Алкалиновые батарейки что это: Как выбрать батарейку? — Статьи — Справочник

виды, их плюсы и минусы

Современного человека окружают приборы с автономным питанием: от фонарика до фотоаппарата — всех и не перечислить. Многие из этих устройств имеют встроенные аккумуляторы, а многие обходятся стандартными элементами питания. Батарейки отличаются напряжением, ёмкостью, начинкой и размерами.

Начинка батареек

Солевые

Солевые батарейки наиболее дёшевы, но не держат большую нагрузку, долго не хранятся и имеют свойство «вытекать» при каждом удобном случае.

Упрощённо, солевые батарейки состоят из двух электродов — из цинка и из диоксида марганца. Пространство между электродами заполнено электролитом (его в батарейках называют агломератом), в котором кроме собственно жидкости взвешена сажа и графит — токопроводящие частицы.

Солевые батарейки хранятся максимум 2-3 года, причём падение ёмкости к окончанию срока хранения составляет 30-40 %.

Алкалиновые

Алкалиновые или щелочные батарейки гораздо меньше проседают под высокой нагрузкой, почти не вытекают и практически не подвержены внезапным разогревам при перегрузке.

Химически алкалиновая батарейка состоит ровно из тех же компонентов, но как бы вывернута наизнанку. Агломерат специально загущен, в цинк добавлены висмут и алюминий для увеличения токоотдачи.

Кстати, раньше добавляли вредную ртуть, но все производители давно от неё отказались. До сих пор на многих батарейках можно встретить надпись 0 % Mercury .

Алкалиновая батарейка имеет изоляцию электродов, специальную камеру для газов, а также мембрану. В случае перегрузки и резкого выделения большого количества газов, батарейка не взорвётся, а просто порвётся мембрана. Да, электролит при этом вытечет, но это будет опасно только для устройства, но не для человека.

Размеры батареек

Самые распространённые батарейки для игрушек, карманных фонариков, настенных часов, беспроводных клавиатур и мышей — это то, что мы привыкли называть словами «пальчиковые» и «мизинчиковые».

Пальчиковые батарейки маркируются латинскими буквами AA или LR6. Имеют номинальное напряжение питания 1,5 В. Размеры: длина 50,5 мм, диаметр 14,5 мм.

Ёмкость, которая влияет на срок активной службы, зависит от начинки: солевые или алкалиновые. Разумеется, алкалиновые гораздо круче по всем параметрам, кроме цены.

Мизинчиковые батарейки маркируются как AAA. Часто их используют как замену большим элементам питания напряжением от 3,7 до 4,5 В, комбинируя по три штуки. Но применяют и по отдельности.

Кроме этих двух типоразмеров имеется масса других, менее распространённых. С разными характеристиками и разным напряжением.

Батарейки или аккумуляторы?

Не вдаваясь в лишние подробности, отметим: аккумуляторы бывают тех же типоразмеров. Но напряжение у них, как правило, 1,2 В, а не 1,5.

По начинке аккумуляторы типоразмеров AA и AAA бывают никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металл-гидридные (NiMh). Отдельно стоят серебряно-цинковые аккумуляторы номинальным напряжением 1,55 В.

Предпочтительнее использовать NiMh аккумуляторы — они не обладают «эффектом памяти», то есть, в отличие от никель-кадмиевых, их можно подзаряжать в любое время.

Чем аккумуляторы лучше батареек

1. Даже учитывая затраты на сами аккумуляторы и зарядное устройство для них, при длительной эксплуатации аккумуляторы дешевле. Можно посчитать момент окупаемости затрат — на какой по счёту зарядке стоимость аккумуляторов сравняется с условным комплектом батареек.

Например, для набора зарядное устройство Energizer Pro Charger + 4AA 2000mAh такой срок составит примерно 16 зарядок, если в качестве альтернативы использовать батарейки GP 15A.

2. Аккумуляторы экологичнее. Для производства батарейки или аккумулятора затрачивается примерно одинаковое количество ресурсов. А служат аккумуляторы в сотни и тысячи раз дольше — считая циклы зарядки, а не абсолютное время.

Купив один раз нормальный комплект аккумуляторов с зарядным устройством, убережём планету от загрязнения сотнями комплектов одноразовых батарей.

3. Аккумуляторы заряжаются в среднем за 3 часа. Весь комплект из 4 штук. А за батарейками нужно идти в магазин.

Покупать и батарейки и аккумуляторы стоит у проверенных продавцов. На мелких торговых точках велика вероятность купить аналог или откровенную подделку. Торговые марки Panasoanic или Abibas всё ещё на слуху.

Выводы

Выбор есть, покупаем с умом, отдаём предпочтение аккумуляторам. И утилизируем в специальные контейнеры, не выбрасываем вместе с мусором.

от одноразовых к многократно используемым

Почему места обычных солевых и щелочных батареек все чаще занимают перезаряжаемые электрические аккумуляторы? Всегда ли возможна такая замена, и как сделать правильный выбор? На эти и подобные вопросы отвечает данный материал.

Батареи электропитания образуются из отдельных элементов, соединенных, например, последовательно или параллельно, с целью получения более высокого напряжения или тока. Но поскольку в повседневной жизни термин «батарейка» часто относится даже к одному такому элементу, не будем здесь нарушать это разговорное допущение.

Более важно, что существуют гальванические, или первичные (одноразовые), и вторичные (перезаряжаемые) элементы питания, называемые также электрическими аккумуляторами. Все они являются химическими источниками тока, то есть, химические реакции, протекающие в них, используются для получения электрической энергии.

Весьма упрощенно химический источник тока можно представить как два электрода (катод и анод) из разных металлов, разделенных жидким или твердым электролитом.

Нас окружает множество электронных устройств, для функционирования которых необходимы элементы питания: это пульты дистанционного управления и ручные фонарики, игровые консоли и электронные будильники, беспроводные клавиатуры и компьютерные мышки, электробритвы и радиоуправляемые игрушки и т.п. Наиболее часто в подобных девайсах используются одноразовые солевые или щелочные, более известные, как алкалиновые (alkaline — щелочной), гальванические элементы с напряжением 1,5 В. Среди основных преимуществ этих батареек обычно называют их длительное хранение и возможность использования без предварительной подготовки (зарядки) сразу после покупки.

Однако, чем больше становится электронных гаджетов c одноразовыми элементами питания, тем чаще приходится сталкиваться с ситуацией, когда батарейки внезапно «сели» (истощились) и их нужно срочно менять на новые.

В то же время массовое потребление одноразовых элементов питания наносит серьезный удар по экологии. Трудно представить, но на игровые консоли у заядлого геймера за год уходит более сотни щелочных батареек. А ведь они требуют отдельной утилизации и выкидывать вместе с общим мусором их нельзя. Куда сдавать батарейки на переработку можно узнать, например, на сайте экологического движения «Раздельный Сбор».

Всего один перезаряжаемый аккумулятор, благодаря многократному использованию, сможет заменить несколько сотен одноразовых элементов питания. При этом купить его оказывается дешевле, чем замещаемое им количество даже самых недорогих солевых батареек. Вот, например, каждая из моделей аккумуляторов Panasonic Eneloop и Varta Endless готова стать эквивалентом более двух тысяч последовательно заменяемых щелочных элементов. Действительно, 1,5-вольтовые солевые и алкалиновые батарейки во многих случаях можно без проблем поменять на никель-металлгидридные аккумуляторы (NiMH), выполненные в таком же форм-факторе — АА или ААА.

Напомним, что в ходу оказались обозначения элементов питания вовсе не по европейскому (IEC) или американскому (ANSI) стандартам. Так, щелочной элемент питания LR6 (IEC) или 24A (ANSI) чаще называют просто AA, а свою очередь, LR03 (IEC) или 15A (ANSI) – AAA. Причем в обиходе АА – это «пальчиковая» (диаметр 14,5 мм, высота 50,5 мм), а ААА — «мизинчиковая» (диаметр 10,5 мм, высота 44,5 мм) батарейка.

Но вернемся к вопросу замены одноразовых солевых и щелочных элементов никель-металлгидридными аккумуляторами, которые при всех своих недостатках, в отличие от никель-кадмиевых (NiCd), практически не страдают от «эффекта памяти», уменьшающего емкость, и не наносят такого вреда окружающей среде. Эти довольно неприхотливые источники питания, выпущенные в том числе и под знакомыми «батарейными» брендами Duracell, Energizer, GP, могут использоваться во многих электронных устройствах с разным уровнем энергопотребления.

К сожалению, приборы с высоким порогом отключения, например, некоторые фотоаппараты, светодиодные вспышки, электронные весы, детские игрушки и т.п. очень капризны к уровню питающего напряжения и замещение на никель-металлгидридные аккумуляторы могут попросту «не понять». Короче говоря, рабочее напряжение никель-металлгидридного аккумулятора (1,2 В) они воспримут как истощение элемента питания и перестанут работать.

Помимо щелочных гальванических (одноразовых!) элементов встречаются и перезаряжаемые алкалиновые аккумуляторы, также обеспечивающие выходное напряжение 1,5 В. В этом случае надпись Alkaline на корпусе обязательно будет дополнена пояснением — Rechargeable. Особая конструкция корпуса перезаряжаемых марганцево-щелочных элементов RAM (Rechargeable Alkaline Manganese), первое поколение которых появилось еще в 1970-х годах, допускает пару десятков полных перезарядок, причем количество возможных циклов зависит от уровня разряда.

В особо заманчивых предложениях на площадке AliExpress речь сегодня идет о нескольких сотнях, а, например, у алкалиновых аккумуляторов под брендом Okoman вообще до тысячи циклов. Правда, похоже, что посчитано просто количество небольших «доливов» в разряженные менее чем на четверть щелочные элементы питания. Кстати, для их перезаряда необходимо применять специальные или профессиональные устройства. Алкалиновые аккумуляторы отличаются высокой степенью готовности, поскольку продаются уже заряженными, а с учетом низкого саморазряда до первого использования могут храниться довольно долго. Их рекомендуют использовать в устройствах с низким потреблением тока и периодическим характером использования, таких, например, как пульты ДУ для аудио- и видеоаппаратуры, беспроводные телефоны, погодные станции, компьютерные мышки, беспроводные клавиатуры и т.п.

