Сегодня батарейки это такой же продукт первой необходимости, как и зубная паста или салфетки, без них не будет работать пульт, ночник, фонарик, калькулятор, часы и многое другое. Если вы сейчас сядете и посчитаете, сколько же приборов питается от этих маленьких элементов, то возможно удивитесь, практически половине устройств необходимо покупать батарейки. Как часто придется менять, зависит от грамотного подхода к выбору батареек. Почему элементы питания одной фирмы работают месяц, а другой пол года? Дело даже не в цене. Как правило, в магазине покупатель первым делом смотрит на форму и размер, может еще и на производителя. Лишь единицы подбирают батарейки по химическому составу, напряжению, емкости, проверяют сроки годности.
Что такое батарейка и когда она появилась?
Батарейка (она же гальванический элемент) – это источник электроэнергии, который действует на основе химических взаимодействий определенных веществ между собой. Первый химический элемент питания был изобретен Луиджи Гальвани. Точнее Гальвани первооткрыватель процесса, причем совершенно случайный. Ученый проводил опыты над лягушкой и когда он подсоединил к ее лапке две полоски разных металлов, то обнаружил протекание тока между ними.
Открытие Гальвани послужило толчком для другого ученого - Алессандро Вольта, который докопался до истины и дал развитие научной находке. В дальнейшем инициативу по усовершенствованию элементов питания подхватили компании, первой из которых была Eveready. Реализуемая компанией продукция лишь отдаленно напоминала современные виды элементов питания, основными действующими веществами были марганец и цинк. Предназначались первые батарейки для радиоприемников, в дальнейшем электропитание на основе химического взаимодействия распространилось в машиностроительной отрасли.
В 1920 годах на рынок выходит всем известная компания Duracell. Приборы с питанием от батареек распространялись все шире, производство росло в геометрической прогрессии. Первая батарейка Duracell изготавливалась из цинкового корпуса с графитным электродом и латунным колпачком. Заполнена она была оксидом марганца, стенки цинкового корпуса изнутри покрывали электролитом. Латунный колпачек был положительным, а донышко цинкового корпуса отрицательным полюсом. Такие батарейки выпускались вплоть до развала СССР. Но ввиду своих недостатков: малого срока службы, не безопасной конструкции они быстро ушли в прошлое. На смену старому образцу пришли современные элементы питания с долгим сроком жизни, безопасной конструкцией и высокой емкостью.
Современные виды батареек
В зависимости от состава и активных компонентов батарейки можно разделить на группы. У каждой группы есть плюсы и минусы.
- Солевые батарейки. Самый бюджетный вид элементов питания, характеризуются низкой отдачей тока, коротким сроком службы и хранения. При низких температурах емкость уменьшается намного быстрее. Устройство солевых батареек не далеко ушло от первых образцов компании Duracell. Электроды выполнены из оксида марганца, цинка и соединены между собой солевым мостом. Но несмотря на все недостатки потребители по-прежнему покупают солевые батарейки в больших количествах. Лучший способ применения для солевых гальванических элементов это приборы с низким потреблением: часы, пульты дистанционного управления, весы. Если солевую батарейку оставить в приборе и долго не использовать велика вероятность что она потечет. Связанно это с протеканием химических реакции, на последней стадии разряда характерно повышение активной массы положительного электрода, из-за чего увеличивается давление на электролит. Параллельно протекают процессы разложения диоксида марганца и коррозии цинка, что влечет за собой выделение кислорода и водорода, объем и давление внутри батарейки повышаются.
- Щелочные (алкалайновые) батарейки. Универсальные как по цене, так и по сроку службы батарейки, занимающие большую долю рынка. В качестве электролита используется гидроксид калия, от чего у батареек такое название. Щелочные батарейки хранятся до пяти лет, имеют большую емкость, чем предшественники. У данного вида снижены риски протечки, долгая работоспособность при низких температурах и минимальная скорость саморазряда. Маркируются щелочные элементы питания надписью ALKALINE, что в переводе с английского значит щелочные. Рекомендуются для использования в приборах с умеренной нагрузкой, таких как: детские игрушки, ночники, радио, пульты ДУ и т.п.
- Литиевые батарейки. Появились сравнительно недавно, находятся выше по ценовой категории. С развитием всевозможных гаджетов и портативных устройств начал расти спрос на элементы питания, выдерживающие интенсивное потребление тока в длительный промежуток времени. Литиевые батарейки отвечают всем требованиям потребителя: долгий срок хранения и службы, устойчивость к температурам (высоким и низким), легкие по весу, не протекают. Следует отметить, литиевые батарейки обладают постоянным напряжением и высокой энергоплотностью, которую не обеспечит ни один предшественник. Подходят для оборудования с высоким энергопотреблением: фонари, вспышки, фотоаппараты, портативные колонки. Маркируются надписью на корпусе «Lithium».
Довольно редко встречаются ртутные и серебряные элементы питания, хотя по своим свойствам они схожи и мало чем уступают литиевым.
