Какие батарейки лучше — алкалиновые или литиевые?

Что такое солевые батарейки

Это химические источники электрического тока, относящиеся к «сухому типу», ещё недавно по популярности занимавшие первое место в мире за счёт отличного соотношения между ценой и качеством. Их появление относится к 1865 году.

В состав батареек входит три элемента: два электрода (катод и анод) и электролит.

В качестве катода используется цинковая оболочка, анодом служит диоксид марганца, который пропитывают цинковым порошком. Отсюда у соляных батареек ещё одно название – угольно- цинковые.

Раньше электролитом служил загущённый крахмалом хлористый аммоний (известный как пищевая добавка с кодом Е510). Затем раствор его заменили на хлористый цинк, в который иногда добавляют ещё кальциевую соль соляной кислоты.

Прокладка, находящаяся между реактивами, пропускает электролит, ингредиенты при этом не контактируют между собой. Результатом химической окислительно-восстановительной реакции между двуокисью марганца (MnO2) и порошком цинка (Zn) становится ток. Цинк в результате химической реакции окисляется, а марганец восстанавливается.

Возникший электрический ток попадает на токосниматели, находящиеся внутри, и далее идёт к раздельным электродам, находящимся на разных концах, а уже потом на электронное устройство.

Газовая камера необходима для поступления в неё газов, которые выделяются во время разряда и саморазряда.

Преимущества и недостатки батареек на щелочной основе

Щелочные аккумуляторы обладают следующими положительными сторонами:

• слабое выделение газов внутри контура и герметичность последнего уменьшают риск протечки щелочи и, как следствие, порчи электронного прибора;
• без использования хранятся 3-5 лет, при этом не разряжаются самостоятельно;
• при стандартных размерах обладают повышенной емкостью, из-за чего лучше работают и служат дольше;
• адаптируются к перепадам температуры, высоким нагрузкам;
• разряжаются равномерно, нет резкого падения мощности при потере заряда.

Слабые стороны:

• стоят больше обычных солевых батареек;
• утилизируются специальными методами, т. к. при попадании на почву или свалку наносят вред окружающей среде;
• тяжелый вес моделей отдельных производителей;
• не перезаряжаются из-за необратимости химических реакций, при попытке подзарядки нагреваются или взрываются.

Производители алкалиновых АКБ

Алкалиновые батарейки Duracell.

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.

Так в чем же разница?

При покупке мы обращаем внимание, прежде всего, на стоимость и качество. Чем же алкалиновые изделия отличаются в этом плане от солевых? В плане финансовом солевые, конечно, выигрывают, они стоит дешевле

Их производство обходится недорого, объемы большие. Но на этом преимущества заканчиваются.

Основное отличие – в составе электролита. Это может быть соляной раствор или щелочь, как можно догадаться из названия батареек.

Алкалиновые имеют большую производительность, их КПД больше в несколько раз, а срок эксплуатации – в пять раз. Существенная разница, согласитесь. Техника может поддерживаться работоспособной на протяжении длительного времени.

Алкалиновые батарейки прослужат вам намного дольше солевых

Что касается емкости, то у алкалиновых элементов она больше примерно в 4 раза. Но, покупая батарейки, обязательно посмотрите на дату выпуска. Если соляные батарейки изготовлены давно, от их покупки лучше отказаться (эксплуатационный срок будет коротким).

Обязательно обращайте внимание на срок годности батареек

Состав и конструкция солевых батареек

Солевая батарея устроена очень просто. Включает она в себя следующие элементы

1. В качестве катода выступает непосредственно корпус, который изготавливается из цинка, имеет хорошую устойчивость к коррозии и хорошо очищен.
2. Для анода используют прессованный агломерат, который пропитывают электролитом.
3. В качестве электролита в батарее применяется хлорид аммония или хлорид цинка, в которые добавляют для загустения крахмал.
4. В самом центре проходит токовод, выполненный из угля и пропитанный составом парафина.
5. В верхней части располагается газовая камера. В ней скапливаются газы, образующиеся во время химической реакции.
6. Для герметизации в верхней части имеется прокладка.
7. Батарея снабжена защитным футляром из картона или жести. Его задача — предохранять от коррозии, а также утечку электролита.

Как зарядить литиевые батарейки?

