Пальчиковые батарейки: какие оказались эффективными, безопасными и выгодными?

Мир давно привык к портативным элементам питания. Работа устройства от батареек сделала его автономным, но породила проблему их периодической замены. Следующим шагом стали аккумуляторные перезаряжаемые устройства. Привычный форм-фактор батареек позволил наделить их высокой универсальностью. Именно из-за всеобщей востребованности и повсеместной распространённости аккумуляторных батареек любой человек рано или поздно столкнётся с необходимостью выбора лучших перезаряжаемых элементов питания.

Какие бывают аккумуляторные батарейки

Все выпускаемые батареи характеризуются несколькими стандартными параметрами, которые определяют сферу применения.

Некоторые из них сделаны по образу одноразовых батареек и призваны заменить их. С другой стороны, не всем батарейкам можно найти эквивалент среди аккумуляторов. Например, большинство «таблеток» вроде LR44 и тому подобных, так и остались лишь батарейками, так как перезаряжать элемент такой формы неудобно, а одноразовый стоит и так довольно дёшево.

Среди характеристик, по которым осуществляется выбор устройств типа Rechargeable, можно выделить три основные:

  • Форм-фактор.
  • Ёмкость.

Разнообразие цветовых решений, маркировок элементов питания вводят в заблуждение, не так просто определить где аккумулятор, а где простая батарейка? Прежде чем выбросить или поставить на зарядку элемент питания, проверьте что перед вами. Ошибка может обойтись дорого. Одно дело выкинуть дорогую аккумуляторную батарейку и отделаться покупкой новых аккумуляторов. Другое — поставить в зарядное устройство простую батарейку, такая ошибка может привести к возникновению пожара. Поэтому, такой простой вопрос — где аккумулятор, а где батарейка, требует внимания и малейших знаний как их отличить.

Отличия по внешнему виду

Осмотрите этикетку на наличие характерных надписей, присущих определенным типам элементов питания:

  • Надписи do not recharge и rechargeable.  

     Обычные батарейки  image

    do not recharge — признак обычной батарейки, в переводе означает — не перезаряжать. Так же встречаются надписи на русском языке, которые гласят — не перезаряжать, соблюдайте полярность при установке.

     Аккумулятор  image

    Надпись rechargeable присутствует только на аккумуляторах, означает — перезаряжаемый.

  • Наличие цифр с буквами mAh — признак аккумулятора. Цифры указывают емкость аккумуляторной батарейки. Чем выше цифра, тем дольше проработает аккумулятор без подзарядки. Хитрые производители, решили так же указывать емкость на простых батарейках. Вводя в заблуждение не внимательных покупателей. Это не противоречит закону, так как литиевые батарейки имеют повышенный срок использования и могут маркироваться с указанием объема в mAh, и с указанием что это Литиевая батарея (Lithium battery).

    Цена литиевой батарейки выше обычной, что так же может ввести в заблуждение при выборе аккумуляторной или простой батарейки.

 Обычные батарейки 

При беглом взгляде, нижняя батарейка больше похоже на аккумуляторную, но это не так. Выдают ее, указание типа — Lithium battery (литиевая батарея) и едва заметное напряжение — смотреть нижнюю стрелку. Напряжение обычной батареи всегда выше аккумуляторной и равно 1,5 v (у аккумуляторной батареи — 1,2 v). Так же, у батареи EBL, сбивает с толку надпись Professional Care on batteries and chargers (профессиональное обслуживание аккумуляторов и зарядных устройств). Надпись в переводе, не несущая никакой смысловой нагрузки о батарейке, это все хитрости маркетологов. Особенно последнее слово — chargers (зарядное устройство). Вы же помните, у аккумуляторов пишется — rechargeable.

 Аккумулятор 

На фотографиях все признаки хороших аккумуляторных батареек. Присутствуют надписи rechargeable, емкость в mAh, напряжение 1,2 v.

Как отличить аккумулятор от батарейки, если нет маркировки

Бывают ситуации, когда маркировка стерлась, повредилась этикетка и т.п. Нет ни каких обозначений на элементе питания. В таком случае применяют мультиметр.

