алкалиновые перезаряжаемые батарейки что это такое
Почти все, что нужно знать об алкалиновых (щелочных) батарейках
У некоторых приборов, которые питаются от батареек, достаточно высокая мощность. Для них необходимы специальные источники питания, которые смогут питать устройство током продолжительный период.
Среди потребителей популярны алкалиновые батарейки. Они недешевые, но со своей работой справляются прекрасно. Подробнее о них расскажем далее.
Общая информация
Алкалиновая (или же щелочная батарейка) – элемент питания, где анодом выступает цинковый порошок, катодом – диоксид марганца.
Кстати, «alkaline» – это английское слово и переводится оно как «щелочь». Именно поэтому ее называют и щелочной, и алкалиновой.
Химический раствор (электролит) в них – это гидроксид калия (другими словами – щелочь).
Изделия бывают разных типоразмеров. Величина их параметров на выводах порой очень разнится. Так что, отправляясь в магазин за покупкой, учтите этот нюанс и подойдите к выбору батарейки внимательно.
Каких видов бывают щелочные батарейки
В первую очередь, этот источник питания имеет разные корпуса.
Чаще всего в торговых точках встречаются такие его разновидности:
Алкалиновую и солевую батарейку различить не трудно – в первом случае будет стоять пометка LR. Это означает, что внутри продукта щелочной химический раствор.
Что выбрать: алкалиновые или солевые элементы
Щелочные батарейки значительно превосходят солевые источники питания, причем по разным показателям. В первую очередь, это больший объем изделия, а сроки эксплуатации могут отличаться более чем в пять раз.
Алкалиновые батарейки также прекрасно подойдут для тех приборов, которым приходится работать при минусовых температурах.
Данные изделия не подведут даже при –20°C. А вот солевые элементы этим похвастаться не могут – они не станут функционировать даже в минимальный мороз.
Кроме того, при глубоком разряде из солевой батарейки может выделяться химический раствор, в результате чего это может стать причиной поломки прибора. С алкалиновыми элементами такого практически не случается.
Плюсы и минусы алкалиновых изделий
Преимуществами щелочных батареек являются:
Недостатки у данного изделия следующие:
Такая стоимость товара обусловлена длительностью срока эксплуатации. Часто заменять его вам не придется. Еще один минус подобного типа источников питания – их нельзя заряжать.
Зарядка – можно или нет
Когда батарейка сядет окончательно, ее нужно утилизировать. «Реанимировать» ее не стоит, так как это опасно.
Если вы попробуете подпитать ее, это может поспособствовать полной разгерметизации корпуса и, в результате, стать причиной пожара или взрыва, что чревато нехорошими последствиями.
Популярные изготовители щелочных элементов
Рекомендуется приобретать продукт популярных торговых марок, тогда вероятность купить брак значительно снижается.
Среди известных производителей значатся:
Ниже в комментариях вы можете поделиться опытом использования щелочных батареек или же задать интересующие вас вопросы.
Алкалиновые батарейки: технические характеристики, виды, область применения и отличие от солевых батареек
Аккумуляторы и батарейки питают бытовые устройства, которые работают автономно от электрической сети: пульты управления, фонарики, кухонные весы, часы или детские игрушки. Действие электрического тока отличается для разных электролитов в их составе. Долгим сроком службы и надежностью отличаются щелочные или алкалиновые батарейки, тогда как солевые элементы питания разряжаются быстрее.
История развития
Предок современных батареек — вольтов столб — был изобретен в начале 19 в. итальянским ученым Алессандро Вольта. В составе первого в мире автономного источника питания поочередно соединялись медные и цинковые пластинки — гальванические элементы. Электрический ток возникал из-за химического взаимодействия металла с солевым раствором.
Современные устройства отличаются меньшими размерами и улучшенной производительностью, но имеют такой же принцип действия.
Массовое производство электрических элементов питания началось в середине 19 в. во Франции инженерами Жоржем Лекланше и Эрнестом Барбье. Тогда их применяли в оборудовании телеграфных сетей и железных дорог.
Первый источник тока в промышленных батареях — марганцево-цинковый с солевым раствором — был разработан Лекланше. Позднее в производстве стали пользоваться другими первичными элементами анода и катода, экспериментировать с составом электролита, чтобы уменьшить размеры корпуса, но увеличить удельную емкость и срок службы батареек.
