Дуже часто на прилавках магазинів сусідять недорогі батарейки і, здавалося б, абсолютно такі ж, але набагато дорожче. З чим це пов’язано? Вся справа в тому, що елементи живлення можуть бути сольовими і лужними. Постараємося розібратися, у чому вони схожі, а чим відрізняються — крім ціни.
Сольові батарейки
Перший прототип з’явився завдяки «польоту думки» винахідника італійського походження Алессандро Вольта в далекому 1800 році. Це був прообраз сучасної сольової батарейки. Він просто взяв та й об’єднав в одне ціле кілька цинкових і срібних дисків з картоном, які просочив в розчині солі. А вже потім учені всього світу вдосконалювали цю технологію і зовнішній вигляд пристрою.
Двадцять років потому британським вченим Джоном Даніелем був представлений виріб, де в якості електроліту використовувався сульфат цинку і міді. Потужність цього виробу дорівнювала 1,1 вольта, однак, якщо застосовувати їх у приладах, які потребують не так багато електроенергії, їх заряду вистачило б на сто років експлуатації.
Особливості складу та конструкції
Тривалий період цей елемент живлення випереджав інші по затребуваності, цього не заважало навіть те, що батареї практично не змінилися з моменту свого створення ні зовні, ні внутрішньо. Чудово поєднуючи в собі якісні характеристики і недорогу вартість, вони впевнено лідирували з продажу.
Внутрішня частина дуже проста. Основу батареї становить анод, який представлений у вигляді порошкового цинку. Діоксидом марганцю просякнута активна частина елемента живлення. До катода, виготовленому з цинку, додали антикорозійні елементи і, природно, електроліт, роль якого виконує хлорид амонію. По суті, саме хлорид амонію і дав назву батарейці, так як електролітом в ній є не що інше, як сіль.
Електроди елемента поділяють прокладки, вони відокремлюють реагент, не дозволяючи йому стикатися, але в той же час не перешкоджають проникненню електроліту. Як результат, всередині починає протікати реакція, яка і є причиною виникнення електричного струму. Він надходить на встановлені всередині поживні елементи, а через них і на електроди, продовжуючи свій рух до пристрою, в яку поміщена батарейка.
Види і габарити
В світі електроніки є величезна кількість всіляких видів сольових батарей. Всі ці типи і розміри давно обзавелися власним позначенням. Справа в тому, що було вирішено — розрізнити їх буде набагато простіше, якщо наносити на них маркування з букв і цифр. Таке рішення народилося в надрах міжнародної електротехнічної комісії, але крім цього, аналогічні класифікації є і в нашому вітчизняному ГОСТ, ТУ, а також в імпортному ANSI/NEDA.
Всі ми давно звикли до двох видів батарейок, які легко відрізняються навіть зовні. Це пальчикові і мізинчикові батарейки. У відповідності з класифікацією їм присвоєно позначення АА і ААА відповідно. І в тієї, і в іншої напруга відповідає 1,5 вольта. Форма батарейок має вигляд витягнутого циліндра.
Але крім цих двох, в магазинах зустрічаються ще три різновиди. Дуже часто можна бачити батарейки, класифіковані як C або LR 14. Виглядають вони як невеличке барильце.
Більш великі батарейки (також у вигляді барильця, але вже більші) в свій час випускали спеціально для ліхтарів. Маркування вони отримали D або LR 20, але крім як в ліхтарях, вони чудово містилися і в магнітофонах.
У часи Союзу був налагоджений випуск батарей R10. Знайшли вони своє застосування в різних приладах для вимірювання і… в іграшках.
Якщо придивитися до цилиндрообразным батареям, то з одного кінця можна помітити виступ, в цьому місці розташовується плюс батарейки. На іншому кінці немає ніяких виступів, а раз їх немає — значить це її мінус. А в батарейці прямокутної форми 6 F22, або як її називають в народі, крона, на верхній частині є відразу два виступи. І плюс і мінус винесені в одне місце.
Плюси і мінуси
Якщо говорити про хороше і погане, потрібно визнати, що плюси сольових елементів живлення — легкість і низька вартість. Це основні козирі. Якщо не експлуатувати їх нещадно, а іноді давати перерву, то прослужать вони трохи довше. Навіть якщо вони сіли, їх можна ненадовго реанімувати, грунтовно струснувши, можна також вдарити об руку. Такими шокуючими діями ми змусимо скомковавшийся електроліт разровняться.