Видео по теме

Народный метод (без применения специальных приборов), как определить севшую и новую батарейку:

Как проверить емкость батареек и аккумуляторов:

Полезные таблицы

Типы аккумуляторных батарей

Тип аккумулятора, маркировка Плюсы Минусы
никель-кадмиевый, Ni-Cd Самые дешевые. Память заряда (что бы дольше служили, требуется полный разряд и полный заряд), быстрый разряд на холоде.
никель-металлогидридный, Ni-Mh Оптимальные по цене/качеству. На морозе хорошо держат заряд. Не такой выраженный эффект памяти заряда, в сравнении с Ni-Cd.
литий-ионный, Li-Ion Можно заряжать когда угодно, отсутствует память заряда. Самые дорогие.

Типы простых батареек

Тип батарейки — обозначение Плюсы Минусы
Солевые Низкая цена. Быстрый разряд при высоких нагрузках. Идеальны для маломощных приборов (часы, пульты). Быстро теряют емкость на холоде.
Щелочные, алкалиновые —

ALKALINE

Противостоят холоду и высоким нагрузкам. Цена, выпускаются не во всех размерах батареек.
Литиевые — Lithium Повышенная емкость, напряжение. Отлично работают и в мороз и на жаре. Идеальны для маломощных потребителей, используемых на улице, при трудоемких заменах элементов питания. (военная техника, уличные датчики, мед приборы, авто маяки и т.п.) Высокая стоимость, в эту цену лучше рассмотреть аккумуляторы.

В электротехнике термином батарейка называют некий источник электрического тока в котором несколько электрохимических элементов соединёны между собой. Электричество в батарейке вырабатывается под действием химического процесса. Обратите внимание, что именно «несколько», а не одиночный элемент называется батарейкой. Но, всё же, мы привыкли батарейкой называть всё, что даёт нам постоянный ток, не вникая в то, из чего она там внутри состоит. Тем более, что как правило, снаружи всё упаковано в единую форму.

Изобретателем батарейки считается итальянский физик Алессандро Вольта. И произошло это примерно в 1800 году.

Принцип работы батарейки

Виды батареек

Классификация батареек по типу химической реакции

Тип Описание Достоинства Недостатки
Первичные Гальванические элементы. Реакции, происходящие в них, необратимы, поэтому их нельзя перезарядить. Дешевле стоят, меньше саморазряд. Одноразовые.
Вторичные Аккумуляторы. Реакции в них обратимы, поэтому они способны не только отдавать энергию, но и накапливать её. Многократность применения. Более экологичные. Дороже. Сильнее саморазряд.

Классификация батареек по типу электролита (список не полный, указаны только самые распространённые в быту)

Тип Достоинства Недостатки Фото
«Солевые» (угольно-цинковые) Самый дешёвый. Рабочая температура: от −40 до +55 °C (данные Википедии). Малая емкость, не позволяющая использовать изделия в мощных устройствах, малый срок хранения.
«Щелочные» (алкалиновые, щёлочно-марганцевые) Ёмкость в 1,5–10 раз больше, чем у солевых элементов, в зависимости от режима работы, при том же типоразмере элемента. Меньший саморазряд, длительный срок хранения. Лучше работают при больших токах нагрузки. Меньше падение напряжения по мере разряда. Меньше газовыделение, благодаря чему элемент можно делать полностью герметичным. Рабочая температура: от -30 до +55 °С. Спадающая кривая разряда, большая масса.
«Литиевые» Наивысшая ёмкость на единицу массы. Пологая кривая разряда. Превосходен при низких и высоких температурах (лучше чем у предыдущих элементов). Длительное время хранения. Лёгкий вес. Высокая цена

Типы батареек по размеру и их обозначения

Здесь мы разместили таблицу в которой указаны, помимо размеров и характеристик, «название» и «маркировка». По сути это одно и то же, и даже, как правило, на всех элементах указывается одновременно. В США принято буквенное обозначение (в колонке «название»), и оно ориентированно на физический размер «батарейки».