Щелочной раствор для химического взаимодействия анода и катода впервые использовали в 20 в. Томас Эдисон и Вальдемар Джангнер, но работали изобретатели независимо друг от друга. В 1950 г. канадский инженер Льюис Урри применил щелочь для марганцево-цинковых батареек, а уже через 10 лет запатентовал эту разработку.
Щелочные и алкалиновые батарейки — отличия
Щелочные батарейки также называются алкалиновыми. Название происходит от английского слова «alkaline», которое переводится как «щелочь» и определяет тип электролита в составе устройств питания. На оболочках батареек иностранного производства есть соответствующая надпись на английском языке.
Отличие щелочных батареек от солевых
Чем отличаются солевые и щелочные элементы питания:
Состав батарейки
Состав щелочных аккумуляторов идентичен с солевыми аналогами. Характеристики устройства повышаются за счет разницы в проводящем ток растворе и измененной конструкции.
Из каких химических компонентов состоят алкалиновые аккумуляторы:
Как устроен элемент питания
Составные части элементов питания на щелочной основе расположены в обратном порядке в сравнении с конструкцией солевых АКБ.
Компоненты алкалиновых батареек:
При нарушении условий эксплуатации концентрация газов в оболочке возрастает, конструкция разгерметизируется и электролит вытекает. Чтобы увеличить срок годности алкалиновых батареек, в раствор щелочи добавляются загустители, а порошок цинка дополнительно ингибируется против коррозии.
Классификация алкалиновых батареек
Маркировка щелочных аккумуляторов отличается у производителей из разных стран, поэтому устройства классифицируют по нескольким параметрам.
По внешней оболочке различаются:
Алкалиновые батарейки имеют на корпусе маркировку: L, LR, Alkaline Battery.
Характеристики щелочных элементов питания
Производители АКБ на основе щелочных растворов указывают следующие характеристики устройств:
Параметры напряжения и мощности необходимо учитывать при выборе батареек для работы с токами высоких разрядов. Наибольшая производительность отмечается при чередовании повышенных нагрузок и продолжительного бездействия устройств.
Где используются щелочные батарейки
Хорошая производительность и широкий выбор технических параметров сохраняют востребованность этих элементов у потребителей.
Какие приборы питаются от алкалиновых батареек:
Преимущества и недостатки батареек на щелочной основе
Щелочные аккумуляторы обладают следующими положительными сторонами:
Можно ли заряжать алкалиновые батарейки?
Перезаряжаемые алкалиновые устройства выпускаются не всеми производителями. На коробке и корпусе элементов есть отметка RAM (Rechargeable Alkaline Manganese Battery, т. е. перезаряжаемая щелочная марганцевая батарея).
Стоят полуторавольтовые аккумуляторные батареи дороже, но быстро окупаются. Важно отметить, что их емкость рассчитана на 20-25 подзарядок, затем устройство изнашивается и отправляется на утилизацию.
Обычные батарейки на щелочной основе являются одноразовыми и не предусматривают повторного использования. Восстановить емкость элемента способами, придуманными для солевых батареек, не получится, и применять их небезопасно.
Аналоги щелочных батареек и их цена
Наряду с элементами питания на основе щелочных растворов используются сухие (солевые угольно-цинковые или хлорид цинковые), ртутные, серебряные, литиевые источники энергии.
Отличительные черты этих устройств:
Полезные рекомендации
За 12 месяцев хранения щелочная батарейка теряет 10-15% заряда, поэтому рекомендуется использовать устройство сразу после покупки, не выбирать товары с истекающим сроком годности.
Забытые в слоте питания батарейки часто протекают из-за усиливающейся при саморазряде химической реакции. Это чревато порчей техники, поэтому из неиспользуемых пультов, игрушек или других приборов элементы лучше вынимать.
Не рекомендуется пытаться зарядить любые элементы питания, кроме аккумуляторных батарей, которые имеют соответствующую отметку. Для перезарядки используются специальные приборы, другие способы небезопасны и не гарантируют результата.
Утилизацией использованных батареек занимаются компании по переработке токсичных отходов. В крупных российских городах обязательно есть по несколько пунктов приема.
Выбрать форму, размер и емкость устройства поможет инструкция по эксплуатации техники. Выбор производителя остается за покупателем, однако на рынке востребованы товары мировых брендов (Philips, Toshiba, Sony, Duracell, Panasonic и др.).