По сути батарейки зарядить нельзя особенно если на них есть надпись do not recharge. Если ваш элемент аккумуляторного типа, то подзаряд идет по следующей схеме.

Заряд происходит в 2 этапа.

1. Постоянным тока с параметрами 0.2-0.5 С. Буква «C» означает емкость. Так как в батарею встроена защитная плата напряжение на холостом ходу не должно быть более 7 вольт. Когда уровень напряжения поднимется до отметки в 4.2 V это означает что элемент питания подзарядился на 80%.
2. Подзарядка выполняется постоянным U. Показатель уровня тока должен быть снижающимся. ЗУ должно поддерживать напряжение на уровне 4,1-4.2 V. Так же оно регулирует ток, который постепенно падает. Когда он упадет до 0,05-0,01 C процесс зарядки можно завершить. На этом этапе аккумулятор полностью добирает емкость до 100%.

Желательно использовать зарядник с показателями напряжения.

Разновидности батареек

Батарейка — это автономный элемент питания, предназначенный для технических механизмов. Ее работа заключается в химической реакции двух металлов или их оксидов в электролите. При подключенной батарейке высвобождается энергия, которая используется для питания приборов. Чтобы правильно выбрать батарейки для конкретного вида техники, необходимо заранее осведомиться о том, какого размера и какой формы должен быть элемент питания. По этим критериям батарейки делятся на следующие виды.

По размеру

Размер батарейки всегда нужно учитывать, прежде чем ее приобретать. На них наноситься маркировка, которая отображает информацию о размере элемента питания.

Самыми распространенными считаются батарейки:

• АА. Пальчиковая батарейка цилиндрической формы. Ширина составляет 14,5 мм, а высота – 50,5 мм.
• ААА. Тонкий элемент питания, не более 10,5 мм в ширину. Используется в тех же устройствах, что и пальчиковая (например в часах, фонарях или детских игрушках).
• D. Большая батарейка цилиндрической формы. Внешне напоминает бочонок. Применяется в меньшей степени, чем остальные, разве что в некоторых видах приборов и игрушек. Кроме того, существуют батарейки А23 (мини-мизинчиковая), АААА (маленькая мизинчиковая), С (средняя) и РР3 (крона). Все эти виды встречаются крайне редко.

По форме 

В этом случае элементы питания разделяются на два критерия: цилиндрические и дисковые. Первый тип считается наиболее распространенным, хотя дисковые (имеют форму таблетки) востребованы в некоторых приборах. Зачастую их используют в наручных часах. 

Из всего разнообразия батареек самыми дешевыми являются солевые батарейки. Они были изобретены в середине XX века. В составе таких элементов питания присутствуют электроды из оксида марганца и цинка. Каждый электрод находится внутри электролита, создающегося из раствора хлорида аммония. Между собой электроды соединяются солевым мостом. В незапамятные времена такие батарейки «текли» спустя пару месяцев, теперь же срок хранения продлен минимум до двух лет. Емкость таких элементов тоже увеличилась (особенно для продукции именитых брендов). А приблизительно в середине прошлого столетия были изобретены и щелочные (алкалиновые) батарейки. В веке нынешнем, в наше время они являются самыми распространенными.

Во-первых эти батарейки недорого обходятся в изготовлении, а во-вторых обладают приличной ёмкостью, и долгим сроком хранения. В химической системе таких батареек используются те же электроды, состоящие из двуокиси марганца и цинка. Однако в качестве электролита применяется уже гидроксид калия. На корпусе подобных элементов питания нанесена надпись «Alkaline» — так щелочную батарейку можно отличить от солевой. Эксклюзивом можно назвать ртутные и серебряные батарейки, но в рознице найти их практически невозможно. Такие элементы питания явление редкое и являются экспериментальными. В продаже их встретить практически невозможно из-за сложности в изготовлении и высокой стоимости. К тому же с ним возникают проблемы с утилизацией.

Всё большую популярность сейчас приобретают литиевые батарейки. В их составе присутствует литиевый катод и анод из разных материалов. Между катодом и анодом находятся сепаратор и диафрагма, которые пропитаны органическим электролитом. Иными словами, конструкция весьма сложная, зато в работе она значительно повышает энергоёмкость элемента питания. Еще одной отличительной чертой литиевой батарейки можно назвать независимость ёмкости от тока нагрузки. Срок хранения достигает приблизительно 10-12 лет. Отличить такую батарейку от щелочной или солевой можно по надписи «Lithium».

