Как выбрать батарейку для устройства — основные виды и размеры батареек

Что такое батарейка

Батарейка – это автономный гальванический элемент питания различных устройств, работающих от электрической энергии. Принцип действия батареек основан на использовании необратимой химической реакции двух металлов (или их оксидов) в электролите, сопровождающейся появлением электродвижущей силы. Из-за необратимости проходящих в таких источниках питания реакций, связанных с образованием электроэнергии, их называют первичными.

Вторичные источники питания (аккумуляторы), работают с использованием тех же принципов действия, но с химическими веществами, которые могут восстанавливаться после заряда, что делает возможным их многократное использование.

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 батарейки также называются алкалиновыми (от французского alcaline — щелочной). Они также состоят из марганца и цинка, но в качестве электролита, в котором протекает реакция, в них используется гидроксид калия. Это щелочь, поэтому у батарейки такое название.

Щелочная батарейка маркируется буквами LR. Эти батарейки подходят для устройств со средним и высоким потреблением тока, таких как ручные прожекторы, плееры и диктофоны, фотоаппараты.

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 батарейки

В таких батарейках роль анода играет цинк, а катода — окись серебра. Электролитом в таких батарейках является щёлочь — гидроксид натрия либо калия.

Батарейки, которые созданы в соответствии с серебряно-цинковой схемой, в значительной степени по своим характеристикам совпадают с батарейками ртутного типа. Подобно ртутным батарейкам, они отличаются постоянным напряжением, значительной энергоплотностью, могут храниться длительное время, однако отличаются от ртутно-цинковых более высокой ёмкостью на единицу массы, а также нетоксичностью.

Плюсы серебряных батареек: постоянное напряжение, высокие показатели энергетической плотности и ёмкости, термическая стойкость, долгой срок эксплуатации (на 40 процентов дольше, чем у литиевых батареек), длительное время хранения.

Минусом серебряных батареек является их дороговизна. На серебряные батарейки аа оптом цена бывает очень высокой.

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.

Сравнительная таблица достоинств и недостатков солевых, щелочных и литиевых батареек

Классификация батареек по размеру

Размеры и форма (типоразмер) различны, и по этому признаку легче всего различать изделия. При этом химический состав может быть одним и тем же. Виды батареек по размеру:

Классификация по размеру.

• А. Цилиндрической формы изделие, имеющее высоту 50 мм (вместе с контактной поверхностью) и диаметр 17 мм. Сегодня практически не используется;
• АА. Тоже в форме цилиндра, другое название – «пальчиковая». Высота – 50.5 мм, диаметр – 14.5 мм. Применяется для питания: пультов дистанционного управления, фототехники, фонарей, других осветительных приборов и пр.;
• ААА. Может называться «мизинчиковая», так как по форме похожа на АА, только меньше. Высота – 44.5 мм, диаметр – 10.5 мм. Ее используют для запитки приборов с небольшим потреблением тока: пульты ДУ, игрушки, FM-радио, аудиоплееры и т.д.;
• АААА. Высота – 42.5 мм, диаметр – 8.3 мм. Встречается нечасто, в основном в устройствах с небольшим потреблением тока, например, планшетных стилусах;
• B. Высота – 60 мм, диаметр – 21.5 мм. Применяется в дозиметрах, приборах химической разведки. В быту не актуальна;
• C. «Дюймовочка» или «эска», высотой 50 мм и диаметром 26 мм. В СССР обозначалась как 343. Этот типоразмер подходит для питания: игрушек, фонариков, FM-радио, музыкальных инструментов и т.д.;
• D. Популярная во времена СССР «бочка», высота которой – 61.5 мм, а диаметр – 34.2 мм. Ею запитывали: магнитолы, рации, счетчики Гейгера, фонари, часы, вольтметры и пр.;
• N. Высота – 30.2 мм, диаметр – 12 мм. Применяется для: лазерных указок, микрофонов, дверных звонков;
• 1/2АА. Вдвое укороченная пальчиковая батарейка. Высота – 25 мм, диаметр – 14.5 мм;
• Крона. Обычно это элемент питания, состоящий из 6 других батареек, например, размера АААА. Характерная черта – напряжение 9 В.

Есть еще миниатюрные элементы питания, диаметр которых – 4.8 – 11.6 мм, а высота – до 5.4 мм. Из-за приплюснутой формы пошло название «таблетка» или «монетка». Обычно применяются в наручных часах и других компактных устройствах.

