Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

  • Какая разница между солевыми и алкалиновыми батарейками
  • Как выбрать соляную лампу
  • Что такое бертолетовая соль

Солевые батарейки старше алкалиновых

Первую батарейку изобрел итальянский физик Алессандро Волта в 1800 году, и она была солевой. Его открытие заключалось в том, что он соединил металлические диски из цинка и серебра и намоченный солевым раствором картон. С тех пор ученые усовершенствовали дизайн и состав батареек.

В 1820 году британский ученый Джон Даниэль разработал батарейки, в которых в качестве электролита можно было использовать сульфат цинка и меди. Мощность таких устройств составляла 1,1 вольт, и их могло хватить на 100 лет при использовании в дверных звонках, телефонах и других приборах.

Алкалиновые батарейки были впервые разработаны в конце 19 — начале 20 века учеными Томасом Эдисоном и Вольдемаром Юнгнером. Широкой публике они были представлены только в 1960 году. Первые продаваемые алкалиновые батарейки содержали небольшое количество ртути. В современных ее количество сокращено до минимума.

Как работают батарейки

Чтобы понять, в чем разница между алкалиновыми и солевыми батарейками, следует обратиться к общему принципу работы этих устройств. Когда к батарейке подключается прибор, происходит реакция, в результате которой появляется электрическая энергия. Такую реакцию называют электрохимической.

Внутри батарейки движутся электроны, создавая электрический ток, от которого и питаются приборы. Анод и катод разделены электролитом, то есть изолятором. Электроны собираются вокруг анода, отрицательно заряженного конца батарейки. Они перемещаются к катоду, когда два противоположных конца батарейки соединяет провод снаружи. Как только прибор отключают, соединение пропадает, а вместе с ним и электрический ток. Анод в батарейках – это цинк, а катод – диоксид магния.

Разница в работе солевых и алкалиновых батареек

Самыми распространенными солевыми батарейками являются цинковые. В цинковой солевой батарейке электролит состоит из соли — хлорида цинка.

В целом по эффективности работы алкалиновые батарейки превосходят солевые в 5-7 раз.

В отличие от солевых, в алкалиновых батарейках в качестве электролита вместо раствора соли используется раствор щелочи (гидрат окиси калия). Алкалиновые батарейки более работоспособные по сравнению с солевыми. Секрет в том, что в них вместо цинкового корпуса используется порошок из того же металла, а щелочь, взаимодействуя с катодом и анодом, производит больше энергии. Ярким примером алкалиновой батарейки является Duracell.

Цинковые солевые батарейки работают при температуре от -20 до +70оС. Их стандартные размеры АА и ААА, и их можно использовать в самых разных устройствах, от карманных фонариков до настенных часов. Срок их годности составляет в среднем 2 года.

Средняя мощность батарейки составляет 1,5 вольта.

Щелочные (они же алкалиновые) батарейки прослужат дольше. Их можно хранить до 10 лет. Благодаря щелочному электролиту они работают лучше при низких температурах. По размерам они ничем не отличаются от солевых.

До недавнего времени алкалиновые батарейки невозможно было перезаряжать, но в последнее время это стало возможно. Такие батарейки не только можно заряжать снова и снова, но они способны удерживать заряд на многие годы. В этом большое экологическое преимущество таких батареек.

Алкалиновые батарейки лучше отвечают потребностям современного рынка, так как потребляемые им мощности постоянно возрастают.

  • Почему алкалиновые батарейки работают намного дольше обычных солевых?
  • Как правильно выбрать батарейку
  • Zinc Chloride Battery Vs. Alkaline
  • How Batteries Work, Marshall Brain, Charles W. Bryant and Clint Pumphrey
  • What is an Alkaline Battery?
Читайте также:  Как проверить трансформатор тока мультиметром

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Сегодняшнюю жизнь в мире высоких технологий сложно представить без такой простой вещи, как батарейка. Маленькое приспособление, которое способно давать ток и позволяет пользоваться многими предметами быта.

