Какие батарейки лучше — солевые или щелочные?

Преимущества и недостатки солевых батареек

К преимуществам солевых батареек относятся маленький вес и низкая стоимость. Если давать им «отдохнуть», то срок службы продлится. Они способны хорошо поработать еще какое-то время, если их немного потрясти и постучать о руку. Комки электролита, находящегося внутри, при этом выравниваются.

Из недостатков выделяются:

• маленький срок хранения (не более трёх лет),
• саморязряжение,
• высыхание электролита,
• неустойчивость при перепадах температуры,
• частые протекания, за счёт проблем с герметичностью, если устройство продолжительное время не используется, происходит окисление оболочки, поэтому вынимают из устройств, они могут потечь и нанести вред;
• обладают малой ёмкостью — около 0,8 ампер в час.

За счёт невысоких энергетических показателей данные элементы питания в основном используются в приборах с небольшим энергопотреблением, которое укладывается в единицы миллиампер. Они подходят к маленьким приёмникам, карманным фонарикам, пультам дистанционного управления или тестерам. Батарейки могут отличаться производителями. Самыми известными из российских производителей считаются «Космос», «Энергия» и «Фото»н, а из мировых лучшими считают Sanyo и GP.

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.

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.

В чем же плюсы и минусы солевых батареек

Помимо того, изготовление батарей данного типа считается простым в производстве. А итоговое изделие является, благодаря своей маленькой цене, более доступным в применении разного рода бытовых устройств.

Однако, выпуск такого вида элементов питания из года в год ощутимо сокращается. Это обусловлено низким качеством данного товара, а значит, и его потребности.

Из минусов к ним можно отнести следующее: при саморазряде падает и напряжение в батарее, не эффективны при работе на морозе, небольшая емкость не позволяет использовать данное изделие для оборудований с высоким потреблением электроэнергии, срок хранения невелик.

Чем отличаются щелочные и солевые батарейки

Пожалуй, наиболее важное отличие между этими двумя элементами питания – это стоимость. Цены на солевые батарейки могут быть в два и более раза ниже, чем на алкалиновые. А зачем переплачивать, если с задачей прекрасно справляется более дешевый вариант

А зачем переплачивать, если с задачей прекрасно справляется более дешевый вариант.

При этом, устанавливая солевую батарею в устройство с высоким электропотреблением деньги будут выброшены на ветер. В таком случае прибор не сможет работать нормально, а элемент питания разрядится в кратчайший срок и придется покупать новый.

Чтобы понимать какие батарейки лучше покупать в тех или иных условиях, следует разобрать в этом вопросе немного подробнее.

Особенность солевых гальванических элементов заключается в следующем:

• очень низкая стоимость;
• заявленное номинальное напряжение 1.5В и очень низкая емкость;
• моментально «садятся» при низких температурах;
• дополнительный подогрев или механическое воздействие усиливает/продлевает эффективность работы батарейки, но при этом она быстрее разрушается;
• маленький срок хранения.

К особенностям алкалиновых элементов питания относится следующее:

• способны продолжительнее выдавать большие токи;
• отличаются большой емкостью в сравнении с другими источниками питания;
• длительные сроки хранения;
• низкий уровень саморазряда;
• корпус обладает хорошей герметичностью, что исключает вытекание электролита;
• отличаются большим весом.

Отсюда можно сделать следующий вывод – нельзя сказать точно какая из батареек лучше, просто это разные типы элементов, которые больше подходят в тех или иных случаях. Если знать какую батарею лучше использовать в конкретных условиях, то можно извлечь максимальную эффективность из каждого вида, при этом избегая лишних растрат.

Большинство экспертов утверждает, что лучшие на сегодня гальванические элементы, отвечающие всем требованиям современного рынка – это щелочные батареи. Однако с этим можно поспорить. Каждому изделию отведена своя роль, а наличие в продаже большого числа солевых батареек и соответственно потребительского спроса на них, только подтверждает это.

Разновидности батареек

Технически батарейка представляет собой автономный элемент питания. Ее работа основана на химической реакции двух металлов или их оксидов в электролите. В процессе высвобождается энергия, которая используется для питания приборов.

Для того чтобы купить хорошие батарейки, которые подойдут конкретному прибору, нужно заранее узнать, какого размера и формы должен быть элемент питания. По этим критериям батарейки бывают нескольких видов.

По размеру

Все батарейки имеют маркировку, которая отображает информацию о размере элемента питания.

Самыми распространенными считаются батарейки:

1. АА. Пальчиковая батарейка цилиндрической формы. Ширина составляет 14,5 мм, а высота – 50,5 мм.
2. 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).
3. D. Большая батарейка цилиндрической формы. Внешне напоминает бочонок. Применяется редко и только 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

Разделение батареек по форме проще, так как по данному критерию элементы питания бывают цилиндрическими и дисковыми.

