Меню

Какая из батареек может дольше других поддерживать нужный ток в цепи

Какие батарейки лучше: срок службы и экономия

Автором первой в мире батарейки стал итальянский физик Алессандро Вольта. Он обнаружил, что химические процессы, возникающих между электродами из различных металлов, могут стать источником электрического тока. Вольта сконструировал элемент, в котором чередовались пластинки цинка и меди, а между ними были проложены кусочки суконной ткани, пропитанной соляной кислотой. Батарея была помещена в обладающий проводимостью соляной раствор — электролит. На выходах создавалась разность потенциалов, суммирующая напряжение всех соединенных в столб элементов, в результате возникал электрический ток.

Алессандро Вольта представил своё изобретение Лондонскому королевскому обществу в 1801 году, после этого его пригласил в Париж Наполеон I Бонапарт, чтобы физик лично продемонстрировал ему работу батареи. За это Вольта были пожалованы орден Почетного легиона, титул короля электриков и премия в 6 тысяч лир.

Первое массовое производство батареек наладила американская компания Eveready в конце XIX века. Тогда выпускались источники питания для радиоприемников, позже их стали применять в горной промышленности, в автомобилестроении, на флоте и в авиации. В 20-х годах прошлого века американский рынок батареек захватила компания Duracell, и поэтому долгое время «господствовали» марганцево-цинковые гальванические элементы с графитным электродом.

Затем пришли новые технологии, а вместе с ними и новые производители. Сегодня на российском рынке самые популярные бренды GP, Energizer, Duracell, Varta, «Космос». Источники тока отличаются по мощности, она, в свою очередь, зависит от начинки. В зависимости от состава — катода, анода и электролита — батарейки бывают соляными, щелочными, ртутными, литиевыми и серебряными.

Виды по составу

Солевые батарейки пришли на замену марганцево-цинковым во второй половине XX века. В солевых в качестве электролита используется раствор хлорида аммония, в нём размещены электроды, изготовленные из цинка и оксида марганца. Солевые самые недорогие из всех представленных на рынке батареек.

Однако большинство производителей уже отказались от выпуска этих гальванических элементов, и в продаже их практически не найдёшь. Наверняка, многие замечали в отсеке для батареек белый налёт или скопление крупинок соли. Оказалось, что эти источники тока чаще других склонны к разгерметизации, в результате электролит вытекает, что сказывается на сроке службы техники. Кроме того, это опасно и для человека — если соль попадёт на кожу или слизистые оболочки, то есть риск получить ожог.

Щелочные также известны в народе как алкалиновые (от английского alkaline — «щёлочь»). Они немногим дороже солевых, однако, пользы от них в разы больше: при непрерывном разряде они способны проработать значительно дольше, чем солевые, и с более интенсивной нагрузкой. Элементы питания этого типа стоят в среднем около 20 — 30 рублей за батарейку.

Ртутные, как и соляные, уже практически не встретишь в продаже, их снимают с производства из-за токсичности ртути. Также они требуют специальных условий утилизации. Кроме этого, при цикличной работе гальванический элемент быстро деградирует и его ёмкость снижается.

Литиевые батареи работают дольше всех при высоких нагрузках. В такой батарейке катод изготовлен из лития, он отделён от анода с помощью сепаратора и диафрагмы, которая пропитана органическим электролитом. При этом литиевые самые лёгкие из всех существующих, но их единственный недостаток в цене — стоимость одной упаковки из двух батареек около 150 рублей.

Серебряные батарейки тоже одни из самых дорогих, оксид серебра служит основой для катода, а цинк — для анода. Электролитом выступает гидроксид натрия или калия. У них стабильное напряжение и высокая ёмкость. «Сами по себе эти батарейки хороши: они долго хранятся и медленно разряжаются. Поставил и на пять лет забыл о смене элементов тока. Но в магазинах их редко встретишь из за высокой цены», — объяснил продавец-консультант магазина «Техносити» Артём Новиков.

«Многоразовые»

Опытные пользователи предпочитают вместо одноразовых батареек покупать аккумуляторные, так как их можно многократно перезаряжать. Отличить аккумуляторы можно по надписи Rechargeable, а также по обозначенной на корпусе ёмкости в миллиампер-часах (mAh). Для перезарядки нужно специальное устройство, включаемое в розетку, его стоимость варьируется от 300 до 4 тысяч рублей.

