2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие бывают батарейки и как их правильно выбирать

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.

Принцип работы

Щелочные аккумуляторы могут различаться в зависимости от веществ, которые используются для электролитов и для пластин. Наиболее эффективными считаются никель-кадмиевые или никель-железные аккумуляторы.

Здесь используется щелочной электролит, имеющий в своём составе гидроксиды калия и лития, применение которого способствует увеличению ёмкости батареи. Он также улучшает разрядные характеристики аккумулятора.

Положительный электрод представляет собой смесь следующих элементов:

  • гидрат закиси никеля;
  • графитовый порошок, в который добавлена окись бария.

Отрицательный электрод, соответственно, сделан из чистого кадмия или железа. Его также создают с использованием гидрата закиси одного из этих металлов.

Электроды сделаны с использованием мелкоячеистой стальной сетки. На неё нанесены активные вещества, которые предназначены для взаимодействия с электролитом.

Щелочные батареи имеют преимущество перед кислотными, состоящее в том, что они допускают перезарядку. В большинстве случаев её продолжительность составляет 6 часов. Если производилось долгое хранение в разряжённом состоянии, то время зарядки увеличивается — оно может длиться до 12 часов.

Щелочные аккумуляторные батареи выпускают в деревянном или металлическом корпусе. Они могут состоять из нескольких аккумуляторов. При смене электролита нужно исходить из объёма жидкости, требуемой для одного устройства и умножить на их количество.

Основные различие между элементами

Первое, чем отличаются аккумуляторные батарейки от обычных – это возможность вставить в специальное устройство и зарядить, после чего использовать дальше. Обычная батарейка этим свойством не обладает. Когда она отслужила свой срок, ее просто утилизируют.

Перед тем, как узнать аккумуляторная батарейка или нет, следует знать о ряде различий между ними. Отличить между собой эти приборы можно по следующим параметрам:

  • По внешнему виду;
  • По надписям и маркировке на корпусе;
  • По напряжению и емкости
Читайте так же:
Для чего нужен вакуумный клапан на турбине?

Рассмотрим эти различия более детально.

По внешнему виду

Эти два источника питания по своим габаритам совершенно разные. Различия называются типоразмером: аккумуляторные батареи отличаются от обычных или пальчиковых длиной, формой, диаметром. Как правило, на корпусе указана информация о том, чем является источник питания: батареей или АКБ. Одноразовые батарейки имеют стандартные типоразмеры: от 10180 до 75400, где первые две цифры обозначают диаметр, следующие две – длину. Батарейки в форме таблеток бывают только одноразовыми.

По надписям и маркировке на корпусе

Второй момент, как отличить пальчиковые батарейки от аккумуляторов, это маркировка. Обозначение аккумуляторных батареек имеется на корпусе.

В зависимости от «начинки», батарейки делятся на несколько типов:

  • Надпись на упаковке Carbon-Zinc — обозначает солевую одноразовую батарею. Она будет работать относительно недолго, так как не рассчитана на долгую нагрузку;
  • Alkaline — эти батареи довольно мощные. В их составе щелочь, потому они частично могут восстанавливать свой заряд в перерыве между работой. Такие батареи довольно популярные в домашнем использовании;
  • Lithium battery — это литиевые батареи. Они очень мощные, работают очень долго, и соответственно, у них высокая цена.

отличие батареек

Увидев эти названия на упаковке, можно определить, какой источник питания Вы собираетесь приобрести.

Известные батарейки марки Duracell – не аккумуляторные. Они – пальчиковые, без возможности перезарядки.

АКБ имеют немного другую химическую схему: они состоят из никеля и металла. Эти аккумуляторы самые популярные в обиходе. Из недостатков можно выделить следующее: их нужно хранить при низких температурах, и второе – у них относительно небольшая емкость.