Недостатками ртутных элементов питания считается небезопасность использования при повреждении целостности конструкции, сложности с утилизацией.
Типоразмеры батареек
Батарейки отличаются не только размерами, но формой, одни распространены и широко известны (АА, ААА), другие приходится долго искать по магазинам. Несмотря на изобилие форм, все батарейки имеют классификацию согласно стандартам. Привычные на слух названия размеров АА, ААА, С, D принадлежат американскому стандарту.
Существуют и другие системы классификаций элементов питания: международные, национальные. В России размеры батареек регламентированы согласно ГОСТу, но данный вид маркировки не на слуху и мало кто из молодежи им пользуется.
АА (пальчиковые или R6/LR6) – цилиндрические тонкие батарейки, используются в пультах ДУ, часах, игрушках, фонарях и другой мелкой технике. Обозначение R6 говорит о размерности батарейки, а приставка L вносит ясность, что элемент щелочной.
ААА (мизинчиковые или R03/LR03) – цилиндрические батарейки, тоньше элементов АА, но могут применяться в тех же приборах.
С (R14/LR14) и D (R20/LR20) – похожие по форме и размеру элементы, по сравнению с АА и ААА очень громоздкие и тяжелые. Сегодня производители редко прибегают к установке данных элементов питания, так как размеры гаджетов становятся все меньше и компактнее, батарейки соответственно тоже.
Крона (6F22 / 6LR61) – данный элемент питания отличается от предыдущих размерами, формой и самым высоким напряжением 9V. Контакты батарейки находятся с одной стороны. Применяется в современных приборах крайне редко.
К отдельной категории следует отнести миниатюрные элементы питания, выполненные в виде «таблетки». Они имеют собственную обширную маркировку и классификацию, отличаются по диаметру, высоте, емкости, химическому составу.
Важные особенности
- Саморазряд. Это потеря емкости батареи за период хранения, поэтому у каждого элемента питания есть срок годности. За время хранения (без использования) батарейки емкость может сократиться до 30%, так же многое зависит от температуры хранения. Происходит это из-за медленного протекания химических процессов внутри батарейки, т.е. процесс протекает все время, просто в рабочем режиме химические реакции проходят быстрее, а в состояние покоя медленнее. Когда покупаете батарейки, обязательно смотрите на дату производства, чем она свежее, тем больше емкость соответствует заявленной.
- Напряжение. В зависимости от вида и типа батарейки варьируется напряжение, которое она обеспечивает. Стандартное напряжение бюджетных элементов питания 1,5V, литиевые батарейки обеспечивают напряжение в 3V. Самым мощным элементом питания следует считать Крону, напряжение составляет 9V.
- Емкость. Показатель, определяющий количество «электричества» с батарейке, срок службы элемента питания напрямую зависит от емкости. Как рассчитать время выработки батарейки?
Для расчета важно знать два параметра: заряд и потребляемый ток. Допустим заряд батарейки 3 Ач и установлена она в устройство с потреблением тока 250 мАч (0,25Ач), рассчитываем сколько часов проработает батарейка: 3 Ач / 0,25 Ач = 12 часов.
Фактический срок службы может не совпадать с рассчетным по ряду причин:
Температура внешней среды
Саморазряд
Режимы использования
Ток отсечки
Подводим итоги
Многие производители указывают на упаковке для каких устройств подходит элемент питания. Но что делать, если область применения не указана? Подбираем батарейку в зависимости от целей использования:
Солевые элементы питания нет смысла устанавливать в приборы, выдающие высокую мощность: профессиональные фонари, вспышки фотоаппаратов. В приборах со средними нагрузками солевые элементы питания тоже прослужат недолго. Все дело в маленькой емкости, всего 600-700 мАч.
Щелочные батарейки так же не подойдут для мощных осветительных приборов, но долго прослужат во всех остальных гаджетах, начиная от музыкальной колонки и заканчивая детским паровозиком.
Литиевые элементы питания подойдут абсолютно для любого устройства, но не всегда имеет смысл покупать дорогостоящий элемент. Оптимальный выбор для приборов частого использования.
Важно: просто выбросить отработанную батарейку в мусорное ведро не правильно!
На упаковке или корпусе всегда присутствует обозначение -не выбрасывать вместе с бытовым мусором. Если в вашем городе есть пункт приема, то не поленитесь сделать мир чуточку чище.
Виды батареек, их размеры и формы бывают совершенно разными, поэтому порой, попав в магазин, человек попросту не знает, что ему нужно. Без аккумуляторов трудно представить современную жизнь. Они находятся во всех окружающих нас бытовых приборах: часах, ноутбуках, фонариках, электрорамках для фото, детских игрушках и пультах.
Все батарейки имеют маркировку и отличаются по емкости, стоимости и внешнему виду. При покупке нужно на многое обращать внимание, чтобы не приобрести некачественный аккумулятор. Ведь такой элемент прослужит очень короткое время, а в некоторых случаях может нарушить функциональность прибора. Узнаем, какие бывают батарейки, а также разберемся в их особенностях и характеристиках.
