Батарейки и аккумуляторы: типы, формы и размеры.
Портативные элементы питания делятся на два крупных лагеря: одноразовые обычные батарейки и перезаряжаемые аккумуляторы многоразового действия с обратимыми химическими процессами.
Разделение по химическому составу
С химической точки зрения батарейки разделяются на отдельные виды в зависимости от того, какой тип электролита и металлов в них используется. Так, существуют следующие классы элементов питания:
1. Солевые
Солевые батарейки являются старейшинами из кавалерии портативных элементов питания однозарядного типа. Свое название они получили из-за применения хлорида аммония в качестве электролита. По своей сути это соединение является солью.
С практической точки зрения преимуществом солевых батареек выступает дешевизна. В то же время для них характерны невысокая емкость и неравномерность разряда, из-за чего использовать подобные элементы питания имеет смысл в устройствах с малым уровнем энергопотребления: настенных часах, пультах ДУ и т.п. В международной маркировке обозначаются буквой латинского алфавита R.
2.Алкалиновые (щелочные)
«Ответочка» одноразовым солевым батарейкам с прицелом на более энергозатратные устройства. В щелочных элементах питания используется электролит из гидроксида калия, являющийся щелочью. Батарейки этого типа обходятся заметно дороже солевых, однако и емкость у них выше в разы.
Одноразовые алкалиновые батарейки примечательны неплохой равномерностью напряжения по мере разряда и высокими токами разрядки. Они подходят для применения на борту вспышек, фотоаппаратов, ручных прожекторов. В международной системе щелочные элементы питания обозначают символами LR.
3. Никель-кадмиевые (Ni-Cd)
Никель-кадмиевые аккумуляторы дешевы в производстве, весьма надежны и долговечны. Однако они «помнят» остаточный уровень заряда, т.е. обладают «эффектом памяти». Говоря проще, разряд таких батарей возможен только до той черты, с которой аккумулятор начали заряжать.
В портативных элементах питания технология Ni-Cd встречается редко. Одним из камней преткновения на пути к ее использованию является токсичный характер кадмия — при нарушении герметичности корпуса никель-кадмиевые аккумуляторы выделяют «ядовитые» вещества, поэтому они экологически не безопасны.
4. Никель-металл-гидридные (Ni-Mh)
Дальнейшее развитие никель-кадмиевой технологии производства перезаряжаемых аккумуляторов с использованием нетоксичного наполнения. Никель-металл-гидридные батарейки выпускаются в «пальчиковом» и «мизинчиковом» форм-факторах, практически не подвержены «эффекту памяти», характеризуются высокой стабильностью рабочего напряжения по мере разряда.
Портативные элементы питания с маркировкой Ni-Mh могут похвастаться высокой удельной энергоемкостью и длительным эксплуатационным ресурсом. А вот в плане темпа саморазряда они немного уступают никель-кадмиевым коллегам по цеху.
5. Литий-ионные (Li-Ion)
Литий-ионные аккумуляторы почти не подвержены эффекту памяти, имеют высокую энергетическую плотность, могут заряжаться с любого уровня разряда. Технологию применяют на борту специализированных портативных аккумуляторов с числовыми индексами (об этом ниже).
Проигрывают батареи Li-Ion разве что в плане недешевой стоимости, сравнительно невысоких токов разряда и в вопросах чувствительности к соблюдению правил эксплуатации.
Отличия между батарейками и аккумуляторами
И у однозарядных батареек, и у перезаряжаемых аккумуляторов есть свои плюсы и минусы. В частности, обыкновенные батарейки недорого стоят, выдают более высокое рабочее напряжение (стабильные 1.5 В в случае с элементами питания АА), не требуют зарядки перед использованием.
Аккумуляторы могут использовать многократно, что является их основным преимуществом перед однозарядными батарейками. Также они имеют лучшее соотношение стоимости к количеству часов работы и подлежат применению в устройствах с подзарядкой (тех же садовых светильниках с солнечной батареей).
Для условного пульта ДУ к телевизору нет смысла приобретать перезаряжаемые элементы питания. Сюда отлично подойдут традиционные батарейки. Аккумуляторы будут полезны для брелоков автосигнализаций, фотовспышек и прочих энергозатратных устройств, на постоянном приобретении батареек для которых можно разориться.
Типоразмеры большинства батареек и аккумуляторов тесно переплетены между собой, однако без отличий в между ними не обошлось. Поэтому давайте рассматривать размерные сетки портативных элементов питания по отдельности.
Типоразмеры батареек
В полку однозарядных батареек прослеживается явная доминация «пальчиковых» и «мизинчиковых» элементов питания. Они маркируются лычками АА и ААА соответственно. Чуть реже встречаются «бочонки» типов C и D, а также небезызвестные Кроны.
Для лучшей наглядности отличия между форм-факторами однозарядных батареек приведены в таблице:
Типоразмеры аккумуляторов
Аккумуляторы многократного применения во многом пересекаются с однозарядными батарейками по типам. Однако их технические характеристики, в частности, напряжение питания, разнятся. Наглядную картину по отличиям типоразмеров многозарядных элементов питания можно увидеть в таблице:
Утилизация отработанных батареек и аккумуляторов
В отработанных элементах питания содержится много опасных химических элементов, которые могут навредить здоровью человека и окружающей среде. На свалке одна батарейка разлагается в течении ста лет, загрязняя свыше 20 м² земли и несколько сотен литров грунтовых вод. А попадая в человеческий организм вместе с едой или водой, токсины способны вызвать ряд серьезных заболеваний — от нервных расстройств до онкологических болезней.
«Отпахавшие» свое аккумуляторы и батарейки подлежат переработке и вторичному использованию. Поэтому их крайне важно не выбрасывать в мусорное ведро вместе с другими отходами жизнедеятельности, а складировать в специализированные контейнеры или сдавать в пункты приема. Таковые размещают на входах в большие супермаркеты, в некоторых органах ЖКХ и администрациях городских поселений.
Чтобы аккумулятор хорошо держал заряд и прослужил достаточно долго, лучше отдавать предпочтение оригинальным решениям от проверенных производителей. Также немаловажны условия и сроки хранения батареек. И главное, отдавайте использованные элементы питания на переработку — таким образом вы внесете свой вклад в защиту природы.