В плане использования, самыми лучшими и дорогими являются литий-ионные ( на упаковке они маркируются, как Lі-Iоn). Их используют в смартфонах, цифровых фотоаппаратах, и других портативных гаджетах. Потому они и оснащены USB – разъемом для заряда.

Еще следует обратить внимание на обозначение батареек и аккумуляторов на упаковке: если есть надпись «Rechargeable» (перезаряжаемый), то перед Вами аккумулятор, если написано «do not recharge» (не перезаряжать) – это батарейка.

Надпись указывается мелким шрифтом, потому, будьте внимательны!

По напряжению и емкости

Нередко возникают случаи, когда надпись на упаковке или самой батарее видна нечетко. Как в таком случае понять аккумуляторные батарейки или нет? Для этого, достаточно обычного вольтметра. Простая батарейка имеет напряжение 1,5v. На новой батарейке напряжение будет немного выше, примерно, как на фото.

Читайте так же:
Как оформить прикрепление к поликлинике по месту фактического проживания?

напряжение

Эти показания отображаются без дополнительной нагрузки.

С дополнительной нагрузкой показания будет немного ниже.

напряжение батарейки

Для того, чтобы определить, какая начинка в батареи, следует измерять ЭДС. Если вольтметр показывает значение от 1,55 до 1,65 вольт, значит перед Вами одноразовая батарейка. Показатели менее 1.45 вольта указывают на разряженное состояние, и дльнейшую утилизацию устройства.

Более высокое напряжение указывает на то, что перед Вами аккумулятор. Если он имеет низкий саморазряд, то напряжение в нем будет около 13.32 вольта. Такие батареи Вы покупаете уже заряженными.

Разряженные обычные АКБ имеют показания около 1,25 вольта. Из этого следует, что показания аккумуляторов колеблются в диапазоне 1,15-1,35v.

Если вольтметр показал значение ниже, чем 1.15 вольта, значит, что батарея долгое время не использовалась. Потому, такое средство для зарядки лучше не покупать. Для того, чтобы проверить элемент на работоспособность перед покупкой, лучше его проверить или вольтметром, или специальным зарядным устройством, которое имеет функцию тестирования.

алкалиновые батарейки

Небольшой совет для новичков: аккумуляторы лучше всего подойдут для тех устройств, где обычные батарейки быстро разряжаются, и их нужно часто менять. Для бытовых приборов, где затраты энергии меньше, лучше покупать обычные батарейки. Например, это могут быть электронны часы, эпиляторы или зубные щетки.

Что лучше – литиевые или алкалиновые?

В итоге, что лучше литиевые или щелочные батарейки? Как и в других подобных случаях, однозначного ответа на вопрос здесь дать нельзя. Выбор нужно делать в зависимости от устройства, где будет работать батарейка. Можно только обозначить преимущества и недостатки обоих типов.

  • Длительный срок хранения и низкий саморазряд.
  • Незначительное падение напряжения по мере разряда.
  • Большая ёмкость по сравнению с солевыми источниками тока.
  • Показывает хорошую работу при отрицательных температурах.
  • Выдерживает значительный ток разряда без просадки напряжения.
  • Отсутствие расхода электролита.
  • Небольшое газовыделение.
  • Низкая энергоёмкость. Отсюда больше размеры и масса.
  • Относительно невысокая цена.
  • Высокая энергоёмкость. Это значит, что при одинаковых габаритах с алкалиновыми батарейками они имеют большую ёмкость.
  • Литиевые источники питания имеют большее напряжение и более высокий разрядный ток.
  • Отсутствие газовыделения при разряде или объём выделяющихся газов небольшой.
  • Хорошо держат напряжение при высоких нагрузках.
  • Содержат в своем составе более токсичные материалы, чем у алкалиновых элементов.
  • Требует более аккуратного обращения при эксплуатации. Существует опасность возгорания при коротком замыкании.
  • Срок службы дольше, чем у алкалиновых, но и стоят дороже.
Читайте так же:
Какой телевизор подойдет к PS4?

