Батарейка Наша сила R-03 (ААА), Одесса

Батарейки "Наша сила" АА, пальчиковые
В основе любого источника тока, а батарейка не что иное, как источник тока, лежит простая схема: анод-катод, а между ними электролит. За счет различной природы материала анода и катода, при их погружении в электролит возникает разность потенциалов – напряжение, из-за чего и возникает электрический ток. Химические источники тока носят свое название из-за природы возникновения тока: химическая энергия активных веществ непосредственно превращается в электрическую энергию. Они делятся на две группы – первичные и вторичные. В первичных источниках тока (батарейках) процесс протекает необратимо. К вторичным источникам тока относят аккумуляторы, их можно заряжать, после того как они себя исчерпают. В различных литературных источниках встречается информация о том, что батарейки тоже можно перезаряжать. Не пытайтесь это делать во избежание взрыва и разбрызгивания химических веществ.
Форма и размер. "Пальчиковая форма" батареек выбрана не случайно. При одинаковой емкости высокий и узкий цилиндр – пальчик - имеет меньшее внутреннее сопротивление и лучше рассеивает тепло. Требования Международной электрической комиссии относительно унификации размеров источников тока позволяют заменять батарейки одного производителя на батарейки другого, тем самым, создавая возможности для вольного потребительского выбора. На батарейке можно увидеть сразу несколько обозначений ее размеров. По российскому законодательству цилиндрические батарейки в зависимости от диаметра и высоты обозначают от R06 до R27, американские нормы диктуют буквенную маркировку. Для бытовой техники могут быть нанесены дополнительные надписи. Например, наиболее распространенная "пальчиковая" батарейка R6 имеет диаметр 14,5 мм и высоту 50,5 мм, она же имеет обозначение АА и MIGNON.
Характеристики. Чтобы остановить свой выбор на той или иной батарейке, нужно знать, чем же они отличаются. У них есть свои характеристики, которые зависят от электрохимической системы источника тока. В первую очередь, это напряжение, которое для пальчиковой батарейки обычно 1,5В. Некоторое влияние на напряжение оказывают концентрация электролита, температура окружающей среды, степень разряженности и внутреннее сопротивление самой батарейки. Также важный показатель емкость, отдаваемая источником тока во внешнюю цепь при определенном токе разряда, измеряется в ампер-часах (Ач). Упрощенно говоря, емкость – это способность накапливать электрический заряд. Важная характеристика – срок службы, для батареек он определяется временем, на протяжении которого они сохраняют свои характеристики. Но работоспособность определяется не только отдаваемой во внешнюю цепь энергией, а также сохранностью до начала отдачи энергии. А на сохранность сильно влияет эффект саморазряда.
Саморазряд – это следствие нерабочего состояния батарейки, который ведет к потере емкости. Режим хранения может возникать по двум причинам. Во-первых, это касается новой продукции с момента выпуска и до начала использования. Во-вторых, если использовать ресурс батарейки с достаточно длинными промежутками-перерывами. Причина саморазряда кроется в самой батарейке - неустойчивости электродов, загрязнении электролита. Обычно за нормированный срок хранения батарейка теряет порядка 30% своей начальной емкости. Наиболее сильно разряжается батарейка в начале хранения. Также саморазряд возрастает при повышении температуры, о ней отдельно.
Температурный фактор. Условия окружающей среды могут сильно влиять на работоспособность батареек, особенно температура. Она важна не только при хранении, но и существенно влияет на характеристики уже при работе. Так, при пониженной температуре ухудшается электропроводность электролита, и, как следствие, емкость источника снижается. Гарантированные характеристики могут быть получены при температуре выше 0…5 0С. Но благодаря усилиям разработчиков последние "модели" сохраняют свою работоспособность в разных диапазонах температур.
Солевые и щелочные. То, что внутри батарейки, иными словами ее электрохимическая система – стартовые условия. Первыми химическими источниками тока были гальванические элементы с металлическими электродами, погруженными в водный электролит. Что-то похожее показывают на уроках химии в школе, когда электроды опускают в раствор и при этом загорается лампочка. Следующее поколение уже "сухих" электролитов, которые не выливались, позволило использовать источники тока для переносной аппаратуры. Но они все-таки относятся к элементам с водным электролитом. Кроме них к первичным источникам тока относят литиевые батарейки. Марганцево-цинковые батарейки – самые дешевые из "водно-электролитных". В виду этого они широко используются в бытовых портативных устройствах. Обычно батарейки называют из-за металлов, из которых сделаны электроды. Как только вы начнете выбирать батарейку, сразу же следует вопрос "Вам солевую или щелочную?". Солевые и щелочные батарейки отличаются только природой электролита. Так, все те же марганцево-цинковые батарейки могут быть как с солевым наполнением, так и со щелочным. Как солевой электролит чаще используется хлорид аммония или цинка. На солевых батарейках можно встретить надписи General Purpose и Special Power. Главный недостаток солевых элементов – значительное уменьшение напряжения на протяжении разряда, причем работоспособность их выше в прерывистом режиме работы при больших и средних токах. Именно поэтому их чаще всего используют в карманных фонариках, игрушках, калькуляторах. Сохраняемость – порядка 1-3 года при потерях емкости к концу гарантированного срока 30-40%. Отличительным недостатком солевых батареек можно назвать вытекание электролита в конце службы. Неприятная вещь, так как использованная батарейка может испортить часы или калькулятор. Самое большое преимущество солевых батареек – низкая цена по сравнению со всеми химическими источниками тока.
