Практически в каждом доме есть устройства, работающие на батарейках, поэтому представить сегодня жизнь без них невозможно. До недавнего времени использовались преимущественно солевые, но ближе к концу двадцатого века начали приобретать популярность более мощные, алкалиновые батарейки. Между тем история этих помощников насчитывает больше двухсот лет и развитие технологий сопровождалось видоизменением этих миниатюрных друзей человека. Давайте разберемся в чем различия солевых и алкалиновых батареек, какими они обладают достоинствами и недостатками, где используются.
История возникновения
Первая батарейка была изобретена в 1800 году, физиком из Италии – Алессандро Волта. Её устройство выглядело как соединенные оцинковано-серебряные диски с намоченным в солевом растворе картоном. Это позволило создать первый аккумулятор слабой мощности солевого типа. Через 20 лет, изобретатель Джон Даниэль смог разработать более мощную батарейку в 1.1 Вольт с применением сульфатов: металлов меди и цинка. Это позволило создать практически «вечную» батарейку для устройств тех времен.
Первую алкалиновую батарейку изобрели американские ученые Вольдемар Юнгнер, и Томас Эдисон в начале двадцатого века, но приобрели популярность они только к середине этого же века. В них использовалась ртуть, но в сегодняшних аналогах её содержание снижено до минимальных значений.
В чем различия солевых и алкалиновых батареек
В первую очередь эти два вида отличаются друг от друга способом работы и составом. Солевые батарейки изготавливаются с использованием солей хлоридов в виде основного электролита. В алкалиновых же вместо солевого раствора используется щелочной раствор гидрата окиси калия, поэтому их так же называют щелочными. Они имеют повышенную работоспособность благодаря использованию вместо оцинкованного корпуса порошкообразного металла. Взаимодействие катода и анода с щелочью позволило повысить в несколько раз количество производимой энергии. Самым популярным производителем алкалиновых аккумуляторов является компания Duracell.
Еще одним различием алкалиновых или солевых батареек – срок годности. Оцинкованные батарейки с использованием соли могут сохранять свою работоспособность в температурном интервале от -20 до +70 градусов по Цельсию. Батарейки этой категории используются в устройствах, не требующих много энергии. Отдельно следует выделить срок годности солевой батарейки, который не превышает двух лет. Алкалиновые же способны работать в большем температурном диапазоне, хорошо функционируя даже при значительном морозе и имеют срок годности до десяти лет, а с недавнего времени появилась возможность их зарядки.
Преимущества алкалиновых перед солевыми
Благодаря своему составу, алкалиновые аккумуляторы в несколько раз превосходят своих младших братьев – солевых АКБ. Достоинств первых большое количество, важнейшим из которых является возможность подзарядки современных моделей. Другие характерные особенности и различия батареек из соли и щелочи:
- Одно из основных различий, срок годности – 2-3 года солевых, 5-10 алкалиновые.
- При полной разрядке первых, они приходят в непригодность, в то время как щелочные элементы питания аккумуляторы способны работать при минимальном уровне разряда.
- Диапазон температур – щелочные батарейки способны работать в мороз.
- Разница в цене – наименьшую имеют солевые АКБ, щелочные стоят в несколько раз дороже, из-за сложности изготовления и большого количества преимуществ перед первыми.
- Производительность солевой в 4-10 раз меньше чем алкалиновой.
- Наилучшие результаты алкалиновая АКБ показывает при равномерной работе и потреблении мощности, в то время как солевая лучше при сильной нагрузке.
Явным лидером считается алкалиновая батарейка, но её недостаток перечеркивает все достоинства – высокая цена может значительно ударить по кошельку.
Внимание! На батарейках алкалинового типа нанесена надпись Alkaline Battery или маркировка щелочных: LR. У солевых маркировка состоит из одной буквы – R/ Это позволяет отличить солевые батарейки от щелочных и наоборот.
