в чем разница щелочных и алкалиновых батареек
Солевые или щелочные батарейки — в чем разница
Человек окружен электроприборами, и многие из них – портативные, питающиеся от первичных или вторичных источников тока. Первые – элементы, в которых протекают необратимые химические реакции. Со временем они утрачивают заряд и их утилизируют. Вторичные – это аккумуляторы, предусматривающие перезарядку. Технологии развиваются, и если раньше широко применялись солевые батарейки, сейчас их начали заменять более емкими алкалиновыми. Каковы их особенности и в чем разница – об этом в статье.
Солевые и щелочные батарейки отличаются своими характеристиками и химическим составом.
Особенности солевых батареек
Рассмотрим конструкцию элемента питания. Солевая батарейка включает в себя цинковый стакан (он же анод), размещенный внутри катод, состоящий из смеси графита и диоксида марганца. Между ними – электролит в виде раствора хлорида аммония (нашатырь). Токосъемником служит угольный стержень, установленный в катоде порошкообразного типа. В верхней части источника тока предусмотрен воздушный карман – в нем накапливаются газы, вырабатываемые в ходе работы. Все эти элементы закрыты в защитном корпусе из металла.
Так как хлорид аммония – соль, то батарейки с такой основой принято называть солевыми. Но правильнее говорить «гальванические элементы».
К слову, в первых разновидностях солевых батареек применялся жидкий электролит. Позднее его начали загущать путем добавления крахмалистых веществ. Таким образом свели к минимуму вероятность вытекания «химии».
Мощность солевых батареек – 1.5 В. Чаще всего встречаются «пальчиковые» и «мизинчиковые» элементы, но распространены и другие типоразмеры: C, D, 6F22. Изделия доступны, мало весят, но характерны небольшой энергоемкостью. Кроме того, солевые гальванические элементы могут окисляться из-за недостаточной герметичности.
Используют соляные батареи для питания устройств с малым потреблением энергии: детских игрушек, тестеров, фонариков, электронных часов, пультов дистанционного управления, «карманных» радиоприемников и т.д.
Преимущества
Достоинств не так много: доступность и малый вес. «Отдых» продлевает их срок эксплуатации. Если потрясти элемент, постучать об руку, он способен еще немного прослужить, так как разравниваются комки электролита.
Многие ошибочно полагают, что они нетоксичны и не требуют утилизации. Это не так – их утилизируют так же, как и щелочные батареи.
Недостатки
Отрицательные качества такие:
Как видно, соляные батарейки сложно назвать идеальными, и все же, их применяют и в наши дни, так как стоят они в разы дешевле алкалиновых (щелочных).
Особенности алкалиновых батареек
Их еще называют щелочными. Конструкция аналогична солевым, но отличие – расположение компонентов.
Анод в них – порошок цинка, который пропитан щелочным электролитом. Находится он внутри корпуса. Анодным токосъемником служит латунный стержень – он же передает напряжение на «минусовой» вывод в виде стальной тарелки. «Плюсовой» вывод – металлический стакан, с которым контактирует катодная паста. Последняя – смесь диоксида марганца с графитом. Посреди катодной и анодной пастами расположен разделитель – сепаратор, также пропитанный щелочной «химией».
«Плюсовой» вывод отделен от стакана диэлектрической подставкой. Последняя имеет вид диафрагмы, и способна прогибаться, когда внутри батарейки выделяются газы. Она же уберегает элемент от возможного взрыва – при превышении давления диафрагма рвется, а источник тока разгерметизируется. Непосредственно стакан со всех боков закрыт оболочкой – это необходимо для защиты от замыкания элементов в одной кассете.
Одно время цинковый порошок обрабатывали ртутью, чтобы гальванический элемент дольше служил. Но ртуть – опасный в быту элемент, и от такой практики отказались. И все же, алкалиновые батарейки также требуют утилизации.
Используют алкалиновые источники для питания: мощных фонариков, музыкальных плееров, фотооборудования и других устройств с большим потреблением энергии.
Преимущества
Положительные качества алкалиновых изделий:
Недостатки
Щелочные батареи, во-первых, тяжелые, во-вторых – дороже солевых, в-третьих – не предполагают «реанимации».
Разница между элементами питания
Отличаться изделия будут сразу по нескольким моментам: примененной «химии», мощностным характеристикам и условиям хранения. Часто их путают, так как есть немало сходств:
Покупая элементы питания, обычно смотрят на цену и качество. Солевые дешевле и, по сути, на этом достоинства заканчиваются.
