В чём разница между батарейками алкалиновыми и солевыми

Очень часто на прилавках магазинов соседствуют недорогие батарейки и, казалось бы, совершенно такие же, но намного дороже. С чем это связано? Всё дело в том, что элементы питания могут быть солевыми и щелочными. Постараемся разобраться, в чём они похожи, а чем отличаются — кроме цены.

Солевые батарейки

Первый прототип появился благодаря «полёту мысли» изобретателя итальянского происхождения Алессандро Вольта в далёком 1800 году. Это был прообраз современной солевой батарейки. Он просто взял да и объединил в одно целое несколько цинковых и серебряных дисков с картоном, которые пропитал в растворе соли. А уж потом учёные всего мира совершенствовали эту технологию и внешний вид устройства.

Двадцать лет спустя британским учёным Джоном Даниэлем было представлено изделие, где в качестве электролита применялся сульфат цинка и меди. Мощность этого изделия равнялась 1,1 вольта, однако, если применять их в приборах, требующих не так много электроэнергии, их заряда хватило бы на сто лет эксплуатации.

Особенности состава и конструкции

Длительный период этот элемент питания опережал остальные по востребованности, этому не мешало даже то, что батареи практически не изменились с момента своего создания ни внешне, ни внутренне. Великолепно сочетая в себе качественные характеристики и недорогую стоимость, они уверенно лидировали по продажам.

Внутренняя часть очень проста. Основу батареи составляет анод, который представлен в виде порошкового цинка. Диоксидом марганца пропитана активная часть элемента питания. К катоду, изготовленному из цинка, добавили антикоррозионные элементы и, естественно, электролит, роль которого выполняет хлорид аммония. По сути, именно хлорид аммония и дал название батарейке, так как электролитом в ней является не что иное, как соль.

Электроды элемента разделяют прокладки, они отделяют реагент, не позволяя ему соприкасаться, но в то же время не препятствуют проникновению электролита. Как результат, внутри начинает протекать реакция, которая и является причиной возникновения электрического тока. Он поступает на установленные внутри питательные элементы, а через них и на электроды, продолжая своё движение к устройству, в которое и помещена батарейка.

Виды и габариты

В мире электроники имеется огромное количество всевозможных видов солевых батарей. Все эти типы и размеры давно обзавелись собственным обозначением. Дело в том, что было решено — различить их будет намного проще, если наносить на них маркировку из букв и цифр. Такое решение родилось в недрах международной электротехнической комиссии, но помимо этого, аналогичные классификации имеются и в нашем отечественном ГОСТ, ТУ, а также в импортном ANSI/NEDA.

Все мы давно привыкли к двум видам батареек, которые легко отличаются даже внешне. Это пальчиковые и мизинчиковые батарейки. В соответствии с классификацией им присвоены обозначения АА и ААА соответственно. И у той и у другой напряжение соответствует 1,5 вольта. Форма батареек имеет вид вытянутого цилиндра.

Но помимо этих двух, в магазинах встречаются ещё три разновидности. Очень часто можно видеть батарейки, классифицируемые как C или LR 14. Выглядят они как небольшой бочоночек.

Более крупные батарейки (также в виде бочонка, но уже крупнее) в своё время выпускали специально для фонарей. Маркировку они получили D или LR 20, но кроме как в фонарях, они прекрасно помещались и в магнитофонах.

Во времена Союза был налажен выпуск батарей R10. Нашли они своё применение в различных приборах для измерений и… в игрушках.

Если присмотреться к цилиндрообразным батарейкам, то с одного конца можно заметить выступ, в этом месте располагается плюс батарейки. На другом конце нет никаких выступов, а раз их нет — значит это её минус. А в батарейке прямоугольной формы 6 F22, или как её называют в народе, крона, на верхней части имеется сразу два выступа. И плюс и минус вынесены в одно место.

Плюсы и минусы

Если говорить о хорошем и плохом, нужно признать, что плюсы солевых элементов питания — лёгкость и низкая стоимость. Это основные их козыри. Если не эксплуатировать их нещадно, а иногда давать перерыв, то прослужат они немного дольше. Даже если они сели, их можно ненадолго реанимировать, основательно встряхнув, можно также ударить об руку. Такими шокирующими действиями мы заставим скомковавшийся электролит разровняться.

