Різновиди батарей та акумуляторів

Батарейки із сольовим електролітом

Батарейки з сольовим електролітом, вони ж цинк-вуглецеві (на упаковках сольових батарей виробники зазвичай не вказують хімічний склад) – найдешевші хімічні джерела струму з існуючих. На серйозне навантаження не розраховані: у ліхтарі їх вистачить на п'ятнадцять хвилин, а у фотоапараті може не вистачити і на один кадр. При негативних температурах їх ємність прагне 0. Призначення сольових батарей - пульти дистанційного керування, годинник, електронні термометри (пристрої, енергоспоживання яких вкладається в десятки міліампер).

Батарейки з лужним електролітом

Наступний тип батарейок - лужні або марганцеві батарейки. Багато хто називає їх "алкаліновими" - це дослівний переклад з англійської "alkaline", тобто "луг". Негативний полюс лужної батареї складається з цинкового порошку - порівняно з цинковим корпусом сольових елементів, використання порошку дозволяє збільшити швидкість протікання хімічних реакцій, а значить, і струм, що віддається батарейкою. Позитивний полюс – з діоксиду марганцю. Основною ж відмінністю від сольових батарей є тип електроліту: у лужних його якості використовується гідроксид калію. Лужні батарейки добре підходять для пристроїв з енергоспоживанням від десятків до кількох сотень міліампер - при ємності близько 2...3 А*год. вони забезпечують цілком прийнятний час роботи. Є у них і суттєвий мінус: великий внутрішній опір. Якщо навантажити батарею великим струмом, її напруга сильно впаде, а значна частина енергії буде витрачатися на нагрівання самої батареї - в результаті ефективна ємність лужних батарей сильно залежить від навантаження. Якщо при розряді струмом 0,025 А нам вдасться отримати від батарейки 3 А * год, то при струмі 0,25 А реальна ємність впаде вже до 2 А * год, а при струмі 1 А - нижче 1 А * год. Тим не менш, якийсь час лужна батарея може працювати і при великому навантаженні, просто цей час порівняно невеликий. Якщо на сольових батарейках цифровий фотоапарат може навіть не ввімкнутися, одного комплекту лужних йому вистачить на півгодини роботи.

Літійові батареї

Останній із широко поширених типів батарейок - літієві. Зазвичай вони розраховані на напругу, кратну 3 В, тому більшість типів літієвих батарейок із півторавольтовими сольовими та лужними не взаємозамінні. Такі батарейки широко використовуються в годинах та у фототехніці. Існують і літієві батареї на напругу 1,5 В, виконані в стандартних розмірах АА та ААА - їх можна використовувати в будь-якій техніці, розрахованій на звичайні сольові або лужні батареї. Перевага літієвих батарейок полягає в меншому внутрішньому опорі в порівнянні з лужними: їх ємність мало залежить від струму навантаження. При малому струмі і лужна, і літієва батарейки мають однакову ємність 3 А*год, але якщо їх поставити в цифровий фотоапарат, що споживає 1000 m А, літієві прослужать у кілька разів довше. Мінусом літієвих батарей є висока вартість- стільки ж коштує Ni-MH акумулятор, що має подібні з літієвими батарейками розрядні характеристики, але здатний витримати кілька сотень циклів заряд-розряд.

Нікель-кадмієві (Ni-Cd) акумулятори

Основною альтернативою батарейкам є акумулятори - джерела струму, хімічні процеси в яких є оборотними. Нікель-кадмієві акумулятори надійні та довговічні (їх можна зберігати до п'яти років, а заряджати – при правильному використанні – до 1000 разів), добре працюють за низьких температур (при -20 С, їх ємність становить 75% від номінальної) і легко витримують великі струми розряду можуть заряджатися як малими, так і великими струмами. Недоліків також вистачає. По-перше, відносно маленька щільність енергії (тобто відношення ємності елемента до його об'єму), по-друге, помітний струм саморозряду (після декількох місяців зберігання акумулятор перед використанням потрібно зарядити заново), по-третє, використання в конструкції отруйного кадмію, і , по-четверте, ефект пам'яті - якщо акумулятор був розряджений, тільки на 25%, то чергова зарядка відновить його ємність не до 100%, а менше. Для боротьби з ефектом пам'яті акумулятор рекомендується перед зарядженням розряджати повністю - це руйнує кристали, що утворюються, і відновлює ємність акумулятора. Серед доступних типів акумуляторів саме нікель-кадмієві найбільш схильні до ефекту пам'яті. Тим не менш, в деяких випадках використання нікель-кадмієвих акумуляторів виправдане і зараз завдяки низькій вартості, довговічності і можливості заряджання при низьких температурах без негативних наслідків для акумулятора.

Нікель-металгідридні (Ni-MH) акумулятори

На відміну від нікель-кадмієвих батарей, нікель-металгідридні не містять важких металів, а отже, нешкідливі для навколишнього середовища і не вимагають спеціальної переробки під час утилізації. При тих же розмірах Ni-MH акумулятори мають вдвічі-втричі більшу ємність – для найбільш поширених акумуляторів формату AA вона доходить до 2700 мА*год проти 1000 мА*год у нікель-кадмієвих. Ni-MH акумулятори мало страждають від ефекту пам'яті. На жаль, у Ni-MH акумуляторів є свої недоліки. По-перше, вони мають більший струм саморозряду в порівнянні з Ni-Cd, по-друге, падіння ємності акумулятора може наступити вже після 200-300 циклів, по-третє, надто великі розрядні струми і заряджання при низьких температурах помітно скорочують життя акумулятора. по-четверте, при низькій температурі їх ємність становить не більше 30% від номінальної. Тим не менш, за сукупністю показників - вартості, надійності, ємності, простоті обслуговування - зараз Ni-MH акумулятори є одними з кращих. При використанні NiMH акумуляторів далеко не завжди слід гнатися за великою ємністю. Чим більш ємний акумулятор, тим вище (за інших рівних умов) його струм саморозряду.

Намає відгуків по даній статті.