Как отличить – по составу электролита. Исходя из названия это: солевой раствор или щелочь. Алкалиновые более производительные, их КПД в разы больше, а срок службы – в 5 раз. Что это дает – электронное устройство дольше проработает без замены источников питания, и это удобно.
Что до энергоемкости, опять же, выигрывают алкалиновые. Но важно при покупке уточнить дату выпуска (можно узнать из маркировки). Солевые батарейки, выпущенные давно, лучше не брать, так как прослужат они недолго.
Какие батарейки лучше
Алкалиновые или солевые батарейки лучше – этим интересуются люди, подыскивающие источник тока для того или иного прибора. Если коротко, первенство за алкалиновыми, но многое зависит от того, что ими будет запитываться.
Для простых электронных часов, пультов, детских игрушек, достаточно будет и солевых элементов. Они дешевые, а устройства потребляют мало тока, и один элемент запросто прослужит месяцы, а то и годы.
Щелочными батареями запитывают энергоемкие устройства, которые требуют повышенных токов. Например, если вставить солевой гальванический элемент даже в простую «мыльницу», скорее всего последняя даже не включится. По причине высокого внутреннего сопротивления батарейка не способна дать большой ток, и выходом будет – установка алкалиновой.
Если коротко: солевые – для устройств с малым потреблением тока, щелочные – для мощных приборов (колонок, фонариков, игрушек с сервоприводом, фото- и видеокамер и пр.).
График работы солевой и алкалиновой батареек.
Батарейки сегодня широко применяются, но и технологии на месте не стоят. Вполне вероятно, что со временем соляные и алкалиновые элементы будут заменены аккумуляторами, способными держать большой заряд и предполагающие подзарядку.
Разница между алкалиновыми батарейками и щелочными
Батарейки питают различные бытовые устройства, которые работают автономно от электросети: будильники, пульты, фонарики, игрушки, кухонные весы и т. д. Ежедневно во всём мире их продают несколько миллионов. Действие электрического тока в них может отличаться — данный фактор зависит от состава батарейки.
Самыми популярными среди всех являются алкалиновые. Они отличаются продолжительным сроком службы. Например, солевые разряжаются намного быстрее. Сегодня мы расскажем именно об алкалиновых элементах питания и разберём, чем они отличаются от щелочных.
Что такое алкалиновые батарейки
В алкалиновых батарейках в качестве катода применяется диоксид марганца, для анода применяется цинковый порошок, а электролит – раствор гидроксида калия. Благодаря такому составу их срок службы намного больше, чем у солевых аналогов. Некоторые могут путать солевые и алкалиновые батарейки или считать, что это одно и то же.
Важно отметить, что алкалиновые элементы питания можно даже заряжать. Это позволит продлить их жизнь и сэкономить бюджет (пусть и незначительно). Однако к этому делу необходимо подходить с максимальной ответственностью. Ведь в процессе зарядки могут возникнуть различные проблемы:
Поэтому реанимировать можно лишь перезаряжаемые батарейки. При этом строго запрещено стучать по корпусу или делать на нём надрезы. Также нельзя разбирать элемент. Эти простые правила помогут сберечь не только элемент питания, но и ваше здоровье.
Для зарядки необходимо взять зарядное устройство с показателем тока 9–12 вольт. Также помните про провода, которые нужно собрать в особую схему. Не забудьте про мультиметр, при помощи которого будет проверяться напряжение. Также не будет лишним и термометр для измерения температуры, который позволит контролировать процесс.
При достижении 50 градусов зарядное устройство нужно отключить от сети. После этого батарейка должна остыть минуту и её можно повторно заряжать. Всего такая процедура займёт 5–10 минут.
Если же говорить о брендах, то, конечно же, — «впереди планеты всей знаменитый Duracell». Их продукция отличается продолжительным сроком службы (как заявляет производитель, работают в 10 раз дольше, чем дешёвые аналоги). Однако у такого элемента питания есть один существенный недостаток – высокая цена. Позволить себе такую покупку может не каждый, ведь стоимость одной — 70–120 рублей.
Если же говорить об отечественных алкалиновых батарейках высокого качества, то неплохо проявили себя элементы питания под названием «Космос». Многочисленные тесты показали, что изделие данного бренда лучше всего проявляет себя в условиях интенсивной эксплуатации. Также источники питания «Космос» медленно разряжаются, держат заряд при минусовых температурах, обладают неплохой производительностью.