А ось «сумного» в цих батарейках буде дещо більше:
- вони недостатньо довго зберігаються (три роки і більше);
- навіть якщо батарейкою не користуватися — вона сама розрядиться;
- електроліт з часом схильний до висихання;
- в умовах частих температурних перепадів батарейка дуже нестійкий працює;
- цей елемент живлення має деякі проблеми, пов’язані з герметичністю, звідси можливі всілякі протікання. Як правило, таке трапляється, якщо батарейку тривалий час не використовують — від цього корпус окислюється, що неминуче принесе шкоду апаратурі, в яку вона встановлена;
- і головний мінус — мала енергоємність.
Лужні батарейки
Алкалінові елементи живлення з’явилися пізніше. Тільки на початку двадцятого століття вони були розроблені американцями Вольдемаром Юнгнером і Томасом Едісоном, але ще довгий час знадобилося, щоб вони стали популярними. Алкалиновыми вони названі тому, що саме так звучить на англійській мові слово «луг».
Особливості конструкції
Так як винайдені алкалінові батареї були пізніше, ніж сольові, то і в продаж вони надійшли пізніше. Перша компанія, яка налагодила їх випуск, стала відома багатьом «Дюраселл». Вона й донині зберігає лідируючу в цій галузі позицію. Досить згадати їх кролика з батарейкою. Ось саме ця «кроляча» батарейка і належить до сімейства лужних.
Основу цієї батарейки, як і у випадку з соляною, становить анод — має вид порошкової маси, яка просякнута електролітом. У цьому гальванічному елементі був застосований діоксид марганцю, який виступає в ролі катода. Електролітом в батарейці є луг.
Принципово робота алкалінових батареї нічим від сольовий не відрізняється, але віддача від неї більш висока. Виконаний з цинку відновник знижує ризики втрати активності металом, якщо станеться сильний струмовий розряд. Крім того, електрод з порошкоподібного цинку дозволяє збільшити процентне відношення активної речовини, якщо порівнювати його з соляними батареями. І завдяки використовуваному електроліту — луги, збільшується ємність, яка перевищує аналогічний показник у сольових аналогів в десять разів.
Плюси і мінуси
Позитивні якості:
- висока енергоємність;
- при середніх навантаженнях показує відмінні робочі результати;
- дуже повільний самостійний розряд;
- при низьких температурах не втрачає працездатності;
- добре загерметизована;
- має тривалий експлуатаційний період — від семи до десяти років.
Негативні якості:
- чималу вагу;
- висока вартість;
- якщо електроліт розрядився, батарея відразу приходить в непридатність.
Що відрізняє лужні від сольових батарейок
Найбільш поширені серед сольових батарейок саме цинкові. В якості електроліту в цьому гальванічному елементі була використана сіль.
Довідка. За показниками ефективності роботи лужні батареї випереджають сольових «конкурентів» у сім разів.
У алкалінових батареї сіль в якості електроліту замінили на луг. Це зробило їх працездатність більш якісної порівняно з сольовим аналогом. При виробництві відмовилися від цинкового корпусу і вирішили використовувати цей метал, але у вигляді порошку. Тому при взаємодії лугу з анодом і катодом стало виділятися набагато більше енергії.
Сольові батареї на основі цинку здатні функціонувати в температурному інтервалі від мінус двадцяти до плюс сімдесяти градусів. Застосовувати їх можна в найрізноманітніших пристроях. Експлуатаційний термін становить два або три роки.
Довідка. В середньому показник потужності сольового елемента живлення становить півтора вольта.
Алкалінові елементи живлення мають більш тривалий експлуатаційний період. Збереження їх без втрати корисних властивостей досягає десяти років. Використання лугу в якості електроліту дозволяє їм зберігати робочі властивості навіть в умовах низьких температур. Розміри їх збігаються з сольовими батареями.
Ще зовсім недавно алкалінові джерела живлення не мали здатності до повторної зарядки, однак останні розробки дозволили отримати її. Тепер їх можна використовувати неодноразово і заряд вони можуть зберігати дуже довгий час. Це зробило їх більш екологічними і дало їм додаткову перевагу.
Даний елемент живлення найбільш повно відповідає постійно зростаючим потребам ринку, потужностні запити якого безперервно зростають.
Як їх відрізнити
Якщо розібрати сольову і алкалиновую батарейку, то розходження між ними відразу кинуться в очі, проте хто дозволить це зробити в магазині? Але як же тоді не помилитися у виборі, якщо зовні вони нічим не відрізняються?
Вихід є. Насамперед, розходженням буде вартість батарейки. Так як виробництво лужних елементів живлення більш затратно, то й коштують вони набагато дорожче. Крім цього, на корпусі алкалинового елемента живлення є напис ALKАLINE, що в перекладі й означає — луг.