Что такое алкалиновая батарейка

Первая алкалиновая батарейка была изобретена американскими учеными Вольдемаром Юнгнером, и Томасом Эдисоном в начале двадцатого столетия, но популярность такие батарейки обрели не сразу. «Alkaline» в переводе с английского языка на русский означает «щёлочь», поэтому они ещё называются щелочными.

По своей конструкции щелочные батареи напоминают солевые. Разница состоит только в расположении частей. У алкалиновых также имеются два электрода и электролит. Порошкообразный цинк, пропитанный гидроокисью калия (3), играет роль анода. Располагается внутри элемента и обладает отрицательным зарядом, для снятия которого используется стержень из латуни (2),

Роль катода играет двуокись марганца, в которую добавляется графит или сажа (5). Они разделены сепаратором (4), который пропитан электролитом. Элемент с положительным выводом имеет форму стального стакана, покрытого никелем (1), а отрицательный выполнен из стали и напоминает тарелку (9).

Оболочка (6) препятствует короткому замыканию.

Газы, выделяющиеся при работе, давят на прокладку (8). Поскольку в данном элементе газов выделяется немного (в сравнении с солевым), то и размеры камеры тоже значительно меньше.

Предохранительная мембрана (7) предотвращает от возможного взрыва батареи. При превышении давления газов мембрана просто разорвётся и элемент разгерметизируется. В результате образуется течь электролита.

Преимуществами считаются:

• довольно большая емкость;
• длительный срок службы (до семи лет), благодаря значительному запасу реагентов (через год снижение ёмкости не превышает 10 %);
• отсутствие саморазряда;
• надёжность герметизации, благодаря минимальному количеству выделяемых газов, их можно достаточно долго не вынимать из устройств, которые в данный момент не используются;
• наличие предотвращающего взрыв клапана,
• удельная ёмкость щелочной батарейки при минимальной нагрузке выше в полтора раза,
• в течение постоянного разряда щелочные элементы обеспечивают ёмкость в 10 раз большую, чем у солевых таких же габаритов,
• способность работать даже при минусовых температурах.

Недостатки: довольно большая масса, дороговизна и невозможность «реанимации».

Сфера применения охватывает большое количество приборов. Такие батарейки необходимы для работы мощных фонариков, аудиоплееров, фотокамер, пультов от сигнализации. Самыми популярными считаются Duracell и Energizer, которые выпускаются американскими компаниями. Неплохо зарекомендовали себя Sony и Toshiba японского производства.

Между ёмкостью щелочных батареек и их разрядом существует обратно пропорциональная зависимость. Уменьшение ёмкости происходит постепенно, и при разрядке большими токами различие с солевыми будет десятикратное.

Лучшие щелочные батарейки

Щелочные батарейки представляют собой марганцево-цинковые гальванические элементы питания. В качестве катода в них используется диоксид марганца. В свою очередь анодом является порошкообразный цинк. Электролитом в таких устройствах выступает раствор щелочи. Чаще всего производители применяют гидроксид калия.

Varta CR123A

В настоящее время батарейки этого типа реализуются в упаковках по одной или же двум штукам. Типоразмер изделия — CR123. Этот источник питания является щелочным. Его уровень напряжения достигает 3 В. Вес батарейки составляет 17 грамм. Ее емкость — 1600 мАч. Производитель предусмотрел первичную литиевую электрохимическую систему. Такой источник питания предназначен для долгосрочной работы.

Достоинства

• Неплохая емкость;
• Небольшой вес;
• Оптимальный уровень напряжения;
• Надежность работы.

Недостатки

• Относительно высокая цена;
• В некоторых магазинах реализуются разряжение батарейки.

Если приобретать батарейки в проверенных магазинах, можно получить действительно надежные источники питания, которые могут эксплуатироваться на протяжении довольно долгого времени.

GP LR20 (D) Super Alkaline, 1.5V (2 штуки)

Эти батарейки реализуются в упаковке по 2 штуки. Чаще всего такие источники питания используются для работы настенных часов и некоторой другой бытовой техники в доме или же квартире. Щелочные батарейки золотистого дизайна отличаются напряжением 1,5 В. Они изготавливаются на фабриках, расположенных в Китайской народной республике. Данные источники питания могут использовать от 8 до 10 раз дольше аналогичных солевых батареек подобного форм-фактора. Вследствие того, что они отличаются повышенной емкостью, длительное время изделия работают без утраты собственных эксплуатационных свойств и падения рабочего напряжения.