Надпись на батарейке Alkaline свидетельствует о том, что это щелочная батарейка. Они хранятся дольше солевых элементов. Название они получили по природе электролита: обычно используют КОН, истинную щелочь. При непрерывном разряде щелочные батарейки обеспечивают большую (в 7-10 раз) емкость по сравнению с аналогичными солевыми элементами. Они лучше работают при низких температурах, но приблизительно на 30% тяжелее. Скорость саморазряда ниже, после года хранения при комнатной температуре потери емкости не превышают 10%. Однако все эти преимущества накладывают отпечаток на цену продукции.
Марганцево-цинковая конструкция батарейки – не единственная, хотя и самая распространенная. Ртутно-цинковые батарейки дороже марганцево-цинковых, но сохраняют стабильное напряжение вплоть до самого конца разряда. Именно такая стабильность обеспечила их применение в измерительной технике и фототехнике. Однако решающую роль в отказе от такой конструкции сыграла токсичность ртути в свете экологических проблем. Как альтернатива им были созданы ртутно-кадмиевые элементы, но заметного выпуска этой продукции не последовало. Позднее на смену пришли серебряно-цинковые элементы. Новоизобретенные литиевые батарейки вытеснили и те, и другие. Есть батарейки, которые нашли ограниченное применение. Так, воздушно-цинковые элементы используют в слуховых аппаратах при температуре 20-450С.
Литиевые элементы. Ни для кого не секрет, что литиевые батарейки существенно дороже солевых и щелочных. Их (литиевых) относительно высокая стоимость определяется, прежде всего, сложностью работы с высокоактивным литием и необходимостью для этого специального оборудования. А именно из лития в них изготавливают один из электродов. Но поскольку именно литиевые батарейки пользуются все большей популярностью, то быстрое наращивание производства и расширение ассортимента может привести к снижению цен. Преимуществами литиевых батареек являются прекрасные удельные энергетические характеристики (высокое рабочее напряжение, стабильный и широкий диапазон разрядных токов). Кроме этого, по сравнению с солевыми элементами, они работают в более широком диапазоне температур. Плюс высокая сохранность – и как результат, высокая перспектива.
Пока же на прилавках присутствует изобилие марок и солевых, и щелочных, и литиевых батареек, и самых разнообразных аккумуляторов.
ТЕСТИРОВАНИЕ
Пальчиковые источники питания – незаменимый атрибут жизни человека. Как минимум часы и фонарики есть в каждом доме. Чтобы разобраться, чем же отличаются батарейки друг от друга кроме марки и цены, решили протестировать их на примере самых распространенных "пальчиковых" R6 (АА). Для тестирования отобрали 10 марок батареек, рассчитанных на напряжение 1,5 вольта. В ходе тестирования оценили маркировку и упаковку продукции, а также провели достаточно интересные (оттого и продолжительные) испытания. Вот какая картина получилась.
Маркировка-упаковка
Все "пальчики" упаковывают по 4 шт. Только одни производители предпочитают просто объединять изделия пленкой. Лучшим вариантом можно считать, когда чуть ячеистый "батареечный домик" посажен на картонную основу, так как в этом случае упаковка получается более информативная. Именно так и сделали производители батареек Philips, Panasonic, TDK, Sony, Varta, Kodak, "Наша сила". Особых замечаний к упаковке продукции не было, чего не скажешь о маркировке. Ее (маркировку) оценивали по отдельной батарейке, ведь мы чаще всего их так и покупаем.
Экологический момент. Использование вредных для человека и окружающей среды веществ при производстве различных изделий, в том числе и батареек, требует правильной их утилизации после использования. На большинстве батареек имеется предупредительный значок, запрещающий их выбрасывать. Может, в стране производителя имеются специальные пункты приема отслуживших батареек, а вот наш рядовой потребитель их просто-напросто выбрасывает. Другой момент, который можно назвать маркировкой относительно "экологической чистоты" – это надписи, гарантирующие отсутствие в элементе питания ртути и кадмия. Увы данных об этих элементах не найдете на батарейках Alpha.
Лабораторные исследования
В лаборатории проверили внутреннее сопротивление всех элементов, причем, чем меньше этот показатель, тем лучше: батарейка может выдержать более высокий ток. Также определяли время разряда, емкость и, исходя из этих показателей и цены одной батарейки, высчитали затем цену одного ампер-часа. Все эти показатели прорабатывали в трех режимах. Большие нагрузки (сила тока 0,2 А) на батарейки возможны при использовании их в фонариках, цифровых фотоаппаратах, CD-плеерах, измерителях артериального давления. На "долю" батареек выпадают средние нагрузки (сила тока 0,1А) при работе в кассетных плеерах, детских игрушках. Небольшие же нагрузки (сила тока 0,01А) характерны, например, для настенных часов. Естественно, что при различных нагрузках батарейка ведет себя по-разному, но ведь она должна быть универсальной. При самых больших нагрузках в наших испытаниях лучше других батареек (дольше работают) показали себя "Наша сила" и Sony. При средних нагрузках на высоте опять "Наша сила" и Sony, а также Samsung и Varta. При малых разрядных токах (0,01А) высокие показатели у батареек "Наша сила". Общую оценку выводили, исходя из продолжительности ее работы в различных режимах. Цену одного ампер-часа не учитывали, так как она сильно различается в местах продажи, да и со временем меняется тоже сильно. А вот объективные характеристики – время работы - остаются