СОДЕРЖАНИЕ
Строительство аккумуляторных батарей
Перезаряжаемые щелочные элементы сконструированы так же, как одноразовые щелочные элементы. Катодная паста вдавливается в стальную банку, которая образует положительный полюс батареи. Отрицательный электрод состоит из цинкового порошка, взвешенного в геле, со стальным контактом гвоздя, который проходит к основанию элемента, образуя отрицательный вывод. Характеристики перезаряжаемого щелочного элемента, которые отличаются от одноразового щелочного элемента, включают присутствие сульфата бария или других добавок в катодной смеси, которые улучшают цикличность и увеличивают емкость, предотвращая образование нерастворимых соединений марганца. Катод также имеет катализатор для рекомбинации любого образующегося водорода; Водород образуется, когда мелкие зерна цинка, образовавшиеся во время перезарядки, корродируют электролитом. Оксид цинка добавляется в катодную смесь для уменьшения образования газообразного водорода; оксид цинка при зарядке диссоциирует с образованием кислорода. Сепаратор между анодом и катодом особенно устойчив к росту зерен цинка, которые могут проникнуть внутрь электролизера и вызвать короткое замыкание.
Аккумуляторы производятся в заряженном состоянии, готовые к использованию.
Хотя эти батареи можно использовать в любом устройстве, поддерживающем стандартный размер (AA, AAA, C, D и т. Д.), Они рассчитаны на самый долгий срок службы в предметах периодического использования. Этот тип батареи лучше подходит для использования в слаботочных устройствах, таких как пульты дистанционного управления, или для устройств, которые используются периодически, например, фонариков ( фонариков ), телевизионных пультов дистанционного управления, портативных радиоприемников и т. Д. %, их можно заряжать в течение сотен циклов примерно до 1,42 В. Если они разряжены менее чем на 50%, их можно почти полностью зарядить за несколько десятков циклов, примерно до 1,32 В. После глубокого разряда их можно разрядить. до их первоначального заряда большой емкости доводится только после нескольких циклов заряда-разряда.
Подзарядка одноразовых щелочей
Попытка перезарядить разряженную щелочную батарею может вызвать образование газа внутри герметичного контейнера; давление, создаваемое быстрым скоплением газа, может открыть уплотнение сброса давления и вызвать утечку электролита. Гидроксид калия в электролите вызывает коррозию и может вызвать травмы и повреждения, в частности разъедая контакты аккумулятора в оборудовании.
Сравнение с другими аккумуляторными батареями
В отличие от перезаряжаемых щелочных батарей, никель-металлгидридные батареи могут выдержать от нескольких сотен до тысячи (или более) циклов глубокой разрядки, что обеспечивает долгий срок службы; их ограничение теперь чаще связано с возрастом, а не с циклами. Емкость никель-металлгидридных батарей близка к емкости щелочных. В отличие от всех щелочных батарей (перезаряжаемых или иных), внутреннее сопротивление низкое. Это делает их хорошо подходящими для приложений с высокой токовой нагрузкой. Показатели саморазряда сопоставимы, минимум до полугода.
Перезаряжаемые щелочные батареи вырабатывают напряжение около 1,5 В по сравнению с никель-кадмиевыми и никель-металлгидридными батареями, которые вырабатывают около 1,2 В. Для некоторых приложений это может иметь большое значение. В случаях, когда сопротивление не сильно зависит от напряжения или тока, поскольку мощность изменяется пропорционально квадрату напряжения, перезаряжаемые щелочные батареи обеспечивают примерно на 50% больше энергии. Например, лампы накаливания намного ярче при питании от перезаряжаемых щелочных аккумуляторов, чем от никель-кадмиевых или никель-металлгидридных батарей.
Примечания по охране окружающей среды
Перезаряжаемые щелочные батареи разработаны на основе первичных щелочных батарей и предназначены для защиты от утечек, которые может вызвать перезарядка, поэтому их можно безопасно перезаряжать много раз.
Согласно веб-сайтам EnviroCell и PureEnergy и старой упаковке Rayovac, щелочные аккумуляторные батареи этих производителей не содержат ртути или кадмия.
Можно ли заряжать алкалиновые батарейки?
Фонари, детские игрушки, кухонные весы, электронные часы — для работы этих и многих других бытовых приборов нужен миниатюрный источник питания, которым является батарейка.
Все элементы питания имеют довольно простую конструкцию — корпус, электролит и два электрода. Однако вне зависимости от того, какие их виды используются, рано или поздно они начинают садиться. Так как это может произойти в самый неподходящий момент, многие задаются вопросом, можно ли подзарядить алкалиновую батарейку.
