На прилавках магазинов представлены различные виды батареек. Гальванические могут иметь разные габариты, электрическую ёмкость, химический состав и другие характеристики. Их производством занимаются множество отечественных и зарубежных фирм. Чтобы купить изделие, подходящее именно в данном конкретном случае, нужно разбираться в его характеристиках.
Что такое батарейка
Батарейкой называется гальванический элемент, в котором химическая энергия преобразуется в электрическую. Преобразование происходит за счёт реакции, протекающей между двумя металлическими электродами, погружёнными в раствор электролита. Один вывод батареи является анодом, на нём выделяется отрицательный заряд, другой — катодом, на нём имеется положительный заряд. На минусовом полюсе батареи протекают окислительные химические реакции и возникает избыток свободных электронов. На минусовом — восстановительные.
Характеристика химических источников тока зависит от химического состава электродов и электролитов.
Виды по химическому составу
В зависимости от того, из чего делают батарейки, согласно международному стандарту IEC, маркируются так:
- R — солевые;
- LR — щелочные;
- SR — серебряные;
- CR — литиевые;
- PR — воздушно-цинковые.
У каждого типа батареек есть плюсы и минусы.
Щелочные
Щелочные или алкалиновые элементы питания сейчас являются самыми популярными среди химических источников питания. Их катод сделан из цинка, а анод — из двуокиси марганца. Материал электролита — гидроксид калия, являющийся щелочью.
Эти батарейки обладают большей ёмкостью по сравнению с солевыми, они не боятся отрицательных температур. Хранятся семь лет, так как у них небольшая скорость саморазряда. Стоят такие элементы питания немного выше, чем солевые.
Эти источники электричества используются в приборах с высоким и средним потреблением тока, таких как цифровые фотоаппараты, плееры или детские игрушки с электродвигателем.
Солевые
Первые солевые батарейки были выпущены компанией Eveready в 20-х годах ХХ века. Их катод и анод сделаны из тех же материалов, что и у щелочных элементов питания. В качестве электролита используется хлорид аммония.
Преимущество таких батареек — это низкая цена. Они имеют также ряд недостатков. Такие источники тока не могут долго храниться и быстро разряжаются, даже если их не использовать. При длительной эксплуатации они могут потечь. Не рекомендуется использовать солевые батарейки при отрицательных температурах. Кроме этого, они не могут работать в устройствах, для работы которых нужна значительная сила тока.
В качестве элементов питания солевые батарейки рекомендуется использовать в устройствах, для работы которых не требуется большая мощность, например, в пультах дистанционного управления к телевизорам, в часах, радиоприёмниках.
Литиевые
Катод литиевых источников питания изготовлен из лития, а в качестве материала для анода могут использоваться диоксид марганца, монофторид углерода или другие материалы. Электролит сделан из органических материалов.
Эти элементы отличаются большой ёмкостью, длительным сроком хранения (до двенадцати лет), небольшим весом, кроме этого, они могут обеспечить стабильное напряжение. Основным недостатком литиевых источников электричества является высокая стоимость.
Литиевые элементы питания используют в мощных устройствах, которые должны работать длительное время. Их рекомендуют встраивать в кардиостимуляторы и другое медицинское оборудование, фотовспышки, портативные колонки и т. д.
К этому типу химических источников тока относятся йодно-литиевые батарейки. Они используют йод как окислитель, а литий как восстановитель. Такие батареи могут быть достаточно мощными. Они долго хранятся и медленно разряжаются.
Также к литиевым относятся батарейки с твёрдым катодом. Их катод изготавливается из лития, а для анода используются сульфиды и оксиды металлов. Материал электролита — растворы солей. Могут работать в широком диапазоне температур и являются достаточно ёмкими. Их главный недостаток — высокая стоимость.
Кроме этого, к литиевым относятся батарейки с жидким окислителем. Они могут работать при температурах от -60 °С. При использовании мощной нагрузки, потребляющей большое количество электрической энергии, они быстро разряжаются. Также стоимость высока. Чаще всего используются в космических исследованиях и военной отрасли.
Серебряные
Отрицательный электрод этих элементов питания сделан из цинка, а положительный — из оксида серебра. Электролитом серебряных батареек является щёлочь, это может быть гидроксид калия или натрия.
Серебряные источники тока долго хранятся, имеют большую электрическую ёмкость и обеспечивают стабильное напряжение. Самый большой их недостаток — это высокая стоимость.
Из-за высокой стоимости серебряные батарейки не используются повсеместно. Чаще всего их применяют в медицинских приборах и военной технике.
Ртутные
В этих источниках питания минусовой полюс батарейки сделан из цинка, а плюсовой — из оксида ртути. В качестве электролита используется 45%-й раствор гидроксида калия.
Данный тип батареек отличается большой ёмкостью и может обеспечить высокую стабильность выходного напряжения. Однако такие батарейки токсичны, и их утилизация затруднена. К недостаткам отнесём их высокую цену.
Из-за токсичности ртути эти батарейки сейчас применяют довольно редко. Раньше их использовали в медицинской технике, например, в кардиостимуляторах и слуховых аппаратах.
Воздушно-цинковые
Этот тип батарей очень чувствителен к внешним факторам, таким как влажность и температура воздуха, поэтому их рекомендуют использовать в помещениях. Положительные свойства — большая ёмкость и экологичность. После вскрытия упаковки могут проработать не больше одного месяца.