А вот никель-цинковые элементы (NiZn), как часто утверждают их производители, объединяют лучшие свойства никель-металлгидридных и никель-кадмиевых аккумуляторов. Высокое номинальное напряжение (1,6 В), максимальный ресурс до 500 перезарядок и способность отдавать большие разрядные токи делают их хорошим выбором при замене одноразовых щелочных батареек, особенно когда нужны высокая мощность и продолжительность работы, например, в фотоаппаратуре, радиоуправляемых игрушках, электробритвах и т. п. Заметим, что на корпусах этих элементов значение емкости указывается не в миллиампер-часах (mAh), а более честно — в милливатт-часах (mWh), ведь напряжение-то у них выше. Чтобы получить миллиампер-часы, значение в милливатт-часах делится на напряжение (1,6 В). Например, 2 500 мВт*ч – это примерно 1 560 мА*ч.

Для регенерации NiZn-аккумуляторов требуются специальные зарядные устройства. Следует также иметь в виду появление высокого выходного напряжения (1,85-1,9 В) на клеммах сразу после полной зарядки. Отсутствие в составе NiZn-аккумуляторов токсичных веществ (по сравнению, например, c никель-кадмиевыми) предполагает более простой процесс их утилизации. В качестве примеров перезаряжаемых элементов питания с такой «электрохимией» можно привести продукцию под брендами Ansmann, BPI, Melasta, PkCell и российским Robiton.

Заменой одноразовых солевых и щелочных батареек для случая, когда требуется выходное напряжение в 1,5 В, могут также стать литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы, выгодно отличающиеся значительной емкостью и низким саморазрядом. Поскольку номинальное напряжение таких батарей обычно составляет 3,7 В, то, чтобы получить на выходе заветные 1,5 В, конструкцию аккумулятора дополняют встроенным импульсным преобразователем одного уровня постоянного напряжения в другой, более низкий (Step-Down DC/DC Converter). Кроме того, реализуют температурную защиту, а также функции предохранения от пониженного напряжения и короткого замыкания.

Примером базовой микросхемы в данном случае может служить чип LC9200D (выше на фото, справа от него — другие аналогичные решения).

Для зарядки таких аккумуляторов обычно предлагается фирменное устройство, которое подключается буквально к любому USB-порту, поскольку максимальное значение тока не превышает возможности данного интерфейса (500 мА). В качестве примеров здесь можно привести подобные элементы питания под торговыми марками Jugee и Palo.

А вот 1,5-вольтовые литий-ионные аккумуляторы под брендом Kentli существенно отличаются конструктивно – у них для заряда базового элемента питания на 3,7 В используется дополнительный контакт на торце, отделенный от анода (1,5 В) изолирующим кольцом. Разумеется, фирменное зарядное устройство для аккумуляторов АА/ААА получило дугообразные положительные электроды, которые могут соприкасаться только с дополнительными кольцевыми контактными площадками на таких аккумуляторах.

Некоторые производители перезаряжаемых элементов питания пошли еще дальше. В частности, они дополнили конструкцию литий-полимерных аккумуляторов в форм-факторах АА и ААА не только импульсным преобразователем напряжения до 1,5 В, но и схемой управления питанием. Отдельное зарядное устройство в этом случае уже не требуется.

Если на боковой поверхности корпуса типа AAA хватает места только для установки microUSB-розетки, то вот для АА-аккумуляторов используется либо такое же решение, либо вилка USB-разъема (тип А) встраивается прямо в торец корпуса со стороны анода. Так что в последнем случае для соединения с USB-розеткой на источнике тока кабель уже не нужен. Правда, к ней нельзя сразу подключить до четырех аккумуляторов, как в случае использования microUSB-разъема.

У аккумуляторов Blackube в форм-факторе АА размещение разъема microUSB на торце у анода даже запатентовано.

А вот, например, для перезаряжаемых батареек под брендами Fuvaly и Twharf и разъем оказался не нужен. Они вполне обходятся USB-кабелем с магнитными контактами-защелками, ну а на крайний случай дополняются зарядным устройством на 5 В.

Мерам безопасности у выпускаемых элементов питания крупные производители стараются уделять особое внимание. Вот, например, в аккумуляторах ARB-L14-1600U под брендом Fenix, помимо клапанов сброса давления, предусмотрено несколько уровней защиты.

Рассмотренные выше литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы отличаются практически неизменным напряжением (1,5 В) на протяжении всего цикла разряда. Помимо упомянутых брендов, подобную продукцию можно найти под торговыми марками EBL, GTF, Power Etinesan, Sorbo, Znter и т.д.

Вот, например, под российским брендом «Даджет» предлагаются литий-полимерные аккумуляторы на 1,5 В в форм-факторах AA и AAA, емкостью 1200 мА*ч и 400 мА*ч, соответственно, которые обещают до 500 циклов перезарядки. При этом полное время регенерации, которое можно отслеживать по светодиодному индикатору, составляет час-полтора. OEM-производителем аккумуляторов является компания Wenzhou Sorbo Technology (бренд Sorbo).

Надо иметь в виду, что литий-ионные и полимерные аккумуляторы, по сравнению с другими типами перезаряжаемых элементов, трудно назвать дешевыми, а уж дополненные электроникой и встроенными разъемами, тем более.

Так, под сингапурским брендом Rombica в России продаются литий-полимерные аккумуляторы на 1,5 В, выполненные к тому же в стильно оформленных корпусах AA (1300 мА*ч) и AAA (400 мА*ч). Конструкции у них одинаковые – оба корпуса с розетками microUSB на боковой поверхности рядом с анодом, поэтому в комплекте с каждым аккумулятором идет свой кабель microUSB-USB. Получившие имена собственные элементы питания Neo X2 и Neo X3 обещают аж до 3 тысяч циклов перезаряда. Вот и цена на эти аккумуляторы в разы выше, чем, например, на элементы питания «Даджет».

Кстати, покупая импортные аккумуляторы, первым делом стоит посетить сайты российских дилеров, поскольку цены у них иной раз оказываются даже ниже, чем в зарубежных интернет-магазинах.

Итак, можно резюмировать, что одноразовые 1,5-вольтовые солевые и щелочные батарейки в форм-факторах АА и ААА чаще всего без особых проблем можно заменить на никель-металлгидридные аккумуляторы таких же типоразмеров. Но вот в отдельных случаях стоит рассмотреть более дорогие решения на базе никель-цинковых (1,6 В), а также литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов (1,5 В), в том числе с прямой зарядкой от USB-портов. И не забывайте, пожалуйста, об экологии!

Разновидности батареек и аккумуляторов — Энергосила

типоразмеры элементов питания (батареек, аккумуляторов)

 

Батарейки с солевым электролитом.

 Батарейки с солевым электролитом, они же цинк-углеродные (на упаковках солевых батареек производители обычно не указывают  химческий 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 саморазряда  по 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.

Села батарейка? Как выбрать и какие лучше?

12.12.2018

Что делать, если у приборов ваших села батарейка? Менять. Придя в магазин, вы обнаружите множество элементов питания, на которых будут мелькать латинские буквы и цифры. Чтобы не сойти с ума при выборе батареек и понять, как одни отличить от других, почему эти лучше, а те хуже, прочитайте нашу статью.

Классификация и ещё раз классификация

По типу химической реакции элементы питания делят на первичные (батарейки) и вторичные (аккумуляторы). Название первых объясняется тем, что реакция в них необратима, именно поэтому батарейки нельзя перезаряжать — они одноразовые. В статье мы будем рассматривать только их.

Самое очевидное различие по типоразмеру: элементы питания классифицируют на цилиндрические, кнопочные и в форме параллелепипеда. Ниже мы раскроем этот пункт более широко.

Третьим классификатором выступает тип электролита — ещё один важный момент, который нужно учитывать перед заменой батареек.

Разница форм и размеров

Первым делом, когда вы достали севшую батарейку из прибора, определите её форму и размер. Элемент питания другого типа не подойдёт к вашему устройству.

Начнём с цилиндрических батареек. Всем знакомые пальчиковые и мизинчиковые элементы — это как раз они. Однако в этой группе существуют и более крупные особи. Начнём с самого популярного вида.

Большинство портативных радиоприёмников, фонариков и других электронных устройств работает от батареек АА (пальчиковые). Их вы найдёте в каждом ларьке. Помимо двух заглавных букв, на них может быть написано R6, LR6 или FR6. Ниже мы объясним этот шифр.

Элементы ААА чуть меньше собрата. В народе их называют «мизинчиковыми». Они встречаются в тех же устройствах, что и батарейки АА, только в более компактных, куда двухбуквенные не помещаются. На них вы увидите такие комбинации символов, как R03, LR03 или FR03.

Батарейки типоразмера C (R14, LR14) по высоте сопоставимы с пальчиковыми и в два раза толще их. Такие элементы используют в более крупной и энергоёмкой технике — переносных магнитофонах, электрических фонарях; как правило, последовательно по несколько штук.

И гигант всех цилиндров — батарейка типа D (R20, LR20) — имеет аналогичные сферы применения.

Первой из нецилиндрических элементов рассмотрим девятивольтовую «Крону». Название происходит от марки батареек, которые выпускались в СССР. Они представляют собой параллелепипеды с двумя разъёмами (полюсами) на одной стороне — гнездом (минус) и штекером (плюс). Кроны распространены в измерительных приборах и автономном медицинском оборудовании. Вы с лёгкостью отличите их от других по форме, а надписи 6LR61 или 6F22 подтвердят это.

Батареи 3R12 и 3LR12 — это массивные элементы питания, которые предназначались для карманных фонарей. Сейчас их используют в самодельных электронных устройствах, где необходимо напряжение 4,5 В.

Ещё одна группа батареек — кнопочные («таблетки»). Они предназначены для устройств, в которые не помещаются элементы другого типоразмера. Это могут быть наручные часы, калькуляторы, небольшая светодиодная техника, электронная сувенирная продукция, гирлянды, слуховые аппараты, лазерные указки.

Тип электролита

Загадочные латинские буквы в наименовании батареек как раз определяют тип электролита.

Солевые элементы питания обозначают символом R. Они наиболее эффективны с приспособлениями, которые не создают долговременных и интенсивных нагрузок: пультами дистанционного управления для ТВ, калькуляторами, настенными часами. Батарейки отличаются низкой ценой. Срок их хранения составляет от 1 до 3 лет.

Если вы встречаете буквы LR, перед вами щелочные (алкалиновые) батарейки. Вы можете использовать их с любыми устройствами: от тех, которые не создают серьёзных нагрузок, до потребляющих значительный ток. Это как ПДУ, калькуляторы, часы, так и фотовспышки, радиоуправляемые модели. Срок хранения щелочных элементов питания составляет от 3 до 5 лет.