Более распространенным считается первый тип, хотя дисковые (так называемые таблетки) востребованы в некоторых приборах. Их часто используют в наручных часах.

Типы

Кроме размера и формы, автономные элементы питания делят на виды в зависимости от материалов, входящих в состав катода, анода и электролита.

По данному критерию батарейки бывают:

1. Солевые. Самый дешевый и распространенный вид, который появился еще в середине прошлого века. Подходит для приборов с низким потреблением энергии (пультов, часов или весов).
2. Щелочные. Их также называют алкалиновыми. Впервые их начала выпускать компания Duracell. В качестве электролита выступает щелочь. Такие аккумуляторы более мощные, герметичные и практически не подвержены саморазряду.
3. Литиевые. Относительно новый элемент питания. Отличаются герметичностью, длительным сроком эксплуатации и хранения. Стоят дороже солевых и щелочных моделей, но подходят для приборов с повышенным энергопотреблением.
4. Ртутные. Такие батарейки не пользуются популярностью из-за повышенной токсичности.
5. Серебряные. Выделяются высокой стоимостью, но обладают повышенной емкостью. Имеют длительный срок службы, подходят для повторной перезарядки, работают без сбоев при высоких и низких температурах.

Какие батарейки лучше – солевые или щелочные?

Учитывая высокую стоимость серебряных и литиевых батареек, а также токсичность ртутных, большинство пользователей отдают предпочтение солевым и щелочным моделям.

С точки зрения длительности эксплуатации, лучшими считаются щелочные элементы питания. Солевые стоят дешевле, но подходят для приборов с низким энергопотреблением и со временем могут протекать.

Что такое солевые батарейки

В солевой батарейке присутствует цинк, который выполняет функции катода. В роли анода выступает двуокись марганца. При этом функции электролита выполняет хлорид аммония.

Электрический ток синтезируется благодаря взаимодействию анодов, катодов и электролитов. После этого он попадает на токосниматель в структуре батареи, а затем – на электроды. Это дает возможность передать заряд тока устройству, в котором используется источник питания.

Для солевых батареек характерна мощность 1,5 Вольта. Стандартными вариантами считаются пальчиковые и мизинчиковые источники питания. Однако иногда встречаются и другие размеры – C, D, 6F22.

Эта разновидность источников питания в несколько раз стоит дешевле, чем аналоги. Она обладает небольшим весом и имеет низкие энергетические параметры. Также солевые батареи характеризуются невысокой герметичностью, потому могут окисляться.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность “Экономика предприятия”

Чаще всего такие источники питания применяют для устройств с невысоким потреблением энергии. Их используют для небольших роботов, слабых по мощности фонариков, устройств дистанционного управления. Также солевые элементы применяются в небольших карманных радиоприемниках и электронных часах разных типов.

К лучшим производителям этого вида устройств относятся Sanyo, GP, «Космос», «Фотон», «Энергия»

Чтобы отличить солевую батарейку, рекомендуется обратить внимание на маркировку на корпусе. Около цифры должна присутствовать буква «R»

Что общего между щелочными и солевыми изделиями?

Чтобы выбрать тот или иной вариант, следует сравнить оба типа батареек.

Так, они изготавливаются на марганцево-цинковой основе, принцип действия у них один, размеры такие же. Применяются в тех же приборах. Рабочее напряжение варьируется в пределах 1,5-12 В. Подзаряжать такие батарейки нельзя.

Утилизируются они тоже одинаково. Просто так выбрасывать использованные элементы в мусорку нельзя, ведь они «умеют» разлагаться, а потому потенциально опасны для людей. Для этого есть специальные перерабатывающие пункты.

Вред, наносимый планете батарейками

Куда идут переработанные батарейки

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:

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

Батарея сотового телефона

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

1. положительный и отрицательный контакт;
2. анодный корпус;
3. катодный стакан;
4. уплотняющее вещество;
5. сепаратор;
6. изолирующий состав;
7. защитная мембрана;
8. диафрагма;
9. 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:

1. два контакта — положительный и отрицательный;
2. корпус из алюминия или другого металла;
3. две пластины из пластика;
4. шесть соединённых между собой «бочонков» по 1,5 вольт каждый;
5. стержень из углеродистого соединения;
6. пластины для изоляции «бочонков»;
7. плёнка;
8. 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.

Из чего изготавливают корпус цилиндрических батареек

Он имеет простую конструкцию, в которую входят:

• верхняя и нижняя части;
• боковая овальная часть;
• маркировка, указывающая вид источника тока.

Химический состав элементов питания

Химический состав зависит от конкретного вида источника тока. В состав большинства элементов питания входят следующие химические соединения:

• железо;
• свинец;
• марганец;
• алюминий;
• литий;
• кадмий;
• ртуть (в последнее время её стараются не использовать).