Алкалиновые и щелочные батарейки — есть ли разница
Щелочные батарейки имеют второе название – алкалиновые. Название пришло из английского языка, в котором слово «щёлочь» звучит как alkaline. Данное название и определяет тип электролита, который входит в состав. Иностранные производители пишут на оболочке соответствующую надпись, естественно, на английском языке. То есть, по сути, это одна и та же батарейка, только имеет два названия.
Разновидности щелочных батареек
Такие источники питания бывают различных размеров, поэтому для тех или иных устройств необходимо подобрать правильный размер. Прежде всего их отличают по типу корпуса. Давайте подробно рассмотрим каждый из них.
«Мизинчиковые»
Типовой размер ААА. Представляют собой небольшой цилиндр с диаметром около 1 сантиметра. Длина составляет 4,45 сантиметра, а вес — 14 грамм. Применяют такой элемент питания в пультах дистанционного управления, небольших фонариках, детских игрушках и т. д.
«Пальчиковые»
Размер АА. Самый распространённый вариант батареек. Их популярность обусловлена тем, что под такой размер «заточена» большая часть техники: будильники, настенные часы, радиоприёмники, фонари и т. д. Напряжение изделия составляет около 1,5 В.
«Крона»
Напряжение элемента питания — 9 вольт. Его основные плюсы:
Используют его в пультах, игрушках, будильниках и электроизмерительных приборах.
«Бочонок»
Такие источники питания отличаются большим напряжением. Несколько «бочонков» позволят обеспечить электроэнергией различные электроприборы, например, радиоприёмник, музыкальный проигрыватель, фонари с высоким уровнем яркости.
Среди преимуществ алкалиновых батареек стоит выделить:
Среди недостатков можно упомянуть относительно большой вес и высокую стоимость, которая обусловлена продолжительным сроком службы.
Солевые, литиевые или алкалиновые (щелочные) — какие батарейки выбрать в 2021 году
Наверное, каждому доводится иметь дело с гальваническими элементами, создающими электрический ток благодаря химической реакции, или, попросту, батарейками. Большинство из нас знают, что они бывают различных форм и размеров, делясь по химическому составу на солевые, алкалиновые и щелочные. Но в чем принципиальное различие батареек и чем нам помогут эти знания? Попробуем разобраться.
Литиевые, солевые или алкалиновые — разбираемся в свойствах батареек, чтобы понять, какие из них лучше
Батарейка – первичный источник тока, имеющий определенный тип электрохимической системы. Разделяют их по виду металла и электролита, используемых в гальваническом элементе. Именно особенности конкретной системы и определяют сферу применения, достоинства и недостатки батарейки.
На самом деле, видов батареек очень много: солевые, алкалиновые, ртутные, серебряные, воздушно-цинковые, литиевые и пр. Самыми распространенными являются солевые, литиевые и алкалиновые.
Их особенности мы и рассмотрим:
Их можно использовать в различных типах электроприборов: от карманного фонарика до небольшого радиоприемника.
Но для устройств с сильными импульсами или с долговременной нагрузкой они не годятся: быстро разряжаются, не выдерживают низких температур и могут потечь. По международной маркировке они обозначаются буквой R.
Батарейки бывают разные. Солевые, литиевые, алкалиновые…. А какие выбрать? Зависит от того, где именно вы собираетесь использовать этот источник питания
Их главное преимущество – малое внутреннее сопротивление, что позволяет батарейкам работать в несколько раз дольше и не саморазряжаться при хранении.
Используют литиевые элементы питания повсеместно, в самых различных электроприборах. Единственный недостаток этих батареек – высокая цена. По международной маркировке их обозначают буквами CR.
Выбирая батарейки, следует ориентироваться не на бренд, а на их тип
Уже по описанию понятно, что по энергоемкости и сроку службы литиевые батарейки значительно превосходят солевые и алкалиновые. Может быть это как раз тот случай, когда заплатить больше все-таки стоит.
Сравнительная таблица достоинств и недостатков солевых, щелочных и литиевых батареек
электрические характеристики, соответствующие самым распространенным требованиям.
саморазрядка и высыхание электролита;
малый срок хранения – до 2х лет;
чувствительность к низким температурам;
окисление оболочки и частые протекания.
при хранении снижение емкости за год не превышает 10%;
срок службы – до 7 лет;
хорошая герметизация и отсутствие протеканий;
работают при любых температурах;
при высоком разряде сохраняют низкое значение полного сопротивления.