На полках магазинов чаще можно найти никель-кадмиевые и никель-ионные аккумуляторы. «Перезаряжаемые батарейки — перспективное направление и в науке, и в производстве. Перезаряжаемые источники питания ещё и экологичны за счёт многоразового использования. Так что скоро аккумуляторы вытеснят одноразовые батарейки. Учёные всё время работают над разработкой новых материалов. Например, новосибирский научно-исследовательский институт химии твёрдого тела работает над синтезом натрий-ионных батарей, в перспективе разработка магний-ионных источников тока», — рассказала кандидат химических наук Нина Косова.

Виды по размеру

Теме не менее, одноразовые батарейки ещё рано отправлять на свалку истории. Прежде всего, доступность по цене не позволит их списать в утиль, поэтому полезно разобраться в классификации батареек по размерам.

ААА — небольшая батарейка, в народе также известная как «мизинчиковая». Высотой около 4,5 сантиметров и диаметром около сантиметра. Напряжение составляет 1,5 вольт.

АА — ещё одна миниатюрная батарейка, её также называют «пальчиковая». Высота составляет 5,5 сантиметров, диаметр — около 1,5 сантиметров, а напряжение — не более 1,5 вольт.

Читайте также:  Какие действия проводить если после поражения электрическим током пострадавший находится в сознании

C — эти батарейки именуют «дюймовочками» или «эсками» из-за высоты — пять сантиметров. Диаметр составляет 2,6 сантиметра, а напряжение 1,5 вольта.

D — это самая большая батарейка, поэтому её неофициально прозвали «бочка». Напряжение стандартное, высота — 6,1 сантиметра, диаметр — 3, 4 сантиметра.

PP3, или «крона», — элемент с самым высоким напряжением в девять вольт, высотой 4,8 сантиметра и диаметром 2,6 сантиметра. У этой батарейка оба контакта расположены с одной стороны.

Область применения

Солевые батарейки обладают малой ёмкостью — около 0,8 ампер в час. Они подходят к устройствам с малым энергопотреблением: пульты дистанционного управления, термометры, настенные часы, кухонные или напольные весы. Эти батарейки очень быстро теряют заряд при низких температурах.

У щелочных область применения значительно шире, и они рассчитаны на высокие нагрузки. Ёмкость такой батарейки составляет 1,5 — 3,2 ампер в час. Щелочные элементы применимы к цифровым фотоаппаратам со вспышкой, фонарикам, детским игрушкам, офисным телефонам, компьютерным мышкам и так далее.

Литиевые батарейки имеют более длительный срок службы, поэтому такие источники питания применяются в устройствах, которые обладают высоким энергопотреблением. Это может быть компьютерная и фототехника, медицинская аппаратура. Кроме того, такие батарейки не боятся мороза. И их можно смело использовать для какого-нибудь уличного гаджета.

Ртутные батарейки ещё 20 лет назад широко использовались в таких устройствах, как электронные часы, кардиостимуляторы, слуховые аппараты, приспособления военного назначения. Но сегодня, как уже говорилось выше, от них отказались из-за высокого риска получить отравление.

Серебряные батарейки не получили массового распространения из-за высокой стоимости металла. Однако миниатюрные источники питания этого вида широко используются в наручных часах, материнских платах ноутбуков и компьютеров, слуховых аппаратах, музыкальных открытках, брелоках. Батарейки формата «крона», в основном, вставляют в радиоуправляемые игрушки или другие устройства, требующие большой мощности.

При выборе батарейки также стоит ориентироваться на дату производства. «Всегда надо смотреть, когда была произведена батарейка. Если она год пролежала на полке в магазине, то можно быть уверенным, что она потеряла свою ёмкость на 10-20%. Поэтому никогда не покупайте батарейки впрок. Самый короткий срок хранения у солевых — около двух лет; до пяти лет могут храниться щелочные, и до семи — литиевые», — подчеркнул продавец-консультант Артём Новиков.

Источник

Грандиозное тестирование батареек

Каждый раз при покупке батареек у меня возникало много вопросов:

Насколько дорогие батарейки лучше дешёвых?
Насколько ёмкость литиевых батареек больше обычных?
Насколько ёмкость солевых батареек меньше, чем у щелочных?
Отличаются ли батарейки для цифровых устройств от обычных?
Какие из батареек, стоящих одинаково, лучше покупать?

Чтобы получить ответы на эти вопросы я решил протестировать все батарейки АА и ААА, которые удастся найти в Москве. Я собрал 58 видов батареек АА и 35 видов ААА. Всего было протестировано 255 батареек — 170 АА и 85 ААА.