У данных элементов питания есть своя история развития. Батарейка как гальванический элемент стала популярна в 1920-х годах. Но ее изобретателем считают Джорджеса Лекланше - именно он в 1867 году создал прообраз известного нам элемента питания. Конечно, в то время батарейка имела совершенно другой вид.
Массово выпускать их для потребителей стала компания Eveready. Сначала направленностью фирмы были владельцы радиоприемников, но вскоре новинку оценили рабочие шахт, предприятий, мореплаватели.
В 1920 году на рынке появилась всем известная компания Duracell и стала выпускать различные элементы питания, которые пользовались особенной популярностью. Они стали более компактными, легкими и главное – дешевыми. Состояли они из графитного стержня, оксида марганца и цинкового стаканчика. Принцип работы базировался на возникновении электрического импульса.
Марганцево-цинковые батарейки за счет наличия графитового стержня называли иногда угольно-цинковыми. За всю историю существования такие аккумуляторы усовершенствовались, претерпели множество изменений и новшеств. На данный момент их можно найти в любом магазине. А на смену угольным батарейкам пришли другие, о чем написано ниже.
Виды
Существует различная классификация батареек: в зависимости от типа, выдаваемого напряжения, размера, состава. Покупатель может купить все разновидности элементов питания.
Разберем классификацию, исходя из материалов, что входят в их состав (анода, катода, электролита).
Их легко отличить по цене, ведь они являются самыми дешевыми. На рынке представлены фирмами «Дюраселл», «Сони», «Тошиба». Являются усовершенствованными марганцево-цинковыми батарейками. Желательно применять в приборах с низким потреблением напряжения: часах, весах, пультах.
Быстро разряжаются, их нельзя зарядить обратно. При длительной эксплуатации гальванический элемент может протечь. При минусовых температурах солевые аккумуляторы перестают работать. Несмотря на многие недостатки, данный продукт востребован на рынке.
Щелочные, или алкалиновые
Как выбрать батарейку
В современном разнообразии видов батареек и их названий можно потеряться. Все они имеют разную стоимость, которая зависит от бренда, состава аккумулятора, его вида и мощности выдаваемого напряжения.
При покупке обратите внимание на такие детали:
- Вид элемента питания. Если вам нужна батарейка для часов, возможно, стоит обойтись дешевой солевой. Но если вы не хотите ее менять каждые полгода, то берите щелочную. В мощные приборы приобретайте литиевые элементы питания.
- Срок годности. Все батарейки склонны к саморазряду, только у солевых это сильно заметно, а у других видов - нет. В любом случае, если вы купите аккумулятор со свежим сроком изготовления, то и прослужит он дольше.
- Нужное вам напряжение. Дисковые гальванические элементы способны выдавать от 1,5 до 3 V. Этого достаточно для бесперебойной работы наручных часов или маленького карманного фонарика. Пальчиковые же способны создавать напряжение 4-6 V.
- Фирму-производителя. Иногда лучше заплатить за бренд, чем чинить устройство из-за потекшего элемента питания. К тому же, многие компании дают гарантию на свою продукцию. В таком случае не выбрасывайте чек с датой и упаковку.
На некоторых элементах питания стоит пометка «rechargable»: значит, их можно подзарядить с помощью .
Многие производители техники конкретно пишут, какие марки батарей подходят для устройства. В таком случае возьмите с собой инструкцию и смело приобретайте нужный вам элемент питания.
В наше время батарейки являются самыми распространёнными источниками питания для электроники и мелкой техники. Необходимость их замены возникает довольно часто. Для того чтобы сделать оптимальный выбор при покупке нового гальванического элемента, следует обращать внимание не только на размеры батареек и наименование производителя. В этой статье найдутся ответы на следующие вопросы: какой формы бывают эти источники питания? Какими бывают по размеру? Как маркируются гальванические элементы и на что нужно обратить внимание при покупке, чтобы источник питания прослужил долго?
Виды батареек
Классификация батареек осуществляется в зависимости от материалов, из которых изготовлены их активные компоненты: анод, катод и электролит.
Существует пять видов современных источников питания:
- солевые,
- щелочные,
- ртутные,
- серебряные,
- литиевые.
Типы батареек по размеру будут перечислены ниже. А сейчас подробно рассмотрим каждый из указанных классов гальванических элементов.
Солевые батарейки
Солевые батарейки были созданы во второй половине двадцатого столетия. Они пришли на смену существовавшим ранее марганцево-цинковым источникам питания. Размеры батареек не изменились, а вот технология изготовления этих гальванических элементов стала другой. В солевых источниках питания в качестве электролита используется раствор хлорида аммония. В нём размещены электроды, изготовленные из цинка и оксида марганца. Соединение между отдельными электролитами осуществляется при помощи солевого моста.