Фото Диаметр

(мм)

Высота

(мм)

Емкость (мАч)
A
Солевая (R23) Щелочная (LR23) 17 50
AA
Солевая (R6) Щелочная (LR6) Литиевая (FR6)
AAA
Солевая (R6) Щелочная (LR6) Литиевая (FR6) 10,5 44,5 540-1300
AAAA
8.3 42.5
B
22 62 × 67 8350
C
26.2 50 3800-8000
D
34.2 61.5
F
33 91
N
12 30.2 1000
1/2AA
14.5 25 250

* Параметры ёмкости и тока в батарейке могут отличаться в зависимости от производителя.

Маркировки батареек

солевые, щелочные, литиевые, серебряные и воздушно-цинковые.

Мы рассмотрим первые три, поскольку в предыдущей таблице не стали описывать стандарты для двух последних (серебряных и воздушно-цинковых батареек). Разнообразие этих элементов гораздо шире и мы не уместимся в рамки статьи.

Буква R в их маркировке означает круглую форму (от английского round).

Солевые батарейки (R).

Катод состоит из марганца (MnO2) в смеси с графитом (около 9,5 %), анод из цинка (Zn), и электролит из раствора хлорида аммония NH4Cl. Они обеспечивают напряжение 1,5 вольта, имеют небольшую емкость, высокий саморазряд и низкий срок хранения (примерно 2 года). Солевые батарейки самые дешевые и имеют посредственные технические характеристики. В обиходе их также называют цинк-карбоновыми и угольно-цинковыми. Наиболее эффективной областью применения солевых батареек являются приборы со средним и низким энергопотреблением. Например, пульты ДУ и настенные часы.

Щелочные батарейки (LR).

Литиевые батарейки (CR).

Имеют анод из лития, катод чаще из диоксида марганца (но используются и другие составы для катода). Они имеют большую емкость, малый саморазряд и большой срок хранения до 10-12 лет. Они сохраняют работоспособность при низких температурах. Эти источники тока довольно дороги.

Надеемся, что вы нашли ответ на вопрос «что такое батарейка?».

Полезные статьи не только про батарейки

Как выбрать часы
Ремонт часов
Замена батареек
Таблица сравнения батареек

Цены на разные литиевые батарейки CR2032 отличаются в десятки раз. Мне всегда было интересно выяснить, насколько дешёвые батарейки этого типа отличаются по ёмкости от дорогих и какие из них выгодней покупать.

Я протестировал 14 моделей и всё узнал.

Батарейки CR2032 рассчитаны на очень малые токи нагрузки. Производители этих батареек указывают типичные токи разряда от 0.2-0.6 мА и типичную ёмкость 220 мАч, максимальный долговременный ток 3 мА.

Впрочем, иногда их этих батареек «выжимают» токи в десятки и даже сотни миллиампер (в качестве примера приведу китайскую велофару, работающую от двух батареек CR2032).

Я протестировал все батарейки в режиме разряда резистивной нагрузкой 1 кОм до 2.0 В (в процессе разряда ток менялся от 3 до 2 мА).

Тестирование проведено с помощью Анализатора химических источников тока Яростанмаш АСК2.5.10.8.

Список протестированных батареек, отсортированный по цене за одну батарейку.

Батарейки FLARX из магазинов Фикспрайс стоят 55 рублей за блистер с 8 батарейками, но только четыре из них имеют тип CR2032 (ещё две CR2025 и две CR2016), поэтому, если нужны только CR2032, цена одной батарейки удваивается и получается не 6.9, а 13.8 руб.

Батарейки TMMQ, HUANQIU и YCDC куплены на Aliexpress осенью 2020 года, при этом на TMMQ вообще не оказалось даты выпуска и срока годности, а YCDC оказались выпущены летом 2019 года.

Тесты проводились в феврале 2021 года. Результаты тестирования:

Удивительно, но одни из самых дешёвых батареек — IKEA (149 рублей за блистер 8 штук, 18.63 р за штуку) оказались лучше всех, чуть-чуть опередив даже дорогущий Duracell.

