Пульты, будильники, детские игрушки, фонарики, радиоприемники — трудно перечислить всю технику, которая питается и работает от батареек. Проще сказать: что не включается в розетку, скорее всего, питается от них. Но пусть устройств и так много, однако, не все батарейки одинаковы. В этой статье мы рассмотрим различные типы батареек и их характеристики.
Конструктивные особенности батареек
Для начала отметим, что с точки зрения терминологии, когда мы говорим о привычных для нас батарейках, то речь идет об элементах питания. Батарейкой же называется несколько последовательно соединенных элементов питания. То есть, привычную пальчиковую АА модель правильно называть «гальванический элемент питания», а вот «Крона» — это именно батарея, поскольку внутри нее соединены несколько элементов питания.
Но для удобства восприятия в этой статье мы будем использовать привычное для большинства наименование — «батарейка» для всех типов.
Внутри оболочки батарейки находится электрохимический элемент, который состоит из анода, катода и электролита. Анод — это отрицательный электрод, который обычно состоит из цинка. Катод — это положительный электрод, который может быть выполнен из различных материалов, например, марганца диоксида или оксида серебра. Электролит — это раствор, который позволяет электрическим зарядам перемещаться между анодом и катодом.
Когда батарейка подключается к устройству, электроны начинают двигаться от анода к катоду через проводник, создавая ток. Этот процесс продолжается, пока в батарейке не закончится химический реагент, который используется для создания тока. Когда это происходит, батарейку нужно заменить новой.
Форм факторы батареек (виды батареек по размеру)
Форм-фактор — это размер, форма и конструкция батареек. Он определяет, какую мощность и емкость может иметь батарейка, а также в какие устройства она может быть установлена. Существует множество форм-факторов батареек, каждый из которых предназначен для определенных устройств и задач.
1. AA — самый распространенный форм-фактор батареек (пальчиковые), который используется в большинстве бытовых электронных устройств, включая игрушки, фонарики, пульты дистанционного управления и т.д. Такие элементы питания используются в большинстве бытовых приборов, имеют форму цилиндра диаметром 13,5–14,5 мм.
2. ААА — «мизинчиковые» элементы питания. Находятся на втором месте по популярности после AA. Отличаются от «пальчиковых» более компактным форм-фактором, который используется в менее мощных устройствах, таких как наушники, пульты дистанционного управления и т.д.
3. АААА — батарейки миниатюрной вытянутой формы на 1,5 вольт. Используются для комплектации тонких карманных фонариков, стилусов, глюкометров.
4. A23 – цилиндрические батарейки с самым высоким напряжением – 12 В. Обычно используются в датчиках, дверных звонках, брелоках сигнализации, пультах управления проектором и т. д.
4. С и D — цилиндрические батарейки увеличенного диаметра: «Эска», «Дюймовочка», «Бочка». Используются для комплектации приборов повышенного энергопотребления — переносных ТВ, магнитол, электронных качелей, шезлонгов. Такие батарейки служат на порядок дольше, чем пальчиковые или ААА.
5. 9V — большие прямоугольные батарейки, обладающие высоким уровнем напряжения в 9 вольт. Чаще всего её называют «Крона». Применяются для питания маломощных устройств с большим напряжением: мультиметров, радио- и медоборудования. В бытовых приборах встречаются крайне редко.
6. SR, LR, AG4, CR — батарейки-таблетки, различающиеся по диаметру, высоте, емкости и составу. Первые цифры в этом обозначении отображают диаметр изделия в мм, последние — толщину.
Какие бывают батарейки
Внешне все батарейки похожи, и принцип действия у них одинаковый. Однако основные элементы — анод, катод и электролит — изготавливают из разных материалов. Выделяют три основных вида батареек:
Солевые
Солевые батарейки — это один из самых распространенных и доступных источников питания для многих устройств. В качестве анода обычно используется цинк, а в качестве катода – марганец. При работе батарейки происходит окисление цинка и восстановление марганца, что приводит к выделению электрической энергии. Солевые батарейки подойдут для нетребовательных домашних приборов, таких как пульты, детские игрушки или ночники.
Одним из главных преимуществ солевых батареек является их низкая стоимость. Они доступны практически каждому потребителю и их легко найти в любом магазине. Но у солевых батареек есть ряд недостатков. Они не выдерживают большую нагрузку, у них маленький срок хранения, а еще они имеют свойство «вытекать» при каждом удобном случае.
