочные батарейки, имеющие пометку «фото», характеризуются высокой ёмкостью и созданы для фотоаппаратов. Стоимость их выше, но срок службы дольше. Фото-батарейки отдают энергию быстрее, что повышает скорость работы устройства, в которое такая батарейка установлена.
В устройствах с низким уровнем потребления энергии, в частности, пультах управления, такая батарейка будет работать несколько лет.
Батарейки ртутного типа сейчас имеют ограниченное распространение. В более чем половине стран мира их изготовление и использование запрещены по причине ядовитости ртути и трудности безопасного сбора и утилизации таких изделий.
Серебряные батарейки сейчас не имеют массового распространения по причине высокой стоимости серебра. Широким спросом пользуются только малоразмерные батарейки, для производства которых применяется мало серебра - это батарейки для материнских плат ПК, наручных часов, слуховых аппаратов, микрокалькуляторов, лазерных указок, микрофонариков, музыкальных открыток и брелоков, то есть всех устройств, в которых невозможно применять более крупные батарейки.
В авиации, на флоте, в космонавтике до появления батареек литиевого типа серебряно-цинковые батарейки были незаменимыми.
Батарейки литиевые на больших токах способны служить намного дольше лучших щелочных батареек, потому литиевые источники питания используют в большинстве устройств, характеризующихся высоким уровнем потребления энергии. Они широко применяются в компьютерной технике, фототехнике, игрушках и медицинской аппаратуре. Также их часто используют в авиации, военной промышленности, на флоте и в космонавтике, где они успешно заменяют серебряные и ртутные батарейки.
Завершение
Батарейка - небольшиие изделия, которые могут иногда представлять опасность.
Во избежание риска нанесения вреда здоровью следует соблюдать меры предосторожности: нельзя разбирать батарейку и бросать её в огонь.
Также нельзя пытаться «перезарядить» батарейку. Несмотря на то, что некоторые источники подчас содержат рекомендации от разных «Кулибиных» о «перезарядке» батареек - это делать ни в коем случае нельзя. Во-первых, в сколько-нибудь значительной мере увеличить срок эксплуатации батарейки таким путём всё равно не выйдет. Батарейка является первичным элементом, потому, в отличие от аккумулятора, являющегося вторичным элементом, реакции, которые в ней проходят, необратимы. К тому же во время «перезарядки» она может попросту взорваться. Полезнее и лучше всего отработавшую батарейку сдать в утилизацию.
С развитием современных технологий для различных бытовых приборов и гаджетов необходимо все больше энергии, уже никого не удивляет запасная батарея к телефону, которая всегда находится под рукой. Многие производители постоянно пытаются увеличить энергоемкость батареек и аккумуляторов, используя различные конструктивные разработки. В данной статье рассмотрены аккумуляторные батарейки, их классификация и устройство, а также сферы применения.
Аккумуляторы и их виды
На современном рынке существует множество предложений устройств для накопления электрического тока, но всех их можно условно разделить, в зависимости от конструкции. На основании этой классификации аккумуляторы бывают:
- Литий ионные аккумуляторные батареи – это устройства, внутри которых расположены положительно и отрицательно заряженные ионы в металлической оболочке. Катод и анод могут быть выполнены из никеля, кобальта или другого материала. Данный агрегат является одним из самых распространённых и используется в большинстве мобильных телефонов, ноутбуков и строительных инструментах. Благодаря своим характеристикам, литий ионные батареи имеют свойства глубокого заряда и разряда, причем эти циклы могут повторяться до 100 раз. Но существует один большой минус данного изделия – как правило, такие аккумуляторы являются не обслуживаемыми, а также при выполнении их подзарядки нужен постоянный контроль, иначе деталь вздуется и выйдет из строя;
- Литий полимерные АКБ – здесь в качестве стержня используется полимерная ткань, которая пропитана электролитом. Это более безопасные детали, так как газообразование в них во время зарядки минимально. Такие батареи имеют пластиковый, герметичный корпус, в котором расположены выпускные клеммы для подсоединения к прибору;
- Свинцово кислотные аккумуляторные батарейки – это накопители энергии с жидким электролитом внутри. Чаще всего их используют в автомобильной промышленности, а также в качестве резервного источника питания для снабжения частного дома во время возникновения аварийной ситуации.