Распределение по форме

Наиболее распространены цилиндрические батарейки, но не реже встречаются дисковые изделия. Классификация по форме такова:

Классификация по форме.

• R. От английского слова «Round» – круглый элемент. Это цилиндрические модели и «таблетки»;
• P. Не круглые, встречаются редко;
• F. Плоские, имеющие послойное построение;
• S. Выглядят как прямоугольная или призматическая площадка.

Какие-то изделия есть в каждом магазине, а другие приходится поискать. Несмотря на изобилие вариантов, классифицируются они по стандартам. АА, ААА, B, C – американский стандарт, более привычный, поэтому обычно придерживаются его.

Что означают разные параметры батареек: полярность, напряжение, ёмкость

Чтобы устройство работало, нужно правильно соотносить полюса в слоте с полюсами батарейки. Если вы вставите элемент питания не тем концом, это ничем не грозит – современные приборы из-за этого не портятся. Но всё же удобнее, когда сразу понятно, где «плюс» и где «минус».

Вообще, на товарах они указаны, но обозначения могут стереться, и не все знают, как определить полярность батарейки в этом случае.

• у цилиндрической положительный полюс в виде выступа, а отрицательный ― в виде углубления;
• у кроны оба полюса располагаются рядом: «плюс» ― тот выступ, который меньше;
• у дисковой батарейки «плюс» находится на гладкой стороне.

Между полюсами есть разность потенциалов, или напряжение. Это важнейшая характеристика, благодаря которой батарейка вырабатывает энергию, а приборы ― функционируют. Измеряется она в вольтах. У стандартных цилиндрических элементов питания разность потенциалов одна и та же, ни тип, ни размер на неё не влияют. В мизинчиковой, пальчиковой и более крупных будет одно и то же напряжение 1,5 В.

А вот сколько вольт в дисковой батарейке, уже зависит от её типа. Так, напряжение в алкалиновых «таблетках» тоже 1,5 В, в серебряных ― 1,55 В, в литиевых ― 3 В.

Чтобы купить подходящие батарейки для устройства, знать его напряжение обычно не нужно. Если в вашей компьютерной мыши, к примеру, слот для двух мизинчиковых батареек, то для неё требуется 2х1,5=3 В.

На этом основано устройство многих батарей. Есть цилиндрические элементы на 12 В (A23, A27), которые внешне похожи на пальчиковые, но внутри их корпуса 8 последовательно соединённых миниатюрных «монеток» на 1,5 В. Такие батарейки лучше подходят фотоаппаратов и брелков сигнализаций, потребляющих много электроэнергии. Если мы возьмём батарею «Крона» на 9В, то в ней будет шесть тонких батареек AAAA.

Строго говоря, только такие элементы питания называются батареями ― когда их несколько, соединённых между собой. Но в обиходной речи и для отдельных элементов уже устоялось название «батарейка», поэтому и мы используем такой термин для ясности.

Во всех случаях имеется в виду то, какое напряжение должно быть на батарейке в начале срока службы. При долгом хранении оно, естественно, уменьшается, а при использовании – уменьшается ещё быстрее. При этом, чем сильнее нагрузка по току, тем быстрее садятся батарейки, особенно солевые. Для приборов с высокой нагрузкой стоит брать батареи с большой ёмкостью.

Что такое емкость батареи? Это тот запас электроэнергии, которым она обладает. Ёмкость отражает то, как долго может прослужить батарейка. Измеряется в миллиампер-часах (мА*ч или mAh), её можно перевести в ампер-часы, разделив на 1000.

На ёмкость влияет тип батареи. Возьмём для примера AA:

• у солевой ёмкость 0,55 А*ч;
• у алкалиновой ― от 1 до 2,98 A*ч;
• у литиевой ― от 2 до 3 А*ч.

Эта характеристика зависит и от размера. Если посмотреть, какая емкость у пальчиковой батарейки и у мизинчиковой при одинаковом напряжении (1,5В), то пальчиковая содержит до 3 А*ч, тогда как мизинчиковая ― 1,3 А*ч.

Купить батарейки в интернет-магазине Офисмаг

Срок работы батарейки легко определить как произведение её ёмкости на силу тока прибора. К примеру, если ёмкость составляет 1 А*ч, а сила тока 0,2 А, тогда время работы рассчитывается как: 1 / 0,2 = 5 ч.

