Алкалиновые или солевые: особенности батареек

• Главная
• Статьи
• Сравниваем солевые и алкалиновые батарейки

На сегодняшний день наиболее популярными элементами питания являются батареи с солевым и щелочным электролитом. Для того чтобы не ошибиться, выбирая аккумулятор или батарею, необходимо учитывать не только устройство, на котором вы собираетесь их использовать, но и основные характеристики элемента питания, которые зависят от его типа.

Солевые батарейки: особенности, устройство

Солевая батарейка долгое время считалась одним из наиболее востребованных элементов питания и это несмотря на практически не изменившийся с момента появления внешний вид и устройство. Сложно представить, но солевая батарейка практически 150 лет была лидером рынка электротоваров вплоть до недавнего времени. Идеальное сочетание качественных характеристик и умеренной цены позволяло уверенно удерживать пальму первенства.

Устройство элемента чрезвычайно простое. В основе – анод – цинковый порошок, пропитывающий активное вещество батарейки – марганцевый диоксид, цинковый катод со специальными добавками (для замедления коррозионного процесса в цинке) и непосредственно электролит, представленный хлоридом аммония. Именно благодаря последнему солевая батарейка получила свое название, ведь электролит, содержащийся в ней, по сути, соль.

Между электродами солевого элемента питания расположен сепаратор – прокладка, изолирующая реагент друг от друга и предотвращающая их смешивание между собой. Но при этом она пропускает через себя электролит. В результате чего между анодом, катодом и непосредственно амониевым хлоридом возникает реакция, приводящая к выделению электрического тока. Последний попадает на расположенные внутри элементы питания, а от них – на электроды, передающие конечный заряд электронному устройству, в котором находится солевая батарейка.

Достоинства

• Невысокая стоимость (что обусловлено незначительными материалозатратами, простым процессом производства);

• Простота и комфорт эксплуатации;

• Практически универсальные параметры (характеристики батареек позволяют применять их в большинстве областей).

Недостатки

• Ощутимое снижение емкости элемента питания при повышении разрядного тока до уровня, необходимого современным электронным устройствам;

• Снижение качественных характеристик в условиях низких температур;

• Незначительный срок хранения (не более 2 лет);

• Существенное снижение напряжения в процессе разряда;

• Окисление оболочки из-за недостаточной герметичности.

НА ЗАМЕТКУ. Солевые батарейки можно использовать практически на 100%. Казалось бы, в ситуации, когда заряда практически не осталось и элемент питания «выдохся», можно ненадолго продлить его жизнеспособность. Для этого необходимо вытащить его из электроприбора и немного постучать по корпусу. Так можно выровнять комки электролита: это позволит элементу питания проработать еще некоторое время.

Алкалиновые батарейки: особенности, устройство

Щелочные (алкалиновые) батарейки начали производить значительно позже солевых и первой компанией, представший продукт мировому рынку электроники, стала Duracell, которая и сегодня остается одним из лидеров в своей нише.

В основе алкалиновой (щелочной) батарейки, как и солевой, анод или восстановитель – порошкообразная масса, пропитанная электролитом, катод, представленный диоксидом марганца, и электролит. В роли последнего выступает калиевый гидроксид, то есть щелочь, откуда и появилось название элемента питания. Алкалиновыми же щелочные батарейки называются только потому, что щелочь в переводе с английского звучит как «alkaline».

Принцип действия алкалиновых батареек аналогичен солевым: анод и катод при воздействии на них электролита вырабатывают ток, передаваемый на расположенные внутри элемента питания токоотводы. При этом в целом эффективность работы продукта гораздо выше, нежели у рассмотренного выше аналога. Во-первых, благодаря цинковому восстановителю снижается вероятность перехода металла в неактивное состояние под воздействием большого тока разряда.

Во-вторых, цинковый электрод в виде порошка обеспечивает увеличенный процент используемого активного материала в сравнении с солевым аналогом. В-третьих, постоянный разряд повышенным током не так страшен алкалиновым элементам питания: благодаря щелочному электролиту обеспечивается значительная емкость изделия (в 7-10 раз выше, нежели в солевых аналогах).

Достоинства

• Значительные показатели емкости;

• Высокая работоспособность при средних нагрузках;

• Медленный саморазряд;

• Сохранение качественных характеристик в условиях низких температур;

• Качественная герметизация;

• Значительный срок хранения – до 7 лет (в некоторых случаях – до 10).