цена выше, чем у солевых.
показывают стабильное напряжение при высоких разрядах;
срок службы – до 12 лет.
при коротком замыкании существует опасность возгорания;
Так что же все-таки лучше?
Самое большое достоинство солевых батареек в глазах потребителя – их низкая стоимость. К сожалению, оно же и последнее. Хотя электрические характеристики и отвечают довольно широкому спектру бытовых приборов, малая энергоемкость делает эти батарейки недолговечными.
Использовать их можно только в устройствах с невысоким энергопотреблением: дистанционных пультах, термометрах, настенных часах, детских игрушках, напольных весах и пр. Более серьезную технику они «не потянут», к тому же они совершенно не способны работать на морозе.
Еще один минус солевой батарейки – способность к разгерметизации.
Электролит вытекает, а это небезопасно как для приборов, так и для человека. Именно эта особенность заставила многих производителей отказаться от выпуска солевых элементов питания и сегодня их найти не так просто.
Щелочные или алкалиновые батарейки по своим показателям намного превосходят солевые. Они способы работать в несколько раз дольше и при более интенсивных нагрузках. Щелочные батарейки обладают большей емкостью, хорошо работают при импульсных нагрузках, оставаясь нечувствительными к низким температурам.
Еще одно преимущество алкалиновых элементов питания – отсутствие саморазряда. Они могут храниться до 7-10 лет и при этом практически не разряжаются. Используют щелочные батарейки в современных энергозатратных приборах малого и среднего размера: цифровых фотокамерах, плеерах, автомобильных пультах, часах, калькуляторах и пр.
Кроме того, они отличаются хорошей герметичностью и высоким уровнем безопасности. Самые известные производители алкалиновых батареек – бренды Panasonic, GP и Duracell.
Это делает литиевые батарейки незаменимыми в приборах, призванных обеспечить выживание в трудных условиях: фонариках, рациях, аварийных маячках. Кроме этого, их можно использовать в фото и видео технике, медицинских приборах, компьютерах, в военном и космическом оборудовании.
Одна батарейка может бесперебойно работать около 12 лет.
Если в первые годы номинальное напряжение литиевых батареек не позволяло им стать взаимозаменяемыми с другими типами элементов питания, то сегодня выпускаются элементы с напряжением 1,5 В. Несмотря на это, использовать литиевые батарейки рекомендуется в приборах с высоким энергопотреблением.
К недостаткам этих элементов питания можно отнести их стоимость и возможность возгорания при неправильной эксплуатации. Но благодаря тому, что объемы производства литиевых батареек постоянно нарастают, их ценовой разрыв со щелочными постепенно сокращается.
Алкалиновые батарейки — емкие. Литиевые тоже, да еще и долгоиграющие. Зато солевые самые бюджетные. Каждый вариант имеет свои плюсы и минусы
Приобретая батарейки, стоит ориентироваться не только на их электрохимические показатели и ценовую категорию, но и на дату выпуска. Помните, элемент питания, больше года хранившийся на магазинной полке, по уровню заряда окажется слабее своего «свеженького» собрата. Поэтому обязательно обращайте внимание и на этот показатель.
Алкалиновые батарейки: технические характеристики, виды, область применения и отличие от солевых батареек
Аккумуляторы и батарейки питают бытовые устройства, которые работают автономно от электрической сети: пульты управления, фонарики, кухонные весы, часы или детские игрушки. Действие электрического тока отличается для разных электролитов в их составе. Долгим сроком службы и надежностью отличаются щелочные или алкалиновые батарейки, тогда как солевые элементы питания разряжаются быстрее.
История развития
Предок современных батареек — вольтов столб — был изобретен в начале 19 в. итальянским ученым Алессандро Вольта. В составе первого в мире автономного источника питания поочередно соединялись медные и цинковые пластинки — гальванические элементы. Электрический ток возникал из-за химического взаимодействия металла с солевым раствором.
Современные устройства отличаются меньшими размерами и улучшенной производительностью, но имеют такой же принцип действия.
Массовое производство электрических элементов питания началось в середине 19 в. во Франции инженерами Жоржем Лекланше и Эрнестом Барбье. Тогда их применяли в оборудовании телеграфных сетей и железных дорог.
Первый источник тока в промышленных батареях — марганцево-цинковый с солевым раствором — был разработан Лекланше. Позднее в производстве стали пользоваться другими первичными элементами анода и катода, экспериментировать с составом электролита, чтобы уменьшить размеры корпуса, но увеличить удельную емкость и срок службы батареек.