Достоинства

• Доступность приобретения;
• Длительность эксплуатации;
• Универсальность;
• Значительная емкость.

Недостатки

• Относительно высокая цена;
• Не очень хорошее хранение товара в некоторых магазинах.

Большинство покупателей отмечают хорошую работу батареек этого  типа. Несмотря на это, существует значительный риск покупки некачественных изделий в некоторых магазинах, которые нарушают условиях их хранения.

Panasonic Alkaline LR20 D 1.5В бл/2

Данные батарейки реализуются в упаковках по две штуки. Производитель предусмотрел в них алкалиновые элементы типоразмера D. Напряжение, которое создают источники питания модели, достигает 1,5 В, вес батареек составляет 29 грамм. Их длина — 118 мм, ширина — 85 мм, высота — 31 мм. Родиной бренда является Японии. В свою очередь производство расположено на территории Бельгии.

Достоинства

• Годовой гарантийный срок;
• Высокая емкость;
• Надежность использования;
• Универсальность применения.

Недостатки

• Высокая цена;
• Не всегда правильное хранение батареек в магазинах.

Duracell AAA Turbo MAX LR03-8BL, 8 шт.

Данные мизинчиковые батарейки реализуют в упаковках по 2, 4, 8 и 12 штук. Их типоразмер следующий: AAA. Производитель предусмотрел щелочную электротехническую технологию работы данных источников питания. Их рабочее напряжение составляет 1,5 В. Отличием изделий является наличие индикатора заряда, который работает по технологии Powercheck. Она позволяет предупредить нежелательные перебои в работе устройств. Если батарейки перестают обеспечивать функционирование более энергоемких приборов, их можно использовать на тех изделиях, которые не требуют высоких технических характеристик. Это касается только тех случаев, если не происходит совместная работа их работа с уже использованными источниками питания.

Достоинства

• Длительная поддержка заряда;
• Низкая цена;
• Хорошая емкость;
• Наличие индикатора заряда;
• Продолжительность эксплуатации.

Недостатки

Наличие на рынке неоригинальных батареек.

В некоторых магазинах реализуются неоригинальные батарейки этого типа. Их можно определить отсутствием индикатора заряда. Несмотря на это, пользователи отмечают, что Turbo Max LR03-8BL — это действительно лучшие батарейки ААА, присутствующие в данный момент на рынке РФ.

О видах и размерах

Существует много видов таких батареек. У каждого типоразмера – свое обозначение, в обязательном порядке состоящее из цифр и букв. Также изделия могут классифицироваться по ГОСТ/ТУ.

Самыми распространенными размерами, которые легко отличать невооруженным глазом, являются:

• ААА (мизинчики);
• АА (пальчики).

Пальчиковые и мизинчиковые батарейки В обоих случаях корпус цилиндрический, а напряжение равно 1,5 В. Однако существуют и другие разновидности. Так, это LR 14 и С, имеющие вид маленьких бочоночков. А большие бочоночки (LR 20 либо D) предназначаются конкретно для фонариков, но некогда от них питались переносные магнитолы. В СССР были также изделия R 10, которыми комплектовались игрушки и всяческие измерительные устройства.

Основные типы аккумуляторов

Изделия прямоугольной формы под названием «крона» (обозначались 6 F22) напоминают коробок спичек, но имеют меньшие размеры.

Как устроен элемент питания

Конструкция алкалиновых батареек предусматривает строение изделия как будто наизнанку, по сравнению с солевыми аккумуляторами:

1. Внутри элемента содержится цинковая паста. В ней цинк находится в виде порошка, что увеличивает площадь его взаимодействия, от этого ёмкость аккумулятора выше, нежели у солевых аналогов.
2. Цинк, загущенный специальным гелем, вырабатывает отрицательный потенциал, его снимает стержень из латуни.
3. Диоксид марганца, смешанный с углеродной составляющей (графит, зола, сажа), отделяется от цинка с загустителем (анода) специальным сепаратором.
4. Положительный вывод энергии выполнен в виде стального стакана с покрытием из никеля.
5. Отрицательный вывод изготовлен из стальной тарелки.
6. Оболочка изолирована от стакана. Это предупреждает возникновение замыкания. Ведь оба элемента расположены в одном отделении изделия.
7. Также в щелочном элементе питания присутствует прокладка. Она берет на себя давление газов. Стоит отметить, что их выработка незначительна. Если сравнивать солевую и щелочную батарейку, то у второй газообразование снижено на 80%.
8. Для защиты от взрыва данных элементов питания в конструкции предусмотрена камера для сбора газов и мембрана. Если давление внутри батареи очень велико, мембрана лопается, и происходит утечка электролитов.