Можно однозначно сказать, что выбор в пользу литиевых батареек следует делать тогда, когда требуется обеспечить питание устройств с высоким потреблением тока. Но при этом придется потратиться больше, чем случае со щелочными источниками тока.
Вернуться к содержанию

Содержание

Международные универсальные ы переработки батарей и аккумуляторов

Аккумуляторная батарея конструктивно выполняется, как правило, в едином корпусе в котором находятся несколько соединённых электрически аккумуляторных элементов. Наружу корпуса выведены обычно 2 контакта для подсоединения к зарядному устройству и/или потребляющей цепи. Аккумуляторная батарея может иметь также вспомогательные устройства, обеспечивающие эффективность и безопасность её эксплуатации: термодатчики, электронные устройства защиты как аккумуляторных элементов, входящих в состав батареи, так и батареи в целом (например, у литий-ионного аккумулятора). Аккумуляторная батарея и батарея гальванических элементов используется в качестве источника постоянного тока.

В основном под элементами питания подразумевают химический источник тока, однако существуют элементы и батареи на иных физических принципах. Например, ядерные элементы питания на бета-распаде (так называемые бета-вольтаические элементы питания   (англ.) русск. ). [1] [2]

Последовательное соединение [ | ]

Чаще всего электрохимические элементы в батарее соединяются последовательно. Напряжение отдельного элемента определяется материалом его электродов и составом электролита и не может быть изменено. Последовательное соединение нескольких элементов повышает выходное электрическое напряжение батареи, причём полное напряжение батареи при последовательном соединении равно сумме напряжений всех элементов. Предельный отдаваемый ток последовательной батареи не превышает тока самого слаботочного элемента.

Недостаток последовательного соединения — неравномерность разрядки и зарядки при неоднородных элементах, входящих в батарею, при элементарном включении в цепь зарядки/разрядки, более ёмкие элементы недоразряжаются, а менее ёмкие переразряжаются. Для некоторых типов аккумуляторных элементов, например литиевых, переразряд ведёт к выходу их из строя. Поэтому батареи литиевых элементов обычно снабжаются встроенными или внешними электронными схемами управления оптимизации разряда. Аналогичные проблемы возникают при заряде батареи аккумуляторных элементов. Так, как при последовательном соединении электрический заряд, протекший через каждый элемент, равен, это ведёт к перезаряду менее ёмких элементов и недозаряду более ёмких. Ёмкость даже однотипных элементов немного разнится из-за неизбежного технологического разброса и может стать существенно разной после многократных циклов заряда/разряда. Поэтому современные батареи аккумуляторов обычно снабжаются электронными схемами оптимизации заряда.

Читайте так же:
Как изменить экран домой на айфоне iOS 14?

Примером аккумуляторной батареи с последовательным соединением аккумуляторных элементов является любой автомобильный аккумулятор, содержащий 6 или 12 элементов.

8,4-вольтовая Ni-MH батарея типоразмера 7HR22 («Крона») из 7 последовательно соединённых миниатюрных Ni-MH аккумуляторов по 1,2 В

Главные особенности

Главным отличием АКБ от батареек выступает то, что первые можно многократно подзаряжать, а вторые являются одноразовыми. Эти элементы имеют немало общего: они оснащены металлическим корпусом, в котором располагается еще одна емкость, содержащая электролит.

Обычные батарейки

Обычные батарейки, не предназначенные для повторной зарядки, дешевые (стоят примерно на 20-50% меньше, чем АКБ) из-за использующихся при их изготовлении материалов.

Наиболее распространены такие виды простых гальванических элементов:

  • солевые;
  • щелочные;
  • серебряно-цинковые;
  • медно-цинковые.

