Размеры, типы и маркировка батареек

Для питания автономных бытовых устройств широко применяются химические элементы питания. Спектр выпускаемых в мире батареек широк как по типоразмерам, так и по электрическим характеристикам. Чтобы не потратить зря деньги при покупке источников тока, неплохо уметь разбираться в основных типах батареек.

Виды батареек по составу

Одноразовые гальванические элементы могут быть выполненными по различным технологиям, отличающимся электрохимическими реакциями, происходящими внутри банок. Рядовому потребителю нет нужды разбираться в тонкостях протекания химических процессов, но эти процессы определяют потребительские свойства источников тока.

Солевые

Самый первый тип источников питания, который начал использоваться в быту и применяется уже многие десятилетия с небольшими доработками. Долгое время эта категория была единственной, поэтому солевые источники часто не имеют отдельного обозначения. Для них даже не выделен отдельный международный индекс маркировки батареек, хотя на корпусе может быть указано что-то типа General purpose (общее назначение).

Потребителю надо знать, что основным плюсом солевой технологии является низкая цена элемента. В остальном, пожалуй, превалируют недостатки:

• невысокая емкость;
• плохая толерантность к низким температурам окружающей среды;
• невысокий срок хранения;
• склонность к подтеканиям электролита.

Несмотря на явные минусы, солевые источники питания пользуются спросом и имеют свою нишу применения.

Алкалиновые (щелочные)

Наиболее распространенная разновидность гальванических элементов. В продаже такие батарейки появились в 60-х годах прошлого века и быстро завоевали популярность. Потребители по достоинству оценили:

1. Повышенную емкость (3..5 крат по сравнению с солевыми).
2. Оптимальные разрядные кривые (напряжение в начальной стадии эксплуатации падает медленнее, чем у солевых).
3. Герметичный корпус (подтекание практически исключено).

К явным плюсам относят и длительный срок хранения элементов. На корпус таких батареек наносят надпись Alkaline или индекс, содержащий букву L (например, LR6).

Серебряные

Эти батарейки в обозначении содержат букву S (Silver) – например, SR43. Они имеют очевидные преимущества:

• высокую емкость (даже выше, чем у литиевых);
• долгий срок хранения;
• оптимальные разрядные кривые.

Недостатком служит их повышенная стоимость, поэтому такие источники выпускаются, большей частью, для наручных часов. В них наиболее полно реализуются их достоинства. Цена не получается пугающе высокой за счет малых размеров и вполне нивелируется удобством эксплуатации.

Литиевые

Наиболее современный тип батареек. В зависимости от химических реагентов могут иметь два варианта уровня выходного напряжения:

• 1,5 вольт;
• 3,6 вольта.

В форматах АА и ААА выпускают элементы с напряжением 1,5 вольта, чтобы не было проблем при замене. В остальных форм-факторах может быть как один уровень напряжения, так и другой.

Не следует путать одноразовые литиевые батарейки с литий-ионными аккумуляторами.

Главным достоинством таких источников, помимо высокой удельной емкости, служит их высокая токоотдача и низкая зависимость емкости от разрядного тока, а также совсем небольшой саморазряд. Отпугнуть покупателя может лишь повышенная цена.

Типоразмеры и маркировка

Международные стандарты предусматривают множество размеров батареек, но широко используется довольно ограниченное количество форм-факторов. Габаритные характеристики наиболее употребительных элементов приведены в таблице.

Электрические характеристики батареек (емкость, выходное напряжение, способность к перезарядке) определяются химическим составом элементов.

Аккумуляторный тип батареек

Другой тип автономных источников электроэнергии – аккумуляторы. Они часто внешне похожи на одноразовые элементы, но протекающие внутри них электрохимические реакции носят обратимый характер. Это означает, что при исчерпании запаса энергии, аккумулятор можно зарядить и использовать вновь.

Мнение экспертаСтановой АлексейИнженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.Задать вопросВ глобальной сети можно найти советы по перезарядке одноразовых элементов. Делать этого не стоит. Происходящие в них реакции необратимы, их нельзя повернуть вспять. Все попытки восстановления будут не только неуспешными, но еще и опасными. Нештатная зарядка может привести к возгоранию. Тем не менее, реальны советы размять одноразовый элемент молотком. При этом восстановится доступ друг к другу оставшихся реагентов, и батарейка поработает еще некоторое время.

Как и для гальванических батареек, потребительские свойства аккумуляторов зависят от типа происходящих внутри них электрохимических реакций. По этому признаку обычно производят классификацию перезаряжаемых источников питания.

Читайте также

Чем отличается простая батарейка от аккумулятора

Никель-цинковые

Элементы с никелем в качества анода и цинком в качестве катода разработаны еще Эдисоном. Долгое время аккумуляторы подобного типа доминировали в мире, но потребители замечали у них врожденные недостатки:

• высокая склонность к саморазряду;
• небольшой ресурс;
• эффект памяти (заряжать аккумуляторы можно только после полного разряда).

Выходное напряжение Ni-Zn элементов несколько выше, чем у схожих типов – 1,6 вольт. Для питания потребителей это не имеет критического значения, но требует зарядного устройства с повышенным выходным уровнем. Если никель-цинковый аккумулятор заряжать от ЗУ для Ni-MH и Ni-Cd элементов (они требуют более низкого напряжения), то он не будет заряжаться полностью.