ТОП-3 лучших щелочных батареек

Автономные элементы питания, где в качестве электролита используется щелочь, получили соответствующее название. Они лучше солевых, так как подходят для приборов с повышенным энергопотреблением и отличаются длительным сроком службы.

Из приведенного ниже рейтинга можно узнать, какие алкалиновые (щелочные) батарейки выгоднее покупать.

Duracell Turbo Max

Duracell стала первой компанией, которая начала заниматься производством щелочных батареек. Turbo Max считается одной из самых удачных моделей.

Отличительная особенность батарейки – наличие индикатора заряда. Достаточно приложить палец к особым точкам на корпусе, как специальная полоска покажет, может ли батарейка отдавать энергию.

Плюсы:

• индикатор заряда на корпусе;
• универсальная упаковка (от 2 до 12 штук);
• широкая распространенность – можно найти в любом магазине.

Минусы:

• высокая стоимость в сравнении с аналогами;
• плохая защита от короткого замыкания.

Цена: от 180 рублей.

Duracell Turbo Max

Sony Alkaline Stamina Platinum

Щелочные батарейки известного бренда, которые выпускаются в формате АА и ААА. Пользователи отмечают продолжительный срок службы модели: батарейка отдает энергию даже через 10 лет после выпуска.

Практические испытания показали, что лучше всего элементы питания зарекомендовали себя в приборах, которые используются время от времени (например пульт дистанционного управления). Если же установить их в детскую железную дорогу, то заряд закончится через 2-3 дня.

Плюсы:

• срок годности до 10 лет;
• корпус защищен от протечек.

Минусы:

• высокая стоимость в сравнении с аналогами;
• сложно найти в обычных магазинах.

Цена: от 144 рублей.

Sony Alkaline Stamina Platinum

Duracell Basic

Модель получила широкое распространение благодаря своей демократичной цене и длительному сроку эксплуатации. Рабочее напряжение элементов – 1,5 В, но по утверждениям производителя батарейки остаются заряженными в течение 10 лет, если они не используются.

Пользователи подтверждают повышенную работоспособность устройств и положительно оценивают типоразмерный ряд. Батарейки данной модели представлены формами: АА, ААА, С, D и 9V.

Плюсы:

• стабильное напряжение 1,5 В;
• широкий типоразмерный ряд;
• сохраняют работоспособность в течение 10 лет (без активного использования).

Недостатки пользователями не обнаружены.

Цена: от 120 рублей.

Duracell Basic

Преимущества щелочных батареек

Несмотря на дешевизну эти элементы питания имеют ряд плюсов:

• Легко заменяемые в отличие от АКБ. Не нужно ждать пока аккумулятор полностью зарядиться.
• Всегда есть в продаже. Зайдите в любой магазин, хоть технический, хоть продуктовый они там есть. В каждом киоске вы их встретите.
• Служат долго. Существуют устройства с встроенным АКБ, который выходит через 2-3 года. В итоге если прибор не разборный, то приходится его выбрасывать. А вот гаджеты на батарейках всегда имеют возможность выполнить замену.
• Некоторые ЗУ для аккумуляторов очень долго выполняют зарядку, поэтому если вам дорого время можно без проблем их заменить на щелочные батарейки.
• Обладают низким саморазрядом.
• Неплохо справляются с работой при низких температурах.
• Отлично выдерживают сильные тока разряда.
• Батарея разряжается равномерно.
• Имеют высокий срок годности.
• Безопасные.

Основные минусы щелочных батареек

Теперь же расскажем о минусах.

• Иногда бывает высокая цена.
• Большая масса.
• Нет возможности использовать второй и последующие разы.

На цену можно закрыть глаза, так как щелочная батарея работает долго.