Что значит алкалиновая батарея

Солевые или щелочные батарейки — в чем разница

Человек окружен электроприборами, и многие из них – портативные, питающиеся от первичных или вторичных источников тока. Первые – элементы, в которых протекают необратимые химические реакции. Со временем они утрачивают заряд и их утилизируют. Вторичные – это аккумуляторы, предусматривающие перезарядку. Технологии развиваются, и если раньше широко применялись солевые батарейки, сейчас их начали заменять более емкими алкалиновыми. Каковы их особенности и в чем разница – об этом в статье.

Солевые и щелочные батарейки отличаются своими характеристиками и химическим составом.

Особенности солевых батареек

Рассмотрим конструкцию элемента питания. Солевая батарейка включает в себя цинковый стакан (он же анод), размещенный внутри катод, состоящий из смеси графита и диоксида марганца. Между ними – электролит в виде раствора хлорида аммония (нашатырь). Токосъемником служит угольный стержень, установленный в катоде порошкообразного типа. В верхней части источника тока предусмотрен воздушный карман – в нем накапливаются газы, вырабатываемые в ходе работы. Все эти элементы закрыты в защитном корпусе из металла.

Так как хлорид аммония – соль, то батарейки с такой основой принято называть солевыми. Но правильнее говорить «гальванические элементы».

К слову, в первых разновидностях солевых батареек применялся жидкий электролит. Позднее его начали загущать путем добавления крахмалистых веществ. Таким образом свели к минимуму вероятность вытекания «химии».

Мощность солевых батареек – 1.5 В. Чаще всего встречаются «пальчиковые» и «мизинчиковые» элементы, но распространены и другие типоразмеры: C, D, 6F22. Изделия доступны, мало весят, но характерны небольшой энергоемкостью. Кроме того, солевые гальванические элементы могут окисляться из-за недостаточной герметичности.

Используют соляные батареи для питания устройств с малым потреблением энергии: детских игрушек, тестеров, фонариков, электронных часов, пультов дистанционного управления, «карманных» радиоприемников и т.д.

Преимущества

Достоинств не так много: доступность и малый вес. «Отдых» продлевает их срок эксплуатации. Если потрясти элемент, постучать об руку, он способен еще немного прослужить, так как разравниваются комки электролита.

Многие ошибочно полагают, что они нетоксичны и не требуют утилизации. Это не так – их утилизируют так же, как и щелочные батареи.

Недостатки

Отрицательные качества такие:

• соотношение размеров к энергоемкости;
• срок службы, не превышающий трех лет;
• из-за большого внутреннего сопротивления характерны невысокой нагрузочной способностью;
• могут протечь, если хранить полуразряженными;
• со временем электролит высыхает;
• неустойчивы к перепадам температуры.

Как видно, соляные батарейки сложно назвать идеальными, и все же, их применяют и в наши дни, так как стоят они в разы дешевле алкалиновых (щелочных).

Особенности алкалиновых батареек

Их еще называют щелочными. Конструкция аналогична солевым, но отличие – расположение компонентов.

Анод в них – порошок цинка, который пропитан щелочным электролитом. Находится он внутри корпуса. Анодным токосъемником служит латунный стержень – он же передает напряжение на «минусовой» вывод в виде стальной тарелки. «Плюсовой» вывод – металлический стакан, с которым контактирует катодная паста. Последняя – смесь диоксида марганца с графитом. Посреди катодной и анодной пастами расположен разделитель – сепаратор, также пропитанный щелочной «химией».

«Плюсовой» вывод отделен от стакана диэлектрической подставкой. Последняя имеет вид диафрагмы, и способна прогибаться, когда внутри батарейки выделяются газы. Она же уберегает элемент от возможного взрыва – при превышении давления диафрагма рвется, а источник тока разгерметизируется. Непосредственно стакан со всех боков закрыт оболочкой – это необходимо для защиты от замыкания элементов в одной кассете.

Одно время цинковый порошок обрабатывали ртутью, чтобы гальванический элемент дольше служил. Но ртуть – опасный в быту элемент, и от такой практики отказались. И все же, алкалиновые батарейки также требуют утилизации.

Используют алкалиновые источники для питания: мощных фонариков, музыкальных плееров, фотооборудования и других устройств с большим потреблением энергии.

Преимущества

Положительные качества алкалиновых изделий:

• соотношение энергоемкости к габаритам;
• срок эксплуатации до 6 лет (за год емкость падает не более, чем на 10%);
• высокие разрядные токи из-за низкого внутреннего сопротивления;
• лучше, чем солевые, приспособлены к работе при минусовых температурах;
• надежная герметизация;
• в конструкции предусмотрен клапан, предотвращающий взрыв.