Если требуется АКБ в слабое устройство, то чаще приобретают солевые, они дешевле и способны работать достаточное время в настенных часах, будильниках, пультах. Но вне зависимости от преимуществ алкалиновой аккумуляторной батареи, вне конкуренции, лидером остается, литиевая батарейка, но цена на неё превышает в несколько десятков раз аналоги других разновидностей. Солевые отличаются от щелочных в первую очередь своим составом и строением – давайте разберемся в особенностях устройства этих помощников.
Что такое солевая батарейка
В устройстве солевой батарейки используются следующие материалы: цинк в роли катода, двуокись марганца в роли анода и хлорид аммония в роли электролита.
Электрический ток вырабатывается благодаря взаимодействию электролитов, анодов и катодов. После его образования, он переносится на токосниматель внутри АКБ, а после в разные концы батарейки на электроды – что позволяет передать заряд электрического тока устройству, в котором используется солевой АКБ в роли элемента питания.
Солевая батарейка имеет мощность 1.5В. Стандартными размерами считаются АА и ААА (пальчиковый и мизинчиковый), но бывают и другие габариты: C, D, 6F22. Этот вид аккумулятора дешевле аналогов в несколько раз и имеет маленький вес, но обладает низкими энергетическими показателями. Так же солевые АКБ способны окисляться, из-за плохой герметичности.
Соляные батарейки подходят для использования в устройствах с низким энергопотреблением:
- Миниатюрных роботах, игрушках для подростков и похожих приборах.
- В слабых и средних по мощности фонариках.
- В электронных часовых механизмах различного типа, например, настенных и настольных.
- Устройствах дистанционного управления или пультах для телевизоров, ресиверов и проигрывателей;
- В небольших радиоприемниках карманного типа.
Лучшими производителями солевых аккумуляторов считаются: GP, Sanyo, Фотон, Космос, Энергия. Определить солевую батарейку можно по специальной маркировке «R» с рядом стоящей цифрой.
Что такое алкалиновая или щелочная батарейка
В составе аккумуляторных батареек алкалинового или щелочного типа, используются: размельченный в порошок цинк в роли анода, в роли катода диоксид марганца, а электролитом является щелочной материал – гидроксид калия.
Принцип работы полностью идентичен солевой батарейке. Напряжение в алкалиновой АКБ тоже совпадает – 1.5В. К стандартным размер относятся: АА, ААА, LR20, LR14, 6F22, но существуют и другие габариты. Данный аккумулятор имеет большую емкость, переносит низкие температуры, долгий срок хранения, но стоит дороже солевого и тяжелее его.
Щелочные или алкалиновые батарейки подходят для использования в устройствах со средним и высоким энергопотреблением:
- в мощных фонариках и требовательных к электрическому заряду детских игрушках;
- различных аудиоплеерах и радиоприемниках, как карманного, так и настенного типа;
- диктофонах и карманных MP3-плеерах;
- современных фотоаппаратах и видеокамер;
- автомобильных устройствах;
- в пультах для дистанционного управления.
Лучшие производители аккумуляторов с применением щелочи: Energizer, Duracell, Toshiba, Sony. Главным отличием от солевой служит маркировка LR или надпись «alkaline battery». Но многие задаются вопросом, можно ли заряжать алкалиновые батарейки и как это делать.
Можно ли заряжать?
Зарядить солевую или алкалиновую батарейку невозможно, более того – это опасно для жизни, аккумулятор может взорваться при попытке сделать это. Единственное что можно сделать, это увеличить срок эксплуатации. В случае с солевыми – их бьют друг об друга, что позволяет элементам внутри прийти в движение и незначительно повысить заряд. Щелочные батарейки можно попробовать переставить местами – изменяя источники питания. Но пытаться зарядить не нужно – это бесполезно.
Важно! Обычные батарейки содержат в себе опасные элементами – поэтому с целью подзарядки их нельзя разбирать, вскрывать, делать надрезы на корпусе.
Существуют способы «реанимировать» алкалиновую батарейку – но их могут производить только специалисты с определенным уровнем знаний и умений, а также при условии наличия определенных инструментов, в том числе вольтметра.
