В наше время батарейки являются самыми распространёнными источниками питания для электроники и мелкой техники. Необходимость их замены возникает довольно часто. Для того чтобы сделать оптимальный выбор при покупке нового гальванического элемента, следует обращать внимание не только на размеры батареек и наименование производителя. В этой статье найдутся ответы на следующие вопросы: какой формы бывают эти источники питания? Какими бывают по размеру? Как маркируются гальванические элементы и на что нужно обратить внимание при покупке, чтобы источник питания прослужил долго?
Классификация батареек осуществляется в зависимости от материалов, из которых изготовлены их активные компоненты: анод, катод и электролит.
Существует пять видов современных источников питания:
Типы батареек по размеру будут перечислены ниже. А сейчас подробно рассмотрим каждый из указанных классов гальванических элементов.
Солевые батарейки были созданы во второй половине двадцатого столетия. Они пришли на смену существовавшим ранее марганцево-цинковым источникам питания. Размеры батареек не изменились, а вот технология изготовления этих гальванических элементов стала другой. В солевых источниках питания в качестве электролита используется раствор хлорида аммония. В нём размещены электроды, изготовленные из цинка и оксида марганца. Соединение между отдельными электролитами осуществляется при помощи солевого моста.
Основным достоинством таких батареек является их низкая стоимость. Эти гальванические элементы питания самые дешёвые среди всех существующих.
Недостатки солевых батареек:
Такие батарейки были изобретены в 1964 году. Ещё одно название этих источников питания - алкалайновые (от английского слова alkaline, что в переводе означает именно «щелочной»).
Электроды такой батарейки изготовлены из цинка и двуокиси марганца. В качестве электролита выступает щёлочь гидроксид калия.
На сегодняшний день именно эти батарейки являются самыми распространёнными, ведь они отлично подходят большинству электронных устройств.
Достоинства алкалайновых источников питания:
Недостатки щелочных источников питания:
В такой батарейке анод изготавливается из цинка, катод - из оксида ртути. Электроды разделены при помощи сепаратора и диафрагмы, которая пропитана 40% раствором гидроксида калия. Щёлочь здесь используется как электролит. Благодаря именно такому составу этот источник питания может работать как аккумулятор. Но при цикличной работе гальванический элемент деградирует, ёмкость его снижается.
Достоинства ртутных батареек:
Недостатки ртутных источников питания:
В серебряной батарейке для производства анода используется цинк, для катода - оксид серебра. Электролитом выступает гидроксид натрия или калия.
Недостатком таких батареек является их высокая стоимость.
В такой батарейке катод изготовлен из лития. Он отделён от анода с помощью сепаратора и диафрагмы, которая пропитана органическим электролитом.
Достоинства литиевых батареек:
К недостаткам литиевых батареек можно отнести лишь их дороговизну.
Как указано выше, источники питания имеют разный химический состав. Также существенно отличаются друг от друга формы и размеры батареек. Гальванические элементы имеют разную высоту, диаметр и напряжение. Рассмотрим классификацию батареек в соответствии с этими параметрами.
В зависимости от напряжения, высоты, диаметра и формы, источники питания можно определённым образом систематизировать. Одной из самых популярных систем классификации является американская. Она представлена на рисунке ниже. Такая стандартизация отличается удобством, её применяют во многих странах.
Согласно американской системе источники питания классифицируются следующим образом:
Название | Высота, мм | Диаметр, мм | Напряжение, В |
Кроме класса, указанного в таблице, источники питания имеют и обиходное название, которое используется в народе. К примеру, размер сопоставим с размером человеческого пальца, поэтому «народное» название этого гальванического элемента - «пальчиковая» батарейка, или «два А». А вот источник питания C именуется в обиходе «дюймовочкой». Гальванический элемент D называют «бочкой». А размеры которой схожи с параметрами самого маленького пальца человека, не зря именуется «мизинчиковой», или «три А». Источник получил название «крона».