Недостатки

Щелочные батареи, во-первых, тяжелые, во-вторых – дороже солевых, в-третьих – не предполагают «реанимации».

Разница между элементами питания

Отличаться изделия будут сразу по нескольким моментам: примененной «химии», мощностным характеристикам и условиям хранения. Часто их путают, так как есть немало сходств:

Сравнение характеристик солевой и щелочной батарейки.

• визуально похожи друг на друга;
• одинаковый принцип действия;
• могут применяться для питания одних и тех же устройств, только солевые прослужат меньше;
• одинаковое напряжение – 1.5 В;
• не предполагают подзарядки – это доступно только для литиевых аккумуляторов. Пытаться зарядить не стоит, хоть в сети и встречаются способы. Чревато это взрывом;
• нельзя выбрасывать в мусорное ведро. Батарейки – «экологические бомбы» замедленного действия, и они требуют утилизации согласно законодательству.

Покупая элементы питания, обычно смотрят на цену и качество. Солевые дешевле и, по сути, на этом достоинства заканчиваются.

Как отличить – по составу электролита. Исходя из названия это: солевой раствор или щелочь. Алкалиновые более производительные, их КПД в разы больше, а срок службы – в 5 раз. Что это дает – электронное устройство дольше проработает без замены источников питания, и это удобно.

Что до энергоемкости, опять же, выигрывают алкалиновые. Но важно при покупке уточнить дату выпуска (можно узнать из маркировки). Солевые батарейки, выпущенные давно, лучше не брать, так как прослужат они недолго.

Какие батарейки лучше

Алкалиновые или солевые батарейки лучше – этим интересуются люди, подыскивающие источник тока для того или иного прибора. Если коротко, первенство за алкалиновыми, но многое зависит от того, что ими будет запитываться.

Для простых электронных часов, пультов, детских игрушек, достаточно будет и солевых элементов. Они дешевые, а устройства потребляют мало тока, и один элемент запросто прослужит месяцы, а то и годы.

Щелочными батареями запитывают энергоемкие устройства, которые требуют повышенных токов. Например, если вставить солевой гальванический элемент даже в простую «мыльницу», скорее всего последняя даже не включится. По причине высокого внутреннего сопротивления батарейка не способна дать большой ток, и выходом будет – установка алкалиновой.

Если коротко: солевые – для устройств с малым потреблением тока, щелочные – для мощных приборов (колонок, фонариков, игрушек с сервоприводом, фото- и видеокамер и пр.).

График работы солевой и алкалиновой батареек.

Батарейки сегодня широко применяются, но и технологии на месте не стоят. Вполне вероятно, что со временем соляные и алкалиновые элементы будут заменены аккумуляторами, способными держать большой заряд и предполагающие подзарядку.

Источник

Алкалиновые батарейки — что это такое

Щелочные аккумуляторы называют также алкалиновыми. В их составе присутствует марганец и цинк, но в качестве электролита используется гидроксид калия. В зависимости от типа и размера различают пальчиковые и мизинчиковые щелочные батарейки. Их можно найти по маркировке LR. Предназначены алкалиновые АКБ для техники со средним и высоким энергопотреблением: фонарей, плееров, фотоаппаратов, диктофонов и т.д.

Алкалиновые батарейки предназначены для техники со средним и высоким энергопотреблением.

Что такое алкалиновый АКБ

Щелочные или алкалайн аккумуляторы стали доступны позже остальных типов батарей, но среди пользователей они имеют большую популярность. Главным их плюсом является срок службы в течение многих лет и простые условия хранения. Даже при низких температурах они способны сохранять свои характеристики.

Технические параметры и конструкция батарейки предусматривает емкость, превышающую объем солевых АКБ в 3-5 раз. Напряжение при разрядке снижается медленнее, за счет чего увеличивается срок службы. Выход из строя техники и самой батареи предотвращает полностью герметичный корпус. При правильной эксплуатации алкалиновые АКБ работают в течение 5-7 лет.

Состав

Конструкция алкалиновых батареек идентична солевым элементам питания. Параметры различаются из-за разного выходного тока электролита.

Устройство и состав батарейки.

Так, щелочные аккумуляторы состоят из:

• анодной пасты в виде цинкового порошка;
• катода из диоксида марганца с добавлением угля или графита;
• электролита, преимущественно раствора калия, лития или натрия.

Особенности устройства

Щелочные элементы питания способны выдерживать высокие нагрузки, не подвержены протечкам и не перегреваются. Для повышения токоотдачи в состав добавляют висмут и алюминий, которые препятствуют агломерату. За счет изоляции электродов щелочные аккумуляторные батареи безопасны при эксплуатации. Для отвода газов предусмотрена специальная камера и мембрана внутри корпуса.

При перегрузке или резком выделении газов защитный элемент рвется, предотвращая взрыв. Электролит при этом вытечет, но будет безопасен для устройства.

Разновидности

Самыми популярными видами алкалиновых элементов питания являются никель-металлогидридные и никель-кадмиевые АКБ. Их особенность заключается в низком сопротивлении источника, поэтому даже при нагрузках исключен перегрев и выход из строя. Корпус становится теплым только при полном заряде. Никель-металлогидридные аккумуляторы отличаются продолжительной эксплуатацией (до 3000 перезарядок) и возможностью быстрой зарядки.

Области применения

Щелочные батареи применяют во многих сферах. Они являются элементом питания для:

• общественного транспорта;
• электрокаров;
• строительной техники;
• погрузчиков;
• комбайнов;
• солнечных электростанций;
• бытовой электроники.

Эксплуатация и хранение

При использовании и хранении щелочных элементов питания следует придерживаться несколько рекомендаций. Они позволят продлить срок службы батареи и повысить ее эффективность, сохранив значимый ресурс.

Не допускайте механических повреждений и тепловых воздействий

Внутренние элементы щелочной батареи легко вступают в реакцию с внешней средой при деформации корпуса или перегреве. Ее итогом становится газообразная субстанция, оказывающая сильное давление на внутренние элементы АКБ. Электролит, вытекающий из разрушенного корпуса, способен навредить здоровью человека или подключенному устройству.

В некоторых случаях даже возможен взрыв батарейки. Поэтому нужно соблюдать правила эксплуатации и режим работы аккумулятора, аккуратно обращаться с ним и не допускать повышения температуры свыше 50 градусов по Цельсию.

Не используйте одновременно новые и старые батарейки разных брендов

Установка одновременно новых и старых элементов питания недопустима, так как тип, производитель и степень изношенности у используемых батареек должны быть одинаковыми. Иначе нагрузка при работе неправильно распределяется – слабый элемент перегружается, что приводит к быстрому израсходованию ресурса.

Помимо этого, технические характеристики батарей будут зависеть от параметров слабейшего элемента питания. Для правильной работы батареек в устройстве нужно покупать и использовать сразу несколько штук в заводской упаковке. Также не желательно ждать полного разряда всего комплекта. Например, при работе радио или плеера можно чередовать батарейки из нескольких пачек для увеличения суммарного срока эксплуатации. Такие перерывы от процесса отдачи энергии позволят аккумуляторам восстановить ресурс электролита.

Следите за полярностью

При работе щелочных батарей нельзя допускать замыкания контактов. Иначе в корпусе нарушится целостность и деформируются внутренние элементы. Возможно вздутие, утечка электролита и даже взрыв. При этом устройство, в котором используются батарейки, также подвержено поломке из-за заливания отсека электролитом и повышения внутреннего давления. Попадание активных веществ на электрические платы приводит к полному выходу из строя, зачастую – без возможности ремонта.

Держите батарейки подальше от детей

Как и другие, щелочные элементы питания нельзя давать детям. Ребенок можно случайно проглотить батарейку, что вызовет проблемы с ЖКТ, в том числе отравление. При попытке разобрать или повредить корпус АКБ вытечет электролит. Он приводит к ожогам кожи и слизистых оболочек тела. В этом случае необходимо промыть поврежденный участок большим количеством воды и обратиться в медпункт.

Отличия от солевых батареек

Обычные солевые элементы питания были созданы раньше алкалиновых, и продолжительное время считались эффективными. Их основными достоинствами являются невысокая цена и широкая область применения. К недостаткам можно отнести сильный спад эффективности при низких температурах, быстрое снижение изначального ресурса и малый срок простоя без потери емкости.

Щелочные же аккумуляторы начали выпускать позже солевых, но среди пользователей они пользуются большим спросом. Главным плюсом и отличием алкалиновых АКБ от солевых является гораздо более долгая работа. Помимо этого, щелочные варианты хорошо сохраняют ресурс при простое и не теряют эффективности при низких температурах.

Производители алкалиновых АКБ

Самым популярным брендом alkaline источников питания является производитель Duracell, который уже десятки лет ассоциируется с высоким качеством и надежностью. Для улучшения характеристик батарей компания регулярно проводит тесты и исследовательские работы. В целом весь рынок щелочных аккумуляторов не стоит на месте, предлагая новые решения для электротехники средней и высокой мощности.

Алкалиновые или щелочные батарейки – это надежный источник питания для различных устройств. Используют данные элементы в электрокарах, строительной, сельской технике и бытовых приборах. Для сохранения ресурса и продолжительной работы нужно соблюдать правила эксплуатации: не допускать перегрева и не вставлять батарейки из разных комплектов.

Источник