А тем временем, батарейке уже больше 200 лет. Еще в 19 веке итальянский ученый Вольта изобрел первый элемент, состоящий из анода, катода и солевого электролита. Его именем и стала называться единица измерения напряжения электрического тока. Конечно, в те времена батарейка выглядела иначе, была громоздкой и мало где могла примениться. До наших дней она прошла большой путь и значительно видоизменилась. Кроме того, все батарейки подразделились на 2 подвида: солевые и алкалиновые (щелочные).

Что такое солевая батарейка

Устройство солевой батарейки чрезвычайно простое. Она состоит из цинкового катода, анода – двуокись марганца и электролита – хлорид аммония. Отсюда происходит само название солевая батарейка, поскольку в качестве электролита выступает соль.

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Между реагентами расположена специальная прокладка, благодаря ей ингредиенты не смешиваются, но она пропускает электролит. Между электролитом и химическими элементами анода и катода возникает реакция и выделяется электрический ток. После того как ток образовался, он переходит на токосниматели, которые расположены внутри батарейки, а затем на раздельные электроды с разных концов батарейки и в итоге передается электронному устройству.

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Напряжение в такой батарейке равно 1,5 В. Стандартные размеры АА (пальчиковая) и ААА (мизинчиковая).

Кроме стандартных размеров, которые встречаются наиболее часто, используются батарейки следующего типа:

  • С или LR 14 (похожа на маленький бочонок).
  • D или LR 20 (большой бочонок).
  • 6F22 «крона» (прямоугольная батарейка чуть меньше спичечного коробка).

Преимущества солевой батарейки:

  • Маленький вес.
  • Дешевизна.
  • Возможно продлить срок службы если дать батарейке «отдохнуть».
  • Низкие энергетические показатели.
  • Плохо работают при низких температурах.
  • Небольшой срок хранения.
  • Быстрый саморазряд.
  • Плохая герметичность, окисление оболочки.

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Солевые батарейки обладают интересной способностью работать еще некоторое время, после того как, казалось бы, уже не могут. Дело в том, что если вытащить батарейку из устройства, к тому же немного потрясти ее или немножко постучать по ней, то можно выровнять комки электролита, который находится внутри и использовать его до конца.

Эти недорогие батарейки с небольшой мощностью подходят для приборов, не требующих высокого токопотребления, например:

  1. Детские игрушки.
  2. Небольшие фонарики.
  3. Пульты телевизоров.
  4. Часы.
  5. Радиоприемники.

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Лидерами в производстве солевых батареек в России являются компании Космос, Энергия, Фотон. Среди мировых производителей на первом месте Sanyo и GP.

Что такое алкалиновая (щелочная) батарейка

Алкалиновая батарейка также состоит из анода – порошкообразный цинк, катода – диоксид марганца и электролита, в качестве которого выступает гидроксид калия, который является щелочью. Следовательно, отсюда идет название и самих батареек. Алкалиновыми батарейки стали называть только потому, что на английский язык щелочь переводится как Alkaline, и на многих батарейках зарубежного производства есть эта надпись.

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Принцип работы у алкалиновых батареек такой же, как и у солевых. Химические элементы анода и катода аналогично взаимодействуют посредством электролита, а вырабатываемый ток передается устройствам через токоотводы.

Появились такие батарейки в 1959 году благодаря изысканиям и научным разработкам Льюиса Урри. Напряжение 1,5 В. Стандартные размеры батареек АА и ААА, LR 14, LR 20, 6F22.

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Преимущества алкалиновой батарейки:

  1. Большая емкость.
  2. Хорошо работают при средних нагрузках.
  3. Могут работать при низких температурах.
  4. Надежная герметизация.
  5. Низкий показатель саморазряда.
  6. Срок хранения до 7 лет.
  • Высокая цена.
  • Более тяжелые.
  • Когда ресурс выработан, мгновенно «умирают».