Батарейки китайских брендов с Aliexpress значительно хуже всех остальных: их ёмкость в 2.5 — 3.5 раза меньше, чем у IKEA.

Батарейки FLARX дают на 40% меньше энергии, чем IKEA, зато они самые дешёвые и для многих применений вполне пригодны, а магазины FixPrice, в отличие от IKEA, часто расположены в шаговой доступности.

О качестве производства батареек можно судить по стабильности ёмкости нескольких протестированных экземпляров — чем результаты ближе, тем выше уровень производства. Два экземпляра батареек IKEA показали одинаковые результаты — 616 мВтч, два экземпляра FLARX существенно отличались — 370 и 413 мВтч, у «китайцев» с Aliexpress различия оказались ещё больше — YCDC 76 и 111 мВтч.

В сводной таблице есть также результаты в миллиампер-часах, кроме того я провёл тесты пяти батареек в режиме разряда большим током — резистивная нагрузка 150 Ом (ток от 20 до 8 мА), разряд до 1.25 В.

В ближайшее время я планирую провести дополнительное тестирование батареек CR2032: я купил батарейки IKEA из более новой партии (надеюсь, они такие же отличные), SONY и Panasoniс на Aliexpress (подозреваю, что не настоящие) и ещё несколько моделей батареек.

Спасибо компании ЯРОСТАНМАШ и лично Ярославу Меньшикову за предоставленный прибор АСК2.5.10.8. Видеообзор прибора.

© 2021, Алексей Надёжин

Десять лет я каждый день пишу о технике, скидках, интересных местах и событиях. Читайте мой блог в Телеграм, в ЖЖ,В  на Дзене.

Мои проекты:

Lamptest.ru. Тестирую светодиодные лампы и помогаю разобраться, какие из них хорошие, а какие не очень.

Elerus.ru. Собираю информацию об отечественных электронных устройствах для личного использования и делюсь ей.

Вы можете связаться со мной в Телеграм и по почте ammo1@mail.ru.

Мир наполнен приборами, игрушками, которые мертвы, если отсутствует источник энергии – батарейка. Гальванический элемент, преобразующий химическую энергию в электрическую, знают все. Одноразовое устройство – батарейка, с возможностью цикличной зарядки – аккумуляторная батарейка. Литиевые источники энергии имеют высокую плотность заряда, работают дольше, выполняют те же задачи, что солевые, алкалиновые.

image

Устройство и состав литиевой батарейки

Здесь описываются гальванические элементы, работающие на необратимой реакции окисления. Отданный заряд не восстанавливается, батарейка называется одноразовой. Элемент состоит из анода, выполненного из металлического лития, катода из твердых MnO2, Fes2, Cuo, CFx, жидких SO2, SOCl2. Продолжается поиск других солей с высоким сродством к восстановлению. Окислителем выступает активный литий, отдающий электроны. Корпус аккумулятора герметичный, с выводами клемм и их маркировкой. Надпись «do not recharge»- повторно не заряжать, предупредит, что литиевая батарейка одноразовая.

Существует 2 типа батареек  по конструкции:

  • бобинные;
  • спиральные.

image

Бобинные  литиевые батарейки служат до 20 лет, применяются потребителями,  не превышающими запрос в 150 мА. Срок службы элементов до 20 лет.

Спиральные конструкции имеют большую поверхность лития, импульсно дают до 4 А, при постоянном токе — 0,1-1,8 А.  Но саморазряд этих устройств достигает 10 % в год от первоначальной емкости. Элементы с любым составом катода выпускают в двух типах. Литиевые батарейки могут быть круглыми, призматическими или в форме таблеток.

image

Крупными и признанными производителями литиевых батареек  считают EVE, Minamoto, SAFT, Robiton, Varta, Tekcell. Небольшие производства есть в Китае.

Свойства литиевых батареек с разными анодными парами

В зависимости от химического состава катода в связке с металлическим литием, меняется емкость и напряжение на клеммах элемента, их саморазряд и способность работать в диапазоне температур.