Также в электронике широко используются миниатюрные круглые батарейки, размеры и названия которых отличаются многообразием. Более подробная информация о серебристых «пилюлях» и классификация таких источников питания приведена ниже.
Ещё одно название миниатюрной круглой батарейки - сухой элемент. Такие источники питания состоят из анода, выполненного из оксида серебра, цинкового катода и электролита. В качестве последнего выступает смесь солей, которая имеет пастообразную консистенцию.
Разные производители нередко присваивают таким источникам питания обозначения, которые отличаются от стандартных. Ниже приведена классификационная таблица, в которой указаны альтернативные названия и размеры часовых батареек.
Именно эти миниатюрные серебристые «таблетки» заставляют работать механизмы современных наручных часов. Когда приходит время заменить батарейку, можно столкнуться с вопросом, какой же источник питания подойдёт в этой ситуации? К примеру, если в часах использовался элемент 399, можно вместо него ставить миниатюрную батарейку, которая в зависимости от производителя может иметь названия V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW или L927E. Под такими наименованиями будет производиться «таблетка», высота которой составляет 2,6 миллиметров, а диаметр - 9,5.
Размер батареек - это не единственный параметр, на который следует обращать внимание при покупке источников питания. Для того чтобы научиться расшифровывать информацию, которая располагается на гальванических элементах, нужно ознакомиться с основными принципами их маркировки.
Международной электротехнической комиссией (IEC) создана определённая система обозначений, согласно которой следует маркировать все батарейки. На корпусе источника питания должна быть указана информация о его энергоёмкости, составе, размере, классе и величине напряжения. На примере батарейки, изображённой ниже, рассмотрим подробнее все элементы маркировки.
Информация, указанная на источнике питания, свидетельствует о следующем:
А что означает надпись "LR6"? Это, собственно, и есть маркировка, которая даёт информацию о химическом составе и классе источника питания. Виды батареек имеют следующие буквенные обозначения:
Классы батареек обозначаются такими цифрами:
Теперь можно расшифровать маркировку LR6 на приведённом рисунке. Буквы здесь обозначают, что это щелочной гальванический элемент, а цифра указывает размер «пальчиковой» батарейки, то есть указывает принадлежность источника питания к классу AA.
В первую очередь следует отметить, что все гальванические элементы отвечают требованиям унификации, то есть потребитель без проблем может заменить источник питания одного производителя аналогичной батарейкой другого. Есть лишь одно предостережение: не следует использовать в одном устройстве источники тока, изготовленные разными фирмами или тем более относящиеся к разным видам. Это существенно снизит срок службы батареек.
При выборе источников питания нужно обратить внимание на упаковку. Нередко производитель указывает на ней устройства, в которых рекомендуется использовать именно эти батарейки. Если такая информация не предоставлена, советы, размещённые ниже, помогут сделать правильный выбор.
Солевые батарейки обладают малой ёмкостью в 0,6-0,8 А*ч и используются в устройствах с малым энергопотреблением. Это могут быть пульты дистанционного управления, термометры электронные, тестеры, весы напольные или кухонные. Также солевые элементы могут быть использованы как Размеры таких источников тока аналогичны соответствующим параметрам алкалайновых, однако области их применения существенно разнятся. Ведь если использовать солевые батарейки в устройствах с электродвигателем, фонариках или фотоаппаратах, то срок их службы может составить всего 20-30 минут. Такие гальванические элементы не рассчитаны на большие нагрузки.
Щелочные батарейки обладают достаточно большой ёмкостью в 1,5-3,2 А*ч. Это позволяет успешно использовать их в устройствах, которые имеют повышенное энергопотребление. К таким приспособлениям относятся цифровые фотоаппараты со вспышкой, фонарики, детские игрушки, офисные телефоны, компьютерные мышки и т. п. Батарейки, разработанные специально для фотоаппаратов, быстрее отдают энергию. Это положительно отражается на скорости работы камер. Если использовать алкалайновый источник питания в устройствах с небольшим энергопотреблением, то батарейки покажут отличный результат, их срок службы составит несколько лет.
