У чому відмінність сольових батарейок від акумуляторів

8 місяців тому

У сучасній квартирі зазвичай чимало різноманітних приладів або пристроїв, які потребують джерелі енергії, але які до розетці не підключиш. Це настільки звичні для нас пульт дистанційного керування або годинник, які функціонують від батарейок або акумуляторів.

Батарейки в таких пристроях тим і гарні, що вони споживають низький струм. Причому одного разу підключивши ті ж години до батареї, часто можна забути про зміну батареї навіть на роки, а не на місяці. І все тому, що у батарейок низький самозаряд.

А ось якщо вести розмову про акумулятор, то попереджаємо, що він буде при таких обставинах саморазряжаются. Причому задовго до того, як їх енергію «використовує» пристрій, що потребує джерелі живлення.

У тих випадках, коли у вас пристрій, який має потребу у великій кількості енергії, тобто відрізняється «ненажерливістю», батарейки не зовсім підходять. Все тому, що при великому струмі у них відбувається сильне падіння ємності. До всього швидко зростає внутрішній опір.

Оскільки ми заговорили про батареях, то необхідно відразу зазначити, що їх прийнято ділити на дві основні групи: батарейки сольовий групи і батарейки алкалинової групи.

Що стосується перших з них, то вони являють собою циліндричні і призматичні елементи і батареї марганцево-цинкової схеми, у яких вдосконалений сольовий електроліт. У них висока електрична ємність і тривалий термін зберігання до початку експлуатації. Аж до 2,5 року.

Такі елементи мають здатність розряджатися в широкому діапазоні струмів. І тому їх можна сприймати як універсального джерела живлення як для побутових, так і для і технічних цілей. Температура зберігання: від -40 до +50 C. Температура експлуатації: від -5 до +55 С.

Батарейки алкалинової групи теж циліндричні і призматичні. Однак ці елементи і батареї марганцево-цинкової схеми з лужним електролітом. Вони не містять кадмію і ртуті і володіють електричної ємністю, яка в кілька разів більшою, ніж у сольових. Зберігаються до п'яти років.

Такі елементи доцільно використовувати у виробах, у яких високе споживання струму. До них відносяться плеєри, ліхтарики, фотоспалахи, електронні іграшки, переносні ТБ і т.д. Температура зберігання: від -40 до + 50С. Температура експлуатації: від -30 до +50 С.

З написаного вище випливає, що серед побутових елементів живлення найбільшого поширення набули саме сольові і лужні батарейки. Інші якщо і зустрічаються, то дуже рідко. Щоб зрозуміти, які батарейки вам пропонують в магазині, необхідно пам'ятати, що сольові батарейки легко відрізнити від лужних по пластмасовому обідку навколо позитивного висновку.

Для повного розуміння необхідно також сказати про те, що на сольових батарейках виробник наносить написи. Наприклад, General Purpose, Normal, Standard. Сольові батарейки, у яких вдосконалена конструкція, зазвичай позначені написами типу Super, Heavy Duty і інших. На лужних батарейках можна побачити напис Alkaline. В позначенні лужних батарейок за міжнародним стандартом повинна бути буква L. Скажімо, R6 - сольовий елемент ( «пальчик»). LR6 - такого ж розміру елемент, але лужної.

Один і той же розмір батарейок має різні позначення. Припустимо, найпоширеніший тип батарей - «пальчиковий», про який чимало сказано вище, має такі позначення у різних виробників і за різними стандартами: AA, MIGNON, R6P, UM3, 3706, MN 1500 і інші.

Напруга сольових «пальчиків» становить приблизно 1,6 В, лужних - 1,5 В. І тому вони взаємозамінні. Ємність перших становить 400-800 мАч, друге - 1500-3000 мАг. Неважко зрозуміти, що за більш високу ціну споживач має батарейку, яка довговічніша.

За конструкцією сольові батарейки відрізняються від лужних. Вони простіше лужних. Найпростіші конструкції погано захищені, і тому електроліт може протікати через погано загерметизований корпус. Корпус також може бути зруйнований через хімічної реакції.

Існують модифіковані конструкції сольових елементів живлення, у який є додатковий корпус. Він захищає від протікання електроліту. Лужні батарейки через складність конструкції надійно загерметизовані, а тому вони і коштують дорожче. Батарейки з сольовим електролітом - найдешевші хімічні джерела струму, які ви можете зустріти в продажу. Трохи дешевше або дорожче звичайних батарей вони можуть коштувати тільки тому, що у них може бути різна марка.

Сольові батарейки, по суті, не можуть працювати на морозі. Ось чому холодильник, а тим більше морозилку, не можна вважати тим самим «сухим і прохолодним» місцем, в якому їх рекомендується зберігати. Відлежуватися батареям на сонці теж не рекомендується. Вони перегріваються.

Сольові батареї являють собою цинковий циліндричний контейнер, який одночасно служить і корпусом, і «мінусом» батарейки. У центрі - вугільний електрод, тобто «плюс». Навколо анода розміщений шар діоксиду марганцю. Простір, що залишився між ним і стінками контейнера заповнене пастою із суміші хлориду амонію і хлориду цинку, які розведені у воді.

Склад цієї пасти може бути різним. У малопотужних батарейках переважає хлорид амонію. У більш ємних, які виробники зазвичай позначають як «Heavy Duty», - хлорид цинку. При роботі батарейки цинк поступово окислюється. Через дір у ньому можуть витікати електроліт. Це може привести до псування пристрою, в яке батарея встановлена.