Основным достоинством таких батареек является их низкая стоимость. Эти гальванические элементы питания самые дешёвые среди всех существующих.
Недостатки солевых батареек:
- в период разряда существенно снижается напряжение;
- срок хранения мал и составляет всего 2 года;
- к концу гарантированного срока хранения ёмкость снижается на 30-40 процентов;
- при низкой температуре ёмкость уменьшается практически до нуля.
Щелочные батарейки
Такие батарейки были изобретены в 1964 году. Ещё одно название этих источников питания - алкалайновые (от английского слова alkaline, что в переводе означает именно «щелочной»).
Электроды такой батарейки изготовлены из цинка и двуокиси марганца. В качестве электролита выступает щёлочь гидроксид калия.
На сегодняшний день именно эти батарейки являются самыми распространёнными, ведь они отлично подходят большинству электронных устройств.
Достоинства алкалайновых источников питания:
- обладают большей ёмкостью в сравнении с солевыми и, как следствие, более длительным сроком службы;
- могут работать при низкой температуре окружающей среды;
- обладают улучшенной герметичностью, то есть вероятность протечки снижена;
- имеют более длительный срок хранения, который составляет 5 лет;
- обладают сниженной скоростью саморазряда по сравнению с солевыми батарейками.
Недостатки щелочных источников питания:
- период разряда характеризуется постепенным снижением выходного напряжения;
- размеры батареек алкалайновых аналогичны параметрам солевых, а вот стоимость и масса щелочных источников питания выше.
Ртутные батарейки
В такой батарейке анод изготавливается из цинка, катод - из оксида ртути. Электроды разделены при помощи сепаратора и диафрагмы, которая пропитана 40% раствором гидроксида калия. Щёлочь здесь используется как электролит. Благодаря именно такому составу этот источник питания может работать как аккумулятор. Но при цикличной работе гальванический элемент деградирует, ёмкость его снижается.
Достоинства ртутных батареек:
- стабильное напряжение;
- высокие показатели ёмкости и плотности энергии;
- возможность работы как при высокой, так и при низкой температуре окружающей среды;
- длительный срок хранения, который составляет 10 лет.
Недостатки ртутных источников питания:
- высокая цена;
- возможность опасного воздействия паров ртути в случае разгерметизации;
- необходимость налаживания процесса сбора и утилизации.
Серебряные батарейки
В серебряной батарейке для производства анода используется цинк, для катода - оксид серебра. Электролитом выступает гидроксид натрия или калия.
- стабильность напряжения;
- наличие высоких показателей ёмкости и плотности энергии;
- невосприимчивость к температуре окружающей среды;
- длительный срок службы и хранения.
Недостатком таких батареек является их высокая стоимость.
Литиевые батарейки
В такой батарейке катод изготовлен из лития. Он отделён от анода с помощью сепаратора и диафрагмы, которая пропитана органическим электролитом.
Достоинства литиевых батареек:
- постоянное напряжение;
- высокая ёмкость и плотность энергии;
- независимость энергоёмкости от тока нагрузки;
- небольшая масса;
- длительный срок хранения, который составляет до 12 лет;
- невосприимчивость к перепадам температур.
К недостаткам литиевых батареек можно отнести лишь их дороговизну.
Как указано выше, источники питания имеют разный химический состав. Также существенно отличаются друг от друга формы и размеры батареек. Гальванические элементы имеют разную высоту, диаметр и напряжение. Рассмотрим классификацию батареек в соответствии с этими параметрами.
В зависимости от напряжения, высоты, диаметра и формы, источники питания можно определённым образом систематизировать. Одной из самых популярных систем классификации является американская. Она представлена на рисунке ниже. Такая стандартизация отличается удобством, её применяют во многих странах.
Согласно американской системе источники питания классифицируются следующим образом:
Название | Высота, мм | Диаметр, мм | Напряжение, В |
Кроме класса, указанного в таблице, источники питания имеют и обиходное название, которое используется в народе. К примеру, размер сопоставим с размером человеческого пальца, поэтому «народное» название этого гальванического элемента - «пальчиковая» батарейка, или «два А». А вот источник питания C именуется в обиходе «дюймовочкой». Гальванический элемент D называют «бочкой». А размеры которой схожи с параметрами самого маленького пальца человека, не зря именуется «мизинчиковой», или «три А». Источник получил название «крона».
Также в электронике широко используются миниатюрные круглые батарейки, размеры и названия которых отличаются многообразием. Более подробная информация о серебристых «пилюлях» и классификация таких источников питания приведена ниже.
Батарейки «таблетки»: размеры и названия
Ещё одно название миниатюрной круглой батарейки - сухой элемент. Такие источники питания состоят из анода, выполненного из оксида серебра, цинкового катода и электролита. В качестве последнего выступает смесь солей, которая имеет пастообразную консистенцию.
Разные производители нередко присваивают таким источникам питания обозначения, которые отличаются от стандартных. Ниже приведена классификационная таблица, в которой указаны альтернативные названия и размеры часовых батареек.