Двадцать - тридцать лет назад ртутные батарейки широко использовались в таких устройствах, как кардиостимуляторы, слуховые аппараты, приспособления военного назначения. На сегодняшний день использование этих источников питания является ограниченным. Во многих странах запрещено производить и эксплуатировать такие гальванические элементы из-за того, что ртуть является токсичным веществом. В случае использования этих источников тока необходима организация их отдельного сбора и утилизация согласно требованиям безопасности.
Серебряные батарейки не получили массового распространения из-за высокой стоимости металла. Однако миниатюрные источники питания этого вида широко используются в наручных часах, материнских платах ноутбуков и компьютеров, слуховых аппаратах, музыкальных открытках, брелоках и прочих устройствах, где невозможно использовать батарейки большего размера.
Литиевые батарейки имеют более длительный срок службы в сравнении даже с лучшими алкалайновыми. Поэтому такие источники питания применяются в устройствах, которые обладают высоким энергопотреблением. Это может быть компьютерная и фототехника, медицинская аппаратура.
Батарейка - изделие, которое, несмотря на свои небольшие размеры, может быть опасным. Нельзя разбирать источник питания, бросать его в огонь и, конечно, пытаться перезарядить. В сети можно отыскать советы о том, как подарить батарейке вторую жизнь. Не пытайтесь проводить такие эксперименты, ведь это может быть опасно.
При покупке новых батареек следует обращать внимание не только на производителя и подходящие размеры, но и на химический состав источников питания. Для этого нужно уметь читать маркировку. Правильно подобранные батарейки будут служить долго и качественно.
Батарейки с обозначением ААА являются одним из самых популярным источником питания. По внешнему виду это стандартная батарея цилиндрической формы. Отличительная особенность такой батарейки в том, что она может быть различной по своему типу: литиевой, солевой, щелочной. В зависимости от установленного электрода меняются технические характеристики, срок эксплуатации и другие параметры.
Содрежание
Элемент питания AAA является мизинчиковой батарейкой. Часто мизинчиковые и пальчиковые элементы питания путают между собой из-за схожего внешнего вида.
Сравнение AAA и AA
Пальчиковые батарейки AA имеют немного большие размеры. Среднестатистически, длина и диаметр составляет от 14,5 миллиметров, а длина от 50 до 50,5 миллиметров. Мизинчиковые слегка меньше по своим размерам. В частности, их диаметр в среднем составляет около 10,5 миллиметров, а длина не превышает 44,5 миллиметров. Вес около 14 грамм. Спутать в магазине, если человек не специалист, их достаточно просто.
У батареи AAA положительным электродов является выступ на торце изделия, при этом он занимает размеры около трети диаметра. Отрицательным электродом выступает плоская или слегка рельефная площадка на другом конце батарейки.
В элементах питания установлена защита от коррозии и короткого замыкания. В частности, для этого предусмотрено то, что устройство помещают в металлический или пластмассовый корпус. Также защитой служат изоляция от цилиндрического электрода (положительного у щелочных и отрицательного у солевых батареек).
Обозначение | AA | AAA |
---|---|---|
Маркировка солевых | R6 | R03 |
Маркировка щелочных | LR6 | LR03 |
Маркировка литиевых | FR6 | FR03 |
Высота, мм | 50,5 | 44,5 |
Диаметр, мм | 14,5 | 10,5 |
MIN емкость, мАч | 1100 | 540 |
MAX емкость, мАч | 3500 | 1300 |
Напряжение, В | 1,5 | 1,5 |
Важно! Внимание следует обращать на маркировку изделия, чтоб избежать потом затруднений с возвратом или обменом продукции.
Батарейки с обозначением ААА имеют различия. На это стоит обращать внимание, так как от типа установлено анода и электрода изменяется продолжительность работы, емкость и вследствие этого стоимость.