Особенности конструкции и принцип работы алкалиновой батарейки
Выбор подходящего элемента питания зависит от прибора, в котором вы его будете использовать. Одним из самых популярных вариантов являются алкалиновые или, как ещё их называют, — щелочные батарейки. Они подходят к большинству приборов, долго служат, при этом имеют доступную стоимость.
Внешне они не отличаются от прочих разновидностей, например, солевых источников тока и представляют собой «бочонок» разного диаметра. Но между солевыми и щелочными элементами питания есть одно конструктивное отличие: алкалиновые имеют «вывернутую» конструкцию.
Внутри устройства располагается цинк, находящийся в порошкообразном состоянии. Поэтому стаканчик из цинка, который используется в солевых моделях, здесь заменяют на никелированный корпус. Он не только удерживает цинковый порошок, но и выступает в роли положительного контакта.
Во время работы положительный электрод примыкает к стенкам металлического корпуса. Кроме того, конструкция изделия позволяет разместить больше диоксида марганца, чем используется в солевых источниках питания. Поэтому они отличаются более длительным сроком эксплуатации.
Внутри корпуса располагается сепаратор, пропитанный электролитом. Чаще его изготавливают из гидроцеллюлозной плёнки.
В центральной части изделия находится токоотвод катода. Между ним и сепаратором помещают анодное вещество, роль которого играет порошок из цинка. Главное, чтобы порошок был пропитан специальным загустителем.
Справка. Щелочной электролит значительно увеличивает срок работы элементов питания — во время эксплуатации он расходуется экономнее, чем это происходит в солевых батарейках.
Принцип работы устройства впервые был описан итальянским физиком Вольтом в 1782 году. Он смастерил гальванический элемент, в котором анод из цинка и катод из меди были помещены в кислотную среду. В результате химической реакции образовался электрический ток.
К достоинствам устройства можно отнести:
Можно ли зарядить щелочную батарейку в домашних условиях
Рано или поздно все мы сталкиваемся с тем, что алкалиновый источник тока начинает садиться. В это время наши пульты дистанционного управления, фонарики и другие приборы теряют функциональность. Но пока изделие полностью не вышло из строя, можно попробовать его чуть-чуть реанимировать, немного подзарядив.
Что не нужно делать:
Однако производители настоятельно не рекомендуют повторно заряжать изделие. Ведь итог подобных манипуляций может быть непредсказуем. Например, может разгерметизироваться корпус устройства, что приведёт к утечке электролита.
Поэтому производители учли наши пожелания и начали выпускать модели, которые можно заряжать несколько раз.
Заряжаемые алкалиновые батарейки
Существует единственный вариант щелочных батареек, которые можно заряжать несколько раз — это устройства аккумуляторного типа. Вы их можете отличить от прочих устройств по соответствующей маркировке на корпусе изделия — Rechargeable Battery.
Появился новый вид элементов питания в 80-х годах ХХ столетия. В отличие от привычных аккумуляторов, подобные устройства не нужно предварительно заряжать, поскольку их можно сразу устанавливать в технику. После того как батарейка использует свой резерв, можно поместить её в специальное устройство и зарядить повторно.
Такие устройства являются переходным вариантом между обычными элементами питания и стандартными аккумуляторами.
Справка. Алкалиновые аккумуляторы имеют напряжение 1,5 вольт. Они способны сохранять этот заряд в течение длительного срока. Их главное преимущество — безопасность. А если не заряжать изделие, сохраняя 25% заряда, вы сможете использовать устройство несколько лет.
Если верить словам производителей, «подпитывать» наполовину севшую батарейку в зарядном устройстве можно около 50 раз. Перезаряжать полностью севшее устройство можно 20 раз.
Такие источники питания имеют стандартные размеры: АА, ААА, D и другие. Поэтому их можно использовать во всех бытовых приборах.
Несмотря на высокую стоимость, аккумуляторные батарейки нашли сферу применения и пользуются стабильным спросом.
Чтобы продлить срок эксплуатации элементов питания, старайтесь не использовать их на сильном морозе: так они быстрее разряжаются. Кроме того, перед покупкой обратите внимание на дату выпуска: все источники тока имеют склонность к саморазряду.