Комбинацию FR наносят на литиевые батарейки. Это элементы с наивысшей ёмкостью на единицу массы — самые мощные из аналогов. Но и самые дорогие. Они рассчитаны на приборы с длительным сроком службы. Напряжение на литиевых элементах почти не снижается вплоть до полной разрядки, поэтому со временем изделия не теряют эффективности. Кроме того, батарейки стабильно работают на морозе. Срок их хранения составляет от 5 до 7 лет.

Данная информация не относится к кнопочным батарейкам. Заключим данные, которые помогут при выборе элементов питания, в таблицу.

Таблица 1. Наименования батареек

Таблетки — особый случай

Миниатюрные элементы питания стоят особняком: у них другие правила наименования.

Таблетки классифицируют по высоте, диаметру, напряжению, ёмкости, химическому составу. Перед покупкой посмотрите наименование вашего элемента питания и следуйте рекомендациям ниже, чтобы приобрести аналогичную батарейку.

Первые две буквы в маркировке обозначают тип элемента.

После букв следуют три или четыре цифры, которые указывают на размеры изделия. Первая часть (одна или две цифры) характеризует диаметр в миллиметрах, а вторая — высоту в 1/10 мм. Значения округляются до целой части. Например:

• CR2032 — литиевый элемент, диаметр 20 мм, высота 3,2 мм;
• LR621 — щелочной, диаметр 6,8 мм, высота 2,15 мм.

Теперь вы можете расшифровать комбинации цифр и букв на упаковке батареек и знаете, как тип электролита в элементе питания влияет на работу электронных устройств.

Вы уже готовы к покупке? Предлагаем вам наши новинки — батарейки Luazon Home — элементы питания, которые сравнимы по эффективности с аналогами и стоят на 15 % дешевле.

И помните, что выброшенные батарейки наносят вред окружающей среде. Один элемент питания способен заразить 20 м² почвы и 400 литров воды! Поэтому сдавайте их на утилизацию.

В Екатеринбурге это можно сделать по адресу: ул. Пушкина, 9а. ООО «Центр безопасности промышленных отходов» работает с 9 до 17 с понедельника по четверг и с 9 до 15 в пятницу.

Зачем нужны солевые батарейки ?: f2065 — LiveJournal

Возник у меня вопрос – а в чём смысл существования и массового производства солевых батареек, когда есть алкалиновые (щелочные) ?…

В инете многочисленные околонаучные статьи дружно хвалят алкалиновые батарейки, указывая в качестве их достоинства в три-четыре раза более высокую ёмкость (в среднем AA алкалиновые 2…3А/ч, солевые 0.5…0.8А/ч), работоспособность при минусовых температурах, низкий саморазряд и срок хранение 5…7 лет (в то время как у солевых хранение 1…3 года).

В инете можно найти много обзоров с диаграммами разряда (см. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), но только сравнительно высокими токами (0.1А и выше) – которые сажают батарейку менее чем за сутки. Кстати разные обзоры имеют несколько противоречивые результаты – вероятно, батарейки разной свежести, а может это скрытая реклама.

Но ёмкость применительно к батарейкам – величина не точная, потому что зависит от того каким током эта батарейка будет разряжаться. В вышеприведённых обзорах можно увидеть что алкалиновые батарейки имеющие рекордную ёмкость при нагрузке 0.1А – могут уступить своё первенство другим тоже алкалиновым батарейкам при нагрузке 1А.

Ну а про солевые батарейки мне не удалось найти никакого обзора. В лучше случае они включаются в общий обзор с алкалиновыми батарейками, где разумеется демонстрируют отставание на порядок.

Но всё-таки, зачем нужны солевые батарейки ? Пишут, что они дешёвые (правда это может у производителей оптовая цена низкая, а наши барыги цены алкалиновых и солевых батареек почти уравняли – разница в цене около 30%. ), и их можно использовать в маломощных устройствах (таких как настенные часы, пульты и т.д.). Да, обзоры ясно показывают что солевые батарейки не могут отдавать высокий ток (как например надо для фотоаппаратов или фонарей). Однако, для маломощных нагрузок – оправдано ли применение солевых батареек ?
Встречается мнение что солевые батарейки могут немного самовосстанавливаться (правда как показывают обзоры – алкалиновые тоже умеют самовосстанавливаться), а ещё что алкалиновые батарейки не могут долго хранится будучи уже не новыми (правда не ясно почему – ведь пишут что саморазряд у алкалиновых батарее примерно в два раза меньше чем у солевых). И на основании этого якобы алкалиновая батарейка в часах проработает не дольше солевой – так что нет смысла платить в два раза дороже.

Итак, я решил самостоятельно протестировать ряд батареек нагрузкой около 0.001А – для ёмкости 0.8А/ч это должно получится примерно месяц (в идеале надо бы на год – но долго слишком). Вдруг действительно окажется что для тех устройств где батарейки живут по несколько месяцев – солевые батарейки окажутся лучше ?…

Купил батарейки (кстати если кто не знает: по стандарту буква просто «R» – это солевые батарейки; «LR» – алкалиновые; другие буквы перед «R» – экзотика встречаемая только в справочниках):

1. Maxell Zinc R6/1.5V/AA – 6р;
2.Panasonic General Purpose Zinc Carbon AA-R6BER – 7р;
3.Sony New Ultra R6 – 7р;
4.Varta Superlife R6P – 8р;
5.SuperMax R6 – 8р;
6.Космос Солевая Батарейка R6 – 7р;
7.SuperMax Alcaline LR6 – 15р;
8.Duracell Alkaline MN1500 LR6 – 28р;
9.Космос Алкалиновая Батарейка LR6 – 13р;

На всех солевых указанный срок годности менее 2 лет, на алкалиновых – у Космоса и SuperMax по 4 года, у Duracell 7 лет.

Батарейки были шунтированы резисторами 1kΩ (исходя из формулы I=U/R – ток от 0.0016А до 0.0009А, по мере разряда и падения напряжения).

Результаты тестирования:

Кстати забавно, Космос Солевая Батарейка показала самый плохой результат, а Космос Алкалиновая Батарейка – самый лучший. Правда замечу что батарейки я тестировал в единичном экземпляре, так что может просто в магазине продали бракованную батарейку. В идеале надо купить по несколько батареек причём из разных партий выпуска. Так что не факт что у всех батареек качество именно такое как получилось по моему тестированию.

Выводы. Солевые батарейки абсолютно не выгодны. Даже при маломощной нагрузке в течении месяца – они в три раза уступают алкалиновым батарейкам. А удельная стоимость электроэнергии в солевых батарейках получается выше чем в самых дешёвых алкалиновых. Ещё кстати у солевых батареек высокая опасность вытекания электролита, и если это вовремя не обнаружить — батарейный отсек будет уничтожен коррозией (алкалиновые такой проблемы не имеют). Так что получается в любом случае разумнее покупать алкалиновые (а не солевые) батарейки.

Заодно решил проверить насколько соответствует действительности превосходство батареек Космос Алкалиновая Батарейка над остальными (как пишут в некоторых обзорах).
В этом тесте участвовали только алкалиновые батарейки, они были шунтированы резисторами 5Ω (исходя из формулы I=U/R – ток должен быть от 0.32А до 0.18А).

Выводы очевидны… Правда замечу всё-же что на других уровнях нагрузки картина может быть несколько иной – Duracell выиграет в случаях нагрузки около 0. 5А…1А (как например в фотоаппаратах или мощных светодиодных фонарях). Но в среднем можно считать что «Космос Алкалиновая Батарейка» действительно одна из лучших. Особенно учитывая что она стоит в два-три раза дешевле – а пара Космосов в любом случае существенно обойдёт одного Duracell…

Уже существуют литиевые батарейки AA со стандартным напряжением 1.5V.
Но заявленное у них 8-кратное превосходство над алкалиновыми – только в особых задачах с очень большими токами (как например, зарядка вспышки – там ток несколько ампер). Ибо по даташитам (см. 9, 10) ёмкость литиевых AA 1.5V (3А/ч) ничуть не превышает ёмкость лучших алкалиновых батареек (2.8А/ч…3.1А/ч)! Рекламируемое 8-кратное превосходство выражается только на нагрузках около 2А. Дело в том что алкалиновые (и тем более солевые) батареи при высоких нагрузках непропорционально сильно теряют ёмкость, а вот литиевые при любой нагрузке свою ёмкость практически не теряют. Как показано в графиках в упомянутых даташитах – при нагрузке 0. 1А – и алкалиновые и литиевые батареи будут работать практически одинаковое время, но при нагрузках выше 0.2А у алкалиновых батарей ёмкость падает (например при нагрузке 0.5А алкалиновая батарея проработает уже в два раза меньше чем литиевая, а при 1А вообще в 4 раза меньше). Так что применение литиевых батарей имеет смысл только для фотоаппаратов (причём если часто использовать вспышку, без вспышки у современных компактных фотокамер потребление около 0.3А – так что литий на таком токе большого выигрыша не даст), мощных фонарей, и прочих устройств с нагрузкой более 0.5А (которые от алкалиновых батареек работают не более полутора часов). Хотя учитывая что стоят литиевые АА в Москве от 100р до 170р за 1 штуку, и ещё их надо долго и упорно искать (впрочем найти можно обычно в салонах foto.ru) – их применение может быть оправдано разве что в походных условиях (где сложно таскать лишние батарейки и негде заряжать аккумуляторы).

Алкалиновые батарейки vs литиевые аккумуляторы?

Идея прихватить с собой «мешок батареек» и тем самым решить все свои проблемы с походным электропитанием до сих пор очень популярна в кругах туристов, хотя и безнадежно устарела лет эдак на 15-20 🙂

Очередной всплеск этого недавно случился на форуме Весла. ру — там товарищ предлагает последовательно соединять 8 штук алкалиновых батареек АА, получая тем самым 12-вольтовый «типа павербанк», от которого надлежит (через преобразователь, что не сложно) заряжать в походе разнообразные гаджеты.

Сам он глубоко убежден в том, что это — наиболее оптимальный и универсальный способ решения проблемы «походного энерго-обеспечения»… 🙂 Ну, посмотрим, так ли это на самом деле? О_о 🙂

Сравнивать я буду с весьма распространенными и качественными Li-Ion аккумуляторами Panasonic NCR18650B — именно из 3 штук таких аккумуляторов, например, сделана моя сборка в павербанке «солнечной электростанции» Сол-500 (тоже, кстати, 12-вольтовая).

Пришлось немного полазить по интернету, чтобы собрать информацию о реальном весе и емкости разных алкалиновых АА батареек (причем я обращал внимание только на качественные, соответственно, и более дорогие модели!), а потом это все перевести на сухой язык цифр 🙂

Вывод очень простой: плотность энергии (соотношение заряда к массе) у алкалиновых одноразовых батареек всегда меньше, чем у литий-йонных многоразовых аккумуляторов!

Не то, чтобы разница была прямо уж в разы, но она существенна… а уж с учетом того, что в первом случае речь идет об одноразовой батарейке, а во втором о многократно перезаряжаемом аккумуляторе, этой информации уже более чем достаточно для того, чтобы раз и навсегда выбросить из головы всю эту дурь насчет батареек! 🙂 Даже если абсолютно тупо взять с собой «ведро лития» вместо «мешка батареек», то во всех смыслах это окажется выгоднее!

Ну а более конкретно, сборка из 8-ми батареек АА выйдет примерно на 20-25% менее емкой, чем аналогичная сборка из 3-х литий-ионных аккумуляторов, но при этом она же окажется еще и на 15-20% тяжелее! Т. е. по всем показателям хуже, да еще и одноразовая 🙂

Не говоря уж о весьма ненулевой вероятности того, что среди этой кучи батареек какая-нибудь одна окажется бракованной (или случайно затесавшейся использованной) — и попробуй ее там найди «методом тыка» в последовательной сборке 🙂

ЗЫ: На самом деле, идея с батарейками была бы не так уж и плоха лет 15-20 назад, когда качественных литиевых аккумуляторов было найти довольно трудно (и стоили они отнюдь недешево), да и с «электронной обвязкой» для них тоже были проблемы… Но сейчас это абсолютно лишено какого-либо практического смысла!

Ну и еще одно забавное соображение, коль уж мы сравниваем это с тремя аккумуляторами 🙂 В солнечный день моя миниатюрная походная электростанция Сол-500 вполне способна полностью перезарядить свой внутренний аккумулятор 2-3 раза. Иными словами, я совершенно спокойно могу позволить себе всего за один день израсходовать эквивалент примерно 20-ти (и даже больше) батареек АА — и даже «не вспотеть» при этом! :)))

Также по теме:
Походная солнечная электростанция «Сол-500»
Это же 40 батареек, Карл! Сорок!

Алкалиновые (Alkaline) или щелочные батареи

Работы над улучшением потребительских свойств первичных источников тока привели в шестидесятых годах к началу производства щелочных батареек. Название этот вид батареек получил по веществу электролита – концентрированному щелочному раствору. Для производства электролита используется гидроксид калия, реже гидроксид натрия. Сегодня щелочные батарейки часто называют алкалиновыми из-за надписи на корпусе батареек, выпущенных за рубежом “Alkaline” (щелочь). Другие участники электрохимической реакции в щелочной батарейке такие же как и у солевой батарейки – отрицательный электрод из цинка и положительный электрод из оксида марганца. Применение в качестве электролита раствора щелочи вместо раствора соли позволяет значительно улучшить эксплуатационные свойства батареек. Напряжение различных типов батареек составляет от 1,5 до 12 вольт. Существуют щелочные батарейки, рассчитанные на самые различные токи разряда. Малым током разряда обладают дисковые щелочные батарейки. Батарейка в корпусе 164 имеет емкость всего 8 миллиампер-часов, а в дисковой батарейке в корпусе PX625A содержится 190 миллиампер-часов. Ток разряда этих небольших батареек измерен при работе на нагрузку высокого сопротивления. Емкость батареек зависит от тока разряда. Во время реакции электролит расходуется очень незначительно, поэтому его требуется меньше чем в солевой батарейке. При реакции не выделяются газы, что позволяет исключить из конструкции камеру для сбора газов. Эти особенности электрохимической реакции с участием щелочного электролита позволяют лучше использовать объем батарейки. Отрицательный электрод представляет собой цинковый порошок, занимающий 20-30 % объема, а не стакан как у солевой батарейки. Конструкция батарейки дает возможность значительно увеличить срок службы и повысить максимальный ток, отдаваемый в нагрузку.
Конструкция щелочной цилиндрической батарейки.  Отрицательный электрод, расположенный в центральной части батарейки, представляет собой пасту из цинкового порошка, электролита и загустителя. Для предотвращения коррозии применяется цинк высокой чистоты, имеющий специальные добавки других металлов. Это позволило отказаться от применения ртути. Внутри порошка находится латунный стержень, выполняющий функцию токоотвода. Использование порошка позволяет значительно увеличит площадь соприкосновения электрода с электролитом, что снижает внутреннее сопротивление батарейки и увеличивает ток разряда. Удельная поверхность цинкового порошка составляет около 0,02 м2/г. Большой запас вещества отрицательного электрода позволяет значительно продлить срок службы батарейки. Отрицательный и положительный электроды разделены пористой мембраной, пропитанной электролитом. Мембрана исключает перемешивание паст положительного и отрицательного электродов. Положительный электрод состоит из смеси оксида марганца и графита, заполняющей объем между мембраной и стальным герметичным корпусом батарейки. В щелочной батарейке находится в полтора раза больше оксида марганца, чем в солевой батарейке. Отсутствие выделения газов при электрохимической реакции в щелочной батарейке позволяет делать ее корпус герметичным. В нижней части батарейки расположен защитный клапан, защищающий батарейку от взрыва. Если при прохождении химических процессов или из-за нагрева внутри будут накапливаться газы, то откроется защитный клапан и часть электролита выйдет наружу, герметичность будет нарушена. Батарейки и аккумуляторы выпускаются в одинаковых корпусах. Использование щелочных батарей и аккумуляторов может привести к попытке зарядить щелочную батарейку в стандартном зарядном устройстве. При заряде будет происходить накопление газов внутри батарейки и ее нагрев. Клапан предохраняет батарейку от взрыва при возрастающем давлении при экспериментах с зарядом. Положительным полюсом является стальной стакан, являющийся корпусом батарейки, отрицательным полюсом является стальная тарелка, расположенная в нижней части корпуса и соединенная с латунным стержнем. Элементы конструкции положительного и отрицательного полюсов разделены изолирующей прокладкой.
ПРЕИМУЩЕСТВА  И  НЕДОСТАТКИ Благодаря особенностям конструкции щелочная батарейка имеет преимущества и недостатки. Главным преимуществом является увеличенный ток разряда. По сравнению с солевыми батарейками щелочные имеют значительно увеличенный срок службы благодаря большому запасу реагентов. Срок хранения также увеличился и может составлять несколько лет. После года хранения емкость снижается не более чем на 10 %. Батарейки хорошо работают в широком температурном диапазоне. При работе напряжение батарейки долгое время не изменяется и только в конце срока службы резко уменьшается.
Щелочные батарейки дороже солевых, их вес больше из-за особенностей конструкции. Способы восстановления солевых батареек неприменимы к щелочным батарейкам. Так как емкость щелочных элементов питания существенно превышает емкость солевых, то их необходимо использовать в устройствах со средним и высоким потреблением энергии. Это электробритвы, плееры, диктофоны, а также фотовспышки и мощные фонари.
Существуют способы подзарядки щелочных батареек, продлевающие их срок службы, но производителями такие действия не рекомендуются, результат подзарядки может быть самым непредсказуемым. Возможность небольшой зарядки щелочных батареек дает обратимость электрохимической реакции, протекающей при разряде, но конструкция не обеспечивает безопасную зарядку. Поэтому были разработаны специальные перезаряжаемые щелочные батареи, получившие названия полуторавольтовые аккумуляторы, заряжаемые щелочные батарейки или RAM (Reusable Alkaline Manganese, Rechargeable Alkaline Manganese – многократно используемые щелочные марганцевые), исключающие утечку электролита или разгерметизацию которые могут произойти при многократной перезарядке. Патент на первое поколение таких батареек был получен в Канаде. Их выпуск был начат в конце восьмидесятых годов.
К неоспоримым преимуществам следует отнести возможность приобретения химического источника питания готового к работе без предварительной зарядки. Если после приобретения аккумулятора его нужно вначале зарядить, а потом использовать, то заряжаемые батарейки можно сразу устанавливать бытовую технику, не имея под рукой зарядного устройства. Приобретая заряжаемую батарейку, мы получаем первичный источник тока. После первого разряда батарейку можно зарядить и она становится вторичным источником тока. Таким образом, заряжаемые батарейки занимают промежуточное положение между первичными и вторичными источниками тока. Напряжение батарейки составляет 1,5 вольта и почти не меняется до полного разряда. Эти батарейки могут работать в режиме разрядных токов до 600 миллиампер. Емкость батарейки габарита АА достигает 2 ампер-часа. Их внутренне сопротивление выше, чем внутреннее сопротивление обычных батареек. Активные вещества цинк и оксид марганца. Перезаряжаемые щелочные батарейки являются хорошей заменой никель-кадмиевых и никель-магниевых аккумуляторов. В заряженном состоянии заряжаемые батарейки могут храниться несколько лет. Цена заряжаемых батареек в два раза выше цены обычных щелочных, но ниже цены аккумуляторов. Длительный срок хранения, превосходящий показатели никель-кадмиевых, никель-магниевых аккумуляторов, отсутствие вредных веществ позволяет заряжаемым щелочным батарейкам составить конкуренцию аккумуляторам, применяемым в бытовой технике.
Если батарейки разряжены менее чем на 25 %, то они могут перезаряжаться несколько сот раз до напряжения величиной 1,42 вольта, если они разряжены более чем на 25 % и менее чем на 50 %, то возможен перезаряд до 50 раз до напряжения уровнем 1,32 вольта. Сильно разряженная батарейка может перезаряжаться не более 20 раз. Батарейки могут использоваться в любом устройстве, которое поддерживает стандартные габариты (AA, AAA, C, D, и другие). Батарейки этого типа более всего подходят для устройств с низким потреблением тока в дежурном режиме, которые используются периодически. Например: пульты дистанционного управления, портативные радиостанции, карманные фонарики и другие. В некоторых странах заряжаемые батарейки получили широкое распространение. Есть бытовые приборы, в которых они рекомендованы в инструкциях. Некоторые приборы, ориентированные на этот тип батареек оснащены блоком питания, обеспечивающим два варианта зарядки – аккумулятор или батарейка. Блок питания таких приборов, рассчитанных на габарит АА, поддерживает зарядный ток в диапазоне 10…20 миллиампер для исключения последствий из-за возможной путаницы между заряжаемыми батарейками и обычными. При низких температурах эти батареи подходят только для маломощных устройств.
 

