Алкалиновые батарейки и щелочные разница что лучше
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.
Алкалиновые батарейки — что это такое
Щелочные аккумуляторы называют также алкалиновыми. В их составе присутствует марганец и цинк, но в качестве электролита используется гидроксид калия. В зависимости от типа и размера различают пальчиковые и мизинчиковые щелочные батарейки. Их можно найти по маркировке LR. Предназначены алкалиновые АКБ для техники со средним и высоким энергопотреблением: фонарей, плееров, фотоаппаратов, диктофонов и т.д.
Алкалиновые батарейки предназначены для техники со средним и высоким энергопотреблением.
Что такое алкалиновый АКБ
Щелочные или алкалайн аккумуляторы стали доступны позже остальных типов батарей, но среди пользователей они имеют большую популярность. Главным их плюсом является срок службы в течение многих лет и простые условия хранения. Даже при низких температурах они способны сохранять свои характеристики.
Технические параметры и конструкция батарейки предусматривает емкость, превышающую объем солевых АКБ в 3-5 раз. Напряжение при разрядке снижается медленнее, за счет чего увеличивается срок службы. Выход из строя техники и самой батареи предотвращает полностью герметичный корпус. При правильной эксплуатации алкалиновые АКБ работают в течение 5-7 лет.
Состав
Конструкция алкалиновых батареек идентична солевым элементам питания. Параметры различаются из-за разного выходного тока электролита.
Так, щелочные аккумуляторы состоят из:
Особенности устройства
Щелочные элементы питания способны выдерживать высокие нагрузки, не подвержены протечкам и не перегреваются. Для повышения токоотдачи в состав добавляют висмут и алюминий, которые препятствуют агломерату. За счет изоляции электродов щелочные аккумуляторные батареи безопасны при эксплуатации. Для отвода газов предусмотрена специальная камера и мембрана внутри корпуса.
Разновидности
Самыми популярными видами алкалиновых элементов питания являются никель-металлогидридные и никель-кадмиевые АКБ. Их особенность заключается в низком сопротивлении источника, поэтому даже при нагрузках исключен перегрев и выход из строя. Корпус становится теплым только при полном заряде. Никель-металлогидридные аккумуляторы отличаются продолжительной эксплуатацией (до 3000 перезарядок) и возможностью быстрой зарядки.
Области применения
Щелочные батареи применяют во многих сферах. Они являются элементом питания для:
Эксплуатация и хранение
При использовании и хранении щелочных элементов питания следует придерживаться несколько рекомендаций. Они позволят продлить срок службы батареи и повысить ее эффективность, сохранив значимый ресурс.
Не допускайте механических повреждений и тепловых воздействий
Внутренние элементы щелочной батареи легко вступают в реакцию с внешней средой при деформации корпуса или перегреве. Ее итогом становится газообразная субстанция, оказывающая сильное давление на внутренние элементы АКБ. Электролит, вытекающий из разрушенного корпуса, способен навредить здоровью человека или подключенному устройству.
Не используйте одновременно новые и старые батарейки разных брендов
Установка одновременно новых и старых элементов питания недопустима, так как тип, производитель и степень изношенности у используемых батареек должны быть одинаковыми. Иначе нагрузка при работе неправильно распределяется – слабый элемент перегружается, что приводит к быстрому израсходованию ресурса.
Помимо этого, технические характеристики батарей будут зависеть от параметров слабейшего элемента питания. Для правильной работы батареек в устройстве нужно покупать и использовать сразу несколько штук в заводской упаковке. Также не желательно ждать полного разряда всего комплекта. Например, при работе радио или плеера можно чередовать батарейки из нескольких пачек для увеличения суммарного срока эксплуатации. Такие перерывы от процесса отдачи энергии позволят аккумуляторам восстановить ресурс электролита.
Следите за полярностью
Держите батарейки подальше от детей
Как и другие, щелочные элементы питания нельзя давать детям. Ребенок можно случайно проглотить батарейку, что вызовет проблемы с ЖКТ, в том числе отравление. При попытке разобрать или повредить корпус АКБ вытечет электролит. Он приводит к ожогам кожи и слизистых оболочек тела. В этом случае необходимо промыть поврежденный участок большим количеством воды и обратиться в медпункт.
Отличия от солевых батареек
Обычные солевые элементы питания были созданы раньше алкалиновых, и продолжительное время считались эффективными. Их основными достоинствами являются невысокая цена и широкая область применения. К недостаткам можно отнести сильный спад эффективности при низких температурах, быстрое снижение изначального ресурса и малый срок простоя без потери емкости.
Щелочные же аккумуляторы начали выпускать позже солевых, но среди пользователей они пользуются большим спросом. Главным плюсом и отличием алкалиновых АКБ от солевых является гораздо более долгая работа. Помимо этого, щелочные варианты хорошо сохраняют ресурс при простое и не теряют эффективности при низких температурах.
Производители алкалиновых АКБ
Самым популярным брендом alkaline источников питания является производитель Duracell, который уже десятки лет ассоциируется с высоким качеством и надежностью. Для улучшения характеристик батарей компания регулярно проводит тесты и исследовательские работы. В целом весь рынок щелочных аккумуляторов не стоит на месте, предлагая новые решения для электротехники средней и высокой мощности.