Недостатки

• Значительный вес;

• Значительная цена;

• Мгновенный выход из строя при разряде электролита.

НА ЗАМЕТКУ. Поскольку рассматриваемый продукт отличается далеко не дешевой ценой и большой мощностью, уместней всего использовать его в подходящих случаях. Алкалиновые батарейки незаменимы при необходимости использования среднего и высокого потребления тока, например, в фотокамерах, мощных фонарях, диктофонах и пр.

Сравнительный анализ

Итак, после тщательного изучения особенностей обоих продуктов не лишним будет упомянуть их идентичные черты:

• Одинаковый размер (стандартный для всех батареек);

• Возможность применения для одних и тех же устройств (при этом солевой элемент выйдет из строя быстрее);

• Идентичное напряжение;

• Невозможность подзаряда (иначе это приводит к взрыву элемента);

• Необходимость грамотной утилизации после окончания процесса эксплуатации (на сегодняшний день большинство стран уделяют этому вопросу значительное внимание, создавая специальные пункты приема, откуда батарейки поступают на заводы по утилизации изделий для их вторичного применения).

А теперь кратно об основных различиях. Наши эксперты провели сравнение и занесли результаты в таблицу.

	Солевые	Алкалиновые
Емкость	550 — 1500 mAh	1000 — 2980 mAh
Работа при минусовых температурах	Невозможна	Возможна
Срок службы	2 года	7-10 лет
Герметизация	Недостаточная	Надежная

---

Что такое солевые батарейки

Под солевыми батарейками понимаются элементы питания, относящиеся к «сухому» типу и содержащие соляной раствор в качестве электролита. Ещё не так давно данный тип батареек можно было назвать мировым лидером по соотношению качества и цены, однако со временем технологии шагнули вперёд и ситуация изменилась.

Справка. Солевые батарейки были изобретены в 1865 году.

В составе классического солевого элемента питания можно найти три основных компонента: катод, анод и электролит. Первые два служат для образования тока между собой, а третий обеспечивает течение реакции, которая и приводит к возникновению напряжения. Катодом в таком элементе питания служит его оболочка, выполняемая из цинка, а в качестве анода используется диоксид марганца, тщательно пропитанный цинковым порошком.

Справка. Из-за «пропитки» анода цинковым порошком солевые батарейки иногда называют «угольно-цинковыми».

В прототипах современных батареек в качестве электролита использовалось небольшое количество загущенного крахмалом хлористого аммония (сейчас его можно встретить в составе некоторых пищевых продуктов под индексом Е510). На хлористый цинк его заменили несколько позже, а некоторые производители даже добавляли к цинку так называемую кальциевую соль.

Как мы уже отмечали, в процессе окислительно-восстановительной реакции, запускаемой при взаимодействии трёх компонентов, возникает электрический ток. Этот ток собирается при помощи токоснимателей устройства, затем направляется на электроды и только потом поступает на устройство-потребитель.

Справка. Чем быстрее протекает окислительно-восстановительная реакция внутри батарейки, тем на меньший срок её может хватить.

Небольшой вес и довольно низкая стоимость – вот два основных «козыря», которыми могут похвастать солевые элементы питания. К слову, если не «заставлять» их работать постоянно, а время от времени давать им «отлежаться», срок службы каждого отдельного элемента в значительной степени увеличится. Если речь идёт о приборе, который должен работать постоянно, можно приобрести два комплекта батареек и менять их по очереди через некоторое время.

Не лишены «солевые» и недостатков. К ним можно отнести небольшой срок хранения (до 3 лет), саморазряд, нестабильность работы в критических температурных условиях, иногда окисление оболочки и протекание. Кроме того, среднюю ёмкость около 0,8 А/ч нельзя назвать огромной. Впрочем, для ПДУ, небольшого фонарика или радиоприёмника этого чаще всего достаточно.

Срок годности

Срок годности солевых батареек, считается продолжительность работы при однократном использовании, они зависят от мощности устройства использующего элементы питания.

Читайте также

Механический или электронный газовый счетчик — что лучше при использовании в быту
Вопрос экономии потребления ресурсов решают приборы учета. Установка счетчика необходима для определения размера…

АА (пальчиковые) и AAA (мизинчиковые) применяют в фонариках, цифровых камерах. Электроприборы потребляет определенное количество энергии (ватт-часы), которое производитель указывает в руководстве по эксплуатации. Иначе сложно, если не невозможно, ответить на вопрос о сроке эксплуатации элемента питания в общем.