Перечисленные типы АКБ являются наиболее распространёнными, поэтому для их безопасной эксплуатации необходимо соблюдать рекомендации производителя и нормативы по заряду и разрядке изделия. После выработки своего ресурса батареи подлежат утилизации специальной организацией, категорически запрещается выбрасывать аккумуляторы как бытовой мусор, так как во время распада их элементов возникают вредные вещества, засоряющие почву.
Также аккумуляторные батарейки можно классифицировать в зависимости от размера:
- Аккумуляторные пальчиковые батарейки цилиндрической формы с полярным расположением отрицательной и положительной клемм. Такие изделия используются в бытовых приборах путем комплектации в последовательную сеть по несколько штук. Емкость и напряжение в них может быть различным, в соответствии с решаемой задачей. Данные изделия имеют обозначение «АА», на упаковке или самой батарейке;
- Батарейка или аккумулятор мизинчиковый – маркируется знаком «ААА». Имеет такую же форму цилиндра, но меньшего размера, расположение соединительных клемм по двум сторонам напротив друг друга. Такие детали могут использоваться как отдельно каждая, так и путем параллельной или последовательной стыковки в общую цепь. Чаще всего их можно встретить в пультах управления бытовой техникой, строительных измерительных инструментах, настенных часах;
- Аккумуляторные батарейки в виде плоской таблетки. Подобные изделия бывают разного размера под конкретный прибор и используются в основном в наручных часах;
- АКБ прямоугольной формы большого размера с жидким носителем тока. Внутри такого агрегата расположены банки с электролитом и свинцовые пластины, в основном их применяют в качестве батарей для электротранспорта.
Во время выбора той или иной батареи необходимо учитывать посадочный размер прибора и рабочее напряжение, так как АКБ изготавливаются разной емкости и силы тока.
АКБ: принцип работы и применение
Аккумуляторы – это устройства, действие которых основано на обратимости химического процесса окисления и восстановления материалов. Исходя из определения, можно сделать вывод, что работа батареи заключается в накоплении электрического тока через окисление катода и анода во время зарядки, и в восстановление всех процессов при отдаче питания на потребителя. Этот алгоритм называется циклом работы АКБ.
Во время зарядки изделия постоянный ток проходит через катод и анод и взаимодействует с ионами, при этом энергия накапливается. После полной подзарядки сетевое питание отключается, а рабочее напряжение остается в полости АКБ до начала работы какого-либо бытового прибора.
Важно! У батареек разного производителя разные технические показатели, поэтому при выполнении зарядки и разрядки изделия необходимо строго соблюдать рекомендации изготовителя.
Аккумуляторные батарейки используются в большинстве механизмов, работающих автономно, начиная от бытовых приборов и заканчивая строительным инструментом, причем применяться могут, как универсальные АКБ, так и специально изготовленные под конкретный посадочный размер.
Емкость АКБ
Емкость батареи – это значение, которое характеризует время полной разрядки изделия, во время использования в качестве источника питания на бытовом приборе. Чем выше данный показатель, тем больше АКБ может содержать в себе электрического тока, соответственно, и срок работы аккумулятора напрямую зависит от емкости. К примеру, простая батарейка АА имеет емкость, равную 2-3 тысячи миллиамперчасов, это значение указывается на корпусе изделия или его упаковке.
На энергетическую емкость напрямую влияет вес детали: чем больше объем и вес батареи, тем выше данный показатель. Металлические пластины, сохраняющие ток и взаимодействующие с электролитом, бывают разного размера и плотности, поэтому по массе АКБ можно определить примерную емкость изделия.
Зарядные устройства для АКБ
Батарейки, в зависимости от их функционала и срока работы, можно разделить на две большие группы. В первую очередь, это обычные соляные или кислотные АКБ с закрытым корпусом, имеющие ограниченный заряд. После подзарядки данные детали могут использоваться до полного разряда, затем их необходимо правильно утилизировать. Такие изделия не подлежат восстановлению, так как пополнение их напряжения через сетевой ток невозможно.
Ко второй группе относятся АКБ, которые после выработки основной энергии можно подзарядить, используя специальное устройство. К таким батарейкам относятся литий ионные агрегаты, свинцово кислотные аккумуляторы и литий полимерные источники питания.
Зарядное устройство необходимо подбирать, учитывая уровень его напряжения и технические показатели заряжаемой батареи.
Важно! Не стоит подключать к АКБ мощностью, например, 12 Вольт, ЗУ с выходным напряжением, равным 14 В и более, так как гелиевые или литий ионные батареи от избыточного тока могут деформироваться или лопнуть от образования газов внутри банок.