В начале года я протестировал 18 батареек формата АА и ААА и опубликовал пост Большое тестирование батареек. Он вызвал огромный интерес, его просмотрели более 150 тысяч раз в ЖЖ и растащили по всему интернету. После этого Олег Артамонов отдал мне свой анализатор батареек и я решил сделать глобальный тест.

Для повышения точности измерений анализатор батареек не использует ШИМ — он создаёт постоянную резистивную нагрузку на батарейку. Прибор может работать в разных режимах. Для тестирования батареек АА использовались три основных режима:

• Разряд постоянным током 200 mA. Такая нагрузка свойственна для электронных игрушек;
• Разряд импульсами 1000 mA (10 секунд нагрузка, 10 секунд пауза). Такая нагрузка свойственна для цифровых устройств;
• Разряд импульсами 2500 mA (10 секунд нагрузка, 20 секунд пауза). Такая нагрузка свойственна для мощных цифровых устройств — фотоаппаратов, вспышек.

Кроме того по четыре батарейки были разряжены маленькими токами 50 и 100 mA.

Измерение делались при разряде батареек до напряжения 0.7 V.

Все данные тестирования сведены в таблицу: nadezhin.ru/lj/ljfiles/bat_ammo1.xls

По графику разряда отлично видно, как ведут себя батарейки разных типов.

Разряд батареек АА током 200 mA:

Первые пять линий — солевые батарейки. Хорошо видно, насколько меньше их ёмкость.
Последние три линии — литиевые батарейки. Они не только имеют большую ёмкость, но и разряжаются по-другому: напряжение на них не снижается почти до самого конца, а затем резко падает. Особенно ярко это выражено у батарейки GP Lithium. Кроме того литиевые батарейки могут работать на морозе.
Среди множества похожих щелочных батареек хорошо видны два аутсайдера — Sony Platinum и Panasonic Alkaline и два лидера — Duracell Turbo Max и Ansmann X-Power. Остальные батарейки отличаются между собой по ёмкости всего на 15%.

Вы можете изучить каждую батарейку на интерактивном графике разряда: nadezhin.ru/lj/ljfiles/aa200.html. Если навести мышку на любую точку графика, отобразится название батарейки. Если щёлкнуть по точке, выделится кривая разряда этой батарейки. Можно также щёлкать по названиям батареек внизу. За интерактивные графики огромное спасибо Алексею Тягелову. К сожалению на интерактивном графике неправильно отображается время разряда. Фактически оно вчетверо меньше.

Читайте также:  Сила тока зарядного устройства для смартфона

На первой диаграмме батарейки АА отсортированы по ёмкости при токе разряда 200 mA.

Батарейки Duracell Turbo Max действительно имеют ёмкость, немного большую, чем у всех остальных щелочных батареек, однако мне попалась одна упаковка Duracell Turbo Max, которые были значительно хуже других. По ёмкости они соответствовали обычным дешёвым батарейкам. В таблице и на графиках они помечены «Duracell Turbo Max BAD». Пост об этих батарейках: ammo1.livejournal.com/548534.html.

Из диаграммы хорошо видно, что разные батарейки по-разному проявляют себя при разряде большими и малыми токами. Например Camelion Plus Alkaline даёт больше энергии, чем Camelion Digi Alkaline на маленьком токе. А на большом всё наоборот. Как правило на батарейках, рассчитанных на большие токи указывают, что они предназначены для цифровых устройств. При этом есть множество универсальных батареек, отлично работающих с любыми токами.

Я усреднил количество энергии, которое батарейки выдают на больших и малых токах и на основе результатов и цены батареек (которая в некоторых случаях только приблизительна) составил диаграмму стоимости одного ватт-часа для всех батареек АА.

Все типы батареек ААА были разряжены постоянным током 200 mA. Некоторые типы батареек ААА были подвергнуты второму тесту — разряду током 1000 mA в режиме «постоянное cопротивление» (ток при этом снижался по мере разряда). Этот режим эмулирует работу батареек в фонаре.

В формате AAA Duracell Turbo Max оказался далеко не лучшей щелочной батарейкой. У многих дешёвых батареек (например Ikea, Navigator, aro, FlexPower) ёмкость была больше.

Интерактивный график разряда батареек ААА: nadezhin.ru/lj/ljfiles/aaa200.html.