Мощность батареи онлайн | Мир щелочных батарей

Вишал Сапру, менеджер по исследованиям, Energy & Power Systems, Frost & Sullivan

Щелочные батареи — это одноразовые батареи с цинком и диоксидом марганца в качестве электродов. В качестве щелочного электролита используется гидроксид калия или натрия. Эти батареи имеют постоянное напряжение, обеспечивая лучшую плотность энергии и устойчивость к утечкам, чем угольно-цинковые батареи. Это в основном связано с тем, что материал анода из диоксида марганца чище и плотнее, что уменьшает пространство, занимаемое внутренними компонентами.Большинство участников рынка переключили свое внимание на перезаряжаемые химические вещества, такие как никель-металлогидрид и литий-ион. Это привело к консолидации рынка.

Регионы Северной Америки и Европы вносят основной вклад в доходы рынка щелочных батарей. Однако регионы Азиатско-Тихоокеанского региона и Латинской Америки обладают большим потенциалом для роста на этом рынке. Основная причина этого заключается в том, что эти регионы находятся в переходной фазе перехода от углеродно-цинковых батарей.Кроме того, Ближний Восток и Африка занимают значительную долю на рынке щелочных батарей, где наблюдается растущая тенденция использования этих батарей.

Щелочные батареи бывают разных размеров: от AAA до AA, C, D, 9 В и других. AAA и AA подходят для приложений с малым стоком, тогда как AA используется для приложений с высоким стоком. C, D и 9 В также подходят для приложений с высоким потреблением. Другие включают микрощелочные кнопочные элементы, батарейки типа «таблетка», AAAA и т.п.AA является наиболее широко используемым размером ячейки щелочных батарей, в то время как размер AAA растет быстрее всего. Типоразмеры C, D и 9 В используются для специальных применений, которые пользуются постоянным спросом. Тем не менее, другие размеры, такие как микрощелочные батарейки типа «таблетка» и кнопочные элементы, используются в нескольких промышленных и медицинских приложениях.

Ключевые проблемы
Некоторые из основных проблем, с которыми сталкиваются производители щелочных батарей, включают:
Конкуренция со стороны альтернативных химических веществ: Щелочные батареи сталкиваются с угрозой со стороны первичных литиевых батарей и перезаряжаемых батарей в бытовой электронике. Первичные литиевые батареи обладают более высокой плотностью энергии, поэтому обеспечивают лучшую производительность и служат дольше по сравнению с щелочными батареями. Во многих потребительских устройствах с высоким энергопотреблением никель-металлогидридные (NiMH) перезаряжаемые батареи заменяют щелочные батареи, поскольку они обеспечивают лучшую производительность и служат намного дольше, чем одноразовые щелочные батареи. Воздействие этой проблемы, вероятно, будет средним в краткосрочной и среднесрочной перспективе, но ожидается, что оно будет высоким в долгосрочной перспективе, поскольку мы увидим замену щелочных батарей альтернативными химическими веществами.

Увеличение стоимости сырья: стоимость производства одноразовых батарей снизилась из-за роста цен на сырье, такое как цинк и электролитический диоксид марганца (EMD). Стоимость ключевого материала EMD высока. EMD играет ключевую роль в производительности щелочных батарей и требуется на стадии высокой чистоты, что увеличивает высокую цену. Эта тенденция оказывает давление на производителей щелочных батарей, поскольку их размер прибыли снижается из-за роста стоимости сырья.Это представляет серьезную проблему для производителей щелочных батарей, поскольку ожидается, что рост цен на батареи заставит потребителей предпочесть альтернативные батареи. Воздействие этой проблемы, вероятно, будет средним в краткосрочной и среднесрочной перспективе и низким в долгосрочной перспективе.

Наличие контрафактных батарей : Щелочные батареи, которые выглядят идентичными или сходными до степени смешения с фирменными батареями, называются контрафактными батареями. Эти батареи предназначены для того, чтобы намеренно вводить потребителей в заблуждение, поскольку они очень похожи на фирменные батареи.Однако от этих подделок нельзя было ожидать производительности, эффективности и защиты от утечек, предлагаемых фирменными батареями. Фирменные батареи имеют вентиляционное отверстие для сброса внутреннего давления внутри батареи, что предотвращает взрыв батареи или утечку электролита. Следовательно, контрафактные аккумуляторы создают проблемы безопасности, а также наносят ущерб репутации основных производителей аккумуляторов. Воздействие этой проблемы является средним в краткосрочной и среднесрочной перспективе и низким в долгосрочной перспективе.

Ключевые факторы, влияющие на рост рынка
Одной из основных сильных сторон щелочных батарей является их способность питать повседневные гаджеты, такие как будильники, электробритвы, пульты дистанционного управления и радио среди прочего. Щелочные батареи стали одним из предметов первой необходимости, что привело к растущему спросу/потребности в этих батареях. Спрос на щелочные батареи в настоящее время стабилен, но он, вероятно, изменится по мере увеличения использования этих батарей в переходных (от углеродно-цинковых) регионах мира.

Щелочные батарейки

— это первичные одноразовые батарейки, которые необходимо заменять после полной разрядки. В среднем ожидается, что щелочная батарея будет питать устройство в течение периода от двух до четырех месяцев (за исключением нескольких приложений с низким энергопотреблением), после чего ее необходимо заменить новой батареей. Это создает спрос на эти батареи. Широкая доступность в сочетании с широким выбором, предлагаемым производителями в соответствии с приложениями (разные серии щелочных батарей выпускаются в приложениях со средним, высоким и низким расходом энергии), создают спрос на щелочные батареи.

Щелочные батареи

доступны в различных размерах в зависимости от применения (например, AAA, AA, C, D, 9 В и другие). Все эти конфигурации, скорее всего, будут использоваться на гаджетах сразу после покупки, что делает их пригодными для использования даже в экстренных ситуациях. Кроме того, длительный срок хранения этих батарей (от трех до четырех лет) делает их пригодными для хранения. Ожидается, что эта особенность химического состава щелочных батарей обеспечит конкурентное преимущество по сравнению с перезаряжаемыми батареями других химических элементов.

Щелочные батареи

безопасны для окружающей среды, предполагается, что они будут утилизированы как мусор и не требуют активного сбора и переработки. Более того, те, которые в настоящее время производятся почти всеми основными производителями, не содержат ртути и, следовательно, не представляют опасности для окружающей среды или опасности при утилизации. Это создает положительный спрос на эти батареи, поскольку другие перезаряжаемые бытовые батареи необходимо правильно собирать и перерабатывать. Кроме того, экологически чистая функция позволяет потребителю чувствовать себя хорошо при использовании этих батарей, поскольку они не загрязняют окружающую среду.Кроме того, они, вероятно, предпочтут простую утилизацию, что, как ожидается, заставит их использовать щелочные батареи.

Рост рынка
Объем мирового рынка щелочных батарей в 2010 году составил от 6,5 до 7 миллиардов долларов. Ожидается, что совокупный годовой прирост составит от 3 до 4 процентов.

Широкое использование щелочных батарей в развитых регионах, таких как США и страны Западной Европы, способствует устойчивому спросу на эти батареи. Кроме того, развивающиеся страны, такие как Китай, Россия, Польша, Бразилия, Аргентина и Кения, предлагают большой потенциал роста для этого рынка. Несмотря на то, что существует угроза химического состава первичных литиевых батарей и перезаряжаемых батарей, щелочные батареи обеспечивают удовлетворительную производительность по доступной цене во всех развитых странах. Таким образом, эти батареи приносят почти 65 процентов доходов рынка первичной химии для батарей.

Использование щелочных батарей для приложений с малым энергопотреблением обеспечивает похвальную производительность при очень низкой частоте замены.Приложения с низким энергопотреблением включают фонарики, портативные радиоприемники, будильники, пульты дистанционного управления, игрушки и тому подобное. На рынке щелочных батарей преобладают устройства с низким энергопотреблением. Из-за низкой скорости замены батарей для приложений с низким энергопотреблением в этом сегменте наблюдается низкий совокупный годовой темп роста по сравнению с приложениями с высоким энергопотреблением и другими приложениями. Другие виды использования включают, среди прочего, медицинское, промышленное, оборонное и военное применение. Медицинские приложения используют щелочные батареи в качестве источника питания в определенных типах инфузионных насосов, пульсоксиметров, тонометров, электронных термометров и т.п.Промышленное применение щелочных батарей включает использование в дымовых извещателях, портативных передатчиках, сканерах, цифровых вольтметрах, дверных замках, пультах дистанционного управления и лазерных указках. Применение в военных и оборонных целях включает использование щелочных батарей в SINCGARS, переносных радиостанциях, а также в системах GPS.

Оценка технологии щелочных аккумуляторов по сравнению с первичными литиевыми
Химический состав щелочных аккумуляторов является наиболее распространенным химическим составом первичных аккумуляторов, на долю которого приходится 65 процентов рынка первичных аккумуляторов.Щелочные батареи состоят из основных (щелочных) электролитов гидроксида калия. Более высокая чистота и активность диоксида марганца обеспечивают лучшую производительность по сравнению с угольно-цинковыми батареями. Эти элементы доступны с выходным напряжением 1,5 вольта, но с более высокой плотностью энергии 6,5 ватт-часов на кубический дюйм. Характеристики, которые делают эти щелочные батареи наиболее подходящими, включают лучшую плотность энергии по сравнению с углеродно-цинковыми батареями, низкий уровень разряда со сроком хранения почти 10 лет, эффективность в приложениях с низким, средним и высоким расходом энергии, а также лучшую производительность в широком диапазоне. диапазоне температур и, следовательно, могут использоваться даже в холодных условиях.

Первичные литиевые батареи содержат металлический литий или соединения лития в качестве анода, в то время как катод, вероятно, состоит из любого другого материала в зависимости от использования и потребности на выходе (например, тонилхлорид, йодид, диоксид марганца и т.п.). Эти батареи конкурируют с щелочными батареями, поскольку ожидается, что они будут обеспечивать выходное напряжение в диапазоне от 1,5 до 3,7 вольт. Кроме того, поскольку литий является легким материалом, он, скорее всего, будет предлагать батареи меньшего веса. Преимущества этих батарей включают меньший вес, чем щелочные батареи (поэтому они чаще используются в промышленности и медицине), более высокую плотность энергии, обеспечивающую лучшую производительность по сравнению с щелочными батареями, и доступность в широком диапазоне разновидностей, которые, вероятно, наиболее подходят для конкретных целей. Приложения.