Виды по размерам и форме
Промышленность выпускает батарейки разных габаритов и форм. Перечислим основные.
Согласно американскому стандарту, цилиндрические батарейки имеют такие обозначения:
- А — могут быть солевыми (по международному стандарту IEC, обозначаются R23) или щелочными (LR23). Их диаметр 17 мм, высота 50 мм. Сейчас почти не используются, раньше были в стареньких ПК и некоторых нестандартных устройствах.
- АА — сейчас это самый признанный форм-фактор. Размеры 14,5 мм на 50,5 мм. Могут быть солевыми (R6), щелочными (LR6) или литиевыми (FR6). Их ещё называют пальчиковыми.
- ААА — как и предыдущие батарейки, по химическому составу бывают солевые (R03), щелочные (LR03) или литиевые (FR03). Их габариты 10,5 на 44,5 мм. Иногда их называют мизинчиковыми.
- АААА — очень небольшие щелочные батарейки. По международному стандарту IEC, обозначаются как LR61. Их диаметр 8,3 мм, а длина 42,5 мм. Обычно используют в фототехнике, лазерных указках, медицинских глюкометрах.
- B — цилиндрические источники тока диаметром 21,5 мм и длиной 60 мм. По химическому составу бывают солевыми R12 или щелочными LR12. Обычно вводят в осветительные приборы.
- C — имеют такие габариты: длина 50 мм, а диаметр 26,2 мм. Можно найти как солевые (R14), так и щелочные (LR14). Другое название таких батареек — «средние».
- D — этот форм-фактор батареек появился в 1898 году и считается первым для химических источников тока напряжением 1,5 В. Сейчас выпускают как солевые (R20), так и щелочные (LR20) элементы. Их габариты 34,2 Х 61,5 миллиметров. Применяют для питания магнитофонов, радиоприёмников и часов.
- F — их диаметр 33 мм, радиус 91 мм. Бывают солевые (R25) ёмкостью 10,5 мА·ч и щелочные (LR25) ёмкостью до 26 мА·ч.
- N — есть солевые (R1) и щелочные элементы этого форм-фактора. Их диаметр равен 12 мм, а длина 30,2 мм.
Кроме перечисленных батарей, стоит упомянуть элементы «Крона». По американскому стандарту они обозначаются как РР3. Международный стандарт IEC маркирует их так: солевые — 6Р22, щелочные — 6LR61, литиевые — 6КР61. Выдаваемое напряжение 9 В.
Кроме этого, существует также элемент 3336, другие названия: «квадратный» или «плоский». По химическому составу может быть солевым (3R12) и щелочным (3LR12). Напряжение на выходе 4,5 В. Размеры 67х62х22 мм. Используют в детских игрушках, датчиках влажности, приёмниках.
Таблеточные батарейки выпускаются таких видов:
- Воздушно-цинковые — международное обозначение PR. Напряжение от 1,2 до 1,4 вольта. Есть типоразмеры таблеток: 5, 10, 13, 312, 630 и 675.
- Литиевые — маркируются CR. Существуют типоразмеры этих элементов от 927 до 3032. Рассчитаны на напряжение 3 В.
- Серебряно-цинковые — согласно международным стандартам, обозначаются SR. Бывают элементы таких габаритов: 43, 54, 44. Напряжение на выходе 1,55 В.
- Щелочные элементы маркируются LR. Их размеры: 43, 54, 44. Выдают напряжение 1,5 В.
Памятка по маркировке и особенностях батареек
Приведём основную информацию о маркировке батареек, их ёмкости, габаритных размерах в таблице.
|
Обозначения |
Химический состав |
Ёмкость мА·ч |
Габариты |
Для чего используется |
||
| США | IEC | ГОСТ | ||||
| А | R23 | солевая | 17х50 | Сейчас практически вышла из употребления | ||
| LR23 | щелочная | |||||
| АА | R6 | 316 | солевая | 1100 | 14,5х50,5 | Популярный типоразмер. Используют практически везде |
| LR6 | А316 | щелочная | 2700–3000 | |||
| FR6 | литиевая | 3000–3500 | ||||
| ААА | R03 | 286 | солевая | 540 | 10,5х44,5 | Известный типоразмер. Широкая сфера применения |
| LR03 | А286 | щелочная | 1000–1100 | |||
| FR03 | литиевая | 1100–1300 | ||||
| АААА | LR61 | 25А | щелочная | 625 | 8,3х42,5 | Часто используют в цифровых фотоаппаратах, лазерных указках, медицинских глюкометрах |
| В | LR12 | А336 | щелочная | 800 | 21,5х60 | Используют в осветительных приборах |
| C | R14 | 343 | солевая | 3800 | 26,2х50 | Радиоприёмники, фонарики |
| LR14 | A343 | щелочная | 8000 | |||
| D | R20 | 373 | солевая | 8000 | 34,2х61,5 | Для питания магнитофонов, радиоприёмников и часов |
| LR20 | А373 | щелочная | 19500 | |||
| F | R25 | солевая | 33х91 | |||
| LR25 | щелочная | |||||
| N | LR1 | солевая | 1000 | 12х30,2 | ||
| LR1 | щелочная | 2700 | ||||