Разумеется, это приблизительное значение. На время работы влияет:

• тип прибора (одни потребляют мало, как, например, часы, другие много, как фотокамера);
• саморазряжаемость батарейки (то, какой процент ёмкости она теряет со временем – зависит от химических свойств электролита и электродов);
• перепады температуры (особенно влияет на солевые батарейки).

Для некоторых сложных устройств важна не только ёмкость, но и напряжение элемента питания не ниже определённой границы. Бывает, что батарейка перестаёт работать, мы думаем, что она разрядилась и выкидываем её. На самом деле упало напряжение, но ёмкости для работы ещё достаточно.

Часто так выбрасываются элементы питания, севшие всего на 60%! А между тем, если просто вставить эту батарейку в часы или какое-то другое неэнергоёмкое устройство, она, как правило, прослужит ещё какое-то время.

Интересно знать

Где используются разные виды батареек

Не всегда батарейка может подойти для питания нужного вам устройства. Чтобы избежать траты денег на приобретение лишних элементов, разберем сферу применения каждого вида.

Значение емкости солевых батареек мало – всего около 700 – 850 мА*ч, что делает их подходящими для устройств с малым потреблением энергии – для пульта ДУ, весов, часов и т. п. Солевые не годятся для работы в мощных приборах, таких как профессиональные фотоаппараты, не подходят для оборудования с электромоторами – например, некоторых игрушек для детей. Они мало подходят, например, для фонариков, плееров – всех приборов с высокой нагрузкой.

Что будет, если такую батарейку вставить, например, в фотоаппарат? Вы сможете сделать около 2 – 3 снимков – далее элемент питания просто закончится. В фонарике она проработает всего 15 – 20 минут.

Щелочные батарейки имеют емкость примерно 1500 – 3200 мА*ч, поэтому их можно использовать в оборудовании повышенного потребления энергии: фотоаппараты, плееры, телефоны и «мыши» от компьютера.

Существуют также алкалиновые батарейки с маркировкой «фото». Как понятно из названия, они предназначены для фотоаппаратов. Их конструкция продумана специально для того, чтобы максимально быстро передавать энергию устройству – это положительно сказывается на качестве полученных фотографий.

Если же вставить щелочной элемент питания в часы или пульт, то они проработают около 2 – 3 лет.

Ртутные батарейки ранее (около 25 лет назад) использовались весьма широко – в медицинской технике, например, в кардиостимуляторах, и военном оборудовании. На сегодняшний день их производят намного реже из-за их вреда для человеческого организма и сложной утилизации.

Батарейки из серебра ввиду своей высокой цены не использовались повсеместно в отличие от других видов элементов питания. Они незаменимы в устройствах, где требуются маленькие порции серебра: в компьютерных платах в вычислительном оборудовании, в дорогих наручных часах, маленьких калькуляторах и пр.

Литиевые батарейки из-за длительного срока работы применяются в мощной технике, которая потребляет большое количество электроэнергии. Именно поэтому такие элементы питания предпочтительны в медицинском, компьютерном оборудовании, а также в военной и авиационной отрасли.

Какого производителя предпочесть?

Теперь поговорим о различных производителях батареек. Батарейки каких брендов лучше? Но тут сразу возникает вопрос – в чем именно лучше? Элементы ведущих торговых марок (тот же Energizer, Panasonic или Duracell) действительно признаны товарами высокого качества и большой емкости, но стоят они довольно дорого. Батарейки GP или Lexman, к примеру, намного дешевле. Наверное, они хуже?

Посмотрим на результаты теста щелочных батареек ААА разных брендов, которые провел Алексей Надежин. Алгоритм теста следующий:

1. Батарейка разряжается постоянным током 200 мА до напряжения 0.7 В.
2. Батарейка разряжается импульсным током 1 000 мА (10 секунд разряд, 20 пауза) до напряжения 0.7 В.