Зато аккумуляторы этого типа недороги и хорошо работают при низких температурах. Кроме того, они легкие и мощные. Этим объясняется, что до сих пор на них есть спрос.

Никель – кадмиевые

Аккумуляторы на основе никеля и кадмия имеют повышенный ресурс (в циклах заряд-разряд), неплохо работают при отрицательных температурах, а еще они относительно недороги. К недостаткам относят токсичность кадмия, тянущую за собой проблемы с утилизацией. Уровень саморазряда у них высок, а эффект памяти ярко выражен.

Никель-металлогидридные

Эти элементы считаются самыми современными среди аккумуляторов с никелевым анодом. Имеют самую высокую в семействе удельную емкость, относительно высокий ресурс, пониженный эффект памяти. Терпимы к высоким токам подзаряда и к глубоким разрядам. Склонность к саморазряду значительна.

Литий-ионные

Самое продвинутое на сегодняшний день семейство аккумуляторов. Легкие емкие, быстрозаряжаемые, без эффекта памяти. К минусам относят повышенную цену, плохую работу в морозы и пожароопасность. Выходное напряжение подобного аккумулятора при полном заряде составляет не менее 3,6 вольт, и это служит определенной проблемой при выпуске элементов в формате АА и ААА. Для совместимости с 1,5-вольтовыми батарейками, Li-ion элементы снабжают внутренними DC-DC инверторами, которые преобразуют выходное напряжение до стандартных полутора вольт.

Наличие преобразователя повышает стоимость аккумулятора, но дает дополнительное удобство – батарейку можно заряжать напрямую с помощью шнурка от любого USB-порта.

В большинстве случаев одноразовые батарейки можно заменить на возобновляемые источники, если они подходят по типоразмеру. Но в некоторых (достаточно редких) случаях может быть решающим различие в выходном уровне напряжения. Обычно у аккумуляторов он ниже (1,2..1,3 вольта в свежезаряженном состоянии против 1,5 В у одноразовых банок), но бывает и наоборот. У литиевого аккумулятора LIR2032 напряжение выше, чем у батарейки (3,6 В против 3 вольт).

Мнение экспертаСтановой АлексейИнженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.Задать вопросУ пользователей ПК возникает соблазн заменить CMOS-батарею 2032 на аккумулятор того же типоразмера. Смысла в этом нет. Элемент придется периодически извлекать для подзарядки, потому что в компьютере нет участков схемы, ответственных за возобновление запаса энергии. Исключение – некоторые типы ноутбуков, где применение перезаряжаемых элементов предусмотрено изготовителем.

Ключевые характеристики при выборе батарейки

Первое, на что надо обратить внимание при покупке любого автономного источника тока – его форм-фактор. Если элемент не подходит к установочному месту по размерам, все остальные характеристики не имеют значения. Конечно, трудно перепутать дисковую батарейку 2032 с пальчиковой АА. Однако промахнуться при покупке ААА вместо той же АА вполне реально.

Далее надо выбрать тип элемента – перезаряжаемый или одноразовый. На первый взгляд, аккумуляторы приобретать выгоднее. Это так, но не всегда. Там, где токи разряда малы (пульты ДУ, беспроводные кнопки звонков и т.п.) аккумуляторы не проявят своего основного преимущества. Лучше купить хороший одноразовый гальванический элемент.

В остальном же надо смотреть, в каких условиях будет работать источник тока. Для работы в холода лучше не брать литий-ионые батареи, несмотря на все их преимущества. Там, где повышенное напряжение вредно, лучше брать Ni-Cd или Ni-MH элементы. Если выбирать между одноразовыми батарейками, то для долгой работы лучше подойдут алкалиновые источники.

Где лучше использовать солевые, а где щелочные батарейки

Солевые батарейки перед алкалиновыми (щелочными) имеют лишь одно преимущество – низкую стоимость. Поэтому солевые источники питания надо применять в тех случаях, если нет возможности (экономической или другой) приобрести щелочные. Надо иметь в виду, что область применения элементов устаревшего типа – микромощные потребители (пульты дистанционного управления и т.п.). А, например, в фотоаппаратах их применять принципиально можно, но надо быть готовым к тому, что вспышка может перестать работать уже после 2-3 снимка.

В видео тестируют 21 тип батареек формата АА (какая батарейка самая выгодная).

Популярные модели и производители батареек

Среди ведущих производителей автономных источников питания следует упомянуть в первую очередь бренды:

• GP;
• Energizer;
• Toshiba;
• Duracell;
• Samsung.

Эти торговые марки выпускают, пожалуй, лучшие элементы питания, но и стоимость их высока. Ведь фирмам требуется вкладываться в разработку, покупку качественных комплектующих, контроль над соблюдением технологий, в конце концов – в рекламу. Поэтому тем, кто ищет оптимальное соотношение цены к качеству, следует обратить внимание на отечественные батарейки:

• «Фотон»;
• «Космос»;
• «Энергия»;
• прочие отечественные бренды.

Их качество ненамного уступает лучшим зарубежным элементам, а цена заметно ниже.

Выбрать источник питания для автономного прибора несложно. Но если этот выбор будет осознанным, эксплуатация устройства станет удобнее и экономически выгоднее.