У всех мизинчиковых батарей положительный электрод является выступ на торце изделия, при этом он занимает размеры около трети диаметра (обозначается плюсом на корпусе). Отрицательный электрод - это плоская или слегка рельефная площадка на другом конце батарейки (обозначается минусом). Габариты у всех так же одинаковые, вес будет отличаться из-за разных технологий производства.
Солевые элементы питания AAA R03 появились раньше всех, и до сих пор их производят почти в неизменном виде.
Активная масса положительного электрода состоит из диоксида марганца с ацетиленовой сажей, электролитом или чешуйчатым графитом. Отрицательный электрод выполняется из устойчивого цинка с включением кадмия, свинца или галлия. Отличия:
Солевые батарейки доступны потребителям прежде всего из-за их низкой стоимости. Но производители постепенно отказываются от их выпуска, и этому есть несколько видов аргументов. К числу недостатков солевых элементов питания относят:
В связи с этими характеристиками нельзя сказать, что солевые элементы питания являются востребованными. Они не подойдут для новых гаджетов, устройств, которые требуют непременной подачи одинаковой энергии, а также низкого коэффициента саморазряда.
Батарейка обладает стандартными размерами 10,5 на 44,5 миллиметров. Энергоемкость достигает 540 мАч, что является самым низким показателем среди других видов.
В щелочных элементах питания AAA LR03 используется марганцево-цинковый элемент питания. Электролитом выступает щелочной раствор, анод - это порошковый цинк, а катод - диоксид марганца.
Щелочные мизинчиковые батарейки являются более энергоемкими и выдерживают более низкие температуры. Удельная мощность таких элементов питания достигает 150 кВт. ЭДС элемента питания стандартная - около 1,5 Вольт. Диапазон рабочих температур в сравнении с солевыми элементами питания широк - от -30 до +55 градусов. Размеры также стандартные - 10,5 на 44,5 миллиметров. Энергоемкость большая - от 1000 до 1100 мАч.
Преимущества щелочных элементов питания:
Но в тоже время щелочные элементы питания не обладают длительным сроком службы. Также они плохо работают, если устройство, для которого они предназначаются, требует скачкообразного напряжения (расшифровку можно найти в инструкции).
В литиевых батарейках AAA FR03 в качестве анода используются литий, катод, электролит может иметь много видов. Отличительные особенности:
Литиевые батарейки обладают самой высокой степенью емкости - до 1300 мАч, напряжение 1,5v.
Они являются самыми оптимальными, так как работают с устройствами, требующими подачи энергии непрерывно или скачками. Но в тоже время стоимость их существенно выше, чем других.
Заряжать батареи типа ААА нельзя, они не перезаряжаемые. Заряжать возможно только аккумуляторы, которые бывают точно такого же типоразмера.
Сфера использования источников питания ААА масштабная.
Их можно встретить в:
Область применения достаточно широка. По своей популярности мизинчиковые элементы питания являются вторыми после пальчиковых.
В принципе все батареи с маркировкой ААА являются качественными и надежными. Обратить внимание следует на фирмы GP, Robition, Minamoto, Duracell, Energizer, Космос, Varta, Panasonic, Canyon. Товары этих фирм обладают отличным соотношением цены и качества.
Тип источника питания определяет его характеристики. Солевые являются самыми дешевыми, но они уже не показывают достаточно высокие характеристики силы тока. Литиевые качественные и надежные, но разница в цене большая. Оптимальный выбор - алкалиновые. У них довольно высокая емкость, температурный диапазон и приемлемая стоимость.
Для обеспечения необходимым электрическим питанием детских игрушек, часов, управляющих пультов, телефонов, переносных бытовых, аудио и фотоприборов и другой портативной техники используются миниатюрные гальванические элементы - химические
Широкое применение получила пальчиковая серия - цилиндрические батарейки, по размеру и форме действительно напоминающие пальцы человека. Элементы типоразмера ААА в народе окрестили батарейки мизинчиковые.
Компактность «мизинцев» позволяет использовать их даже в самых малогабаритных устройствах, и производители все чаще отдают им предпочтение в своей продукции.
Принцип действия таких батареек одинаков: в металлическом корпусе, заполненном электролитом, помещают два электрода из разных материалов. Растворяясь, электроды выделяют некоторый потенциал, который и идет на выводы.
В зависимости от применяемых при изготовлении батареек химических веществ их делят на солевые, щелочные (алкалиновые) и литиевые.
Долгое время такие элементы держали первенство по массовости изготовления и использованию. Но ряд недостатков постепенно вытесняют такие мизинчиковые батарейки. Обозначение по стандарту IEC, принятому в большинстве стран - R.
Основными отрицательными характеристиками солевых элементов питания является их сравнительно низкая емкость (около 250 mAh), которая притом еще и заметно снижается при увеличении разрядных токов до значений, свойственных современным устройствам. Использование солевых элементов ограничено только приборами, не критичными к высокой нагрузке: пульты дистанционного управления телевизионной и другой аппаратуры, часы и т. п. Для более мощных устройств они не подходят.
Другие минусы батареек данного типа - небольшой срок хранения, не превышающий двух лет, саморазрядка при простое и невозможность использования на холоде (при температуре ниже -15 °C показатели работы резко уменьшаются).
Но главная причина, по которой большинство производителей стремятся отказаться от солевых батареек - конструктивные особенности, зачастую приводящие к утечке электролита в процессе эксплуатации и хранения. Используемый в качестве электролита хлорид цинка является опасным для человека химическим веществом, может вызывать ожоги кожи и раздражать дыхательные пути. Поэтому несмотря на невысокую себестоимость, сохраняется тенденция на переход к более совершенным и безопасным технологиям изготовления батареек.
В отличие от солевых элементов питания у щелочных корпус не является электродом, который истончается в процессе эксплуатации. Поэтому протечка электролита практически невозможна. По этой причине в настоящее время самыми распространенными и используемыми являются именно такие мизинчиковые батарейки. Обозначение они имеют LR.
Характеристики щелочных батареек намного лучше. Емкость может достигать до 1500 - 2000 mAh, а падение напряжения достаточно невелико. Этих качеств вполне хватает для запитки большинства приборов. Средний срок хранения - 7 лет.
В маркировке присутствуют буквы Li. Это самые современные и совершенные батарейки мизинчиковые. Цена на них может быть в несколько раз выше алкалиновых аналогов. Но и эксплуатационные возможности их многократно лучше.
Важнейшее достоинство литиевых элементов - их напряжение во время работы практически не падает. При этом срок службы может превышать 10 лет. Обычная емкость данных элементов - 3200 mAh, но бывает и более.
Основное применение литиевые батарейки мизинчиковые ааа получили в медицине и на производстве, где требуется сохранность и постоянство рабочего напряжения в течение долгих лет эксплуатации. Также рекомендуется использовать литиевые элементы питания для фототехники и измерительных приборов.
Некоторые технологии позволяют изготавливать элементы питания с возможностью восстановления их ресурса после того, как первоначальная емкость закончилась. Это так называемые микроаккумуляторы или аккумуляторные батарейки мизинчиковые.
Наиболее широко используются перезаряжаемые никель-металл-гидридные «мизинцы» (NiMH).
Процесс зарядки осуществляется пропусканием небольшого по величине тока в течение длительного времени. При этом внутри аккумулятора происходит химическая реакция, в ходе которой его емкость повышается до близких к первоначальным значениям. Средним количеством перезарядок, после которых батарейки мизинчиковые полностью становятся неработоспособными, принято считать 500 раз.
Обычно для заряда аккумуляторных батареек используют специализированные устройства, в которых весь процесс зарядки автоматизирован и управляется встроенным контроллером.
Для увеличения сроков хранения необходимо соблюдать определенные правила, которые, кроме всего, помогут также и повысить их производительность.
Кроме этого, никогда не нужно забывать, что батарейки мизинчиковые, как и большинство элементов питания, содержат высокотоксичные вещества. Поэтому их не утилизируют вместе с бытовыми отходами, а сдают в специальные пункты приема для дальнейшей переработки.