Технические выводы:

• Большинство щелочных батареек отличается между собой по ёмкости всего на 15%;
• Литиевые батарейки имеют в 1.5-3 раза (в зависимости от тока нагрузки) большую ёмкость, чем щелочные;
• В отличие от щелочных, напряжение на литиевых батарейках почти не снижается в процессе разряда;
• Солевые батарейки в 3.5 раза хуже щелочных на малых токах и совсем не могут работать на больших;
• Существуют три вида щелочных батареек: универсальные, рассчитанные на малые токи нагрузки и рассчитанные на большие токи нагрузки. При этом универсальные лучше двух других на всех токах.

Потребительские выводы:

• Солевые батарейки покупать нецелесообразно. Даже в устройствах с самым малым потреблением щелочные (Alkaline) прослужат гораздо дольше за счёт своего большого срока годности;
• Выгоднее всего покупать батарейки, продающиеся под брендами магазинов Ашан и Ikea;
• В других магазинах можно смело покупать самые дешёвые щелочные батарейки;
• Из того, что продаётся в продуктовых магазинах, лучший выбор — GP Super;
• Литиевые батарейки дорогие, зато они лёгкие, ёмкие и могут работать на морозе.

Большинство батареек предоставили оптовые компании Источник Бэттэрис, и Энергосистемы и Технологии. Свои батарейки предоставили компании Ikea, Camelion, Navigator. Часть батареек я купил в магазинах Ашан, Метро, Окей, Юлмарт, Пятёрочка, Дикси.

Эта статья писалась почти год, поэтому все цены даны по состоянию на лето 2014 года.

Источник

Сравнительный тест 14 пальчиковых АА батареек щелочного типа

Сравнительный тест 14 пальчиковых АА батареек щелочного типа

Аватар пользователя

Содержание

Содержание

Лаборатория DNS провела сравнительное тестирование щелочных АА батареек, имеющихся в продаже в сети наших магазинов. В тестировании принимали участие 14 вариантов батареек, при этом Energizer Max были представлены в двух вариантах. Для сравнительного эксперимента были взяты батареи в блистере «3+1 штука» и «6 штук».

Как проводился тест

Полная методика тестирования описана по ссылке. Батарейки разряжались постоянным током 250 мА до напряжения 1 В и 0,8 В и постоянным током 1 А до напряжения 1 В и 0,8 В в нормальных условиях с контролем времени, за которое выполняется разряд. Такая методика тестирования позволяет оценить работоспособность батареек при работе на нагрузку с небольшим током, например, в пульте ДУ и при использовании их на нагрузку с высоким током, например, в фотовспышке. Пример на Duracell Ultra Power:

Результаты тестирования

При разряде батареек током 250 мА до напряжения 1 В, максимальная величина емкости оказалась у Duracell Ultra Power. Чуть хуже результат у Duracell Professional. Самый плохой результат — у Energizer Max в блистере по 6 штук.

Достаточно предсказуемо высокое значение емкости показали самые дорогие Duracell. Но с другой стороны дорогие Panasonic Evolta и Energizer Maximum попали в разряд аутсайдеров, наряду с самыми дешевыми Трофи.

Сравнительная диаграмма емкостей, измеренных при разряде батареек током 250 мА до напряжения 0,8 В, показала несколько другую картину. В лидеры кроме Duracell Ultra Power попала одна из разновидностей Energizer Max в блистерах «3+1» и FinePower. Близкие результаты показали также батарейки Philips Power. При этом другой вариант Energizer Max в упаковках по 6 штук оказался аутсайдером этого теста вместе с Panasonic Evolta, Energizer Maximum и Трофи. В целом лидеры этого теста обладают емкостью примерно в 1,5–1,8 раза выше аутсайдеров.

Читайте также:  Сварочный трансформатор для малого тока

Тестирование разряда батареек постоянным током 1 А до напряжения 1 В показало очевидное преимущество Duracell Ultra Power. Эта батарейка — явный лидер теста. Она имеет емкость более чем в 4 раза выше аутсайдеров, среди которых оказались Energizer Max в блистере по 6 штук, Panasonic Every Day и Трофи.

При тестировании батареек разрядом с током 1 А до напряжения 0,8 В результаты получились ровнее. Выяснилось, что лидерами являются все те же Duracell Ultra Power, а также Panasonic Pro Power.

Несколько хуже оказались шесть моделей брендов Duracell, Philips, GP и Energizer. Самые низкие результаты снова у Energizer Max в блистере по 6 штук. Немного лучше показатели Трофи, Panasonic Every Day, Panasonic Evolta и Energizer Maximum. Емкость лучших батареек в данном тесте в 2–2,5 раза выше, чем у аутсайдеров.

На основании проведенных измерений выполнен расчет средних значений емкости батареек и составлена сравнительная характеристика по усредненной величине этого параметра.