Именно эти миниатюрные серебристые «таблетки» заставляют работать механизмы современных наручных часов. Когда приходит время заменить батарейку, можно столкнуться с вопросом, какой же источник питания подойдёт в этой ситуации? К примеру, если в часах использовался элемент 399, можно вместо него ставить миниатюрную батарейку, которая в зависимости от производителя может иметь названия V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW или L927E. Под такими наименованиями будет производиться «таблетка», высота которой составляет 2,6 миллиметров, а диаметр - 9,5.
Размер батареек - это не единственный параметр, на который следует обращать внимание при покупке источников питания. Для того чтобы научиться расшифровывать информацию, которая располагается на гальванических элементах, нужно ознакомиться с основными принципами их маркировки.
Маркировка батареек
Международной электротехнической комиссией (IEC) создана определённая система обозначений, согласно которой следует маркировать все батарейки. На корпусе источника питания должна быть указана информация о его энергоёмкости, составе, размере, классе и величине напряжения. На примере батарейки, изображённой ниже, рассмотрим подробнее все элементы маркировки.
Информация, указанная на источнике питания, свидетельствует о следующем:
- электрический заряд гальванического элемента составляет 15 А*ч;
- класс источника питания - AA, то есть это «пальчиковая» батарейка;
- напряжение составляет 1,5 Вольта.
А что означает надпись "LR6"? Это, собственно, и есть маркировка, которая даёт информацию о химическом составе и классе источника питания. Виды батареек имеют следующие буквенные обозначения:
- солевая - R;
- щелочная - LR;
- серебряная - SR;
- литиевая - CR.
Классы батареек обозначаются такими цифрами:
- D - 20;
- C - 14;
- AA - 6;
- AAA - 03;
- PP3 - 6/22.
Теперь можно расшифровать маркировку LR6 на приведённом рисунке. Буквы здесь обозначают, что это щелочной гальванический элемент, а цифра указывает размер «пальчиковой» батарейки, то есть указывает принадлежность источника питания к классу AA.
Сфера применения и особенности выбора батареек
В первую очередь следует отметить, что все гальванические элементы отвечают требованиям унификации, то есть потребитель без проблем может заменить источник питания одного производителя аналогичной батарейкой другого. Есть лишь одно предостережение: не следует использовать в одном устройстве источники тока, изготовленные разными фирмами или тем более относящиеся к разным видам. Это существенно снизит срок службы батареек.
При выборе источников питания нужно обратить внимание на упаковку. Нередко производитель указывает на ней устройства, в которых рекомендуется использовать именно эти батарейки. Если такая информация не предоставлена, советы, размещённые ниже, помогут сделать правильный выбор.
Солевые батарейки обладают малой ёмкостью в 0,6-0,8 А*ч и используются в устройствах с малым энергопотреблением. Это могут быть пульты дистанционного управления, термометры электронные, тестеры, весы напольные или кухонные. Также солевые элементы могут быть использованы как Размеры таких источников тока аналогичны соответствующим параметрам алкалайновых, однако области их применения существенно разнятся. Ведь если использовать солевые батарейки в устройствах с электродвигателем, фонариках или фотоаппаратах, то срок их службы может составить всего 20-30 минут. Такие гальванические элементы не рассчитаны на большие нагрузки.
Щелочные батарейки обладают достаточно большой ёмкостью в 1,5-3,2 А*ч. Это позволяет успешно использовать их в устройствах, которые имеют повышенное энергопотребление. К таким приспособлениям относятся цифровые фотоаппараты со вспышкой, фонарики, детские игрушки, офисные телефоны, компьютерные мышки и т. п. Батарейки, разработанные специально для фотоаппаратов, быстрее отдают энергию. Это положительно отражается на скорости работы камер. Если использовать алкалайновый источник питания в устройствах с небольшим энергопотреблением, то батарейки покажут отличный результат, их срок службы составит несколько лет.
Двадцать - тридцать лет назад ртутные батарейки широко использовались в таких устройствах, как кардиостимуляторы, слуховые аппараты, приспособления военного назначения. На сегодняшний день использование этих источников питания является ограниченным. Во многих странах запрещено производить и эксплуатировать такие гальванические элементы из-за того, что ртуть является токсичным веществом. В случае использования этих источников тока необходима организация их отдельного сбора и утилизация согласно требованиям безопасности.
Серебряные батарейки не получили массового распространения из-за высокой стоимости металла. Однако миниатюрные источники питания этого вида широко используются в наручных часах, материнских платах ноутбуков и компьютеров, слуховых аппаратах, музыкальных открытках, брелоках и прочих устройствах, где невозможно использовать батарейки большего размера.
Литиевые батарейки имеют более длительный срок службы в сравнении даже с лучшими алкалайновыми. Поэтому такие источники питания применяются в устройствах, которые обладают высоким энергопотреблением. Это может быть компьютерная и фототехника, медицинская аппаратура.