В солевых батарейках анод изготовлен из цинка, а катод – из марганца-диоксида. В качестве электролита используются хлориды. Кроме того, в состав часто вводят ингибиторы коррозии, снижающие скорость повреждения корпуса. Это самые дешевые источники питания, имеющие много недостатков. У них малый заряд, они непригодны для работы под высокой нагрузкой и быстро выходят из строя при понижении температуры окружающей среды. Даже без использования они постепенно разряжаются.

Обычные батарейки

Обычные батарейки не предназначены для повторной зарядки.

В щелочных батарейках в качестве анода выступает измельченный цинк, а катода – марганец-диоксид. Электролит – гидроксид калия. Это достаточно едкое вещество, поэтому в него часто добавляют ингибиторы, снижающие скорость коррозийного повреждения металлического корпуса. Присадки увеличивают срок службы изделия. Такие элементы питания отличаются повышенным зарядом. Они устойчивы к нагрузкам, могут эффективно работать при пониженной температуре.

Серебряно-цинковые батарейки имеют анод, выполненный из цинка, а также серебряно-оксидный катод. В качестве электролита в таких гальванических элементах выступают щелочные растворы. Наиболее часто производители применяют матричный или загущенный раствор гидроксида натрия или калия. Из-за необходимости применения серебра чаще такие элементы изготавливают в дисковой форме. Их устанавливают в часах, фототехнике, слуховых аппаратах и т.д.

Медно-цинковые одноразовые батарейки дорогие. Они обеспечивают стабильный заряд. Их применяют для питания систем сигнализации, железнодорожных средств связи и т.д. Батарейки имеют низкий саморазряд и длительный срок хранения. В быту такие гальванические элементы почти не используются.

Читайте так же:
Где находится кнопка WPS на телефоне?

Все эти источники питания имеют одно сходство: по мере эксплуатации внутренние элементы постепенно деградируют. Этот процесс необратим, поэтому после расхода заряда восстановить работоспособность нельзя.

На таких батарейках производители часто указывают: Do not recharge. Это обозначение свидетельствует о том, что подзарядка невозможна.

Аккумуляторные

На АКБ производители пишут: Rechargeable. Это значит, что элементы можно подзаряжать, увеличивая срок их службы. Часто на АКБ есть надпись, включающая ряд цифр и обозначение mAh. Это емкость элемента. Чем этот показатель выше, тем более продолжительное время АКБ будет работать до полного разряда. На обычных гальванических батарейках производители этот параметр указывают не всегда.

Аккумуляторные

Аккумуляторные батарейки можно заряжать.

Часто на верхней пленке аккумулятора присутствует информации о рекомендованном количестве циклов подзарядки.

Наибольшее распространение получили следующие виды АКБ:

  • никель-металлогидридные;
  • никель-кадмиевые;
  • литий-ионные.

Они различаются сроком эксплуатации, наличием эффекта памяти, емкостью и т.д.

Мировой опыт в переработке батареек

Китай: литиевый кризис

Главная угроза для Китая — резкий рост объема отработавших свой срок литийионных батарей: литий и кобальт гораздо опаснее для окружающей среды, чем магний, калий и цинк в щелочных батарейках. Этот риск связан с бумом мобильной техники и электромобилей и уже не носит теоретический характер: к 2020 году объем токсичного лома в КНР может достигнуть 276 млн т, сообщал Reuters. При планах выпуска до 2 млн машин с электродвигателями в год масштаб проблемы будет только нарастать. Власти уже сделали прозрачной систему мониторинга переработки таких аккумуляторов и обязали заниматься утилизацией гигантов автопрома.

США: контейнеры для населения

80% батареек, производимых в США, щелочные. При этом закон, требующий их обязательной переработки, действует только в Калифорнии.
В других штатах проблему населению помогают решить компании вроде Retriev Technologies. Они производят специальные контейнеры для сбора электрохимических отходов стоимостью от $65 до $800. Цена зависит от объема и типа батареек. В нее также включены расходы на транспортировку. Получив сырье, компания продает его заводам-переработчикам. Также приемом занимаются крупные ретейлеры, например Walmart.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector