Батарейки. виды и устройство. работа и применение. как выбрать

Положительные и отрицательные свойства солевых батареек

Любая вещь в нашей жизни имеет свои положительные и отрицательные стороны. Уж так устроен этот мир. Ничем не отличается от остальных и солевая батарейка. Из её положительных качеств можно выделить то, что она небольшая по размеру и не много весит. Это очень удобно. А если давать иногда ей полежать без работы, то она сможет прослужить немного дольше.

Взбодрить «уставшую» батарейку можно энергично встряхнув или ударив об руку. От этого внутри неё выравниваются слипшиеся комки электролита и она ещё некоторое время успешно будет функционировать.

А вот отрицательных свойств у них больше:

хранятся недолго (обычно срок их годности не превышает трёх лет);
имеют склонность к самостоятельной потере заряда;
электролит часто пересыхает;
плохо переносят температурные перепады;
от длительного хранения их корпус окисляется, и электролит вытекает — поэтому рекомендуется извлекать их из устройства, если им не пользуются;
у них небольшая энергетическая ёмкость.

Маркировки батареек

Согласно стандарту IEC (Международная электротехническая комиссия), маркировку гальванических источников тока делают исходя из состава электролита и активного металла, применяющихся в их конструкции.

По этой классификации существует 5 самых распространенных типов круглых (цилиндрических) батареек: солевые, щелочные, литиевые, серебряные и воздушно-цинковые. Буква R в их обозначении означает круглую форму (от английского round).

Солевые батарейки (R). Имеют катод из цинка, анод из диоксида марганца и электролит из хлоридов аммония и цинка. Они обеспечивают напряжение 1,5 вольта, имеют небольшую емкость, высокий саморазряд и низкий срок хранения (до 2-х лет). При низких температурах они неработоспособны.

Солевые батарейки самые дешевые и имеют посредственные технические характеристики. В обиходе их также называют цинк-карбоновыми и угольно-цинковыми.

Литиевая и Щелочная батарейка

Щелочные батарейки (LR). Имеют катод из цинка, анод из диоксида марганца и электролит из гидроксида щелочного металла. Они имеют напряжение 1,5 вольта, увеличенную емкость, низкий саморазряд и большой срок хранения до 10 лет. Они сохраняют работоспособность при низких температурах до -20 градусов.

Эти источники тока недороги, в обиходе их еще называют алкалиновыми и щелочно-марганцевыми.

Литиевые батарейки (CR). Имеют катод из лития, анод из диоксида марганца и органический электролит. Они имеют напряжение 3 вольта, большую емкость, малый саморазряд и большой срок хранения до 10-12 лет. Они сохраняют работоспособность при низких температурах до -40 градусов. Эти источники тока довольно дороги.

Серебряные батарейки (SR). Имеют катод из цинка, анод из оксида серебра и электролит из гидроксида щелочного металла. Они имеют напряжение 1,55 вольта, высокую емкость, малый саморазряд и длительный срок хранения до 10 лет. Они сохраняют работоспособность при низких температурах до -30 градусов. Как правило, применяются в часах. В обиходе их также называют серебряно-цинковыми.

Воздушно-цинковые элементы (PR). Имеют катод из цинка, анод из кислорода и электролит из гидроксида щелочного металла.

Эти источники тока являются самыми чистыми с точки зрения экологии, благодаря чему широко используются в специальных медицинских устройствах, но имеют самый малый срок эксплуатации (несколько недель после вскрытия упаковки). Они имеют среднюю стоимость, имеют напряжение 1,2-1,4 вольта и очень высокую емкость (больше, чем у литий-ионных элементов в 2-3 раза), сохраняют работоспособность при температурах от -20 до +35 градусов.

Большая батарейка «D» круглой формы

Широкое применение имеет большая круглая батарейка «D». Не так, конечно, как «пальчиковые (АА)» и «мизинчиковые (ААА)», но все же.

Благодаря большой мощности круглого типа «D»-батарейки, ее используют такие энергоемкие приборы как счетчик Гейгера, например, а также схожие с ним оборудования.

Такие большие батарейки относятся к категории гальванических изделий и известны уже с 1898 года. Среди аналогичных товаров они лидируют.

Большой круглой батарейке «D» присущи следующие габариты: h=61,5 мм, d=34,2 мм, m=66(до 141) г, u=1,5 V.

Среди изделий в форме цилиндра, круглая батарейка «D» обладает формой намного больше основных. В результате ей дали наименование «бочонок» (или в простонародье – «бочка»).

Виды батареек по химическому составу

Наиболее часто функции источников напряжения выполняют цинково-марганцевые и литиевые составы. Существуют и другие типы элементов питания.

Солевые

Изделие такого типа стоит недорого, что объясняется низкой энергоемкостью. Элемент имеет разные размеры. Принцип работы основывается на вступлении диоксида марганца в химические реакции. Цинк выступает в роли анода и корпуса. Проводит ток хлорид аммония, находящийся в распределительных отверстиях. Вещество представляет собой вязкую субстанцию. Солевые батареи используются для питания устройств, потребляющих небольшое количество энергии.

Конструкция солевой батарейки.

К преимуществам таких элементов относятся:

низкая стоимость;
простая конструкция;
удобство в применении;
возможность использования в бытовых условиях.

Отрицательными качествами считаются:

чувствительность к перепадам температур;
небольшой срок хранения;
быстрая потеря заряда;
невозможность повторной зарядки;
высокий риск утечки солевого компонента.

Серебряные элементы

Конструкция включает серебряный катод, цинковый анод и электролитный состав. Принцип действия аналогичен с таковым у ртутных элементов. Серебряные батарейки устанавливаются в наручные часы.

Конструкция батареек кнопочного типа.

Их отличают такие особенности:

бесперебойная работа при низких температурах;
подача высокого напряжения;
увеличенная емкость.

Батарейки не утрачивают заряд при длительном хранении. Единственным недостатком считают высокую стоимость.

Щелочные или алкалиновые

Алкалиновыми называются источники, где электрическое напряжение возникает за счет преобразования вязкого гидроксида кальция. Цинковый анод пребывает в порошкообразном состоянии. Катод производится из диоксида магния. Материал устойчив к коррозии, что помогает продлить срок службы батареи.

Конструкция алкалиновой батарейки.

По сравнению с солевыми элементами алкалиновые имеют большую емкость. Они могут использоваться при низкой температуре. Их применяют люди, занимающихся строительством, поиском металла, плаванием.

Ртутные батарейки

В прошлом ртутные источники питания устанавливались в фотоаппараты, космические и военные приборы. Элементы содержат ртутно-цинковый состав. Для улучшения характеристик батарейки электроды покрывают серебром и гидроксидом магния.

К преимуществам относят нечувствительность к изменению температур, возможность восстановления заряда. Источники выдают постоянное напряжение и служат не менее 2 лет.

Литиевые

Существует 3 разновидности литиевых батарей:

С твердыми катодами. Эти части аккумулятора состоят из лития. В качестве анода используются сульфиды или оксиды. Напряжение достигает 1,5 В. Устройства применяются часто, что объясняется нечувствительностью к перепадам температур, высокой емкостью и низкой потерей заряда.
С жидким окислителем. Источником напряжения является диоксид серы, погружаемый в вязкий раствор тионилхлорида. Катоды представляют собой алюминиевые пластины с углеродистым напылением. Бромид лития выступает в роли проводника электричества. При установке в мощные устройства батарея быстро разряжается. Некоторые элементы питания содержат токсичные вещества или взрываются при неправильной эксплуатации.
С йодом. Вещество является окислителем, литий – восстановителем. Заряд сохраняется в течение длительного времени. Батарейки используются для поддержания работы кардиостимуляторов.

Солевые батарейки

Источники энергии «сухого типа», которые еще недавно были самыми популярными на планете благодаря доступной цене и хорошему качеству. Впервые увидели свет в далеком 1865-м году. Состоят данные элементы из электролита, катода и анода.

Под катодом подразумевается особая цинковая оболочка.

Анод – это пропитанный цинковым порошком диоксид марганца (именно поэтому подобные батарейки еще известны как угольно-цинковые).

Наконец, в качестве электролита раньше использовался хлористый аммоний (это добавка Е510), загущенный с помощью крахмала. Но позже вместо него начали использовать хлористый цинк, реже – с добавлением хлорида кальция.

Строение солевой батарейки

Затем этот ток поступает на токосниматели, располагающиеся внутри, от них идет на электроды, после чего – на питаемый прибор. Газы, выделяющие в процессе, поступают в газовую камеру.

Ознакомимся с сильными и слабыми сторонами солевых источников.

Плюсы

небольшой вес;
доступная цена;
возможность увеличения срока эксплуатации (если дать «отдохнуть», а также – постучать, потрясти, благодаря чему выровняются комки электролита).

Минусы

могут храниться не больше 3-х лет;
они саморазряжаются, электролит высыхает;
небольшая емкость;
проблемы с герметичностью, а потому и частые протекания;
восприимчивость к температурным перепадам.

По причине слабых энергетических характеристик солевые элементы используют, как правило, в устройствах с низким энергопотреблением (к примеру, в тестерах, пультах д/у, небольших фонариках).

Особенности, плюсы и минусы алкалиновых батареек

Главная отличительная черта щелочных элементов питания кроется в составе электролита. Если говорить простыми словами, он состоит из щёлочи. Именно поэтому они так называются.

В качестве примера можно рассмотреть состав наиболее популярных источников тока, активное вещество которых состоит из хлорида цинка. В отличие от солевых вариантов, алкалиновые АКБ содержат жидкость, содержащую раствор щёлочи. Чаще всего для этого используют оксид калия.

Щёлочь взаимодействует с контактами батарейки, в результате чего выделяется электрический ток. Причём выделяется гораздо большее количество электроэнергии, чем при использовании солевого раствора. Поэтому щелочная батарейка отличается высокой производительностью и общим КПД.

Классификация изделий по их размеру помогает подобрать нужный вариант. Обычно для этого используется буквенное обозначение, которое применяют ко всем элементам питания. Чаще в ассортименте магазинов можно встретить следующие модели:

«Таблетки». Имеют плоскую форму, которая объясняет их название. Они представляют собой небольшой диск, заключённый в металлический корпус. Это позволяет использовать «таблетки» даже при неблагоприятных погодных условиях. Благодаря небольшому размеру они нашли широкое применение в компактных устройствах — часах, брелоках сигнализации, слуховых аппаратах.
«Мизинчиковые». Соответствующая маркировка — AAA Alkiline — поможет вам отличить их от солевых «собратьев». Это довольно мощные устройства, поэтому их можно использовать в фонариках, детских игрушках, пультах дистанционного управления.
«Пальчиковые». Самый распространённый вариант элементов питания, маркируется буквами АА. Чаще используются в приборах, которым требуется значительное напряжение при компактных размерах батареек.
«Крона». Представляет собой бочонок прямоугольной формы. Главное преимущество модели — способность выдавать повышенное напряжение, без подключения к сети.

Главные достоинства щелочных элементов питания:

Герметичный корпус и небольшое выделение газов в ходе химической реакции. Благодаря этому снижается риск вытекания электролита.
Могут храниться в течение пяти лет. При этом они не теряют первоначальный заряд.
Несмотря на компактные размеры, обладают высокой ёмкостью. Поэтому они служат дольше, чем солевые аналоги.
Хорошо переносят климатические изменения. Диапазон рабочих температур варьируется от –40 до +50.
Разряжаются равномерно, нет резкого падения напряжения.

К отрицательным чертам можно отнести:

Стоимость выше, чем у солевых батареек.
Требуют правильной утилизации. В состав электролита входят различные химические соединения — при попадании на почву, они могут нанести непоправимый вред окружающей среде. Поэтому их необходимо сдавать в специальные пункты приёма.
Продукция некоторых производителей имеет большую массу.
Нельзя повторно заряжать. При попытке зарядить устройство вы рискуете своим здоровьем — во время зарядки изделие нагревается, отчего корпус взрывается. Из-за этого едкие химические вещества могут попасть на одежду, кожу или слизистые.

Алкалиновые батарейки способны прослужить вам в течение длительного времени. Главное — приобретать изделия проверенных марок, а элементы питания, которые вышли из строя, сдавать в специальные пункты приёма.

Характеристики зарядных устройств

В магазинах встречаются разнообразные устройства, применяемые для заряда в различной ценовой категории. Они бывают простыми, настроенными на определённый ток заряда, или что предпочтительнее, интеллектуальными. К выбору ЗУ стоит отнестись серьёзно, так как от этого напрямую зависит срок эксплуатации аккумуляторов. Некачественные приборы заряда приводят к быстрому снижению ёмкости

При выборе зарядного устройства для пальчиковых батареек обращается внимание на следующие параметры:

Каналы заряда. Характеризуют возможность заряжать одновременно несколько батареек. При этом существуют устройства, позволяющие управлять процессом заряда каждой батарейки независимо.
Ток заряда. Хорошее зарядное позволяет регулировать ток заряда. Это может быть как в автоматическом, так и ручном режиме. При этом для уменьшения саморазряда по завершении этапов восстановления ёмкости, используется режим импульсного заряда. Такой режим ещё называется капельным.
Интеллектуальность устройства. Минимально, что должно выполнять ЗУ, это прекращать зарядку при достижении батарейкой своего номинального значения ёмкости. При этом для устранения эффекта памяти, присущий Ni-Cd аккумуляторам, прибор заряда должен иметь функцию разряда, перед началом цикла зарядки. Некоторые устройства, использующие сложные микропроцессоры, определяют автоматически параметры заряда и восстанавливают ёмкость путём последовательности циклов разряд/заряд.
Типоразмер. Приборы заряда могут быть предназначенные только для одного размера батареек, например, ААА или «Крона», или совмещать несколько размеров сразу.
Защита

При заряде важно контролировать весь процесс. Зарядное устройство снабжается защитой от короткого замыкания и всплесков напряжения на входе и выходе, а также датчиком контроля от перегрева аккумулятора.
Время заряда

В самых несложных зарядных устройствах применяются стандартные настройки, устанавливающие выключение заряда через десять часов. Но это в корне неправильно, так как время зарядки аккумуляторных батареек в первую очередь зависит от тока заряда. Например, для того чтоб рассчитать самостоятельно как долго понадобится заряжать батарейку с ёмкостью 1600 мА/ч, при токе заряда 400 мА, можно воспользоваться формулой C/Iзар. Для рассматриваемого случая время составит четыре часа.
Индикация. Наиболее удобными будут устройства, имеющие в своём составе графические индикаторы, отображающие наглядно все этапы работы. Но наряду с ними в устройствах используется и светодиодная индикация.

При выборе часто путается автоматическая зарядка с интеллектуальной. Разница заключается в том, что первого типа отключает процесс заряда после достижения на клеммах аккумулятора требуемого значения напряжения. А второго типа предназначена не только для непосредственного заряда, но и для восстановления ёмкости аккумуляторов. Такие устройства при включении измеряют ёмкость батарейки и пытаются, проводя циклы тренировки, привести их характеристики к начальным параметрам.

Наиболее популярные из них следующие

Panasonic Eneloop BQ-CC17;
Technoline BC 700;
La-Crosse BC-1000;
Opus BT C3100.

Originally posted 2018-03-28 15:20:10.

Как выбрать аккумуляторные батарейки?

При подборе таких изделий необходимо учесть следующие факторы:

Температурный режим. Если планируется использовать батарейки для питания приборов, работающих при пониженных или, напротив, слишком высоких температурах, лучше выбрать никель-кадмиевые устройства.
Срок службы. Наибольшим показателем обладают никель-металлогидридные батарейки и литий-полимерные разновидности.
Напряжение, подаваемое на аккумулятор. Этот параметр устанавливают, исходя из требований к прибору, в который будут установлены гальванические элементы.
Вид устройства, для которого покупаются батарейки. От этого зависит форма и конструкция аккумуляторного изделия.
Объём и количество циклов заряда-разряда.

Смотрите это видео на YouTube

Грамотно выбранные батарейки обеспечивают максимально долгий срок работы оборудования, что позволяет сэкономить на его обслуживании.

Какие виды батареек существуют: в чём отличия пальчиковых батареек AA от AAA

Какие существуют виды источников электрического тока?

Как устроен электрический аккумулятор, его принцип работы, виды, назначение и основные характеристики

Что такое литий ионный аккумулятор — устройство и виды

Как правильно выбрать аккумулятор для автомобиля?

Какие типы и виды стабилизаторов напряжения для дома существуют?

Возможно ли сделать бестопливный генератор энергии своими руками?

Применение

Различные виды могут применяться по-разному, зависит это от их основных конструктивных свойств и характеристик:

Элементы питания с твердым электролитом используют в устройствах с малым значением потребляемого тока. Например, часы фонарики с малой мощностью, а также пульты дистанционного управления.
Щелочные батарейки применяют в электротехнике с повышенным значением тока, к ним можно отнести различные камеры и магнитофоны, а также игрушки с электродвигателем.
Источники питания с серебряными электродами способны обеспечить электроэнергией в калькуляторах, переносных инструментах и аппаратах для улучшения слуха.
Литиевые батарейки используют в портативной электронике, где необходимо стабильное значение емкости и потребляемого тока.

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.

Необычные типы батареек

Имеют форму цилиндра. Относятся к щелочному типу. Напряжение 1.5 вольт. По маркеровке IEC носят название R23. Габариты 17 на 50 мм. Раньше использовались в нестандартных устройствах и стареньких компьютерах. На данный момент их практически не найти.

AAAA.

Именуются как LR61. Являются очень миниатюрными щелочными элементами питания цилиндрической формы. Напряжение 1.5 V. Габариты 8,3 на 42.5 мм. Такие длинные батарейки используют в фотоаппаратах, фонариках, мощных стилусах, лазерных указках, глюкометрах.

Являются солевыми и маркируются как R12. Есть так же щелочные с обозначением LR12. Выполнены в виде цилиндрической формы. Размер 21,5х60 мм. Напряжение 1.5 вольт. Часто используют в осветительных установках.

Имеют напряжение 1.5 V. Именуются как L25 и LR25. Производители выпускают солевые элементы с энергетической емкостью от 10,5 mAh и щелочные до 26 mAh. Габариты 33х91 мм.

Маркируются как R1 и LR1. Емкость 400-1000 мАч. Напряжение 1.5 V. Габариты 12х30,2 мм.

1/2AA.

Имеют обозначение CR14250. Тип Li‑MnO2 (литий-диоксид марганцевые). Вольтаж 3,6 V. Li‑SOCl2 (литий-тионил хлоридные) маркируются как ER14250. Параметры 14х25 мм.

R10.

Вольтаж 1.5 вольт. Производство запущено еще в Советском Союзе. Имеют по мимо основные маркировки еще и как 332. Размер 21 на 37 мм. На данный момент их производство снижено.

Есть схожие батареи, имеющие внутри 2 элемента R10. Такой источник тока имеет маркировку 2R10 и габариты 21,8х74,6 мм. Его вольтаж равен 3 V. Именуются он как Duplex.

A23.

Имеет повышенное напряжение 12 v. Ее габариты равны 10,3х28,5 мм. По типу она щелочная. По стандарту IEC маркируется как 8LR932. При вскрытии обнаруживается обычно 8 батареек типа LR932 соединенных друг за другом. Используется чаще всего в пультах ДУ и игрушках.

A27.

Стандарт IEC — 8LR732. Тип щелочной. Размеры 8х28,2 мм. Вольтаж 12 V. Так же, как и предыдущая имеет внутри последовательное соединение восьми батарей типа LR632. Требуется для радио пультов, зажигалок, сигарет, работающих от электричества.

3336.

Маркируется по IEC как 3LR12 и имеет щелочной тип. А 3R12 является солевой. Люди называют их квадратными так как у них прямоугольная форма. Производят подобные источники тока с 1901 года. Тогда они использовались только в фонариках. Через некоторое время их стали применять в радиоприемниках, датчиках влажности, игрушках и других устройствах. Напряжение у них 4.5 вольт. Энергоемкость 1200 – 6100 mAh. Габариты 67х62х22.

По сути это три соединенных последовательно пальчиковых батарейки R12.

На данный момент в продаже имеются разные виды батареек. Поэтому вы без труда сможете подобрать нужную именно вам! Лучше всего брать элементы питания уже проверенные временем. Либо же приобретать источники тока от известной компании.

Емкость батареек

От емкости зависит то, сколько энергии выдаст полностью заряженная батарейка, пока не разрядится. Чем она больше, тем дольше проработает устройство. Но учитывайте, что все приборы имеют свой расход энергии, и одна и та же батарейка в часах и фотоаппарате будет показывать разный результат.

Батарейку Varta Longlife MAX Power AA BLI 2 Alkaline можно использовать для фотоаппарата

Емкость зависит от размеров и электрохимической системы элемента питания. У аккумуляторов показатели следующие:

AA – 600-3500 mAh;
AAA – 650-1300 mAh;
C – 3000-4500 mAh;
D – 10000 mAh;
CR123 – 650-700 mAh;
5-значная маркировка (18650 и т.п.) – 2200-3600 mAh;
Крона – 120-500 mAh.

А у обычных батареек уже такие цифры:

AA – 1100 mAh (солевые), 2700-3000 mAh (щелочные);
AAA – 540 mAh (солевые), 1100 mAh (щелочные);
AAAA – 300 mAh (солевые), 500-600 mAh (щелочные);
C – 3800 mAh (солевые), 8000 mAh (щелочные);
D – 8000 mAh (солевые), 12000 mAh (щелочные);
CR123 – 1500 mAh;
Крона – 400 mAh (солевые), 565 mAh (щелочные), 1200 mAh (литиевые);
«таблетки» (CR и V) – зависит от размеров;
A23 – 40 mAh;
A27, A29 – 20 mAh.

Какие батарейки аккумуляторы выбрать – решать вам. Отталкивайтесь от типа вашего устройства, а затем подбирайте подходящий типоразмер и разновидность элемента питания (солевые, щелочные или литиевые).

Характеристики

Щелочные батарейки производятся разных типоразмеров в основном это АААА, ААА, АА, D, С, Крона – 6F22 и плоский монеточный вид.

Таблеточные щелочные батарейки

Они представляют собой маленький плоский диск диаметром от 4.8 до 30 мм. Напряжение равно 1.5 – 3 вольта. Их корпус полностью выполнен из металла. В связи с этим алкидные батарейки можно применять в плохих погодных условиях. Анод от катода отделен изолятором. Это предотвращает короткое замыкание и их порчу. За счет своей миниатюрности и компактности они и получили большое распространение. Без проблем вставляются в часы, калькуляторы, брелки и другие мини устройства.

Пальчиковые источники тока или АА

Являются наиболее популярными. Используются там, где нужен большой разрядный ток. Их напряжение равно 1.5 вольт. Нашили свое применение в часах, игрушках, радио приемниках, фонариках, медицинском оборудовании, весах, компьютерных мышках и других электронных устройствах.

Все подробности изложены в статье пальчиковые батарейки!

Щелочные батарейки бочонки

К ним можно отнести два типа это D и C.

Позволяют обеспечить прибор электричеством без подключения его к сети на 220 вольт. Используются в магнитофонах, радиоприемниках, фонарях, игрушках. Имеют повышенную емкость. В приборе, который потребляет мало энергии проработают долго.

Если видите на корпусе надпись LR, то это 100% щелочные батарейки.

Мизинчиковые источники тока

Имеют типоразмер ААА. Производители изготавливают их в виде цилиндра диаметром 10.5 мм. В длину обычно такие типы бывают до 44,5 мм. Их масса составляет около 14 грамм. Данные могут отличаться в зависимости от компании. В устройство щелочных батареек иногда могут добавлять дополнительные элементы для защиты.

Используются в разных электронных приборах, например, таких как пульты для телевизора, будильники, фонарики, приемники, плееры и т.д. Узнать, что это именно щелочной элемент можно по надписи alkaline battery.

Щелочной элемент Крона

Имеет нестандартную форму и используется в измерительных приборах, медицинском оборудовании, фонарях, металлоискателях. Такие алкалайн батарейки имеют напряжение 9 вольт и работают достаточно длительный срок. Плюс данного источника энергии заключается в том, что он может обеспечить прибор большим тока имея маленькие габариты.

История обыкновенной батарейки

Слово «батарея», происходящее от французского слова «batterie», давно вошло в русский язык.

Название происходит от артиллерийской батареи, как исторически первого типа батарей. Впоследствии название стало употребляться для обозначения соединения однотипных предметов вообще.

Официальное рождение батареи относят к 1800 г., когда итальянский физик Алессандро Вольта, основываясь на опытах итальянского врача и анатома Луиджи Гальвани, сделал устройство, получившее впоследствии название «вольтов столб». Сложив стопку высотой полметра из пластинок цинка, меди и войлока, смоченного раствором серной кислоты, Вольта, приложив руки к концам стопки, получил весьма чувствительный удар током. Так началась электрическая эра.

Изобретение Алессандро Вольта произвело фурор в обществе, Вольта осыпали почестями и наградами, его именем назвали единицу электрического напряжения. Свою долю славы получил и Луиджи Гальвани. В его честь электрохимический элемент, изобретенный Вольта, называется гальваническим.

Гальванические элементы делятся на два типа – первичные и вторичные.

Все батарейки являются первичными гальваническими элементами.

Вторичные гальванические элементы – элементы, в которых электрическая энергия от внешнего источника тока превращается в химическую энергию и накапливается, а затем, при необходимости, химическая энергия снова превращается в электрическую. Эти вторичные элементы называются аккумуляторами.

Одним из первых гальванических элементов, которым можно было пользоваться вне лабораторий, был изобретен Жоржем Лекланше в 1866 году.

Конструкция имени Лекланше проста — цинковый анод, катод из диоксида марганца с углем, размещенные в электролите из хлорида аммония, т.е. соли аммония.

В течении некоторого времени элемент Лекланше претерпел изменения: цинковый анод стал делаться в виде цинкового стаканчика, в стаканчике размещен катод из смеси диоксида марганца и графита, в центре катода находится угольный стержень, являющийся токосъемником, катод окружен электролитом из хлорида аммония с добавкой хлорида цинка, только не в жидком виде, как у Лекланше, а в загущенном, в виде геля, из-за добавления крахмала и муки. Это необходимо для того, чтобы электролит не мог вытечь или высохнуть при хранении и эксплуатации элемента.

Элементы с загущенным электролитом получили название «сухие батареи».

Одним из всплесков было появление щелочных батарей. Впервые щелочные батарейки выпустила компания Eveready (ныне Energizer) в 1959г. Принцип ее работы практически идентичен принципу работы солевой батареи – анод из цинка, катод из диоксида марганца, единственное отличие в составе электролита – он не из соли аммония, как в солевой, а из раствора щёлочи, обычно гидроксида калия. У щелочной батареи анод в виде пасты из цинкового порошка в смеси с электролитом находится внутри катода из смеси диоксида марганца с графитом.

Анод и катод разделены тонким сепаратором, пропитанным электролитом, и все это располагается в стальном корпусе. Получается, что если у солевого элемента корпус (-), а центральный токоотвод (+), то у щелочного элемента все наоборот, корпус (+), а центральный токоотвод (-).

Такая конструкция, разумеется, сделана не просто так. В солевых элементах при химической реакции расходуются все реагенты, составляющие этот элемент — анод, катод, электролит. А в щелочном элементе при химической реакции расходуется только анод и катод, электролит не расходуется. Поэтому электролита там совсем мало, и освободившееся место электролита заполнено увеличенным количеством анода и катода, что значительно увеличивает электроемкость щелочного элемента.

Форм-фактор распространенных гальванических элементов

Из чего делают батарейки

Существует четыре типа элементов питания. Несмотря на то что принцип работы у них одинаковый, все источники тока имеют уникальную конструкцию и состоят из разных деталей.

«Пальчиковые» и «мизинчиковые» батарейки

«Пальчиковые» и «мизинчиковые» источники тока представляют собой цилиндр небольшого размера. Это одни из самых распространённых вариантов батареек. Они состоят из следующих элементов:

отрицательного заряда — катода;
вкладыша, выполняющего роль своеобразной прокладки;
корпуса;
мембраны;
электролита, обеспечивающего нормальное протекание химической реакции;
стержня, изготовленного из углеродистого соединения, например, угля или сажи;
фиксирующей шайбы;
положительного заряда — анода.

Это стандартная конструкция большинства цилиндрических батареек. Но есть устройства, состоящие из стержня, изготовленного из угля, металлических деталей и специального порошка.

Из чего состоит круглая батарейка

Элемент питания, имеющий необычную приплюснутую форму, ещё называют «таблетка». Чаще его используют в часах и различных сигнализациях. Он состоит из следующих элементов:

анода — его роль выполняет одна из крышек;
катода — отрицательным контактом служит вторая крышка;
прокладки, дополнительно пропитанной электролитом;
диоксида ртути;
цинкового порошка;
водонепроницаемого слоя;
кольца, обеспечивающего надёжную герметизацию.

Батарея сотового телефона

Конструкция элемента питания сотового телефона несколько сложнее, чем устройство обычных батареек. В неё входят:

положительный и отрицательный контакт;
анодный корпус;
катодный стакан;
уплотняющее вещество;
сепаратор;
изолирующий состав;
защитная мембрана;
диафрагма;
корпус из алюминия или другого металла.

Из чего состоит «крона»

Источник питания прямоугольной формы конструктивно отличается от других батареек. Положительный и отрицательный контакт находятся друг над другом. Располагаются они в верхней части устройства. Снизу находится основа, выполненная из пластмассы. От минусового контакта отходит пластина, которая фиксируется на минусовом полюсе.

Корпус устройства выполнен из металла. Внутри него располагаются шесть небольших приплюснутых прямоугольников, каждый из которых — индивидуальная батарейка. Заряд такого «бочонка» составляет 1,5 В. Между пластинами находится ещё одна — специальная.

Строение источника питания достаточно простое:

два контакта — положительный и отрицательный;
корпус из алюминия или другого металла;
две пластины из пластика;
шесть соединённых между собой «бочонков» по 1,5 вольт каждый;
стержень из углеродистого соединения;
пластины для изоляции «бочонков»;
плёнка;
внешняя оболочка.

Из чего изготовлен корпус элементов питания

Корпус — один из важнейших элементов конструкции источника тока. Он выполняет защитную функцию, удерживая внутри содержимое батарейки и предотвращая её разрушение.

У каких источников питания корпус изготовлен из цинка

Многие неспроста задаются подобным вопросом, ведь Zn можно применять в разнообразных опытах. Или просто продать. Так, корпусом из цинка снабжены все солевые элементы питания. Обычно это непосредственно на нём и указывается.

В последнее время всё чаще можно встретить источники тока с корпусом, изготовленным из жести или железа. Материал изготовления зависит от внутренней конфигурации батареек. Железо и жесть способны обеспечить максимальную защиту и повышенную прочность.