Заключение
Батарейка - изделие, которое, несмотря на свои небольшие размеры, может быть опасным. Нельзя разбирать источник питания, бросать его в огонь и, конечно, пытаться перезарядить. В сети можно отыскать советы о том, как подарить батарейке вторую жизнь. Не пытайтесь проводить такие эксперименты, ведь это может быть опасно.
При покупке новых батареек следует обращать внимание не только на производителя и подходящие размеры, но и на химический состав источников питания. Для этого нужно уметь читать маркировку. Правильно подобранные батарейки будут служить долго и качественно.
В настоящее время рынок предлагает несколько разновидностей батареек типоразмеров AA и AAA: щелочные, солевые, литиевые, перезаряжаемые аккумуляторы и некоторые другие. Понимание различий позволяет более правильно подобрать источник энергии для каждого конкретного случая и, как следствие, сэкономить.
Что такое батарейки ААА
Наибольшее распространение получили химические источники энергии форматов АА и ААА. Они обладают приемлемыми габаритами при сохранении достаточной емкости.
Первые более известны под названием «пальчиковые», а вторые - «мизинчиковые». Правда, так как данные термины не являются официальными, то пальчиковые батарейки ААА иногда называют микропальчиковыми, что также верно. Независимо от производителя и используемой технологии, стандарт накладывает определенные требования к размерам. Так, батарейки ААА представляют собой покрытые диэлектрическим материалом металлические цилиндры с длиной 44,5 мм и диаметром в 10,5 мм. Масса не регламентируется, так как напрямую связана со способом изготовления. Обычно не превышает 15 грамм.
Многоразовое использование
Заряжаемые батарейки ААА более известны под термином «аккумуляторы». По сравнению с другими подобными источниками они обладают неоспоримым преимуществом - возможностью восстанавливать собственную работоспособность при помощи специального зарядного устройства.
Величина электрической емкости зависит от технологии изготовления и составляет 500 мА для никель-кадмиевых модификаций (KR03); 1250 мА для никель-металлогидридных (HR03) и 1200 мА для новейших литиевых (FR03). В данном случае подразумеваются аккумуляторные батарейки ААА, выпускаемые массово. Номинальным напряжением является 1.2 В. После цикла полного заряда новые аккумуляторы заряжаются до величины 1.25 В. Отметим, что литиевые батарейки ааа обладают сопоставимой с солевыми и щелочными моделями ЭДС, достигающей 1.5 В. Для некоторых устройств, в которых отсутствует драйвер, это может быть критично. Например, старые версии цифровых фотоаппаратов, замечая, что напряжение источника энергии упало до 1.2*2=2.4 В, начинают выдавать предупреждение о необходимости замены батареек, так как «считают», что должно быть 3 В + допустимая просадка. Хотя для NiCD и NiMH аккумуляторов это нормальный режим работы.
Подбирая заряжаемый источник формата ААА
Будет заблуждением считать, что важнейшей характеристикой мизинчиковых аккумуляторов является их емкость. Намного более важна технология изготовления. Наиболее технологичные литиевые батарейки ААА пока не слишком распространены, поэтому покупатели выбирают между NiCD и NiMH.
При этом предпочтение следует отдавать решениям LSD (низкий саморазряд), более известным как "Энелуп" (Eneloop). В них спонтанная потеря заряда происходит со скоростью всего 10% в год. Для сравнения: в «обычных» разряд достигает 20% за первый день и до 5% каждые последующие сутки. Стоит ли говорить, что классические аккумуляторы, установленные в фотоаппарате, могут подвести в самый ответственный момент? По сравнению с ними для долгих поездок предпочтительней оказывается батарейка ААА. Фото с ее помощью может быть сделано в любой момент, лишь бы был исправным сам аппарат. Совершенно другое дело с моделями "Энелуп". Единственный недостаток LSD решений - более высокая стоимость.
Важный нюанс
Во время покупки аккумулятора обязательно следует задуматься о зарядном устройстве. Купленное за гроши не только не даст раскрыться потенциалу, заложенному производителем в данные модели батареек, но и приведет к преждевременному выходу их из строя.
История батареек
Данный вид первичных источников электроэнергии известен с глубокой древности. Хотя официально считается, что простейший гальванический элемент питания был создан Вольтом в 1782 году, кувшины с установленными в них металлическими штырями находят при раскопках в Египте. Конструкция прибора Вольта очень проста: в емкость из диэлектрического материала помещались цинковый и медный электроды, а сама банка заполнялась разведенной серной кислотой. Если к выводам электродов подключалась нагрузка, то по образовавшейся цепи начинал течь ток. Его появление объясняется происходящими химическими реакциями, создающими разность потенциалов и, как следствие, ЭДС. Впоследствии были предложены модификации с иными металлами электродов и составами электролитов. Также появились варианты, в которых агрессивная жидкость заменена прессованным порошком.
