Дуже часто на прилавках магазинів сусідять недорогі батарейки і, здавалося б, абсолютно такі ж, але набагато дорожче. З чим це пов'язано? Вся справа в тому, що елементи живлення можуть бути сольовими і лужними. Постараємося розібратися, в чому вони схожі, а чим відрізняються - крім ціни.
Сольові батарейки
Перший прототип з'явився завдяки «польоту думки» винахідника італійського походження Алессандро Вольта в далекому 1800 році. Це був прообраз сучасної сольової батарейки. Він просто взяв та й об'єднав в одне ціле кілька цинкових і срібних дисків з картоном, які просочив в розчині солі. А вже потім вчені всього світу вдосконалювали цю технологію і зовнішній вигляд пристрою.
Двадцять років потому британським вченим Джоном Даніелем було представлено виріб, де в якості електроліту застосовувався сульфат цинку і міді. Потужність цього виробу дорівнювала 1,1 вольта, однак, якщо застосовувати їх у приладах, що вимагають не так багато електроенергії, їх заряду вистачило б на сто років експлуатації.
Особливості складу та конструкції
Тривалий період цей елемент живлення випереджав решту за затребуваністю, цьому не заважало навіть те, що батареї практично не змінилися з моменту свого створення ні зовні, ні внутрішньо. Чудово поєднуючи в собі якісні характеристики і недорогу вартість, вони впевнено лідирували за продажами.
Внутрішня частина дуже проста. Основу батареї становить анод, який представлений у вигляді порошкового цинку. Діоксидом марганцю просочена активна частина елемента живлення. До катода, виготовленого з цинку, додали ^ розійні елементи і, природно, електроліт, роль якого виконує хлорид амонію. По суті, саме хлорид амонію і дав назву батарейці, так як електролітом в ній є не що інше, як сіль.
Електроди елемента поділяють прокладки, вони відокремлюють реагент, не дозволяючи йому стикатися, але в той же час не перешкоджають проникненню електроліту. Як результат, всередині починає протікати реакція, яка і є причиною виникнення електричного струму. Він надходить на встановлені всередині поживні елементи, а через них і на електроди, продовжуючи свій рух до пристрою, в який і поміщена батарейка.
Види і габарити
У світі електроніки є величезна кількість всіляких видів сольових батарей. Всі ці типи і розміри давно обзавелися власним позначенням. Справа в тому, що було вирішено - розрізнити їх буде набагато простіше, якщо наносити на них маркування з букв і цифр. Таке рішення народилося в надрах міжнародної електротехнічної комісії, але крім цього, аналогічні класифікації є і в нашому вітчизняному ДСТУ, ТУ, а також в імпортному ANSI/NEDA.
Всі ми давно звикли до двох видів батарейок, які легко відрізняються навіть зовні. Це пальчикові і мізинчикові батарейки. Відповідно до класифікації ним присвоєно позначення АА та ААА відповідно. І у тієї і в іншої напруга відповідає 1,5 вольта. Форма батарейок має вигляд витягнутого циліндра.
Але крім цих двох, в магазинах зустрічаються ще три різновиди. Дуже часто можна бачити батарейки, що класифікуються як C або LR 14. Виглядають вони як невеликий бочоночок.
Більш великі батарейки (також у вигляді бочонка, але вже крупніше) свого часу випускали спеціально для ліхтарів. Маркування вони отримали D або LR 20, але крім як у ліхтарях, вони прекрасно поміщалися і в магнітофонах.
За часів Союзу було налагоджено випуск батарей R10. Вони знайшли своє застосування в різних приладах для вимірювань і... в іграшках.
Якщо придивитися до циліндроподібних батарейок, то з одного кінця можна помітити, в цьому місці розташовується плюс батарейки. На іншому кінці немає ніяких виступів, а раз їх немає - значить це її мінус. А в батарейці прямокутної форми 6 F22, або як її називають в народі, крона, на верхній частині є відразу два виступи. І плюс і мінус винесені в одне місце.
Плюси і мінуси
Якщо говорити про хороше і погане, потрібно визнати, що плюси сольових елементів живлення - легкість і низька вартість. Це основні їхні козирі. Якщо не експлуатувати їх нещадно, а іноді давати перерву, то прослужать вони трохи довше. Навіть якщо вони сіли, їх можна ненадовго реанімувати, ґрунтовно струснувши, можна також вдарити об руку. Такими шокуючими діями ми змусимо електроліт, що скомкувався, розрівнятися.