Внешний вид	Торговая марка	Емкость Вт-ч
		200 мА	1 000 мА
	Varta LonglifeКупить	1.07	0.58
	Вкусвилл	1.06	0.66
	PKCELLКупить	1.05	0.44
	GP Super	1.04	0.6
	Lexman	1.03	0.51
	Diall	1.02	0.52
	Sonnen	1.0.1	0.53
	Mirex	0.94	0.45
	Duracell Ultra	0.92	0.54
	Duracell Turbo Max	0.91	0.49
	Космос	0.9	0.31
	Smartbuy	0.87	0.43
	Duracell	0.83	0.41
	Flarx	0.81	0.40
	Energizer Maximum	0.76	0.38

Поразительный результат, не правда ли? Гонконговская GP оказалась на 4 месте, а один из мировых лидеров – Energizer – на последнем. Lexman по 8.50 руб. за штуку уверенно переплюнул Duracell Ultra Power стоимостью 100 руб. “Космос” тоже не сплоховал – оказался выше обычного Duracell. Вывод – не все то золото, что руки не пачкает. Дороже не значит лучше. Даже мировое имя не всегда помогает.

Можно ли заряжать

Если батарейка тип «С» аккумулятор, то это означает, что ее заряд можно восстановить, установив ее в держатель специального устройства. Оживить солевую или щелочную батарею таким образом практически невозможно.

Нарушение инструкции по безопасному использованию гальванических элементов может привести к взрывной разгерметизации изделия.

Если разряд батарейки достиг критического значения, то ее следует вынуть из устройства и установить вместо нее новое изделие либо перезаряжаемую АКБ.

Необычные типы батареек

A

Имеют форму цилиндра. Относятся к щелочному типу. Напряжение 1.5 вольт. По маркеровке IEC носят название R23. Габариты 17 на 50 мм. Раньше использовались в нестандартных устройствах и стареньких компьютерах. На данный момент их практически не найти.

AAAA

Именуются как LR61. Являются очень миниатюрными щелочными элементами питания цилиндрической формы. Напряжение 1.5 V. Габариты 8,3 на 42.5 мм. Такие длинные батарейки используют в фотоаппаратах, фонариках, мощных стилусах, лазерных указках, глюкометрах.

B

Являются солевыми и маркируются как R12. Есть так же щелочные с обозначением LR12. Выполнены в виде цилиндрической формы. Размер 21,5х60 мм. Напряжение 1.5 вольт. Часто используют в осветительных установках.

F

Имеют напряжение 1.5 V. Именуются как L25 и LR25. Производители выпускают солевые элементы с энергетической емкостью от 10,5 mAh и щелочные до 26 mAh. Габариты 33х91 мм.

N

Маркируются как R1 и LR1. Емкость 400-1000 мАч. Напряжение 1.5 V. Габариты 12х30,2 мм.

1/2AA

Имеют обозначение CR14250. Тип Li‑MnO2 (литий-диоксид марганцевые). Вольтаж 3,6 V. Li‑SOCl2 (литий-тионил хлоридные) маркируются как ER14250. Параметры 14х25 мм.

R10

Вольтаж 1.5 вольт. Производство запущено еще в Советском Союзе. Имеют по мимо основные маркировки еще и как 332. Размер 21 на 37 мм. На данный момент их производство снижено.

Есть схожие батареи, имеющие внутри 2 элемента R10. Такой источник тока имеет маркировку 2R10 и габариты 21,8х74,6 мм. Его вольтаж равен 3 V. Именуются он как Duplex.

A23

Имеет повышенное напряжение 12 v. Ее габариты равны 10,3х28,5 мм. По типу она щелочная. По стандарту IEC маркируется как 8LR932. При вскрытии обнаруживается обычно 8 батареек типа LR932 соединенных друг за другом. Используется чаще всего в пультах ДУ и игрушках.

A27

Стандарт IEC — 8LR732. Тип щелочной. Размеры 8х28,2 мм. Вольтаж 12 V. Так же, как и предыдущая имеет внутри последовательное соединение восьми батарей типа LR632. Требуется для радио пультов, зажигалок, сигарет, работающих от электричества.

3336

Маркируется по IEC как 3LR12 и имеет щелочной тип. А 3R12 является солевой. Люди называют их квадратными так как у них прямоугольная форма. Производят подобные источники тока с 1901 года. Тогда они использовались только в фонариках. Через некоторое время их стали применять в радиоприемниках, датчиках влажности, игрушках и других устройствах. Напряжение у них 4.5 вольт. Энергоемкость 1200 – 6100 mAh. Габариты 67х62х22.

По сути это три соединенных последовательно пальчиковых батарейки R12.

На данный момент в продаже имеются разные виды батареек. Поэтому вы без труда сможете подобрать нужную именно вам! Лучше всего брать элементы питания уже проверенные временем. Либо же приобретать источники тока от известной компании.

Помогла ли вам статья?