Щелочной раствор для химического взаимодействия анода и катода впервые использовали в 20 в. Томас Эдисон и Вальдемар Джангнер, но работали изобретатели независимо друг от друга. В 1950 г. канадский инженер Льюис Урри применил щелочь для марганцево-цинковых батареек, а уже через 10 лет запатентовал эту разработку.
Щелочные и алкалиновые батарейки — отличия
Щелочные батарейки также называются алкалиновыми. Название происходит от английского слова «alkaline», которое переводится как «щелочь» и определяет тип электролита в составе устройств питания. На оболочках батареек иностранного производства есть соответствующая надпись на английском языке.
Отличие щелочных батареек от солевых
Чем отличаются солевые и щелочные элементы питания:
Состав батарейки
Состав щелочных аккумуляторов идентичен с солевыми аналогами. Характеристики устройства повышаются за счет разницы в проводящем ток растворе и измененной конструкции.
Из каких химических компонентов состоят алкалиновые аккумуляторы:
Как устроен элемент питания
Составные части элементов питания на щелочной основе расположены в обратном порядке в сравнении с конструкцией солевых АКБ.
Компоненты алкалиновых батареек:
При нарушении условий эксплуатации концентрация газов в оболочке возрастает, конструкция разгерметизируется и электролит вытекает. Чтобы увеличить срок годности алкалиновых батареек, в раствор щелочи добавляются загустители, а порошок цинка дополнительно ингибируется против коррозии.
Классификация алкалиновых батареек
Маркировка щелочных аккумуляторов отличается у производителей из разных стран, поэтому устройства классифицируют по нескольким параметрам.
По внешней оболочке различаются:
Алкалиновые батарейки имеют на корпусе маркировку: L, LR, Alkaline Battery.
Характеристики щелочных элементов питания
Производители АКБ на основе щелочных растворов указывают следующие характеристики устройств:
Параметры напряжения и мощности необходимо учитывать при выборе батареек для работы с токами высоких разрядов. Наибольшая производительность отмечается при чередовании повышенных нагрузок и продолжительного бездействия устройств.
Где используются щелочные батарейки
Хорошая производительность и широкий выбор технических параметров сохраняют востребованность этих элементов у потребителей.
Какие приборы питаются от алкалиновых батареек:
Преимущества и недостатки батареек на щелочной основе
Щелочные аккумуляторы обладают следующими положительными сторонами:
Можно ли заряжать алкалиновые батарейки?
Перезаряжаемые алкалиновые устройства выпускаются не всеми производителями. На коробке и корпусе элементов есть отметка RAM (Rechargeable Alkaline Manganese Battery, т. е. перезаряжаемая щелочная марганцевая батарея).
Стоят полуторавольтовые аккумуляторные батареи дороже, но быстро окупаются. Важно отметить, что их емкость рассчитана на 20-25 подзарядок, затем устройство изнашивается и отправляется на утилизацию.
Обычные батарейки на щелочной основе являются одноразовыми и не предусматривают повторного использования. Восстановить емкость элемента способами, придуманными для солевых батареек, не получится, и применять их небезопасно.
Аналоги щелочных батареек и их цена
Наряду с элементами питания на основе щелочных растворов используются сухие (солевые угольно-цинковые или хлорид цинковые), ртутные, серебряные, литиевые источники энергии.
Отличительные черты этих устройств:
Полезные рекомендации
За 12 месяцев хранения щелочная батарейка теряет 10-15% заряда, поэтому рекомендуется использовать устройство сразу после покупки, не выбирать товары с истекающим сроком годности.
Забытые в слоте питания батарейки часто протекают из-за усиливающейся при саморазряде химической реакции. Это чревато порчей техники, поэтому из неиспользуемых пультов, игрушек или других приборов элементы лучше вынимать.
Не рекомендуется пытаться зарядить любые элементы питания, кроме аккумуляторных батарей, которые имеют соответствующую отметку. Для перезарядки используются специальные приборы, другие способы небезопасны и не гарантируют результата.
Утилизацией использованных батареек занимаются компании по переработке токсичных отходов. В крупных российских городах обязательно есть по несколько пунктов приема.
Выбрать форму, размер и емкость устройства поможет инструкция по эксплуатации техники. Выбор производителя остается за покупателем, однако на рынке востребованы товары мировых брендов (Philips, Toshiba, Sony, Duracell, Panasonic и др.).