Пример срока годности: комплект на 9 В частично задействовали сразу, а несколько штук убрали на «полку» для дальнейшего использования. Определенное количество времени элементы питания должны держать заряд пока хранятся. Кроме того, годность зависит от влажности и температуры: сырость и высокая температура быстрее разрушают внутренние компоненты.

Щелочная – надежна и имеет годность от 5 до максимум 7 лет. Примерно в это время химические вещества застаиваются и больше не вызывают реакции для питания.

Существует различные типы кислотных батареек, одни работают лучше, но и хранятся ниже, обычно около 2 лет на полке. Время службы зависит от устройства, емкость у элементов питания разная. Производитель обязан указать число выпуска, чтобы их вовремя утилизировать. Вредные химикаты при разрушении могут выйти на поверхность и покрыть элемент питания влажным или белым налетом.

ТОП-10 водяных счетчиков: какие лучше ставить в квартире, как выбрать, отзывы

Какой счётчик электроэнергии лучше – однотарифный или двухтарифный: в чем разница, какой выгоднее можно прочитать здесь

Какие батарейки лучше

Разница между солевыми и алкалиновыми батарейками очевидна, но не существенна. Общее мнение, что алкалиновая имеет небольшое преимущество по сравнению с солевой. Однако и последние надежны, дешевы и эквивалентны по энергоемкости.

Преимущества алкалиновой батарейки:

• Большая емкость.
• Отлично функционируют при средних нагрузках.
• Могут работать при низких температурах.
• Низкий показатель саморазряда.
• Срок хранения до 7 лет.

Преимущества солевой:

• Минимальный вес.
• Дешевые в продаже.
• Возможно продлить срок службы если дать батарейке «отдохнуть».

Интересный факт! Средняя емкость батареи около 1,5 вольта, но солевые в 5-7 раз слабее, соответственно алкалиновые считаются лучше. У электронных устройств с надписью «используйте щелочные батареи», как правило, требуется быстрое, сильнотоковое потребление энергии, например, вспышка на камере, где требуется быстрая перезарядка. Для часов или пульта на телевизоре этого не потребуется, поэтому нет смысла платить больше.

Особенности алкалиновых батареек

К созданию такого элемента питания приложил руку сам Томас Эдисон, а также талантливый американский учёный Вольдемар Юнгнер. Эти два светлых ума ещё в начале XX века сконструировали первое устройство, используемое для автономной передачи тока и имеющее в составе щёлочь. К слову, «щёлочь» на английском языке звучит как «alkaline», что ясно даёт понять, откуда у «алкалинок» такое название.

Стоит отметить, что большой структурной разницы между щелочными (алкалиновыми) и солевыми батарейками нет, поскольку первые так же имеют электроды и электролит, благодаря которым и осуществляется реакция с выделением электрического тока. Для того чтобы устройство не взорвалось от неконтролируемо протекающей реакции, в конструкции предусмотрена так называемая предохранительная мембрана, а также газовая камера, служащая для хранения газов, возникающих при разряде.

Справка. Преимуществ у данного типа батареек очень много. К ним относят большой показатель ёмкости, долгий (до 7 лет) срок службы, неспособность к саморазряду, надёжную герметизацию корпуса, высокую удельную ёмкость, стабильную работу в условиях постоянного разряжения, а также устойчивость к перепадам температур.

Не обошлось и без недостатков. Эксперты относят к таковым большую массу щелочных элементов питания и цену на них. Кроме того, их, после выхода из строя, невозможно перезарядить при помощи специального прибора и использовать ещё раз: приказавшая долго жить батарейка восстановлению уже не подлежит.

Самыми крупными производителями щелочных батареек считаются фирмы Energizer, Duracell и Sony. Сфера применения их продукции достаточно широка: от диктофонов, фотокамер и аудиоплееров до ПДУ, мощных фонарей и сигнализации.

