Алкалиновые батарейки: технические характеристики, виды, область применения и отличие от солевых батареек

Алкалиновые батарейки — это автономные элементы питания. Образование тока происходит в результате химической реакции. Батарейки бывают гальванические (не предполагающие повторной зарядки) и аккумуляторные.

История развития

В. Джангер и Т. Эдисон создали алкалиновую батарейку в XX в. Находясь на разных континентах, ученые придумали это устройство одновременно. Находку оценила фирма Duracell, наладившая выпуск нового продукта, на котором присутствует маркировка «алкалайн» (alkaline).

В отличие от обычных соляных, алкалиновые элементы питания имеют больший срок годности и могут работать в экстремальных условиях. Они лучше подходят для радиоприемников, т. к. более экономичны и герметичны.

Щелочные и алкалиновые батарейки: отличия

Термины «алкалиновая» и «щелочная» относятся к одному элементу питания. Разница в понятиях возникла из-за того, что на рынке для описания щелочных электрических батареек часто использовалось заимствованное из английского языка слово. Это и послужило причиной появления путаницы.

Отличие щелочных батареек от солевых

Эти типы источников питания различаются составом электролита.

Солевые элементы появились на рынке намного раньше. Они дешевые и не могут работать при минусовых температурах. Устройство крайне простое. В качестве анода выступает цинковая оболочка или угольный стержень. Катодом служит загущенный крахмалом хлорид аммония. Солевые батарейки состоят из простых компонентов, поэтому могут применяться только для приборов с низким уровнем потребления энергии.

Алкалиновые источники питания имеют похожее строение, но электролит в них представлен щелочью. Цинк присутствует в виде порошка, равномерно распределенного по всему объему камеры. Особый состав позволяет использовать такие элементы питания в приборах, отличающихся более высоким энергопотреблением.

Состав батарейки

Хорошие характеристики алкалиновой батарейки обусловлены строением элемента: анод изготавливается из очищенного от коррозии цинка, а также алюминия и висмута, катод включает больше компонентов.

Состав катода:

• ацетиленовая сажа — 8-10%;
• диоксид марганца — 75-85%;
• калия гидроксид — 30-35%;
• связующие вещества.

В качестве загустителя электролита выступают природные соединения.

Как устроен элемент питания

Внутри герметичной камеры располагается паста, изготовленная из порошка цинка и геля. Такой состав увеличивает площадь взаимодействия и повышает емкость. Цинковая паста вырабатывает отрицательный потенциал, который снимается латунным стержнем. В щелочи также присутствует небольшая прокладка, которая необходима для устранения давления.

Смешанный с углеродной составляющей диоксид марганца внутри отделен от анода особым сепаратором. Токи разряда не могут замкнуться благодаря изоляции оболочки от стакана. Положительный вывод выполнен в форме стального стакана. Отрицательный вывод представлен стальной тарелкой.

Для недопущения разгерметизации внутри имеется камера, в которой собираются газы. Здесь есть и мембрана. В случае переполнения камеры газами мембрана может лопнуть, что приводит к вытеканию электролита.

Классификация алкалиновых батареек

Существует несколько подходов к классификации источников питания. Они могут быть дисковыми и цилиндрическими. К первой категории относятся таблетки.

Разновидностями цилиндрических элементов являются:

• пальчиковые;
• минипальчиковые;
• микропальчиковые;
• бочонки и т. д.

Они различаются размерами и назначением.

Характеристики щелочных элементов питания

Емкость таких батареек составляет 1500-300 мА/ч. Напряжение варьируется от 1,5 до 9 V. Эксплуатация допускается при температуре -20°C…+50°C. Отличаются низким уровнем саморазряда, поэтому срок хранения составляет 3-7 лет.

Где используются щелочные батарейки

Алкалиновые батарейки обеспечивают энергией бытовые приборы, для которых характерны большие перерывы в работе.

Их использование допустимо для питания:

• напольных и кухонных весов;
• датчиков;
• ручных и настенных часов;
• пультов;
• тонометров;
• слуховых аппаратов;
• термометров;
• радиоприемников;
• портативных колонок и т. д.

Щелочные элементы питания выпускаются в разных форматах, поэтому применяются широко.

Преимущества и недостатки батареек на щелочной основе

Щелочные источники питания получили распространение благодаря следующим преимуществам:

• сниженному риску разгерметизации и протекания;
• высокой мощности;
• безопасности;
• низкой цене;
• долгому сроку хранения;
• множеству типоразмеров;
• низкому саморазряду.

К недостаткам таких элементов относятся способность к саморазряду и необходимость создания специфических условий для утилизации.

Можно ли заряжать алкалиновые батарейки

Алкалиновые батареи бывают простыми и аккумуляторными (АКБ). Последние помечаются буквой L. Источники питания, имеющие данную маркировку, можно подзаряжать. Простые разновидности заряжать нельзя, т. к. это может привести к их взрыву.

Аналоги щелочных батареек и их цена

На рынке представлено множество разновидностей элементов питания: серебряные, солевые, ртутные и литиевые. Наименьшее распространение получили серебряные и ртутные: их цена в среднем на 35-60 руб. выше стоимости алкалиновых аналогов. Солевые источники самые дешевые: пальчиковые батарейки такого типа стоят 15-30 руб. Щелочные и литиевые элементы питания имеют похожие характеристики, однако цена последних выше.

Полезные рекомендации

Приобретать лучше источники питания, которые были недавно выпущены, т. к. они имеют максимальный заряд. Отдавать предпочтение следует продукции проверенных производителей. Популярны аккумуляторные батареи, так как их использование позволяет сэкономить средства. Особенно их рекомендуют, если прибор при работе расходует много энергии.