А ось «сумного» в цих батарейках буде дещо більше:
- вони недостатньо довго зберігаються (три роки і не більше);
- навіть якщо батарейкою не користуватися - вона сама розрядиться;
- електроліт з часом схильний до висихання;
- в умовах частих температурних перепадів батарейка дуже нестійко працює;
- цей елемент живлення має деякі проблеми, пов'язані з герметичністю, звідси можливі всілякі протікання. Як правило, таке трапляється, якщо батарейку тривалий час не використовують - від цього корпус окисляється, що неминуче завдасть шкоди апаратурі, в яку вона встановлена;
- і головний мінус - мала енергоємність.
Лужні батарейки
Алкалинові елементи живлення з'явилися пізніше. Тільки на початку двадцятого століття вони були розроблені американцями Вольдемаром Юнгнером і Томасом Едісоном, але ще довгий час знадобилося, щоб вони стали популярними. Алкалиновими вони названі тому, що саме так звучить англійською мовою слово «щелочь».
Особливості конструкції
Так як винайдені алкалинові батарейки були пізніше, ніж сольові, то і в продаж вони надійшли пізніше. Перша компанія, яка налагодила їх випуск, стала відома багатьом «Дюраселл». Вона і донині зберігає лідируючу в цій області позицію. Досить згадати їх кролика з батарейкою. Ось саме ця «кроляча» батарейка і належить до сімейству лужних.
Основу цієї батарейки, як і у випадку з соляною, становить анод - що має вигляд порошкової маси, яка просякнута електролітом. У цьому гальванічному елементі був застосований діоксид марганцю, який виступає в ролі катода. Електролітом у батарейці є клацання.
Принципово робота алкалинової батареї нічим від сольової не відрізняється, але віддача від неї більш висока. Виконаний з цинку відновитель знижує ризики втрати активності металом, якщо відбудеться сильний токовий розряд. Крім того, електрод з порошкоподібного цинку дозволяє збільшити процентне відношення активної речовини, якщо порівнювати її з соляними батареями. І завдяки використовуваному електроліту - щелочі, збільшується ємність, яка перевищує аналогічний показник у сольових аналогів у десять разів.
Плюси і мінуси
Позитивні якості:
- висока енергоємність;
- при середніх навантаженнях показує відмінні робочі результати;
- дуже повільний самостійний розряд;
- при низьких температурах не втрачає працездатності;
- добре загерметизована;
- має тривалий експлуатаційний період - від семи до десяти років.
Негативні якості:
- чимала вага;
- висока вартість;
- якщо електроліт розрядився, батарея відразу приходить в непридатність.
Що відрізняє лужні від сольових батарейок
Найбільш поширені серед сольових батарейок саме цинкові. Як електроліт у цьому гальванічному елементі була використана сіль.
Довідка. За показниками ефективності роботи лужні батареї випереджають сольових «конкурентів» у сім разів.
В алкалинових батареях сіль як електроліт замінили на клацання. Це зробило їх працездатність більш якісною порівняно з сольовим аналогом. При виробництві відмовилися від цинкового корпусу і вирішили використовувати цей же метал, але у вигляді порошку. Тому при взаємодії щелочі з анодом і катодом стало виділятися набагато більше енергії.
Сольові батареї на основі цинку здатні функціонувати в температурному інтервалі від мінус двадцяти до плюс сімдесяти градусів. Застосовувати їх можна в найрізноманітніших пристроях. Експлуатаційний термін становить два або три роки.
Довідка. У середньому показник потужності сольового елемента живлення становить півтора вольта.
Алкалинові елементи живлення мають більш тривалий експлуатаційний період. Збереження їх без втрати корисних властивостей сягає десяти років. Використання клацання як електроліту дозволяє їм зберігати робочі властивості навіть в умовах низьких температур. Розміри їх збігаються з сольовими батареями.
Ще зовсім недавно алкалинові джерела живлення не мали здатності до повторної зарядки, проте останні розробки дозволили отримати її. Тепер їх можна використовувати неодноразово і заряд вони можуть зберігати дуже довгий час. Це зробило їх більш екологічними і дало їм додаткову перевагу.
Даний елемент живлення найбільш повно відповідає постійно зростаючим потребам ринку, потужнісні запити якого безперервно зростають.
Як їх відрізнити
Якщо розібрати сольову і алкалинову батарейку, то відмінності між ними відразу кинуться в очі, однак хто дозволить це зробити в магазині? Але як же тоді не помилитися у виборі, якщо зовні вони нічим не відрізняються?
Вихід є. Перш за все, відмінністю буде вартість батарейки. Оскільки виробництво лужних елементів живлення більш витратне, то і коштують вони набагато дорожче. Крім цього, на корпусі алкалинового елемента живлення є напис ALKALINE, що в перекладі і означає - клацання.