Алкалиновые батарейки применяются там, где нужно среднее и высокое токопотребление, например:

  1. Мощные фонари.
  2. Аудиоплееры.
  3. Диктофоны.
  4. Фотоаппараты и фотокамеры.
  5. Пульты от сигнализации.
Читайте также:  Структура ферритного серого чугуна при комнатной температуре

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Пальма первенства среди фирм производителей таких батареек принадлежит американским компаниям Duracell и Energizer, за ними следуют японские Sony и Toshiba.

Что общего у солевых и алкалиновых батареек

  1. Имеют одинаковый стандартный размер.
  2. Могут быть использованы в одних и тех же устройствах (но солевые выйдут из строя очень быстро).
  3. Одинаковое напряжение.
  4. И те и другие батарейки нельзя подзаряжать, это может привести к их взрыву.
  5. Оба типа батареек, после использования необходимо правильно утилизировать.

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Сегодня все больше стран уделяют внимание утилизации солевых и алкалиновых батареек. Большинство развитых государств создают специальные пункты приема, куда можно отнести использованные элементы, а при покупке новых даже получить скидку.

Чем отличаются

  1. Емкость щелочных батареек в 2-4 раза больше чем у солевых.
  2. Срок службы солевых батареек в 5 раз меньше алкалиновых.
  3. Алкалиновые батарейки в отличие от солевых могут работать в экстремальных температурных условиях.

Ежегодно в мире продается и используется примерно 11 миллиардов батареек. Многие компании, выпускавшие ранее смешанные типы батареек, сворачивают производство солевых. Считается, что их использование в скором времени будет не целесообразно, поскольку прогресс шагает вперед, и технике требуются более мощные аккумуляторы.

Почти у каждого современного человека есть устройство, работающее на батарейках или аккумуляторах: пульт, часы, фонарик, мобильный телефон или ноутбук. Всё это стало привычным, мало кто задумывается о принципах работы батареек, а между тем с момента их изобретения прошло уже более двухсот лет.

История открытия

Многие научные открытия совершаются людьми, далёкими от области, в которой открытие находит свое применение. Так было и с батарейками. Явление протекания электрического тока между разными металлами в солёной среде открыл физиолог Луиджи Гальвани, и с тех пор оно называется гальванизмом. Произошло это совершенно случайно: во время препарирования лягушек лаборант обратил внимание на подергивание их лапок при контакте со скальпелем. Инструмент был стальным, а лягушки закреплялись медными зажимами, средой при этом служили их мышцы. Таков был первый гальванический элемент. Электрический импульс возбуждал нервные окончания в лапках, что и приводило к сокращению мышц.

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Странное поведение лягушек привело к возникновению теории гальванизма, которую проверил знакомый физиолога — Алессандро Вольта. Он продолжил исследования явления и в 1800 году создал первую батарейку. Конечно, она была мало похожа на современные, и до её повседневного использования было ещё очень далеко — электроприборы в основном встречались в научных лабораториях, а обычным людям демонстрировались на цирковых представлениях как интересные диковинки.

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Современные батарейки

С момента появления гальванических элементов прошло много времени, их внешний вид сильно изменился. Несмотря на перемены, принцип работы таких элементов питания остался прежним. Они по-прежнему состоят из двух электродов (анод, катод) и электролита.

С распространением первых компактных электроприборов и накоплением опыта использования батареек стали видны их преимущества и недостатки. Они были громоздкими, много весили, случались потери электролита, окисление электродов, а также скапливание соли. Началась эволюция батареек, продолжающаяся и сегодня. Элементы питания разделились на два больших класса — первичные, к которым относят гальванические элементы, и вторичные, — чаще их называют аккумуляторами. Реакции, протекающие в первичных, необратимы, в конце концов они теряют весь заряд и подлежат утилизации. Вторичные позволяют восстанавливать заряд после разрядки и повторно использовать элемент питания, цикл которого повторяется много раз.