Вторичные щелочные батареи
Перезаряжаемые щелочные батареи представляют собой нишевый рынок, который почти вытеснен другими химическими перезаряжаемыми батареями. Хотя эти батареи, вероятно, сохранят заряд в течение многих лет, они все еще находятся в зачаточном состоянии. Эти батареи доступны в наиболее широко используемых размерах AAA, AA, C и D. Использование этих батарей ограничено конкретными приложениями. Однако одним из основных преимуществ перезаряжаемых щелочных батарей является то, что они, вероятно, найдут применение во всех приложениях, где требуются первичные щелочные батареи. Эти батареи производятся путем небольшой вариации химического состава щелочных батарей. Это делает эти батареи герметичными даже во время процесса подзарядки. Некоторые из ключевых характеристик перезаряжаемых щелочных батарей включают:
• Эти батареи могут быть перезаряжены примерно на 500 циклов зарядки. Тем не менее, его необходимо перезаряжать через определенные промежутки времени.
•  По сравнению со стоимостью одной зарядки щелочные батареи предлагают недорогие перезаряжаемые батареи по сравнению с другими химическими элементами.
• Перезаряжаемые щелочные батареи также имеют выходное напряжение 1,5 В, в то время как другие химические перезаряжаемые батареи имеют выходное напряжение 1,2 В.
• Эти батареи безопасны для окружающей среды, поэтому их можно легко утилизировать после полной разрядки. Однако для других перезаряжаемых химикатов требуется надлежащая операция по переработке.
• Эти аккумуляторы готовы к использованию и должны обеспечивать питание устройства сразу после покупки.

Заключение
Щелочные батареи остаются наиболее часто потребляемым аккумуляторным химическим веществом из-за широкой доступности, диапазона подходящих применений и надежности в различных средах и климатических условиях.Ожидается, что эта тенденция останется устойчивой в краткосрочной и среднесрочной перспективе из-за ограниченного выбора аккумуляторов с одинаковыми характеристиками по аналогичной цене. В долгосрочной перспективе, когда литиевые батареи станут более доступными и доступными, произойдет заметный переход от щелочных к литиевым батареям. Уровень производства щелочных батарей останется довольно стабильным, поскольку они, вероятно, приобретут долю рынка, которую сегмент тяжелых аккумуляторов будет уступать. Щелочные батареи станут новым доступным стандартом, поскольку сверхмощные батареи становятся менее способными питать потребности растущего числа потребительских гаджетов.

Для получения дополнительной информации посетите сайт Frost & Sullivan на сайте www. frost.com.

Что такое щелочные батареи? – База знаний BatteryGuy.com

Представленные в качестве общедоступного продукта в 1960-х годах щелочные батареи в настоящее время производятся миллиардами каждый год и являются самыми популярными бытовыми батареями в мире. Вы найдете их в пультах дистанционного управления, игрушках, камерах, радиоприемниках, фонариках и многом другом — как в одноразовых, так и в перезаряжаемых версиях.

---

(Видео о том, как изготавливается щелочная батарея с расшифровкой)

---

Они были большим шагом вперед по сравнению с хлоридно-цинковыми элементами того времени, предлагая в три-пять раз большую емкость.

«Щелочные» — это их описательное название, потому что они используют щелочной электролит гидроксида калия.

Базовая конструкция щелочной батареи

Монета/кнопка щелочной батареи (слева) и банка (справа). Обратите внимание на монетоприемнике, положительный вывод находится внизу.

Элементы следующие:

• Материал анода – обычно на основе цинка.
• Катодный материал – обычно паста на основе марганца.
• Ионопроводящий сепаратор , пропитанный щелочным электролитом.
• Металлический корпус и плюсовая клемма .
• Контакт коллектора , который соединен с отрицательной клеммой . В версии монеты/кнопки коллекторный материал нанесен на внутреннюю часть терминала.
  
• Прокладка для отделения отрицательной клеммы от корпуса. Он часто включает вентиляционное отверстие для сброса любого повышения давления, вызванного небрежным обращением или неисправностью.

Щелочные батареи типоразмера

Щелочные батареи

чаще всего доступны как:

• D-клетки
• С-клетки
• Элементы АА
• Элементы ААА
• Элементы АААА
• Ячейки N
• 9-вольтовые элементы
• Кнопочные ячейки

Стандартные размеры щелочных батарей: D, C, AA, AAA, AAAA, N, 9V, Button

Щелочные батареи и литиевые

По сравнению с литиевыми батареями щелочные батареи имеют более высокое напряжение, что позволяет быстро заряжать такие предметы, как фотовспышки. Тем не менее, как напряжение, так и емкость мАч снижаются по мере разрядки аккумулятора. С другой стороны, литиевые аккумуляторы остаются постоянными почти до полного разряда, что делает их более подходящими для таких приложений, как ноутбуки, которым требуется постоянное питание.

Щелочные батареи

не имеют срока службы своих литиевых аналогов, которые могут работать в два-три раза дольше. Недостатком лития является то, что его цена часто вдвое выше, чем у щелочного, что делает фактическую выгоду от использования / затрат сомнительной.

Что касается резервного питания, у Alkaline есть преимущество. Как и все аккумуляторы, он саморазряжается, когда не используется, но со скоростью около 2 % в год. Этот разряд подобен металлическому литию, но намного ниже, чем литий-ионный.

Щелочные батареи

и никелевые батареи

По сравнению со многими перезаряжаемыми батареями (например, на основе никеля), щелочные батареи тяжелее по весу, но имеют разный срок службы. Все дело в том, сколько тока уходит. В устройстве с высоким энергопотреблением, таком как цифровая камера, срок службы щелочной батареи намного короче.В устройстве с низким энергопотреблением, таком как пульт дистанционного управления, оно прослужит дольше.

Alkaline также является лучшим выбором для устройств, которым просто требуется питание в режиме ожидания, таких как датчики дыма. Они саморазряжаются примерно на 2% в год по сравнению с устройствами на основе никеля, которые почти не меняются через 12 месяцев, даже если они никогда не используются.

Щелочные таблеточные элементы

Щелочные батарейки с кнопочными батарейками являются бюджетным вариантом, и их цена отражает это. Имея меньшую емкость, чем оксид серебра или литий, они просто не прослужат так долго в приложениях.

Популярное использование

Поскольку стоимость и длительный срок хранения являются их основными преимуществами, щелочные батареи часто выбирают, когда производитель устройства отправляет продукт с «батарейками в комплекте». Вы также найдете их в резервных источниках питания, где перезарядка недоступна (например, в дымовых извещателях). В общем, щелочные батареи, безусловно, являются популярным выбором в качестве бюджетного предложения для обычных бытовых батарей.

Щелочная батарея — обзор

A123 Systems (США) .Производит литий-ионные аккумуляторы нового поколения с наноразмерным фосфатным положительным электродом, разработанным в Массачусетском технологическом институте

A&T Battery Company (Япония) . Совместное предприятие Asahi Chemical и Toshiba по производству литий-ионных аккумуляторов. В 2000 году Toshiba приобрела долю Asahi

ATL (Amperex Technology Ltd, Гонконг) . Производит литий-ионные полимерные аккумуляторы

BAK (Китай) . Заключил договор с А123 на изготовление новых литий-ионных аккумуляторов на основе фосфата (см. выше)

Аккумулятор BYD (Китай) . Производит все типы аккумуляторов. Сейчас в рейтинге 3-й мировой производитель

Duracell (США) . Производитель небольших первичных батарей с использованием щелочных марганцевых, литиевых, оксидно-серебряных и воздушных элементов. Перепродает аккумуляторы других производителей. Подразделение Gillette

Cobasys (США) . Ранее Овоник Бэттери. Производит Ni–MH аккумуляторы

E-One Energy (Тайвань) . В 2000 году компания приобрела NEC-Moli Energy, первого производителя перезаряжаемых литиевых батарей (система Li-MoS 2 ).Начато производство литий-ионных аккумуляторов в 1994 г.

Energizer Battery Company (США) . Ранее Эвериди. Крупный производитель первичных батарей: Zn–C, стандартные щелочные, оксидно-серебряные, литиевые и воздушные элементы

Fuji Electrochemical (Япония) . Ранний производитель Zn-C и щелочных батарей. Теперь также производит литиевые и литий-ионные аккумуляторы. Текущее название: FDK

Батареи GP (Гонконг) . Производит несколько первичных и перезаряжаемых элементов под маркой Gold Peak

Hitachi-Maxell (Япония) .Производит Zn-C, щелочные и различные монетные и кнопочные элементы. Крупный производитель небольших тионилхлоридных ячеек для резервного копирования памяти. Производит литий-ионные аккумуляторы

Japan Storage Battery (JSB, Япония) . Основной производитель Pb-кислотных элементов в Японии. Совместное предприятие с SAFT для Ni-Cd и Ni-MH. Производит литий-ионные аккумуляторы со своей дочерней компанией GS-Melcotec. В 2002 году Sanyo приобрела 51% акций GS

LG Chemical (Корея) . Производит литий-ионные аккумуляторы

Lishen Battery (Китай) .Производит большинство типов батарей

Matsushita Industrial Battery Company (Япония) . Поставщик полного ассортимента аккумуляторов, производящий Pb-кислотные, Ni-Cd, Zn-C, щелочные, цинково-воздушные, Li-CF x , Li-MnO 2 , Ni-MH, Li-ion и оксид цинка–серебра. Продукция Matsushita обеспечивает внутренний OEM-рынок аккумуляторов. Рынки под названием Panasonic и стремится стать крупнейшей в мире компанией по производству аккумуляторов

NEC (Япония) .Производит литий-ионные аккумуляторы, в том числе с катодами LiMn 2 O 4

Polaroid (США) . Изготавливает тонкие плоские элементы Zn–C для использования в пленочных упаковках

Promeon, Division of Medtronics (США) . Производитель Li–I 2 , Li–SOCl 2 , Li–SVO и Li–MnO 2 для имплантируемых и других медицинских применений

Rayovac (США) . Первичные элементы: Zn-C, щелочные, оксид цинка-серебра, Li-CF x и воздушные системы. Выпущены перезаряжаемые щелочные элементы в 1993 г.