Втім, сучасні батареї надійно упаковуються в додаткову зовнішню оболонку і тому «течуть» вкрай рідко. І все-таки надовго залишати в пристрої сіли батарейки не варто. Пам'ятайте також, що «розпочаті» батарейки, як правило, зберігаються набагато менше, ніж абсолютно нові.

Сольові батарейки виключають перезарядку. Однак є майстри, які за допомогою спеціального «підзарядного» пристрою, можуть зарядити і батарею. Тільки чи не простіше користуватися акумуляторами? Адже найкращі батарейки - це акумулятори.

Акумулятори виконуються або у вигляді одного елемента, або у вигляді декількох, послідовно включених і оформлених в одному корпусі елементів - батареї. Деякі моделі акумуляторів містять в собі електронні елементи управління, які забезпечують контроль режиму заряду і захист акумулятора від неправильної експлуатації.

Зазвичай кожен виробник застосовує оригінальну технологію виробництва і свої власні розробки по конструкції тих чи інших моделей.

Як показує досвід, люди швидко звикають користуватися батарейками. Але ж акумулятори - це і є батареї, тільки багаторазового використання. І тип джерела живлення практичніше?

Поговоримо спочатку про ціну. Треба визнати, що акумулятори стоять як мінімум в п'ять разів дорожче навіть найдорожчих лужних батарейок. А до них ще необхідно зарядний пристрій. Однак ці витрати потім сторицею окупляться, оскільки на відміну від батарейок акумулятори можна багато разів перезарядити.

Якщо подивитися на батарейку в розрізі, то можна побачити, що вона заповнена струмопровідних розчином, тобто електролітом. По краях розташовані два металеві елементи: катод і анод. Перший - з міді, другий - з цинку. При вставленої в прилад батарейці ланцюг замикається, і між анодом і катодом починають рухатися електроди. Так з'являється електричний струм.

Вміст батарейки поступово розкладається через хімічних реакцій. Коли паливо закінчується, то це означає, що батарейка вичерпала свій ресурс.

В акумуляторі надається можливим повернути це процес назад, тобто за допомогою зарядного пристрою розкласти продукт реакції на вихідні речовини. Зарядний пристрій пропускає через акумулятор електричний струм, тільки в зворотному напрямку. В середньому акумулятори можуть витримати до тисячі перезаряджень. Тобто в порівнянні з будь-яким батареям їх купувати набагато вигідніше.

Здавалося б, акумулятор і батарейка з однаковою ємністю повинні видихнути одночасно. Однак на ділі все не так. І це можна спостерігати на прикладі фотоапарата. Фотоапарат зі звичайними батарейками зробив 267 знімків. Фотоапарат з акумуляторами - 1610 знімків.

Для роботи камери потрібно струм високої напруги, який акумулятори здатні підтримувати аж до розрядки. А ось в батарейках напруга швидко падає. Все тому, що через хімічних реакцій зростає внутрішній опір батареї, тобто здатність провідника перешкоджати проходженню струму. І як тільки напруга падає, камера відключається. Але ж енергія в батарейках ще не вичерпалася.

Тепер візьмемо малопотужний вид приладів типу пульта від телевізора. Тут акумулятори служать істотно менше батарейок. Все тому, що батарейки менше схильні до саморазряду. Під цим терміном слід розуміти зменшення ємності елемента живлення, коли зовнішня ланцюг розімкнути. Причина пасивної розрядки полягає в тому, що відбуваються мимовільні окислювально-відновні реакції.

Тепер пару слів про випробування холодом. Виробники акумуляторів заявляють, що, коли температура знижується, ємність елементів живлення скорочується. Сильно охолоджений електроліт неминуче втратить струмопровідні властивості, хоча і не до кінця. Обидва елементи після охолодження будуть працювати.

Однак залишати електроприлади на морозі не рекомендується. На холоді знижується швидкість хімічних реакцій в батареї, внутрішній опір піднімається, що видається напруга зменшується. Це означає, зокрема, що ліхтар, залишений взимку в машині, буде світити недовго. Якщо елементи живлення відігріти, то вони знову почнуть діяти.

Акумулятор або батарейка рано чи пізно вичерпують свій ресурс. Однак в звичайну смітник їх викидати не можна. На звалищі вони будуть розкладатися і отруювати грунт ртуттю, кадмієм і свинцем. А тому, що відслужили свій термін джерела живлення слід здавати в спеціальні пункти прийому, звідки вони після сортування підуть на переробку в доменній печі.

Переплавлення допомагає витягти з кремують елементів живлення метали. Переважно залізо і цинк. Дев'яносто вісім відсотків складових батарейки матеріалів будуть використані повторно. Це великий плюс з точки зору економіки та екології.

Переробка акумуляторів дещо інша. Їх розбирають, а потім подрібнюють. Так необхідно, бо після численних перезаряджень в акумуляторах накопичується вибухонебезпечний водень. При попаданні акумуляторів домну ймовірність пожежі на виробництві дуже велика.

Щоб вибухонебезпечний газ випарувався, акумулятори розкривають і подрібнюють. За допомогою магніту відокремлюють від пластику нікель і його сплав з літієм. Така утилізація на відміну від звичайної переплавки обходиться набагато дорожче, але це необхідно.