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Также элементы питания различают по типу материалов, используемых для электродов, и виду электролитов. По виду католита различают солевые и щелочные, или алкалиновые, батарейки. Что это такое, рассмотрим более подробно. Электрод, как правило, изготавливают из металла, но есть и другие способы. Долгое время в качестве электродов и электролитов пробовались разные металлы и материалы. Одни вышли из употребления из-за высокой стоимости, другие из-за токсичности (ртутные), третьи имели низкую надёжность. Но многие типы батареек остались в употреблении и используются до сих пор. Почему так происходит? Всё дело в разнообразии электроприборов — разные устройства имеют различные требования к источнику питания.

Читайте также:  Устройство назначение и принцип работы трансформатора

Одни элементы питания очень дёшевы и просты в изготовлении, например солевые батарейки в часах или пульте дистанционного управления. Они работают с небольшой нагрузкой и требования к ним минимальны. Для других важна надёжность — это автомобильные аккумуляторы, источники бесперебойного питания. Однако из-за громоздкости и большой массы их применение ограничивается транспортом и стационарными устройствами. Также необходимо сочетание надёжности и компактности для современных мобильных телефонов и ноутбуков.

Солевая батарейка

Также известна как элемент Лекланше. Датой ее изобретения принято считать 1865 год. На данный момент это самые дешёвые и производимые элементы питания. Они распространены по всему миру и используются в большинстве электроприборов с низким энергопотреблением (часы, пульты). Устройство очень простое — одним электродом служит цинковая оболочка, другим угольный стержень (поэтому их ещё называют угольно-цинковыми), а в качестве электролита — хлорид аммония, загущённый с помощью крахмала. Помимо очевидных преимуществ, солевые батарейки имеют некоторые недостатки: высыхание электролита, засоление внутренней поверхности цинковой оболочки и её окисление. При окислении оболочка становится тоньше и может разрушиться, батарейку останется только выбросить. С засолением можно бороться с помощью приборов, подающих в устройство модулированный ток, что позволяет использовать ее намного дольше.

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Щелочная батарейка

Или алкалиновая батарейка, отличить от солевой ее можно по созвучной с названием надписи на корпусе — Alkaline. Если солевые используются там, где не нужен сильный ток, то в устройствах с большим энергопотреблением (цифровые камеры, приборы с электродвигателями) применяются алкалиновые батарейки. Что это такое? Почти то же, что и солевые; главное отличие — цинк распределён в виде порошка по всем объёму электролита. Это позволяет увеличить площадь контакта и повысить надёжность при большом напряжении. Благодаря этому алкалиновая батарейка дольше хранится и устойчива к низким температурам. Поэтому в приборах, для которых характерны большие перерывы в работе (например, фонарики), они применяются чаще всего.

Алкалиновые батарейки — какие лучше?

Выбор источника питания зависит от элементов, в которых он используется. Для энергопотребляющих устройств, такие как фотокамера или радиоуправляемая модель, применяется алкалиновая батарейка. Если же нужно подзарядить менее энергозатратные пульт от бытовой техники или наручные часы, то, как правило, используются солевые в силу их дешевизны и долгого срока работы. В настоящее время имеется множество производителей щелочных элементов питания, но одними из самых надежных считаются алкалиновые батарейки Duracell. До недавнего времени их выпуск осуществляла компания Gilette, а после ее поглощения фирма Procter & Gamble.

Чем отличается солевая батарейка от алкалиновой

Можно ли заряжать алкалиновые батарейки?

Ответ на данный вопрос — нет. В данном случае выгоднее купить новое устройство, тем более срок их годности достаточно велик. При попытке подзарядки алкалиновая батарейка начнёт нагреваться и придёт в негодность, а может и взорваться. Однако срок эксплуатации самих батареек можно увеличить — для этого попеременно меняют источники питания, давая одному из них немного "подзарядиться". Что же касается вопроса о том, можно ли заряжать алкалиновые батарейки, то ответ на него однозначно отрицательный.