Renata (Швейцария) . Производит миниатюрные ячейки для часовой промышленности

SAFT (Франция) . Специализируется на промышленных, OEM и военных батареях, включая все перезаряжаемые. Приобретен Tadiran (Израиль) в 2000 году

Samsung (SDI, Корея) . Основной поставщик первичных и усовершенствованных аккумуляторных батарей

Sanyo (Япония) .Крупнейшая в мире компания по производству аккумуляторов. Ранний производитель элементов Ni-Cd и Ni-MH претендует на 40% мировых рынков Ni-Cd и 70% Ni-MH. Также крупный производитель литий-ионных аккумуляторов

Seiko (Япония) . Производит монетоприемники и кнопочные батарейки в ряде систем, в основном для внутреннего использования в часах

Sony EnergyTec (Япония) . Производит миниатюрные Zn–C и щелочные элементы малого размера, а также батарейки типа «таблетка» и таблеточные элементы с цинковыми и литиевыми анодами. Первоначальный разработчик литий-ионных аккумуляторов, которые используются во всех продуктах Sony

Tadiran (Израиль, США) .В основном производит первичные литиевые батареи

Аккумуляторы TCL Hyperpower (Китай) . Выпускает разные типы аккумуляторов, в том числе Li-ion

Toshiba (Япония) . Крупный производитель Zn-C и щелочных элементов, а также Ni-MH, Ni-Cd и цинк-воздух. Приобретение доли Asahi Chemical в A&T (см. выше) для литий-ионных аккумуляторов в 2000 г.

Ultralife Batteries (США) . Приобретена технология Li–MnO 2 компании Eastman Kodak для первичных батарей.Производит первичные литиевые батареи и литий-ионные батареи

Valence Technology (США) . Производитель литий-ионных (также полимерных) аккумуляторов с Mn-шпинелью и LiFePO 4 положительные электроды

Varta Microbatteries (Германия) . Производитель миниатюрных аккумуляторов (несколько систем) для мобильной связи, медицинского и электронного оборудования

Wilson Greatbatch (США) . Производитель литиевых аккумуляторов для медицинских и специализированных коммерческих приложений.Первый производитель аккумуляторов для имплантируемых дефибрилляторов

Yuasa Battery (Япония) . Производитель свинцово-кислотных (также SLA), Ni-Cd и Ni-MH

Почему вы должны использовать щелочные батареи в своем приложении?

Несмотря на то, что развитие технологий происходит быстро, а аккумуляторы более популярны для поддержки мобильных устройств, следует отметить, что фактический химический состав аккумуляторов не сильно изменился за последние несколько лет. Сдвиг в портативных устройствах связан с перезаряжаемыми решениями с большей энергией и меньшим весом, которые нацелены на химию лития.

Однако по-прежнему существует большой спрос на щелочные батареи, поскольку они обеспечивают более высокий разряд, очень экономичны и имеют длительный срок хранения. Мы по-прежнему производим некоторые уникальные блоки щелочных батарей, которые используются в коммерческих и военных целях. Некоторые для сбора данных об океане, устройств слежения и других различных целей.

Щелочная батарея представляет собой тип первичной батареи с сухими элементами, в которой используется химическая реакция оксида цинка и магния и щелочного электролита гидроксида калия для выработки электрического тока.В настоящее время это самый популярный тип одноразовых батарей на рынке. Другие распространенные приложения включают небольшие электронные устройства, такие как часы и фонарики, а также портативные радиоприемники и электронные игрушки.

Использование щелочных батарей в вашем приложении

 

Обратите внимание, что щелочная батарея является основной батареей. Предназначен для утилизации при однократном использовании. Однако производители придумали специально разработанные аккумуляторные элементы для производства перезаряжаемых щелочных батарей.

Как работает щелочь?

Помните, что батареи имеют отрицательный электрод или катод и положительный электрод или анод. В щелочной батарее анодом является цинк, а катодом — оксид магния. Современные щелочные батареи также содержат углерод в катодной смеси. Понимание химической реакции оксида цинка и магния необходимо для понимания того, как работает щелочная батарея.

Химические реакции протекают в аноде и катоде за счет их индивидуального взаимодействия с ионами щелочного электролита, раствора гидроксида калия.

В цинковом аноде взаимодействие с ионами гидроксида калия вызывает накопление избыточного электрона. Это накопление приводит к электрической разнице между анодом и катодом. Кроме того, из-за накопления электронов в цинковом аноде у них будет естественная тенденция перемещаться в другое место. В щелочной батарее эти избыточные электроны должны перемещаться по катоду из оксида магния. Это невозможно по умолчанию, потому что нет прямой связи между анодом и магниевым катодом.

Чтобы позволить избыточным электронам двигаться, необходимо создать замкнутую цепь, в частности, поместив щелочную батарею в устройство. Движение электронов от анода к катоду по замкнутой цепи создает электрический ток. Так щелочные батареи питают электронные устройства.

Также важно отметить, что катод из оксида магния способен принимать избыточные или свободные электроны за счет его взаимодействия с ионами из щелочного электролита раствора гидроксида калия.Если быть точным, то ионы реакции из электролита реагируют со свободными электронами с образованием соединений.

Преимущества

Одним из преимуществ щелочных батарей по сравнению с другими первичными батареями и перезаряжаемыми батареями является более высокая плотность энергии. Например, эта батарея имеет двойную плотность энергии по сравнению с ячейкой Лекланше и угольно-цинковыми батареями. Это позволяет батарее производить ту же энергию, но при этом работать дольше, чем другие батареи.

Перезаряжаемый вариант этой батареи также имеет емкость, в четыре раза превышающую емкость эквивалентных никель-кадмиевых или никель-металлогидридных батарей.

Долговечность – еще одно преимущество щелочных батарей. Он имеет более длительный срок хранения, чем батареи с электролитом хлоридного типа. Он может прослужить до семи лет без использования, теряя около пяти процентов своей энергии каждый год. Это означает, что он не может легко разрядиться, когда он не используется. Эта батарея также работает даже при очень низких температурах. Восприимчивость к утечке также ниже по сравнению с ячеистой батареей Лекланше.

Безопасность также является еще одним преимуществом щелочной батареи.По сравнению с аналогами на кислотной и свинцовой основе эта батарея оказывает меньшее воздействие на окружающую среду. Не требует специальных методов утилизации. Соединения внутри щелочной батареи не представляют серьезных проблем со здоровьем, за исключением легкого раздражения.

Щелочная химия изготавливается в моделях стандартного размера, что облегчает инженерам проектирование и доступ к ячейкам для проверки доказательств концепций и бета-версий прототипов. Щелочные батареи могут быть подключены последовательно для создания высоковольтных блоков и могут быть сконфигурированы во многих вариантах для удовлетворения многих типов требований.

Щелочные батареи состоят в основном из обычных металлов, таких как сталь, цинк и марганец, и не представляют опасности для здоровья или окружающей среды при нормальном использовании или утилизации. С начала 1990-х ртуть была удалена из химических составов, поэтому их можно безопасно утилизировать вместе с обычными бытовыми отходами везде, кроме Калифорнии.

В Вермонте закон 2016 года теперь требует, чтобы производители первичных аккумуляторов финансировали общегосударственную программу сбора и переработки. Несколько производителей элементов питания сотрудничают с некоммерческой программой утилизации аккумуляторов Call2Recycle для управления общегосударственной программой сбора и переработки бытовых аккумуляторов. Вы также найдете несколько магазинов товаров для дома по всей стране, где действует бесплатная утилизация.

Блок щелочных батарей также является очень хорошим кандидатом для заливки, которую мы делаем для нескольких пользовательских приложений.Поскольку это первичная химия, не требуется выполнять зарядку/циклирование, чтобы элементы не подвергались типичному нагреву, изменениям внутренней температуры или потенциальному выделению газа, которые наблюдаются в перезаряжаемой батарее.

Недостатки

По сравнению с другими батареями щелочные батареи имеют некоторые недостатки. Например, по сравнению с ионно-литиевой батареей щелочная батарея более объемная и тяжелая. Обратите внимание, что литий-ионные аккумуляторы имеют более высокую плотность энергии.

Еще одним недостатком щелочных батареек является высокое внутреннее сопротивление.Помните, что внутреннее сопротивление служит привратником для определения времени работы. Высокое внутреннее сопротивление снижает выходную мощность батареи.

Утечка также возможна в щелочных батареях, хотя элементы Лекланше и угольно-цинковые батареи более чувствительны. При длительном хранении в устройствах батарея может протечь, а просочившиеся материалы могут вызвать коррозию цепей.

Резюме

Было показано, что при выборе типа батареи щелочная химия имеет много положительных преимуществ, таких как низкая стоимость, легкодоступность, стандартные размеры, высокое энергопотребление и т. д.Конечно, всегда есть некоторые недостатки, но преимущества часто перевешивают эти недостатки во многих распространенных приложениях, поэтому щелочные батареи остаются популярным выбором во многих сегментах рынка.

Щелочные батареи и цинковые батареи: различия >>

Какие батареи следует использовать в приборах с низким энергопотреблением, таких как пульт дистанционного управления телевизором или часы? И какие из них идеально подходят для вашего дектофона? Вы должны выбрать цинковые батареи или щелочные элементы лучше? Но в чем основная разница между обеими батареями? Обзор ниже.

Основное различие между цинковой батареей и щелочной батареей заключается в типе электролита, используемого в обеих батареях. Цинковые батареи в основном состоят из хлорида аммония, в то время как щелочные батареи используют гидроксид калия. Однако эти технические характеристики мало что говорят об использовании батарей. Вот почему мы сейчас более подробно рассмотрим емкость, преимущества и области применения цинковых и щелочных батарей.

Преимущества щелочных батарей

Щелочные батареи имеют более высокую плотность энергии и более длительный срок хранения — время, в течение которого батарея может храниться без потери своей емкости. Технология щелочных батарей — это технология, в которой интенсивные исследования и разработки привели к трем уникальным технологиям. Щелочные батареи Panasonic, прежде всего, имеют защиту от утечек, чтобы предотвратить повреждение приборов. Причиной утечки является химический состав батареи, который изменяется, и газ, образующийся при разрядке батареи.

Кроме того, внутри батарей имеется специально разработанное покрытие, которое снижает контактное сопротивление для большей надежности. Наконец, щелочные элементы имеют формулу Extra Power Formula для поддержания мощности в течение более длительного периода в устройствах с высоким энергопотреблением.

Приборы для щелочных батарей

Поскольку щелочные батареи обеспечивают больше энергии, чем цинковые, вы должны использовать щелочные элементы для таких приборов, как зубные щетки, игрушки и игровые контроллеры.

Узнайте обо всех щелочных батареях Panasonic и их характеристиках прямо сейчас.

