Сегодняшнюю жизнь в мире высоких технологий сложно представить без такой простой вещи, как батарейка. Маленькое приспособление, которое способно давать ток и позволяет пользоваться многими предметами быта.
А тем временем, батарейке уже больше 200 лет. Еще в 19 веке итальянский ученый Вольта изобрел первый элемент, состоящий из анода, катода и солевого электролита. Его именем и стала называться единица измерения напряжения электрического тока. Конечно, в те времена батарейка выглядела иначе, была громоздкой и мало где могла примениться. До наших дней она прошла большой путь и значительно видоизменилась. Кроме того, все батарейки подразделились на 2 подвида: солевые и алкалиновые (щелочные).
Что такое солевая батарейка
Устройство солевой батарейки чрезвычайно простое. Она состоит из цинкового катода, анода – двуокись марганца и электролита – хлорид аммония. Отсюда происходит само название солевая батарейка, поскольку в качестве электролита выступает соль.
Солевая батарейка
Между реагентами расположена специальная прокладка, благодаря ей ингредиенты не смешиваются, но она пропускает электролит. Между электролитом и химическими элементами анода и катода возникает реакция и выделяется электрический ток. После того как ток образовался, он переходит на токосниматели, которые расположены внутри батарейки, а затем на раздельные электроды с разных концов батарейки и в итоге передается электронному устройству.
Напряжение в такой батарейке равно 1,5 В. Стандартные размеры АА (пальчиковая) и ААА (мизинчиковая).
Кроме стандартных размеров, которые встречаются наиболее часто, используются батарейки следующего типа:
- С или LR 14 (похожа на маленький бочонок).
- D или LR 20 (большой бочонок).
- 6F22 «крона» (прямоугольная батарейка чуть меньше спичечного коробка).
Преимущества солевой батарейки:
- Маленький вес.
- Дешевизна.
- Возможно продлить срок службы если дать батарейке «отдохнуть».
Недостатки:
- Низкие энергетические показатели.
- Плохо работают при низких температурах.
- Небольшой срок хранения.
- Быстрый саморазряд.
- Плохая герметичность, окисление оболочки.
Солевые батарейки обладают интересной способностью работать еще некоторое время, после того как, казалось бы, уже не могут. Дело в том, что если вытащить батарейку из устройства, к тому же немного потрясти ее или немножко постучать по ней, то можно выровнять комки электролита, который находится внутри и использовать его до конца.
Эти недорогие батарейки с небольшой мощностью подходят для приборов, не требующих высокого токопотребления, например:
- Детские игрушки.
- Небольшие фонарики.
- Пульты телевизоров.
- Часы.
- Радиоприемники.
Лидерами в производстве солевых батареек в России являются компании Космос, Энергия, Фотон. Среди мировых производителей на первом месте Sanyo и GP.
Что такое алкалиновая (щелочная) батарейка
Алкалиновая батарейка также состоит из анода – порошкообразный цинк, катода – диоксид марганца и электролита, в качестве которого выступает гидроксид калия, который является щелочью. Следовательно, отсюда идет название и самих батареек. Алкалиновыми батарейки стали называть только потому, что на английский язык щелочь переводится как Alkaline, и на многих батарейках зарубежного производства есть эта надпись.
Алкалиновая батарейка
Принцип работы у алкалиновых батареек такой же, как и у солевых. Химические элементы анода и катода аналогично взаимодействуют посредством электролита, а вырабатываемый ток передается устройствам через токоотводы.
Появились такие батарейки в 1959 году благодаря изысканиям и научным разработкам Льюиса Урри. Напряжение 1,5 В. Стандартные размеры батареек АА и ААА, LR 14, LR 20, 6F22.
Преимущества алкалиновой батарейки:
- Большая емкость.
- Хорошо работают при средних нагрузках.
- Могут работать при низких температурах.
- Надежная герметизация.
- Низкий показатель саморазряда.
- Срок хранения до 7 лет.
Недостатки:
- Высокая цена.
- Более тяжелые.
- Когда ресурс выработан, мгновенно «умирают».
Алкалиновые батарейки применяются там, где нужно среднее и высокое токопотребление, например:
- Мощные фонари.
- Аудиоплееры.
- Диктофоны.
- Фотоаппараты и фотокамеры.
- Пульты от сигнализации.
Пальма первенства среди фирм производителей таких батареек принадлежит американским компаниям Duracell и Energizer, за ними следуют японские Sony и Toshiba.
Что общего у солевых и алкалиновых батареек
- Имеют одинаковый стандартный размер.
- Могут быть использованы в одних и тех же устройствах (но солевые выйдут из строя очень быстро).
- Одинаковое напряжение.
- И те и другие батарейки нельзя подзаряжать, это может привести к их взрыву.
- Оба типа батареек, после использования необходимо правильно утилизировать.
Сегодня все больше стран уделяют внимание утилизации солевых и алкалиновых батареек. Большинство развитых государств создают специальные пункты приема, куда можно отнести использованные элементы, а при покупке новых даже получить скидку.
Чем отличаются
- Емкость щелочных батареек в 2-4 раза больше чем у солевых.
- Срок службы солевых батареек в 5 раз меньше алкалиновых.
- Алкалиновые батарейки в отличие от солевых могут работать в экстремальных температурных условиях.
Ежегодно в мире продается и используется примерно 11 миллиардов батареек. Многие компании, выпускавшие ранее смешанные типы батареек, сворачивают производство солевых. Считается, что их использование в скором времени будет не целесообразно, поскольку прогресс шагает вперед, и технике требуются более мощные аккумуляторы.