Специалисты не рекомендуют в один прибор устанавливать разные модели, например, щелочные с солевыми. Это сокращает срок службы изделий. А если вам нужны «долгоиграющие» элементы питания, советуем приобрести батарейки аккумуляторного типа.
Алкалиновые батарейки — можно ли заряжать
Первые алкалиновые батарейки были запущены в производство в 60-х годах, когда перед производителями встал вопрос улучшения качества и энергоэффективности элементов питания. Свое название они получили от электролита, состоящего из щелочного раствора. Конструкция алкалиновых АКБ подразумевает использование гидрокисда калия или натрия. Маркируются щелочные батарейки надписью Alkaline или Алкалайн.
В конструкции алкалиновых батареек используется гидроксид калия или натрия.
Особенности алкалиновых батареек
Электрохимическую реакцию в щелочных элементах питания обеспечивает смесь цинка и оксида марганца. Эти же вещества входят в состав солевых АКБ, однако за счет щелочного раствора существенно увеличивается период эксплуатации устройства. В зависимости от типа источника питания напряжение находится в пределах 1,5-12 В. При этом щелочные могут работать при разных токах.
Минимальное значение имеют алкалиновые элементы таблеточного типа. Они отличаются миниатюрным корпусом и невысокими техническими показателями. Например, батарейки с формой корпуса 164 имеют емкость всего лишь в 8 мАч. Более энергоэффективные элементы вроде PX625A отличаются объемом до 200 мАч.
Устройство и принцип работы
Отрицательный электрод алкалиновой батарейки находится в центре элемента питания. Он представляет собой пасту, в состав которой входит цинковый порошок, электролит и загуститель. Для защиты внутренних элементов от коррозии в корпусе предусмотрен высокочастотный цинк с добавлением сторонних металлов. Это также позволяет производителям исключать из состава опасные для экологии вещества, например, ртуть.
Токоотвод элемента питания обеспечивает латунный стержень, проходящий сквозь порошок. Благодаря ему увеличивается область соединения электролита и электрода, что способствует уменьшению внутреннего сопротивления и увеличению разрядного тока.
Плюсовой и минусовой электроды разделены между собой пористой структурой, которая пропитана рабочим раствором. Она также не допускает смешивание паст с разными зарядами. Положительный электрод состоит из оксида марганца и графита. Именно он заполняет свободное внутреннее пространство, которое остается между мембранной и корпусом.
Можно ли зарядить алкалиновую батарейку
Щелочные батарейки считаются высокоэффективным элементом питания, поэтому возникает вопрос: можно ли заряжать алкалиновые батарейки? Такая возможность позволила бы экономить на покупке новых АКБ. Однако согласно рекомендациям производителей, щелочные батарейки нельзя заряжать. Данная информация отображена на упаковке в виде надписи или пиктограммы.
В сети можно найти советы и инструкции, как заряжать алкалиновые батарейки в зарядном устройстве. Операция выполняется при соблюдении временных интервалов, при этом сам элемент питания не должен нагреваться выше 50 градусов по Цельсию. После роста напряжения батарейку также необходимо охлаждать. Однако такой способ дозарядки не дает никаких гарантий и может привести к вытеканию электролита, поэтому пробовать его не стоит.
Если возможности заменить использованные батарейки на новые нет, можно прибегнуть к следующим методам продления работоспособности источника питания:
Стоит помнить, что оба способа – небезопасны и позволяют добиться минимального эффекта. Поэтому проще будет купить новые алкалиновые батарейки.
Заряжаемые батарейки
Помимо алкалиновых, существуют и другие виды батареек, которые можно дозаряжать после использования. В отличие от стандартных элементов питания многоразовые аккумуляторы позволяют при помощи зарядного устройства пользоваться ими в течение долгого времени. Подобные батарейки выпускаются и с щелочным раствором с напряжением в 1,5 В и емкостью от 150 мАч.
Зарядное устройство для батареек.
Ключевое преимущество алкалинового аккумулятора заключается в полностью безопасном для человека корпусе, который не содержит вредных веществ. Такой элемент питания держит заряд при соблюдении условий хранения долгие годы, особенно, если не разряжать его полностью. В инструкциях от производителей указано, что аккумуляторы на щелочной основе выдерживают до 50 циклов перезарядки.
Многоразовые батарейки имеют стандартные габариты, типоразмеры соответствуют форматам АА, ААА, С и D. Использовать их следует в технике с низким уровнем потребления тока, например, в пультах ДУ или фонариках.