Преимущества цинка

Цинк-угольные батареи Panasonic широко используются во всем мире. Они изготовлены по простой опытной и надежной технологии и имеют отличное соотношение цены и качества. Аккумулятор экономичен с точки зрения затрат в час для устройств с низким энергопотреблением.

Приборы для цинкования  

Эти батареи являются надежным источником питания для приборов, потребляющих мало энергии. В таких приборах, как пульты дистанционного управления для телевизора, часы, детекторы дыма и фонари, вам следует использовать цинковые батареи из-за низкого энергопотребления. Это позволит использовать технику дольше за те же деньги.

Откройте для себя все преимущества цинковых батарей Panasonic.

Емкость

Как и ожидалось, емкость обеих батарей разная. Из-за состава щелочная батарея обеспечивает больше энергии, чем цинковая батарея . Единственным следствием этого является то, что обе батареи должны использоваться в разных приложениях.

Другие батареи 

Используете ли вы другие приложения, кроме упомянутых выше? Panasonic предлагает целый ряд аккумуляторов, идеально подходящих для ваших устройств.

Evolta

Для таких продуктов, как дект-телефоны, камеры с вспышками, игрушечные машинки и даже игровые контроллеры, которые часто используются в приложениях с высоким энергопотреблением, аккумулятор EVOLTA идеально подходит. Эта перезаряжаемая батарея предназначена для приложений с высокой мощностью (минимум 2450 мАч для батарей AA и 900 мАч для батарей AAA) и сохраняет до 80% первоначальной емкости после хранения в течение года. Аккумуляторы Panasonic Evolta также устойчивы к холодным погодным условиям, поэтому они идеально подходят, когда вам приходится использовать фотокамеру при температуре -20°C.

Нерегулярные пользователи

Нерегулярные пользователи должны использовать другую аккумуляторную батарею Panasonic, готовую к использованию. Они идеально подходят для аккумуляторов емкостью не менее 1000 мАч для аккумуляторов типа АА и телефонных аккумуляторов. Вы также можете использовать их в компьютерной мыши, пульте дистанционного управления и дектофоне.

Частые пользователи

Вы часто пользуетесь аккумулятором? Затем готовая к использованию (перезаряжаемая) батарея Panasonic с мин. Идеально подойдет 1900 мАч (AA) или 750 мАч (AAA). Используйте эти батареи только в таких приборах, как фонарики, зубные щетки, компьютерные мыши и пульты дистанционного управления.

Для устройств с высоким энергопотреблением

Рядом с аккумулятором Evolta для активных пользователей есть еще одна аккумуляторная батарея с большой емкостью для устройств с высоким энергопотреблением (Ni-MH 2700 – Ni-MH 1000), таких как фонарики, игровые контроллеры, фонарики и т. д. игрушки.

Воспользуйтесь поиском продуктов здесь, чтобы убедиться, что вы используете правильный аккумулятор в своих приборах.

химические окислительно-восстановительные щелочные батареи

щелочные батареи
В щелочных батареях анод (отрицательный полюс) изготовлен из цинкового порошка.Это позволяет увеличить площадь поверхности, что приводит к увеличению скорости реакции и, следовательно, к большей скорости потока электронов. Катод (положительный полюс) состоит из диоксида марганца. Щелочные батареи сравнимы с угольно-цинковыми батареями, но разница в том, что в щелочных батареях в качестве электролита используется гидроксид калия (КОН), а не хлорид аммония или хлорид цинка. Они служат примерно в пять раз дольше, чем сухие элементы, изображенные ниже, и находят применение в приборах, требующих прерывистых всплесков сильного тока, таких как игрушечная машинка. Полуреакции: Zn (т) + 2OH — (водн. ) → ZnO (т) + H 2 O (ж) + 2e- 2MnO 2 (т) + H 2 O (ж) + 2e- →Mn 2 O 3 (т) + 2OH- (водн.)
Справа изображена сухая камера.Нажмите, чтобы увидеть внутреннюю структуру. Электролит представляет собой пасту, состоящую из хлорида аммония и хлорида цинка, а не гидроксида калия, как в случае с щелочными батареями. При попытке зарядить неперезаряжаемую батарею по крайней мере одна из окислительно-восстановительных реакций может быть необратимой, и иногда происходят нежелательные реакции с образованием газа. Это может быть опасной ситуацией. При анодном (-) окислении цинкового корпуса образуются электроны в соответствии с приведенным ниже уравнением Zn(s) => Zn 2+ (водный) + 2e — На катоде (+) происходит восстановление MnO 2 в соответствии с приведенным ниже уравнением. 2mno 2 + 2nh 4 4 + (AQ) + 2E — => MN 2 O 3 (S) + 2nh 3 (AQ) + H 2 o (l )
Новый элемент выдает около 1,5 вольт, но это значение значительно меняется в зависимости от используемой батареи. Когда элемент разряжается, продукты накапливаются вокруг электродов и могут эффективно остановить прямую реакцию.Это происходит после длительного использования, и батарея может восстановиться, если оставить ее на некоторое время, чтобы позволить продуктам диффундировать от электродов. Например, газообразный аммиак может накапливаться на катоде и эффективно изолировать его от электролита. Через некоторое время газ рассеивается. Нагревание клетки увеличивает скорость диффузии и помогает клетке быстрее восстанавливаться.
Помимо разницы в электролите, чем отличается щелочной элемент от сухого?Он производит в два раза больше напряжения, чем сухой элемент. Он работает дольше, чем сухой элемент, и производит больший ток. Он производит меньше тока, но работает дольше, чем сухой элемент.
Щелочная батарея использует цинковый порошок в качестве анода. Это имеет эффект Увеличивает скорость реакции и, следовательно, поток электронов. Продлевает срок службы батареи. Делает батарею более долговечной.
Аккумулятор, проработавший в игрушечной машинке несколько недель, начинает разваливаться.Почему? Аккумулятор накапливает кислоту, которая может вытечь. Аккумулятор сильно нагревается и начинает растворять корпус. Цинковый корпус растворяется, и начинает вытекать электролит.
Какое общее уравнение имеет сухой элемент и щелочной элемент?
Почему сухие элементы склонны к выходу из строя после длительного использования, даже если в них достаточно реагентов для более длительного периода использования?
Хотя сухие элементы могут быть очень маленьких размеров, они не используются для часов и фотоаппаратов, а используются ртутно-цинковые кнопочные элементы. Почему? Аккумулятор накапливает кислоту, которая может улетучиваться. Сухие элементы выделяют много тепла. Сухие элементы служат относительно короткое время, а их электрическая мощность быстро снижается.
Продолжить с дополнительным элементом (автомобильный аккумулятор)

Молекулярные выражения: электричество и магнетизм: щелочная батарея

Щелочно-марганцевая батарея

Щелочная батарея получила свое название, потому что она имеет щелочной электролит из гидроксида калия.

Как показано на рис. 1, контейнер батареи представляет собой цилиндрическую стальную банку и служит токосъемником. Катод из двуокиси марганца и углерода представляет собой полый цилиндр внутри банки, расположенный очень близко к поверхности банки. Внутри полого катода находятся сепараторные кольца, расположенные слоями, а внутри сепараторных колец находится анод. Аккумулятор имеет металлический или пластиковый кожух, а также крышки снизу и сверху для контроля полярности в приложениях.

Общая информация

Щелочные батареи на основе диоксида марганца были представлены в начале 1960-х годов и до сих пор занимают прочные позиции на рынке батарей. Теоретически щелочно-диоксидмарганцевые элементы имеют более высокую емкость, чем элементы Leclanche или цинково-угольные элементы аналогичных размеров. Это связано с более высокой чистотой и активностью диоксида марганца, плотным катодом с небольшим количеством электролита и эффективным расстоянием между компонентами. Напряжение для этой батареи начинается выше 1.5 вольт, которое постепенно уменьшается при разряде. Кроме того, аккумулятор может функционировать при температуре до 55 градусов Цельсия.

Эволюция современной щелочно-диоксидмарганцевой батареи

Щелочная система имеет много преимуществ по сравнению с конкурирующими батареями Leclanche или угольно-цинковыми батареями. Щелочные батареи бывают двух видов: либо в виде больших цилиндрических элементов, либо в виде миниатюрных элементов, напоминающих кнопки. С момента своего появления щелочная система претерпела множество изменений.Во-первых, он начал использовать анод из гелеобразного и амальгамированного цинкового порошка в отделении в его центре, в то же время применяя вентилируемые пластиковые уплотнения. Металлическая отделка встык позволила увеличить внутренний объем батареи. Кроме того, использование органических ингибиторов помогло решить проблемы вздутия и утечки, а сокращение содержания ртути помогло сделать батарею еще более эффективной и экологически безопасной. Сегодняшняя версия на 60% мощнее оригинальной щелочной батареи, представленной в начале 1960-х годов.

Химия

Щелочно-марганцевая батарея содержит диоксид марганца, полученный электролитическим путем, и водный щелочной электролит, а также металлический цинк в виде порошка. Электролитическая двуокись марганца более чистая, чем стандартная реагентная двуокись марганца, и обладает большей реакционной способностью. Электролит является едким и, следовательно, снижает скорость выделения водорода.

Катод состоит из смеси диоксида марганца и углерода.Также могут быть добавлены связующие, а также раствор электролита или вода, чтобы помочь построить катод. Диоксид марганца вызывает окисление. В катоде используется углерод, потому что диоксид марганца сам по себе не является хорошим проводником. Часто углерод находится в форме графита или ацетиленовой сажи, а анод содержит порошок цинка, который является очень чистым благодаря перегонке или гальванопокрытию из водного раствора. Порошок образуется путем распыления. Желирующие агенты обычно представляют собой крахмал, полиакрилаты или сополимеры этилена и малеинового ангидрида.Сепараторы должны быть ионопроводящими и в то же время изолирующими, а также должны быть стабильными при окислении и восстановлении. Контейнер батареи никак не способствует разрядке и обычно сделан из стали.

НАЗАД К АККУМУЛЯТОРАМ ДОМОЙ

Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.

© 1995-2021 автор Майкл В.

Дэвидсон и Университет штата Флорида. Все права защищены.Никакие изображения, графика, программное обеспечение, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения владельцев авторских прав. Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми правовыми положениями и условиями, изложенными владельцами.

Этот веб-сайт поддерживается нашим

Группа графического и веб-программирования
в сотрудничестве с Optical Microscopy в
Национальной лаборатории сильного магнитного поля.

Последнее изменение: пятница, 13 ноября 2015 г., 13:19

Количество обращений с 1 июня 1999 г.: 106828

.