Средние результаты и соотношение цена/качество

Лидером по средним значениям стали батарейки Duracell Ultra Power, от которых несколько отстают Duracell Professional. В аутсайдеры попали Energizer Max в блистере по 6 штук, Трофи и Panasonic Evolta. В среднем емкость у лидеров теста примерно в 2 раза выше, чем у аутсайдеров.

Если оценить стоимость одной батарейки, то сравнительная диаграмма выглядит следующим образом.

Самые дорогие — Duracell Ultra Power, так как каждая такая батарейка обходится покупателю более чем в 100 рублей. Самые дешевые — Трофи, стоящие в 4 раза дешевле. Несколько дороже Трофи — FinePower. Удивительно, что вторые по цене — Panasonic Evolta, оказавшиеся в тесте по величине емкости в числе аутсайдеров почти во всех видах испытаний.

Учитывая предыдущую диаграмму, не вызывает удивления финальная сравнительная характеристика, в которой батарейки сопоставлены по соотношению емкость/цена. То есть, образно говоря, эта диаграмма показывает, сколько емкости (а значит, и времени работы) вы можете купить за рубль.

Победителями при сравнении оказались самые дешевые батарейки Трофи и следующие по цене FinePower. При цене в 3-4 раза дешевле дорогих Duracell, их емкость в большинстве тестов оказалась примерно в 1,5–2 раза меньше.

Исключение — разряд током 1 А до напряжения 1 В. Duracell Ultra Power показали результат почти в 4 раза лучше Трофи и в два раза лучше FinePower. Кстати, по соотношению емкость/цена Duracell Ultra Power попали в число аутсайдеров. А самый плохой показатель оказался у батареек Panasonic Evolta, стоящих немногим меньше Duracell Ultra Power, но при этом во всех тестах показавших значительно меньшую емкость.

Выводы

Исходя из результатов тестирования, можно сделать вывод, что для многих случаев использования батареек совершенно не обязательно покупать дорогие модели. Батарейки Трофи и FinePower при значительно меньшей цене по сравнению с конкурентами показали неплохие результаты и, например, в пульт ДУ для телевизора вполне можно поставить их.

Но это не значит, что дорогие батарейки вроде Duracell Ultra Power совсем не нужны. Наоборот, в приборы с высоким токопотреблением, например, вспышки фотоаппаратов, лучше поставить именно эту модель, так как Duracell Ultra Power обладают в режиме отдачи большого тока значительно большей емкостью, чем дешевые конкуренты. И в этом случае они вполне оправдывают свою высокую стоимость.

Источник



Какие батарейки дольше работают?

Век современных технологий предлагает потребителю широкий выбор портативной техники. Умные приборы могут быть стационарного либо мобильного типа, которые можно взять с собой, а значит для бесперебойной работы надо позаботиться об источниках питания. На помощь приходят батарейки, которые, если неправильно выбрать, не всегда длительно служат либо могут подвести в самый неподходящий момент.

Какие батарейки дольше работают

Батарейки, как первичные источники питания, бывают:

Основные отличительные признаки каждой разновидности не только в конструкции, технических характеристиках, но и цене, условиях эксплуатации и сроке службы.

Какие батарейки дольше работают

Для примера можно сравнить самые популярные пальчиковые элементы типа АА трех видов — солевые, щелочные, литиевые. Эксперимент можно проводить на трех устройствах — пульт ДУ от телевизора, фонарик, фотоаппарат. Работа данных приборов отличается величиной нагрузки и условиями, в которых они служат.

Проведем сравнение в виде таблицы:

Типы Пульт ДУ Фонарик Фотоаппарат Работа при низкой температуре
Солевые +++ Быстро теряют емкость, не работоспособны
Щелочные +++ Теряет работоспособность при -15 о С
Литиевые +++ Потеря емкости незначительна

Из таблицы видно, какие батарейки дольше служат:

  1. Для пульта ДУ идеально подойдут солевые батареи, т. к. в нем маленький ток потребления, непродолжительная нагрузка, но на морозе такие элементы откажут.
  2. Щелочные батарейки превосходят солевые по запасу мощности, поэтому хорошо прослужат в фонарике с более интенсивной нагрузкой, чем в пульте, но при сильном снижении температуры они потеряют работоспособность.
  3. Литиевые батареи способны выдерживать продолжительные и высокие нагрузки, для фотоаппарата подойдут лучше других, также они хорошо себя зарекомендовали при низких температурах.

Источник