Щелочкые/Алкалиновые
Щелочные батарейки — это второй по популярности и доступности источник питания, который станет оптимальным вариантом для мелких домашних приборов, радиоприемников, фонариков, бритв и устройств с моторчиками. Такое название они получили из-за того, что электролит внутри батареи является щелочным раствором. Электролит находится между анодом и катодом и обычно состоит из щелочного раствора, такого как гидроксид калия или гидроксид натрия.
Щелочные батарейки имеют множество преимуществ перед другими типами батарей. Они дешевы, имеют длительный срок хранения и могут выдерживать высокие токи. Однако стоят дороже, весят немного больше солевых, и также неспособны обеспечить высокие токи.
Литиевые
В литиевых батарейках в качестве «плюса» используется литий в паре с диоксидом марганца, монофторидом углерода, пиритом или тионилхлоридом. Свое название получили из-за того, что литий является одним из основных компонентов электролита внутри батареи. Они имеют высокую плотность энергии, что означает, что они могут хранить больше энергии на единицу массы, чем другие типы батарей. Легкие, долговечные, имеют высокую энергоемкость, но и один из самых высоких ценников.
Упрощенная сравнительная таблица батареек
| Вид | Эксплуатационные характеристики | Цена |
| Солевые | Худшие | Дешево |
| Щелочные | Выше среднего | Средне |
| Литиевые | Лучшие | Дорого |
Типоразмер
Типоразмер — это буквенно-цифровое обозначение, в котором зашифрованы вид батарейки и ее форм-фактор. Он используется для более точного подбора продукции. Например, типоразмеры для популярных моделей:
| Форм-фактор | Вид | Типоразмер |
| АА | Солевая | R6 |
| Щелочная | LR6 | |
| Литиевая | FR6 | |
| ААА | Солевая | R03 |
| Щелочная | LR03 | |
| Литиевая | FR03 |
Взаимозаменяемых типоразмеров нет: какая батарейка стояла раньше, такую новую и нужно ставить.
Емкость батареек
Емкость батарейки — это количество заряда, которое она может поставить в течение своего срока службы. Она измеряется в миллиампер-часах (mAh). Чем больше емкость батарейки, тем дольше она сможет работать без подзарядки.
Солевые батарейки, в среднем, имеют емкость 500-1500 mAh. Щелочные батарейки имеют емкость от 1000 до 3000 mAh. Литиевые батарейки обладают более высокой емкостью, которая может достигать 3500 mAh и более.
Важно отметить, что емкость батарейки может зависеть от температуры окружающей среды. При низких температурах емкость может снижаться, а при высоких – увеличиваться. Поэтому при выборе батареек необходимо учитывать условия эксплуатации устройства.
Батарейки аккумуляторные и обычные — что выбрать?
Аккумуляторные батареи — это устройства, которые способны накапливать электрическую энергию и использовать ее для питания различных устройств. Проще говоря, это батареи, которые можно перезаряжать, поэтому они могут быть использованы многократно, что делает их экономически выгодными. Кроме того, они не содержат вредных веществ, таких как ртуть или кадмий, которые могут нанести вред окружающей среде.
Но у аккумуляторных батарей есть свои недостатки. Чаще всего они имеют меньшую емкость, чем обычные батарейки, что означает, что они быстрее разряжаются. Кроме того, для их перезарядки требуется специальное зарядное устройство для зарядки.
Обычные батарейки, с другой стороны, не требуют специального зарядного устройства и могут быть использованы сразу после покупки. Они также имеют большую емкость, чем аккумуляторные батареи, что означает, что они могут дольше сохранять свой заряд. Но главный минус обычных батареек — их нельзя перезаряжать, а значит, их придется выбрасывать и покупать новые.
Отличить аккумуляторные батареи можно по надписи «Rechargeable», а также по обозначенной на корпусе емкости в миллиампер-часах (mAh). На одноразовых батарейках присутствует надпись «Не заряжать» или «Do not recharge». Также на аккумуляторах указан их тип питания.
Советы по покупке и использованию батареек
Правильное использование батареек может значительно продлить их срок службы. Некоторые советы по использованию батареек:
— Не допускайте короткого замыкания контактов батарейки.
— Не допускайте попадания воды на батарейки.
— Не храните батарейки в условиях высокой влажности или температуры.
— Не храните батарейки вместе с другими металлическими предметами.
— Не пытайтесь перезарядить одноразовые батарейки.
Одной из главных проблем с батарейками является их экологическая вредность. Батарейки содержат различные химические вещества, которые могут загрязнять окружающую среду, если они не утилизируются правильно. Поэтому необходимо сдавать использованные батарейки в специальные контейнеры для их утилизации.