Массовое производство гальванических источников энергии было налажено в 1898 году компанией Eveready (Америка). Изначально они предназначались для радиоприемников, однако распространились во множестве других областей, где требовалось обеспечивать работу портативных электроприборов.
Ближе к 1920 году на рынке возник новый «игрок» - компания Duracell, предложившая более совершенную конструкцию батареек. В них корпус выполнялся из обернутого бумагой цинка, фактически представляя собой один из электродов, а в центре цилиндра размещался стержень из графита с "рубашкой" из оксида марганца, откуда и произошло название «марганцево-цинковые» химические источники. Пространство между центральным и внешним электродами плотно заполнялось пористым сепаратором, пропитанным электролитом (по аналогии с современными картриджами струйных принтеров). Роль внешних контактов выполняли цинковое донышко цилиндрического корпуса и латунный «пятак» центрального стержня. Благодаря низкой стоимости производства и простоте конструкции подобные батареи были широко распространены во всех странах мира вплоть до 1990 годов, постепенно вытесняясь более совершенными моделями.
Основными недостатками C-Zn батареек является интенсивный саморазряд, низкая плотность энергии, и постепенное разрушение цинкового корпуса в процессе работы, вызванное эмиссией электронов из кристаллической решетки металла.
Солевые батарейки типа ААА изнутри
Недостатки конструкции батареек постепенно устранялись: корпус стал металлическим, а цинковый цилиндрический электрод оказался надежно скрыт внутри - это позволило предотвратить протекание электролита из-за разрушения оболочки.
Все выводы стали выполняться герметичными (предусмотрена камера для сброса образовывающихся в результате хим. реакции газов). Электролит был заменен раствором хлористого аммония (NH4Cl), который при реакциях постепенно выводится из использования, а технология «рубашек» стала использоваться для каждого электрода. Связь между областями осуществлялась по впрессованным солевым дорожкам-мостам. Благодаря уплотненному размещению элементов удалось повысить емкость почти на 30 %, что позволило увеличить срок хранения до 2 лет (в конце этого времени емкость падает почти на 40 %).
Именно такие батарейки называются солевыми. Они достаточно мало весят, а стоимость такова, что на момент написания статьи за 60 центов можно приобрести 10 новых источников энергии этого класса. Для приборов с малым током потребления это отличный вариант (часы, пульты для ТВ и другой техники, фонарики на светодиодах).
Что такое щелочная батарейка
Одновременно с солевыми гальваническими элементами торговые точки предлагают щелочные батарейки, также называемые алкалиновыми (от англ. Alkaline - щелочь). За исключением массы, внешне эти два типа полностью идентичны и взаимозаменяемы.
Для покупателя очевидным различием является более высокая стоимость: за 60 центов предлагается всего лишь 4 батарейки (сравнение по продукции одного производителя). Однако данная разновидность намного более технологична:
Легко выдерживают высокую токовую нагрузку (вспышки фотоаппаратов, электродвигатели детских машинок);
Саморазряд составляет всего лишь 10 % по истечении 1 года;
Низкие температуры оказывают меньшее воздействие на емкость;
Срок хранения некоторых моделей доходит до 4 лет;
Большая емкость и время работы;
Благодаря более активным реакциям нет необходимости в восстановлении номинальной плотности тока после резкого разряда (вспышка на фото);
Некоторые модификации алкалиновых батареек допускают определенное количество циклов заряда, как аккумуляторы (не более 25, обозначаются как RAM).
Эволюция химических источников энергии
Алкалиновые батарейки ААА представляют собой естественное развитие технологии, ответвлением которой являются солевые Впервые были представлены в 1964 году компанией Duracell. Конструктивно такие батарейки схожи с солевыми, однако имеют ряд различий. Чтобы понять их внутреннее устройство, можно представить себе два стакана, вставленные один в другой. Стальной внешний, покрытый никелем - это корпус батарейки, с которого снимается положительный потенциал. Меньший внутренний - это отделенная сепаратором область цилиндрической формы, состоящая из измельченного цинка, удерживающего сгущенный электролитический раствор. Между разделителем и стенкой внешнего стакана находится смесь графита (до 20 %) и диоксида марганца. Графитные включения снижают внутреннее сопротивление элемента питания, способствуют увеличению единоразово отданного тока. Внутрь центральной области заведен стержень из латуни, внешний конец которого заклепан на «пятак» и является отрицательным полюсом. Конструкция выполнена таким образом, что стенки стакана и электрод не соприкасаются. «Стаканы» закрыты крышкой мембраны, служащей для сброса давления, и специальным удерживающим механизмом. Последний, внешний слой - это оболочка из непроводящего ток материала (обычно полиэтиленовая пленка с нанесенными характеристиками/рекламой).
Как выбрать батарейку
Из вышесказанного очевидно, что щелочные (alkaline) гальванические источники энергии более перспективны, так как обладают лучшими эксплуатационными характеристиками. По сравнению с солевыми батарейками единственным их недостатком является более высокая стоимость. Батарейки ААА выбираются по тому же алгоритму, как и АА модели.