А вот «печального» в этих батарейках будет несколько больше:

• они недостаточно долго сохраняются (три года и не больше);
• даже если батарейкой не пользоваться — она сама разрядится;
• электролит со временем склонен к высыханию;
• в условиях частых температурных перепадов батарейка очень неустойчиво работает;
• этот элемент питания имеет некоторые проблемы, связанные с герметичностью, отсюда возможны всевозможные протечки. Как правило, такое случается, если батарейку длительное время не используют — от этого корпус окисляется, что неминуемо принесёт ущерб аппаратуре, в которую она установлена;
• и главный минус — малая энергоёмкость.

Щелочные батарейки

Алкалиновые элементы питания появились позже. Только в начале двадцатого столетия они были разработаны американцами Вольдемаром Юнгнером и Томасом Эдисоном, но ещё долгое время понадобилось, чтобы они стали популярными. Алкалиновыми они названы потому, что именно так звучит на английском языке слово «щёлочь».

Особенности конструкции

Так как изобретены алкалиновые батарейки были позже, чем солевые, то и в продажу они поступили позднее. Первая компания, которая наладила их выпуск, стала известная многим «Дюраселл». Она и по сей день сохраняет лидирующую в этой области позицию. Достаточно вспомнить их кролика с батарейкой. Вот именно эта «кроличья» батарейка и принадлежит к семейству щелочных.

Основу этой батарейки, как и в случае с соляной, составляет анод — имеющий вид порошковой массы, которая пропитана электролитом. В этом гальваническом элементе был применён диоксид марганца, который выступает в роли катода. Электролитом в батарейке является щёлочь.

Принципиально работа алкалиновой батареи ничем от солевой не отличается, но отдача от неё более высока. Выполненный из цинка восстановитель снижает риски потери активности металлом, если произойдёт сильный токовый разряд. Кроме того, электрод из порошкообразного цинка позволяет увеличить процентное отношение активного вещества, если сравнивать его с соляными батареями. И благодаря используемому электролиту — щёлочи, увеличивается ёмкость, которая превышает аналогичный показатель у солевых аналогов в десять раз.

Плюсы и минусы

Положительные качества:

• высокая энергоёмкость;
• при средних нагрузках показывает отличные рабочие результаты;
• очень медленный самостоятельный разряд;
• при низких температурах не теряет работоспособности;
• хорошо загерметизирована;
• имеет длительный эксплуатационный период — от семи до десяти лет.

Отрицательные качества:

• немалый вес;
• высокая стоимость;
• если электролит разрядился, батарея сразу приходит в негодность.

Что отличает щелочные от солевых батареек

Наиболее распространены среди солевых батареек именно цинковые. В качестве электролита в этом гальваническом элементе была использована соль.

Справка. По показателям эффективности работы щелочные батареи опережают солевых «конкурентов» в семь раз.

В алкалиновых батареях соль в качестве электролита заменили на щёлочь. Это сделало их работоспособность более качественной по сравнению с солевым аналогом. При производстве отказались от цинкового корпуса и решили использовать этот же металл, но в виде порошка. Поэтому при взаимодействии щёлочи с анодом и катодом стало выделяться намного больше энергии.

Солевые батареи на основе цинка способны функционировать в температурном интервале от минус двадцати до плюс семидесяти градусов. Применять их можно в самых разнообразных устройствах. Эксплуатационный срок составляет два или три года.

Справка. В среднем показатель мощности солевого элемента питания составляет полтора вольта.

Алкалиновые элементы питания имеют более длительный эксплуатационный период. Сохранность их без потери полезных свойств достигает десяти лет. Использование щёлочи в качестве электролита позволяет им сохранять рабочие свойства даже в условиях низких температур. Размеры их совпадают с солевыми батареями.

Ещё совсем недавно алкалиновые источники питания не имели способности к повторной зарядке, однако последние разработки позволили получить её. Теперь их можно использовать неоднократно и заряд они могут сохранять очень долгое время. Это сделало их более экологичными и дало им дополнительное преимущество.

Данный элемент питания наиболее полно соответствует постоянно растущим потребностям рынка, мощностные запросы которого непрерывно растут.

Как их отличить

Если разобрать солевую и алкалиновую батарейку, то различия между ними сразу бросятся в глаза, однако кто позволит это сделать в магазине? Но как же тогда не ошибиться в выборе, если внешне они ничем не отличаются?

Выход имеется. Прежде всего, различием будет стоимость батарейки. Так как производство щелочных элементов питания более затратно, то и стоят они намного дороже. Помимо этого, на корпусе алкалинового элемента питания имеется надпись ALKАLINE, что в переводе и означает — щёлочь.