Какие лучше выбрать

Ответ на данный вопрос вряд ли будет однозначен, и при выборе элементов питания исходить нужно из целого ряда критериев. Главное, что нужно сделать при этом – определиться, для каких целей будут использоваться батарейки. Если сфера их применения ограничится пультом от телевизора, то переплачивать за фирменные алкалиновые элементы питания нет смысла: хоть они и прослужат дольше, вряд ли окупятся. Если же речь идёт о покупке батареек, к примеру, для фотокамеры, то в данном случае предпочтение однозначно лучше отдать «алкалинкам», поскольку они не только более надёжны в работе, но и гораздо медленнее разряжаются.

Выбирая элемент питания, не стоит также забывать и о том, как тот или иной тип справляется с работой на морозе. Так, алкалиновые элементы в условиях 30-градусного холода прослужат в среднем в два раза дольше.

Можно ли заряжать?

Зарядить солевую или алкалиновую батарейку невозможно, более того – это опасно для жизни, аккумулятор может взорваться при попытке сделать это. Единственное что можно сделать, это увеличить срок эксплуатации. В случае с солевыми – их бьют друг об друга, что позволяет элементам внутри прийти в движение и незначительно повысить заряд. Щелочные батарейки можно попробовать переставить местами – изменяя источники питания. Но пытаться зарядить не нужно – это бесполезно.

Важно! Обычные батарейки содержат в себе опасные элементами – поэтому с целью подзарядки их нельзя разбирать, вскрывать, делать надрезы на корпусе.

Существуют способы «реанимировать» алкалиновую батарейку – но их могут производить только специалисты с определенным уровнем знаний и умений, а также при условии наличия определенных инструментов, в том числе вольтметра.

Сходства

Не смотря на различие в составах, мощности и условий хранения, солевые и щелочные АКБ имеют ряд сходств, что часто приводит к путанице у покупателя, и он может приобрести батарейку «не того» типа:

• Одинаковые габариты и размеры – они выглядят идентично друг другу и внешних сходств между ними нет.
• Возможность использования в одних и тех же устройствах – различием будет только срок службы, обычно в несколько раз короче у солевых.
• Одинаковое напряжение в 1.5В.
• Невозможность подзарядки – заряжать можно только литиевые АКБ, если попытаться зарядить солевую или щелочную батарейку может произойти взрыв.
• Нельзя выбрасывать в мусорную урну – АКБ приносит большой вред природе и их нужно утилизировать согласно законодательству.

В развитых странах для утилизации батареек этих двух типов открываются специальные приемники отработанных элементов, в которых можно получить скидку за сдачу АКБ. На специализированном заводе аккумуляторы разбирают, извлекая все опасные вещества и элементы, с целью последующей переработки.

Ежегодно производится около 11 миллиардов аккумуляторных батареек солевого и щелочного типа. При этом всё чаще крупнейшие компании отказываются от производства первых, для возможности большего количества изготовления вторых.

Типоразмеры аккумуляторных батареек

Щелочные и солевые батарейки имеют одинаковые габариты и имеют схожие типоразмеры. Производите изготавливают несколько десятков типов различных аккумуляторов, но у современных продавцов и покупателей популярны лишь часть из них.

Пальчиковые (АА) – самые популярные аккумуляторы и наиболее распространенные на планете. Применяются в различных сферах жизни как элемент питания. Часто используются внутри устройств различных часовых механизмов, детских и подростковых игрушек, в старых пультах, фонариках различной мощности.

Мизинчиковые (ААА) – диаметр этих аккумуляторов около сантиметра, длина 44.5, а вес до 14г (зависит от производителя). Применение достаточно широкое – современные пульты для дистанционного управления, аудиоплееры, небольшие и средние по мощности фонарики, детские игрушки и миниатюрные роботы.

Монетки/Таблетки – так же популярный типоразмер, который различается в диаметре изделий от 4 до 30 миллиметров. Применяются для питания наручных пейджеров и часов, различных брелоков, пультов сигнализации, игрушек, слуховых аппаратов и других устройствах, где требуется максимально миниатюрный элемент питания.

Крона – мощный элемент питания, имеющий на выходе напряжение в 9В. При небольшом габарите, эти АКБ способны дать достаточно много электрического тока. Чаще всего применяются в пультах для дистанционного управления, точных электроизмерительных приборов, в том числе медицинских, в дорогих детских игрушках.

Бочонок – большие аккумуляторы, позволяющие обеспечивать достаточным количеством энергии приборы, которые требуют подключение к электросети. Чаще всего используются в музыкальных магнитофонах и радио приемниках, мощных фонариках, двигающихся детских игрушках.