Сходства
Не смотря на различие в составах, мощности и условий хранения, солевые и щелочные АКБ имеют ряд сходств, что часто приводит к путанице у покупателя, и он может приобрести батарейку «не того» типа:
- Одинаковые габариты и размеры – они выглядят идентично друг другу и внешних сходств между ними нет.
- Возможность использования в одних и тех же устройствах – различием будет только срок службы, обычно в несколько раз короче у солевых.
- Одинаковое напряжение в 1.5В.
- Невозможность подзарядки – заряжать можно только литиевые АКБ, если попытаться зарядить солевую или щелочную батарейку может произойти взрыв.
- Нельзя выбрасывать в мусорную урну – АКБ приносит большой вред природе и их нужно утилизировать согласно законодательству.
В развитых странах для утилизации батареек этих двух типов открываются специальные приемники отработанных элементов, в которых можно получить скидку за сдачу АКБ. На специализированном заводе аккумуляторы разбирают, извлекая все опасные вещества и элементы, с целью последующей переработки.
Ежегодно производится около 11 миллиардов аккумуляторных батареек солевого и щелочного типа. При этом всё чаще крупнейшие компании отказываются от производства первых, для возможности большего количества изготовления вторых.
Типоразмеры аккумуляторных батареек
Щелочные и солевые батарейки имеют одинаковые габариты и имеют схожие типоразмеры. Производите изготавливают несколько десятков типов различных аккумуляторов, но у современных продавцов и покупателей популярны лишь часть из них.
Пальчиковые (АА) – самые популярные аккумуляторы и наиболее распространенные на планете. Применяются в различных сферах жизни как элемент питания. Часто используются внутри устройств различных часовых механизмов, детских и подростковых игрушек, в старых пультах, фонариках различной мощности.
Мизинчиковые (ААА) – диаметр этих аккумуляторов около сантиметра, длина 44.5, а вес до 14г (зависит от производителя). Применение достаточно широкое – современные пульты для дистанционного управления, аудиоплееры, небольшие и средние по мощности фонарики, детские игрушки и миниатюрные роботы.
Монетки/Таблетки – так же популярный типоразмер, который различается в диаметре изделий от 4 до 30 миллиметров. Применяются для питания наручных пейджеров и часов, различных брелоков, пультов сигнализации, игрушек, слуховых аппаратов и других устройствах, где требуется максимально миниатюрный элемент питания.
Крона – мощный элемент питания, имеющий на выходе напряжение в 9В. При небольшом габарите, эти АКБ способны дать достаточно много электрического тока. Чаще всего применяются в пультах для дистанционного управления, точных электроизмерительных приборов, в том числе медицинских, в дорогих детских игрушках.
Бочонок – большие аккумуляторы, позволяющие обеспечивать достаточным количеством энергии приборы, которые требуют подключение к электросети. Чаще всего используются в музыкальных магнитофонах и радио приемниках, мощных фонариках, двигающихся детских игрушках.
Вывод
Батарейки с применением солевых элементов имели наибольшую популярность до 1960 года, но после того как щелочные АКБ попали на полки магазинов, alkaline battery обогнали salt battery по продажам, не смотря даже на превосходящую в несколько раз цену. Связанно это в первую очередь с повышенной мощностью, которая позволяла при одинаковом заряде в 1.5В использовать одно и тоже устройство в 5-10 раз дольше, чем при использовании солевого аккумулятора.
Но возможно исчезновение с прилавков магазинов, как солевых, так и щелочных/алкалиновых аккумуляторных батарей, в связи с появлением литиевых, которые можно подзаряжать в отличии от соли и щелочи, а маркировку и уровень мощности получилось сохранить такой же. Использование батарейки в устройствах приходит к своему логическому заключению – наступает эра аккумуляторов, которые держат больший заряд, легко подзаряжаются и менее опасны для окружающей среды. Пока аккумуляторы используются только в дорогостоящих приборах, но это же было и с батарейками. Через несколько десятилетий произойдет очередной технический прорыв, который позволит производителям удешевить аккумуляторы, и они станут такими же обыденными, как солевые или щелочные батарейки.