Подведя итог, укажем на ключевые характеристики, которые следует учитывать при выборе:
Технология. Металлогидридные, кадмиевые или литиевые - для аккумуляторов и солевые/щелочные - для незаряжаемых;
Величина саморазряда для перезаряжаемых моделей. Предпочтительней LSD решения;
Производитель. Китайские «Super Power» и прочие, с громкими названиями, стоят дешево, работают недолго;
Заявленная электрическая емкость. Как правило, чем больше, тем лучше.
Сложно представить жизнь человека нынешнего века без таких привычных вещей, как фонарики, пульты от телевизора, радио, будильники и других не менее важных предметов обихода, «жизнедеятельность» которых обеспечивают батарейки. Иными словами, вещи, которые не требуют обязательного включения в сеть для обычной работоспособности, получают питание от батареек.
Работа изделия заключается в её конструкции, которая состоит из металлического корпуса, внутри которого находится ёмкость с электролитом. Он дарит беспрерывное движение электронов и ионов от одного электрода к другому — это образовывается ток. По течении некоторого промежутка времени электролит, находящийся в батарейке теряет умение производить необходимый ток, в результате чего она, как говорят в народе, «садится».
Изделия, которые относятся к стандарту AA, имеют следующие размеры: диаметр в пределах 13 — 15 мм и длину 60 мм . В бытовом обиходе их именуют «пальчиковыми». Этот вид гальванических элементов питания невероятно распространён по всему миру. Их выпуск начался ещё в начале прошедшего века - в 1907 году.
Этот вид батареек имеет чёткую цилиндрическую форму, корпус которой изготовлен из высокопрочного металла и имеет защитную изолированную оболочку. Выводы расположены с торцевых сторон батарейки. Диаметр первого - 5 мм, а вот высота - около 1 мм. Следующий - полностью ровный и плоский, а также включает контактную площадку с потрясающим диаметром от 8 мм. Вес может колебаться в широчайших пределах. Они бывают солевые и щелочные.
Солевые (около 14 — 18 г ) значительно легче, нежели щелочные (22 — 24 г ). Помимо всего прочего, вид электролита влияет на общую емкость батарейки. Показатель для щелочных - примерно 2900 мАч , почти столько, как и у никель-металлгидридных аккумуляторов (3000 мАч). Солевые элементы обладают нормальной ёмкостью - 1500 мАч .
Солевые являются наиболее дешёвым и доступным вариантом, а вот щелочные имеют среднюю стоимость, а также прекрасно подойдут для использования при невероятно низчайших температурах. При разряде сохраняют низчайшее значение полнейшего сопротивления. Они широкораспространены и выпускаются во всех странах.
Батарейки АА являются наиболее лучшим видом элементов питания, которые замечательно подойдут для устройств и приборов с равномерным потреблением энергии (детские игрушки, фонарики). Также они смогут замечательно работать в приборах с импульсным потреблением энергии.
Данный тип батареек имеет следующие габариты: длина 44,6 мм , а диаметр в пределах 10,5 мм . Вес колеблется в цифре 12 г. Они в просторечии называются «мизинчиковые». Напряжение данного элемента питания составляет 1,5 В. Идентичные их формату аккумуляторы - 1,25 В. Полезный ресурс солевых батареек достигает порядка 540 мАч. Емкость продуктивных щелочных - 1200 мАч, никель-металлгидридных аккумуляторов - 1250 мАч .
Такой тип гальванических элементов питания как правило применяется во всевозможных электронных устройствах незначительного размера, которые потребляют небольшой ток, к примеру, в пультах дистанционного управления телевизором, портативных цифровых аудиоплеерах, переносных радиоприёмниках, фотокамерах, всевозможных беспроводных устройствах.
Батарейки ААА смогут великолепно показать свои способности в устройствах с импульсивной нагрузкой (цифровые фотокамеры).
Что общего у батареек АА и ААА?
Среди общих черт у этих двух рассматриваемых типов батареек находится то, что у них абсолютно одинаковое напряжение , которое составляет порядка 1 В. К тому же, для их конструкции используются одни и те же типы электролитов.
Оба вида батареек имеют прекрасное соотношение цены/качества/времени работы, а также уверенную продолжительной продуктивной работы в подходящих видах устройств.
Отличительные черты батареек АА и ААА?
В первую очередь, сложно не заметить внешние отличия, особенно в размере. АА превышают в объёмах, в отличие от миниатюрных ААА. То, что АА больше, говорит об их более высокой ёмкости. Пальчиковые батарейки более распространены повсеместно, нежели мизинчиковые. Каждый из видов батареек предназначен для определённых устройств. Пальчиковая батарейка может свободно питать одно и то же устройство намного длительнее, нежели миниатюрная мизинчиковая, если конечно, конструкция отсека питания электронного устройства позволяет, что возможно достаточно редко.