Алкалиновые или щелочные батарейки – это надежный источник питания для различных устройств. Используют данные элементы в электрокарах, строительной, сельской технике и бытовых приборах. Для сохранения ресурса и продолжительной работы нужно соблюдать правила эксплуатации: не допускать перегрева и не вставлять батарейки из разных комплектов.
Алкалиновые батарейки и их особенности
Алкалиновые батарейки считаются промежуточным по характеристикам и стоимости вариантом между низкопроизводительными, дешевыми солевыми и передовыми, дорогими литиевыми энергоэлементами. Далее рассмотрено, что такое alkaline батарейки, из чего состоят, чем отличаются от других видов.
Отличия щелочных и солевых батареек
Солевые и алкалиновые элементы во многом аналогичны по конструкции. Она в обоих случаях включает 2 электрода и электролит. Различие состоит в типе анода и составе электролита.
Конструктивные отличия определяют существенную разницу в характеристиках. Эксплуатационный срок алкалиновых элементов в 2-3 раза выше в сравнении с солевыми батарейками. К тому же ввиду меньшего внутреннего сопротивления щелочные батарейки применимы в качестве силовых энергоэлементов. С ростом нагрузки их удельная емкость возрастает. Солевые батарейки уступают по этому показателю в 2-10 раз. В холоде щелочные батарейки более стабильны, чем солевые. Риск утраты герметичности корпуса понижен. Названные преимущества обуславливают большую стоимость в сравнении с солевыми батарейками.
При этом щелочные и солевые элементы идентичны по принципу функционирования. К тому же совпадает диапазон напряжения (1,5-12 В). Поэтому они подходят для одних устройств. Оба типа относят к категории марганцево-цинковых энергоэлементов. Они встречаются в аналогичных форм факторах.
Классификация
Классификация щелочных энергоэлементов основана на форм факторе.
Возможности зарядки
Встречаются щелочные аккумуляторы, предусматривающие пополнение энергии. Однако такие элементы рассчитаны на небольшое число зарядок (20-25). Одноразовые щелочные и алкалиновые устройства не предполагают восстановления энергии. Для них не подходят народные способы, используемые для солевых вариантов.
Особенности алкалиновых батареек
Анод щелочных батареек представлен пропитанным гидроокисью калия цинковым порошком. Он наполняет полость между стенкой корпуса и центральной емкостью. Заряд с него снимается латунным стержнем из отрицательного полюса в виде тарелки. В качестве катода используется смесь марганцевой двуокиси, сажи и графита, заполняющая центральную емкость. Катод и анод разделяет пропитанный электролитом сепаратор. Электролит представлен щелочным раствором (обычно гидроксидом калия, реже – натрия и лития). Выполненный из никеля корпус включает положительный вывод и покрыт оболочкой, предотвращающей короткое замыкание. В стенке корпуса находится газовый отсек. В нем скапливаются газы, выделяющиеся при разряде. Их количество меньше, чем у солевых аналогов, поэтому меньше и отсек. Для предотвращения взрыва при повышении давления алкалиновые или щелочные устройства оснащены разрушаемой мембраной, выпускающей электролит.
Отличия солевых батареек от алкалиновых
Ввиду малой стоимости соли солевые элементы – самый дешевый вид. К тому же она не токсична, поэтому, в отличие от алкалиновых, не требуются особые методы утилизации. Однако солевые батарейки характеризуются малыми емкостью и токоотдачей. Существует 2 типа элементов этой категории по составу: угольные и хлорид-цинковые. Это определяет отличия в характеристиках. Для первых емкость составляет 400-900 мАч, для вторых – 1000-1500 мАч. По КПД и эксплуатационному сроку солевые элементы уступают алкалиновым в несколько раз. Последнее обусловлено меньшей емкостью. Поэтому какие батарейки лучше солевые или щелочные – определяют в зависимости от назначения. Солевых достаточно для устройств малого энергопотребления. Однако к настоящему времени они в значительной степени вытеснены алкалиновыми. Их стоимость хотя и выше, но вполне приемлема. А существенная разница в параметрах компенсирует это.
Отдельно отмечают заряжаемые варианты солевых элементов. Они также встречаются в двух видах состава. Никель-металлгидридные аккумуляторы по емкости соответствуют угольным батарейкам (1000-1500 мАч). Никель-кадмиевые варианты более совершенны. При близкой к алкалиновым энергоэлементам емкости (1300-2900 мАч) они выгодно отличаются возможностью восполнения энергии.
Разница между щелочными и литиевыми батарейками
Рекомендации
При приобретении следует выбирать новые элементы и использовать элемент сразу же. Это объясняется саморазрядом, составляющим 10-15% в год. Процесс усиливается при оставлении в устройстве без использования. Это может повлечь протекание электролита.
Не рекомендуется постоянно использовать щелочные элементы в условиях низких температур. Это ведет к ускоренному износу и сокращению емкости.
Алкалиновые элементы, кроме аккумуляторов, не предусматривают восполнение энергии. Для последних следует использовать специализированные зарядные устройства.
Ввиду токсичности отработанные устройства следует утилизировать в пунктах приема.
Узнать, батарейки какого типа подходят для конкретного прибора (пальчиковые, бочонки и т. д.), можно из инструкции.
Видео про алкалиновые батарейки
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.).