Какие бывают типы батареек? Для каких целей стоит купить дорогие литиевые модели, а для каких — недорогие алкалиновые? Обо всем этом расскажем в нашем Гиде покупателя.
Как правило, мы пользуемся двумя самыми популярными форматами батареек: «пальчиковыми» (типа АА) и «мизинчиковыми» (типа ААА). В зависимости от химического состава различают 3 типа батареек: солевые, щелочные и литиевые.
Перед покупкой батареек внимательно изучите упаковку — ее некачественное исполнение или неправильно написанное название изделия могут свидетельствовать о подделке.
Не стоит покупать изделия, срок годности которых подходит к концу. Как правило, чем новее батарейка, тем больше в ней энергии. Старая или некачественная батарейка может потечь и испортить устройство, в котором используется.
Технологии современного мира стремятся к минимизации и отсутствию проводов. Это приводит к тому, что в последнее время все больше появляется различных устройств и приспособлений, для питания которых используются батарейки типа «ААА». Такие приборы есть в доме почти каждого из нас. Это беспроводные мыши, станки для бритья, пульты управления телевизором и DVD, карманные диктофоны, аудиоплееры и т.д.
Батарейки «ААА» из-за своего небольшого размера часто называют «мизинчиковыми» или «минипальчиковыми». Для маркировки элементов питания такого типа могут также использоваться следующие обозначения: LR3, R3, LR03 (IEC) и R03. При выборе для своего гаджета нужно в первую очередь обращать внимание на тип используемого электролита, так как от этого зависит емкость, продолжительность работы и возможность перезарядки.
В зависимости от своего состава, обычные батарейки «ААА» делятся на солевые, алкалиновые (щелочные) и литиевые.
В которых используется солевой электролит, рассчитаны на низкую нагрузку и используются, как правило, в часах, электронных термометрах и дистанционных пультах. Они самые дешевые и недолговечные. Отличить их от другого типа можно по отсутствию приставки L в маркировке, например R3, R6, и низкой стоимости (о чем упоминалось выше).
Щелочные (алкалиновые) батарейки «ААА» занимают промежуточное место. В качестве электролита они используют гидроксид калия и это является основным отличием от солевых элементов. Химические реакции в таких источниках происходят с большей скоростью. Это способствует лучшей отдаче тока. Служат они дольше и годятся для оборудования со средним уровнем потребления энергии: аудиоплееров, КПК, радиоприемников и т.д. Отличить от другого вида их можно по слову «alkaline» и наличию буквы L в маркировке.
Самыми лучшими считаются литиевые батарейки «ААА» типа. Они имеют наименьшее и максимально долгий срок службы. Их выгодно использовать в устройствах с интенсивным потреблением энергии: игрушках, светодиодных фонарях и т.д.
Если устройство используется достаточно часто, то отличной альтернативой «минипальчиковым» щелочным и литиевым элементам станут аккумуляторные батарейки «ААА» типа. С помощью зарядного устройства такие источники можно перезаряжать в среднем около тысячи раз. Емкость аккумуляторных батареек обычно указывается в ампер-часах. Распространение в настоящее время получили следующие типы таких элементов:
У каждого из них есть свои характерные особенности. Так, NiMH-аккумуляторы весьма чувствительны к перезаряду, а работа литиевых также зависит еще от напряжения и температуры. Источники типа NiMH и NiCd обладают так называемым "эффектом памяти", который заключается в снижении емкости при зарядке не полностью разряженной батареи. Помимо этого, для этих двух типов характерен заметный саморазряд, то есть потеря заряда даже в случае простоя, когда устройство выключено. Кадмиевые аккумуляторы хоть и обладают малой энергоемкостью, хорошо выдерживают морозы и способны выдерживать даже
Поэтому выбор источника питания "ААА" типа полностью зависит от устройства, в котором он будет использоваться, и условий будущей работы. Таже при покупке элемента нужно обращать внимание на бренд и срок годности.