  1. Li/MnO2 — батарейка литиевая маркируется как «CR». Электролитом является перхлорат лития. Номинальное напряжение 3 В, саморазряд 2,5 % за год, срок годности до 10 лет. Температура рабочей среды -20 +55 С. Форма – преобладает таблетка.
  2. Li/CuO, по рабочему напряжению 1,2-1,5 В идентичны щелочным, но заряд она вмещает в 3 раза больше. Рабочий температурный интервал -10 +70. Срок службы 10 лет.
  3. Li/SO2 — одни из самых распространенных видов литиевых батареек. Катод представляет пластификатор с графитом и сажей. Электролитом служит диоксид жидкий с компонентами для электропроводности. Рабочее напряжение 2,6-2,9 В. В конструкции не смогли избежать повышения давления в корпусе и сильный разогрев при КЗ, пришлось ставить предохранитель давления. Литиевые батарейки хорошо работают на морозе до -60 и в жару +70 , сохраняют заряд до 10 лет.
  4. Li/I2 — тип батарейки без электролита. Химическая реакция 2Li+I2 >2LiI происходит в твердом составе, диффузией. Полученная соль тоже твердая, выступает в роли сепаратора. Работает батарейка до 15 лет, надежны, используются в кардиостимуляторах.
  5. Li/FeS2 – лучшие литиевые батарейки, востребованы, несмотря на высокую цену. Такие элементы работают с устройствами большой мощности, имеют защиту по току, предохранитель, срабатывающий на 85-90 и клапан сброса давления. Чаще используются в форм-факторе АА.
  6. Li/CFx – разновидность литиевых батареек, работающих при высокой температуре, до +85 . За 10 лет на саморазряд уходит 20 % емкости. Используются в дефибрилляторах, кардиостимуляторах и портативной электронике.
  7. Li/SOCl2 – самая энергоемкая литиевые батарейки. Напряжение без нагрузки больше, чем 3,6 В. При работе поддерживается 3,3- 3,5 В. В качестве электролита применен тионилхлорид, агрессивный компонент. Верхний предел работоспособности +(85-130) С. Нижний – минус 60, но при сильно упавшей емкости элемента. Предусмотрена защита от взрыва в виде термовыключателя, плавких предохранителей и клапана избыточного давления.

image

Размеры литиевых батареек

Чтобы правильно подобрать нужный источник энергии, необходимо знать его геометрические размеры и форму. Показатели стандартизированы, разберемся в типоразмерах литиевых одноразовых батареек. Используется классификация США.

Знак V (В) H (мм) D (мм) Народное название Маркировка

типоразмера

ААА 1,5 44,5 10,5 мизинчиковая 03
АА 1,5 50,5 14,5 пальчиковая 6
С 1,5 50,0 26,2 дюймовочка 14
D 1,5 61,5 34,2 бочка 20
РРЗ 9,0 48,5 26,5 крона 6/22

Отдельные типы литиевых батареек можно посмотреть на фото.

image
крона
image
дюймовочка
image
пальчиковая

При выборе литиевой батарейки важна маркировка, по ней можно определить тип элемента. Для литиевой батарейки  на корпусе большими буквами будет напечатано CR, на щелочной LR, на солевой R.

Всегда ли литиевые батарейки предпочтительнее щелочных? Изделия отлично работают  в любых условиях. Но всегда ли экономически выгодно покупать батарейку литиевую в 5 раз дороже, если на малом токе  они превосходит алкалиновые в 1,5-2 раза? Какие лучше, решается в каждом случае, применительно к решаемым задачам.

Необходимо учесть, что запас энергии на всех типах литиевых батареек больше в несколько раз. Чтобы не перепутать устройства, производители делают Li АКБ с особыми выводами.

Литиевые батарейки ААА

Мы рассмотрим одноразовую  батарейку с литиевым анодом типа ААА.  Компактное устройство имеет пассивный слой на аноде, предупреждающий реакцию. Даже кратковременная подача тока разрушит слой и приведет в негодность батарейку. В отличие от солевых мизинчиковых батареек, литиевые разогреются настолько, что могут взорваться. Зарядка литиевых одноразовых батареек запрещена!

image

Если замкнуть плюс и минус у литиевой батарейки, она тоже может загореться. Поэтому, необходимо соблюдать следующие правила:

  • провода к контактам не крепят паяльником;
  • батарейку не носят в кармане, где случайно могут быть металлические мелкие предметы;
  • перевозить элементы нужно в специальном чехле или футляре;
  • не оставлять батарейку под прямыми лучами солнца.

Стоит ли покупать литиевую батарейку ААА, которая стоит дороже алкалиновой в 5 раз. Учитывая, что работает она в 7 раз дольше, и легче на 35 %, стоит.

Срок годности литиевых батареек

При правильном хранении, литиевые батарейки АА будут безотказно работать, если их подключить в течение 10 лет. Зачастую, тог саморазряда составляет 2 % в год при хранении в комнатных условиях, t = 20 0 С.

Дату выпуска и срок годности можно найти на корпусе в виде буквенно-цифрового кода. Зашифровано по разному, только в цифрах, 5 знаков означает число, месяц и год (40615),  а код 9А14 следует читать 9 января 2014 года. Срок годности вынесен отдельно. Срок годности действителен, если батарейка находится в упаковке и ею никогда не пользовались.

Литиевые или алкалиновые батарейки, какие лучше

Алкалиновые и щелочные батарейки одно и то же. Воспользуемся тестированием специалистами Росконтроля, пальчиковых ААА батареек и сравним их с литиевыми. Так как идеальных элементов на случаи импульсной и постоянной умеренной и слабой нагрузки нет, предлагается определить, где предпочтительнее использовать щелочные, а где литиевые батарейки и какие лучше.

Результаты исследований показали, что для импульсных токовых нагрузок с высокой мощностью лучше купить литиевую батарейку – прослужит столько же, что 3 щелочных, но весит она намного меньше, чем аварийный запас из нескольких другого вида.

В пультах и часах, в детских игрушках оптимально использовать алкалиновые аккумуляторы, по стоимости выгоднее. Малые токи быстро истощают заряд литиевой батарейки, и проработает она почти столько же, что и щелочная.

Можно ли заряжать литиевые батарейки

Одноразовые литиевые батарейки заряжать нельзя! аккумуляторные батарейки используют со специальным зарядным устройством. Они могут выдержать до 1000 перезарядов, существенно сэкономив бюджет на покупку одноразовых элементов.

Как определить, что перед вами, аккумулятор или одноразовая батарейка? Сведения перед глазами. На аккумуляторе указывается емкость в mAh, на литиевой батарейке такой информации нет. Намекнет на аккумулятор цена, она высокая. На изделии обязательно найдется маркировка «rechargeable» — перезаряжаемая.

Если вы профессионально работаете с фотовспышкой и другой мощной аппаратурой, купите плоскую полимерную или цилиндрическую заряжаемую литиевую батарейку. Это выгоднее, чем приобретать в большом количестве одноразовые элементы.

Зарядное устройство для литиевых батареек

Не всяким устройством можно заряжать литиевые батарейки. Лучше купить специальное, которое само ведет 2 этапа зарядки, выводит на дисплей текущие показатели и во время отключит аккумулятор от питания. Как заряжать литиевую батарейку, если она полимерная? Различий нет, принцип действия у них один. Стоит такой зарядник недорого, около 20$, хорошо, если функция измерения емкости в наличии.

Любой зарядник должен преобразовать, стабилизировать сетевое напряжение, воздавая на выходе 5 В. Сила тока регулируемая  0,5 -1,0* С. С – емкость батареи в А-ч, МА-ч, в цифровом выражении. Зарядка предусмотрена  по ускоренной схеме, до 80 % от емкости и по полной схеме, в 2 этапа, примерно около 3 часов. После полного набора энергии зарядник отключается.

Видео

Все разнообразие литиевых современных источников энергии  и о том, как заряжать литиевую батарейку представлено на видео.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий