Батарейка меньше ааа как называется. Виды пальчиковых батареек по размерам. Классификации элементов питания

Что такое аккумуляторная батарея

1. Классификация

Батареи можно разделить на три категории: литий-ионные, никель-металл-гидридные и щелочные.

①Литий-ионные батареи (называемые также Li-ion или LIB) относятся к семейству перезаряжаемых элементов питания, в которых ионы лития перемещаются от отрицательно заряженного электрода к положительно заряженному электроду при разрядке и обратно при зарядке. Химический состав, КПД, стоимость и безопасность различаются в зависимости от типа LIB. В отличие от первоначальных одноразовых литиевых батареек, в литий-ионных электрохимических элементах в качестве материала для электродов используются пластины из литиевого компаунда вместо чисто металлического лития.

Литий-ионные батареи наиболее распространены в бытовой электронике. Они являются одним из самых популярных типов перезаряжаемых батарей для портативной электроники, отличаются наибольшим количеством энергии на единицу веса, без эффекта памяти, с незначительной потерей энергии, когда они не используются. Помимо бытовой электроники, LIB также становятся все более популярными для использования на военных и электрических транспортных средствах, а также в авиационно-космической отрасли. Научные исследования непрерывно вносят улучшения в традиционные технологии производства LIB, особое внимание при этом уделяется количеству энергии, сроку службы, стоимости и искробезопасности.

②Щелочные батареи являются типом батарей первичных элементов, зависимых от реакции между цинком и диоксидом марганца (Zn/MnO2). Перезаряжаемые щелочные батареи позволяют повторно использовать специально разработанные элементы.

По сравнению с угольно-цинковой батареей или типами хлоридо-цинковых батарей, щелочные батареи имеют большее количество энергии на единицу веса и больший срок годности при том же напряжении. Дисковые серебряно-цинковые батареи имеют большее количество энергии и мощность, но также большую стоимость, чем щелочные батареи того же размера.

Щелочные батареи получили свое название благодаря щелочному электролиту гидроокиси калия вместо электролита кислотного хлорида аммония или хлорида цинка в угольно-цинковых батареях. Другие типы батареек также используют щелочной электролит, но другие активные материалы для электродов.

③Никель-металл-гидридные батареи 3A, сокращенно NiMH или Ni-MH, являются типом перезаряжаемых батареек. Они очень похожи на никелево-кадмиевые элементы (Ni-Cd). В NiMH используются положительные электроды из метагидроокиси никеля (Ni-OOH), как и Ni-Cd, но отрицательный электрод сделан из водородо-поглощающего сплава вместо кадмия. Батарея NiMH может иметь мощность в два или три раза большую, чем Ni-Cd аналогичного размера, и их количество энергии на единицу веса приближается к литий-ионным элементам.

Типичная удельная энергия для маленьких NiMH элементов составляет приблизительно 100 Вт/ч на кг, а для больших - около 75 Вт/ч на кг (270 кДж). Это значительно больше, чем обычные 40-60 Втч/кг для Ni-Cd, и аналогично 100-160 Втч/кг для Li-ion. NiMH имеют удельную энергию на единицу объема приблизительно в 300 Втч/л (1080 МДж/м 3), что существенно больше, чем никель-кадмиевые батареи в 50-150 Втч/л, и приблизительно аналогично Li-ion в 250-360 Втч/л.

Батареи NiMH заменили Ni-Cd по многим параметрам, особенно маленькие перезаряжаемые батареи. NiMH батареи имеют распространенный размер АА, с номинальной зарядной емкостью (С) от 1100 мАч до 3100 мАч при 1,2 В, измеряемой при скорости полной разрядки в пять часов. Полезная разрядная емкость является убывающей функцией скорости разрядки, но при скорости разрядки примерно в 1хС (полная разрядка в течение часа), она существенно не отличается от номинальной емкости. Батареи NiMH обычно работают при 1,2 В на элемент, что немного меньше, чем стандартные 1,5 В элементы, но большинство устройств работают при таком напряжении.

Около 22% портативных перезаряжаемых батареек, продаваемых в Японии в 2010 году, относились к типу Ni-MH. В Швейцарии в 2009 году аналогичные цифры составили приблизительно 60%. Этот процент падает с каждым годом из-за роста производства Li-ion батареек: в 2000 году почти половина всех портативных перезаряжаемых батареек, продаваемых в Японии, были NiMH.

Одним существенным недостатком батареек Ni-MH является большая скорость саморазряда; батарея Ni-MH теряет 3% своего заряда за неделю хранения. В 2005 году были разработаны батареи с низкой скоростью саморазряда (LSD). Батареи LSD Ni-MH значительно медленнее саморазряжаются, но это происходит за счет уменьшения их емкости примерно на 20%.

2. Типы батареек

Таблица стандартных размеров батареек

Наименование	Другие наименования	Форма	Напряжение
	R6, R06, MN1500, MX1500, PC1500, AM3, UM3, UM-3, HP7, 15AC, 15A, E91, EN91, 815, AL-AA, ALAA, 7524, HR6, HR06, LR06, LR6, X91, PC1501, Mignon, Penlight, Double A, 2AA	Цилиндрическая, длина 50 мм, диаметр 14,2 мм	1,5 В
	LR03, LR3, LR03X, R03, R3, MN2400, MX2400, PC2400, AM4, UM4, UM-4, HP16, 24AC, 24A, 24G, EN92, E92, 824, ALAAA, AL-AAA, 7526, 4003, K3A, Micro, Microlight, Potlood, Penlight, Triple A, 3AAA	Цилиндрическая, длина 44,5 мм, диаметр 10,5 мм	1,5 В
AAAA	LR61, 25A , MN2500, MX2500, E96, EN96, GP25A, LR8D425, 4061, K4A, Quadruple A, Quad A, 4AAAA	Цилиндрическая, длина 42 мм, диаметр 8 мм	1,5 В
	LR14, R14, UM2, UM-2, MN1400, MX1400, PC1400, 14AC, 14A, E93, EN93, 814, ALC, AL-C, 7522, AM2, HP11, Baby, Mignon	Цилиндрическая, длина 46 мм, диаметр 26 мм	1,5 В
	LR20, R20, R20MA, R20P, MN1300, MX1300, PC1300, UM1, UM-1, SUM-1, AM1, 13AC, 13A, E95, EN95, 813, AL-D, 1250, 7520, HP2, HR20, Mono, Goliath	Цилиндрическая, длина 58 мм, диаметр 33 мм	1,5 В
	PP3, 1604AC, 1604A, 1604AC, 522, EN22, A1604, AL9V, AL-9V, 9-Volt, Radio Battery, 6AM6, 6UM6, 006P, 6LR61, PC1604, PL1604, L522, 1604LC, U9VL-FP, K9V, S006, S-006, 6F22, Nine Volt	Прямоугольная, высота 48,5 мм, длина 26,5 мм, ширина 17,5 мм	9 В
	CR17354, 5018LC,CameraBattery, CR123, LR123, VL123, 123A, CR123A, EL123A, EL123AP, EL123AP-2, RL123, RL123A-1, RL123A-2, DL123A-1, DL123A-2, SF123A, SF12-BB, K123A, RCR-123A, 23-155, CR-123APA	Цилиндрическая, длина 34,5 мм, диаметр 17 мм	3 В
	DLCR2, DLCR2B, RLCR2, KCR2, EL1CR2, RLCR2-L, CR-2, 5046LC	Цилиндрическая, длина 27,5 мм, диаметр 16 мм	3 В
	LR1, LR01, 910A , MN9100, 4001, E90, KN, 810, 23-023, AM5, UM5,UM-5, SUM5, Lady Battery	Цилиндрическая, длина 30,2 мм, диаметр 12 мм	1,5 В
	4LR61, 7K67, 4018, 539, KJ, 4AM6, 4UM6, 4UM-6, 1412A, 1412AP, 867	Квадратная со скошенным углом, высота 48,5 мм, длина 35,6 мм, ширина 9,18 мм	6 В

3. Примечания

①Напряжение всех перезаряжаемых батарей составляет 3,7 В - 4,2 В. Если батареи соединены последовательно, общее напряжение остается 3,7 В - 4,2 В. (Примечание: TM11 включает в себя 4 18650 батарей и ее общее напряжение составляет 4.2V. Если она включает в себя 8 CR123 батарей, общее напряжение составляет 6 В. (Из-за расчетных пределов ТМ11 не может задействовать батареи RCR123)

②Напряжение всех перезаряжаемых батарей составляет 3В.

③Напряжение щелочных батарей - 1,5 В, батарей Ni-MH - 1,2 В.

④Яркость фонаря зависит от напряжения батареи.

⑤Конверсия типов батарей: AA=14500， CR123A=16340， CR123A*2=18650。 (Примечание： 14500 Li-ion батареи неприменимы для наших изделий, которые используются с двумя батареями типа АА).

4. Изменения типов батарей: AA=14500， CR123A=16340， CR123A*2=18650.

(Примечание： 14500 Li-ion батареи не подходят для наших изделий, которые используются с двумя батареями типа АА).

Все элементы питания отличаются по диаметру, высоте, напряжению и ёмкости, а также химическим составом. Эти параметры можно определить по названию батарейки. К сожалению, разные производители батареек используют разную маркировку. Поэтому ниже, размещены таблицы сравнения маркировки батареек в зависимости от производителя и, заодно и их технические характеристики.

Серебряно-цинковые

(часто используются в наручных часах, рассчитаны на 2 - 4 года эксплуатации)

• LD - для электроприборов с низким и равномерным энергопотреблением.
• HD - для электроприборов с высоким и неравномерным энергопотреблением.
• MD - для любых режимов.

Производители					Технические параметры
Renata, Varta, Duracell	Maxell, Panasonic, Sony, Toshiba	Seiko	Ray-o-vac	МЭК-Код	Диаметр, мм	Высота, мм	Тип	Ёмкость (в среднем), (мАч)
303	SR44SW	SB-A9			11,6	5,4	LD	175
357	SR44W	SB-B9	RW42	SR44	11,6	5,4	HD	170
301	SR43SW	SB-A8	RW34		11,6	4,2	LD	130
386	SR43W	SB-B8		SR43	11,6	4,2	HD	130
344	SR1136SW		RW36	SR43	11,6	3,6	LD	105
350					11,6	3,6	HD	105
390	SR1130SW	SB-AU	RW39	SR54	11,6	3	LD	60
389	SR1130W	SB-BU			11,6	3	HD	80
381	SR1120SW	SBAS-DS	RW30		11,6	2,1	LD	50
391	SR1120W	SB-BS/ES			11,6	2,1	HD	50
366	SR1116SW		RW318		11,5	1,65	LD	47
394	SR936SW	SB-A4	RW33	SR45	9,5	3,6	LD	84
380	SR936W				9,5	3,6	HD	82
395	SR927SW	SBAP-DP	RW313		9,5	2,7	LD	55
399	SR927W	SB-BP/EP		SR57	9,5	2,7	HD	53
371	SR920SW	SB-AN	RW315	SR69	9,5	2,1	LD	40
370	SR920W	SB-BN		SR69	9,5	2,1	HD	40
373	SR916SW	SBAJ-DJ	RW317		9,5	1,65	LD	29
309	SR754SW		RW38		7,9	5,4	LD	80
393	SR754W	SB-B3			7,9	5,4	HD	80
384	SR41SW	SBA1-D1	RW37	SR41	7,9	3,6	LD	45
392	SR41W	SB-B1	RW47	SR41	7,9	3,6	HD	45
329	SR730SW		RW300		7,9	3,1	LD	37
397	SR726SW	SB-AL	RW311		7,9	2,6	LD	32
396	SR726W	SB-BL			7,9	2,6	HD	32
362	SR721SW	SB-AK/DK	RW310	SR58	7,9	2,1	LD	23
	SR721W	SB-BK/EK		SR721W	7,9	2,1	HD
315	SR716SW	SB-AT	RW316		7,9	1,65	LD	23
341	SR714SW				7,9	1,45	LD	15
346	SR712SW	SB-DH			7,9	1,3	LD	10
377	SR626SW	SB-AW	RW329	SR626	6,8	2,6	LD	28
376	SR626W				6,8	2,6	HD	27
364	SR621SW	SBAG-DG	RW320	SR60	6,8	2,15	LD	20
363	SR621W				6,8	2,15	HD	20
321	SR616SW	SBAF/DF	RW321		6,8	1,65	LD	14.5
339	SR614SW				6,8	1,45	LD	11
333					6,8	1,05	LD	7
319	SR527SW	SBAE/DE	RW328		5,8	2,7	LD	21
379	SR521SW	SBAC-DC	RW327		5,8	2,15	LD	16
317	SR516SW	SB-AR	RW326		5,8	1,65	LD	10.5
335	SR512SW	SB-AB			5,8	1,25	LD	6
337	SR416SW				4,8	1,65	LD	8

* - Для параметра "Ёмкость" указаны средние значения (мАч) от разных производитей.

Марганцево-щелочные элементы

(часто используются в дешёвых наручных часах, детских музыкальных книжках, светодиодных фонариках, калькуляторах и иногда в слуховых аппаратах)

Производители							Параметры
Renata	Varta	Seiko, SmartBuy, Videx	Rayovac	Camelion, Hyundai	GP	МЭК-код	диаметр, мм	высота, мм	Ёмкость (в среднем), (мАч)
LR1154	V13GA	AG13		G13	GP76A	LR44	11,6	5,4	110
LR1142	V12GA	AG12	RW84	G12	GP86A	LR43	11,6	4,2	70
LR1130	V10GA	AG10	RW49	G10	GP89A	LR54	11,6	3,1	44
LR1120	V8GA	AG8	RW40	G8	GP91A	LR55	11,6	2,1	24
LR936	V9GA	AG9		G9	GP94A	LR45	9,5	3,6	50
LR926	V7GA	AG7		G7		LR57	9,5	2,6	34
LR920	V6GA	AG6		G6	GP71A	LR69	9,5	2,1	30
LR754	V5GA	AG5		G5	GP93A	LR48	7,9	5,4	53
LR736	V3GA	AG3		G3		LR41	7,9	3,6	24
LR726		AG2		G2		LR59	7,9	2,6	25
LR721		AG11		G11	GP62A	LR58	7,9	2,15	21
LR626	V4GA	AG4		G4		LR66	6,8	2,6	12
LR621	V1GA	AG1		G1		LR60	6,8	2,15	8
LR521		AG0		G0		LR63	5,8	2,15	9

Воздушно-цинковые элементы

(часто используются в слуховых аппаратах)

Renata	Varta	Rayovac	диаметр, мм	высота, мм	МЭК-код	емкость (в среднем)
ZA675	V675A	DA675	11,6	5,4	PR44	620
ZA13	V13A	DA13	7,9	5,4	PR48	255
ZA312	V312A	DA312	7,9	3,6	PR41	130
ZA10	V10	DA230	5,9	3,6	PR70	75

Литиевые батарейки (CR)

Очень широкий спектр их использования. Чаще всего в напольных весах, глюкометрах, в брелках от автосигнализациий, пультах управления электроприборами, наручных часах со сложными функциями, подсветкой или длительным сроком эксплуатации (до 10 лет). В наименовании этих элементов питания цыфры указывают на их размер. Например 2032 означает 20мм в диаметре и 3,2мм толщиной.

Обозначение	Размер (мм)	Напряжение (В)	Ёмкость (мА/час)	Рабочий ток (мА)
CR927	9.5 х 2.7	3	30	0,1
CR1025	10 х 2.5	3	30	0,1
CR1216	12.5 х 1.6	3	25	0,1
CR1220	12.5 х 2.0	3	35	1,5
CR1225	12.5 х 2.5	3	50	0,2
CR1616	16 х 1.6	3	50	2
CR1620	16 х 2.0	3	60	1,5
CR1632	16 х 3.2	3	120	2
CR2016	20 х 1.6	3	70	1,8
CR2025	20 х 2.5	3	140	1,8
CR2032	20 х 3.2	3	210 - 220	1,8 - 3
CR2330	23 х 3.0	3	250	3
CR2354	23 х 5.4	3	530	3
CR2430	24.5 х 3.0	3	270	3
CR2450	24.5 х 5.0	3	550	3

* Параметры ёмкости и тока могут отличаться в зависимости от производителя. В качестве примера взяты замеры двух батареей CR2032 от разных производителей.

* В CR2450 стоит обратить также внимание на форму окружности (торца). Есть различия в зависимости от фирмы производителя.

В нашем магазине, вы можете приобрести часовые батарейки таких производителей как Renata, Maxell, GP различных типов. Смотрите соответствующие разделы каталога.

Литиевые батарейки используются во многих современных устройствах. Это компьютерная и фототехника, материнские платы и т. п. На сегодняшний день можно встретить несколько видов и типоразмеров литиевых АКБ. Как и другие типы аккумуляторов, литиевые имеют свои плюсы и минусы. Подробно о них будет сказано в статье ниже. Сейчас достаточно сказать, что их преимущества позволили широко распространиться этим батареям в различной потребительской электронике. Они заняли некоторые ниши на рынке, которые раньше занимали никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы. В этом материале предлагаем поговорить о батарейках литиевого типа, их особенностях, характеристиках, разновидностях, маркировке и т. п.

В своё время для создания электрохимических источников тока с большой энергетической плотностью учёным пришлось отказаться от использования в них водного электролита. Исследования велись в разных направлениях, но самыми успешными стали литиевые батарейки с твёрдым и органическим электролитом. Разработки начались ещё в начале XX столетия, а в активную фазу они перешли в 60-е годы прошлого века. Специалисты предлагали в качестве катодных материалов MnO 2 , FeS 2 , CuO, CF x , I 2 (твердофазные) и SO 2 , SOCl 2 (жидкофазные) соединения. Можете подробнее прочитать про по указанной ссылке.

Литиевые аккумуляторные элементы в некоторых нишах составляют конкуренцию АКБ, использующими водный электролит. Производители различной электроники используют литиевые АКБ в тех случаях, когда необходимо постоянное рабочее напряжение и стабильная работа в течение долгого времени. Среди Li батареек можно встретить модели, которые способны отдавать высокий разрядный ток. Но это, скорее, исключение. В основном литиевые аккумуляторы применяются там, где требуются низкие и средние разрядные токи.

Одно из основных требований безопасности к литиевому типу батареек – это надёжная герметизация. Нужно полностью исключить вероятность утечки электролита и попадания в аккумулятор элементов из окружающей среды. Разгерметизация может привести к возгоранию из-за высокой активности лития. Даже если этого не произойдёт, разгерметизированная батарейка непригодна для дальнейшего использования. Производство таких АКБ ведётся в помещения с контролем влажности и в герметичных боксах с аргоновой атмосферой.

Форма литиевых аккумуляторных элементов может быть дисковой, цилиндрической, призматической. Размеры в большинстве случаев соответствуют габаритам прочих электрохимических источников тока. В связи с этим нужно обращать внимание на рабочее напряжение, которое у литиевых батареек, как правило, выше остальных типов АКБ. Чтобы исключить путаницу, некоторые производители оснащают литиевые элементы нестандартными выводами для подключения.

В таблице ниже можно посмотреть параметры различных литиевых аккумуляторных элементов.

	Li/MnO2	Li/SO2	Li/SOCl2	Li/CFx	Li/CuO	Li/I2
Характеристики аккумуляторных батарей	Li/MnO2	Li/SO2	Li/SOCl2	Li/CFx	Li/CuO	Li/I2
Рабочее напряжение, В	3,0	2,6-2,9	3,3-3,5	—	1,2-1,5	—
Конечное напряжение, В	2,0	2,2	2,2	2,0	0,9-1,0	2,2
Напряжение разомкнутой цепи, В	3,5	3,0	3,67	3,3	1,6	2,8
Весовая удельная энергия, Втч/кг	до 250	300-340	до 600	250	300	—
Объёмная удельная энергия, Втч/кг	500	500-560	до 1100	600	600	до 1000
Диапазон рабочих температур, С	от -20 до +55	от -60 до +70	от -50 до +70(до +130)	от -20 до +60	от -10 до +70	от -10 до +60
Саморазряд, процентов в год	2-2,5	1-2	1,5-2	1-2	1-2	1

В следующем разделе они рассматриваются подробнее.

Электрохимические системы литиевых АКБ

Батареи на основе Li/MnO 2 (литий/диоксид марганца)

Этот тип элементов с литием был разработан одним из первых. При обозначении литиевых батарей в маркировке используются символы «CR».

Литиевая батарейка Li/MnO 2

Внутри этой электрохимической системы протекает следующая реакция:

Li + Mn + 4O 2 > Mn + 3O 2 (Li +)

Согласно реакции, диоксид марганца при взаимодействии с литием восстанавливается до трехвалентного состояния из четырёхвалентного. При этом ионы лития внедряются в кристаллическую решётку оксида. В качестве электролита в этих системах используется перхлорат лития, который находится в органическом растворителе. Напряжение разомкнутой цепи аккумуляторной батарейки литий/диоксид марганца составляет 3,5, а номинал 3 вольта. Конечное напряжение равно 2 вольта. Эти батареи сохраняют работоспособность в интервале температур от -20 до +55 градусов Цельсия. Хранится батарейка Li/MnO 2 до десяти лет, если саморазряд не превышает 2,5%.
Этот тип батареек часто можно встретить в материнских платах и часах в дисковом форм-факторе («таблетка»).

Аккумуляторы на базе Li/CuO (литий/оксид меди)

Li/CuO батареи имеют рабочее напряжение, которое сопоставимо с марганцево-цинковыми элементами щелочного типа. При этом энергетическая плотность у литиевых в три раза больше.
Разряд этого типа батареек описывается следующими реакциями:

2Li + CuO > Li 2 O + Cu

CuO > Cu 2 O > Cu

Интервал рабочего напряжения составляет от 1,2 до 1,5 вольта и зависит разрядного тока. На разомкнутой АКБ напряжение равно 2,5 вольта. Аккумуляторные элементы литий/оксид меди сохраняют работоспособность при температурах от -10 до +70 градусов Цельсия. Батареи хранятся до 10 лет (при 20 градусах по Цельсию). Источники тока на основе Li/CuO мало распространены на рынке.

АКБ на основе Li/SO 2 (литий/диоксид серы)

Разновидность батарей на основе литий/диоксид серы имеет жидкофазный материал катода. Эти АКБ достаточно хорошо изучены и широко применяются в народном хозяйстве. Роль катода в их случае выполняет графит с сажей плюс пластификатор. Смесь этих элементов наносится на металл. В качестве электролита использует диоксид серы SO 2 с некоторыми добавками. Объёмная доля самого оксида серы составляет 70-75 процентов. Дополнительные добавки в электролите обеспечивают требуемую электропроводность.

Литиевая батарейка Li/SO 2

В аккумуляторном элементе литий/диоксид серы при разряде протекает следующая электрохимическая реакция:

2Li + 2SO 2 > Li 2 S 2 O 4

Напряжение при разомкнутой цепи составляет 3 вольта, рабочее от 2,6 до 2,9. Рабочая температура составляет от -60 до +70 градусов Цельсия. К плюсам Li/SO 2 стоит отнести высокую удельную мощность. Среди недостатков батареек литий/диоксид серы специалисты отмечают серьёзное внутреннее давление, а также сильный разогрев в случае короткого замыкания. По этой причине, конструкция таких аккумуляторов включает предохранитель для сброса избыточного давления. Он срабатывает при нагреве батарейки до 100 градусов по Цельсию.

Аккумуляторные элементы этого типа выпускаются цилиндрической конструкции. Она подразумевает наличие литиевого анода по периферии и угольного катода в центре. Такая сборка обеспечивает высокие электрические характеристики АКБ. Храниться аккумуляторы Li/SO 2 могут до десяти лет при саморазряде 1-2 процента в год (данные при 20 Цельсия).

Батарейки на базе Li/I 2 (литий/йод)

В этих аккумуляторных элементах жидкий электролит отсутствует, как и сепаратор.

Внутри батареек Li/I 2 идёт следующая реакция:

2Li + I 2 > 2LiI

Напряжение разомкнутой цепи Li/I 2 батарейки равно 2,8 вольта. Его величина зависит от сопротивления слоя LiI. Это вещество накапливается в пространстве между электродами. Этот процесс сопровождается линейным снижением напряжения до 2,2 вольта. Причём оно резко падает, когда запас I подходит к концу.

Аккумуляторы этого типа могут храниться от 10 до 15 лет при величине саморазряде 10 процентов за всё это время. Процесс саморазряд в этом случае обусловлен взаимодействием йода и лития. Это происходит в результате диффузия I через слой LiI. Величина саморазряда во многом определяется толщиной этого слоя. Этим объясняется активное прохождение саморазряда в самом начале хранения.

Литиевые батарейки литий/йод не выделяют газ в процессе работы. Поэтому объём АКБ сохраняется постоянным в процесс эксплуатации. Кроме того, они довольно устойчивы к нарушениям правил использования. Эти батарейки нашли применение в тех областях, где требуется высокая надёжность работы. В частности, это аккумуляторы для питания кардиостимуляторов в медицине. Работоспособность АКБ литий/йод сохраняется при температурах от -10 до +60 по Цельсию.

Аккумуляторные батарейки Li/FeS 2 (литий/дисульфид железа)

Эти элементы стоят довольно дорого, но благодаря некоторым преимуществам, они востребованы на рынке.

Литиевая батарейка Li/FeS 2

При разряде в аккумуляторах Li/FeS 2 протекает следующая реакция:

4Li + FeS 2 > 2Li 2 S + Fe

Интересной особенностью является сохранение работоспособности системы Li/FeS 2 при -40 по Цельсию. Это по силам только батареям с катодами в жидком виде. Батарейки Li/FeS 2 имеют стабильные характеристики при работе с потребителями, требующими большой мощности.

Аккумуляторы литий/дисульфид железа имеют в своей конструкции защиту по току. При непрерывном потреблении она составляет 2 ампер (форм-фактор АА). Кроме того, есть предохранитель, отключающий нагрузку при температуре элемента 85-95 градусов Цельсия. Если батарейка разогревается до 130-160 градусов, то открывается клапан для сброса давления.

Аккумуляторные элементы литий/полифторуглерод

Стоимость этих батареек выше Li/MnO 2 . Но они имеют более широкий диапазон рабочих температур. По этой причине они применяются в различных устройствах, испытывающих нагрев в процессе работы.
Реакция внутри этих аккумуляторов описывается следующим уравнением:

nLi + (CF x) n > nLiF x + nC

Напряжение элемента без нагрузки равно 3,2-3,3 вольта. Конечное напряжение около 2 вольт. Интервал рабочих температур от -40 до +85 градусов. При хранении в течение 10 лет эти батарейки теряют примерно 1/5 от номинальной ёмкости.
Первые коммерческие образцы батареек литий/полифторуглерод были выпущены 25-30 лет назад. Главное применение они находят в различной портативной электронике. При отрицательных температурах и высоком разрядном токе они проигрывают по показателям аккумуляторам типа Li/MnO 2 . По сравнению с Li/I 2 аккумуляторные элементы Li/CF x имеют более высокую мощность. Поэтому их также используют в медицинских кардиостимуляторах и дефибрилляторах.

Аккумуляторные батарейки Li/SOCl 2 (литий/тионилхлорид)

Эти аккумуляторные системы имеют жидкофазный катод и самые высокие удельные электрические параметры среди литиевых батареек.

Литиевая батарейка Li/SOCl 2

В них протекает следующая реакция:

4Li + 2SOCl 2 > 4LiCl + SO 2 + S

Существенная доля SO 2 растворяется в электролите без изменения давления в корпусе батарейки. Напряжение без нагрузки равно 3,67, при работе 3,3-3,5 вольта. На величину напряжения сильно влияет разрядный ток.

Рабочая температура составляет от -60 до +85-130 градусов Цельсия. По конструкции аккумуляторные батарейки Li/SOCl 2 близки к Li/SO 2 . Электролит тионилхлорид – это агрессивное вещество. Поэтому конструкция батарей разрабатывалась с учётом повышенных требований к пожарной и взрывобезопасности. Аккумуляторы литий/тионилхлорид хранятся до десяти лет. Саморазряд при этом составляет до 2 процентов в год (данные при 20 градусах Цельсия). При понижении температуры до -50 сильно падает ёмкость батарейки (в несколько раз).

Если элемент из холода перенести в тёплое место, то внутри будет продолжаться процесс разряда. За счёт того, что разлагаются промежуточные продукты реакции, может быть сильный разогрев и даже взрыв. Поэтому для обеспечения безопасности Li/SOCl 2 имеют аварийный клапан для сброса давления, плавкие предохранители, термовыключатели.

Размеры батареек

Как уже говорилось выше, литиевые батарейки выпускаются в соответствии с распространёнными типоразмерами. Есть, к примеру, литиевые пальчиковые батарейки. Форма элементов может быть цилиндрической, призматической и дисковой. Ниже приведена таблица с элементами питания по классификации, принятой в США.

Название	Напряжение, В	Высота, мм	Диаметр, мм
Название	Напряжение, В	Высота, мм	Диаметр, мм
AAA	1,5	44,5	10,5
AA	1,5	50,5	14,5
C	1,5	50,0	26,2
D	1,5	61,5	34,2
PP3	9,0	48,5	26,5

Помимо обозначений, приведённых в таблице, есть ещё сленговые названия этих батареек:

• AAA – «мизинчиковые»;
• AA – «пальчиковые»;
• C – «дюймовочка»;
• D – «бочка»;
• PP3 – «крона».

На изображениях ниже вы можете посмотреть фотографии этих батареек.

В наше время батарейки являются самыми распространёнными источниками питания для электроники и мелкой техники. Необходимость их замены возникает довольно часто. Для того чтобы сделать оптимальный выбор при покупке нового гальванического элемента, следует обращать внимание не только на размеры батареек и наименование производителя. В этой статье найдутся ответы на следующие вопросы: какой формы бывают эти источники питания? Какими бывают по размеру? Как маркируются гальванические элементы и на что нужно обратить внимание при покупке, чтобы источник питания прослужил долго?

Виды батареек

Классификация батареек осуществляется в зависимости от материалов, из которых изготовлены их активные компоненты: анод, катод и электролит.

Существует пять видов современных источников питания:

• солевые,
• щелочные,
• ртутные,
• серебряные,
• литиевые.

Типы батареек по размеру будут перечислены ниже. А сейчас подробно рассмотрим каждый из указанных классов гальванических элементов.

Солевые батарейки

Солевые батарейки были созданы во второй половине двадцатого столетия. Они пришли на смену существовавшим ранее марганцево-цинковым источникам питания. Размеры батареек не изменились, а вот технология изготовления этих гальванических элементов стала другой. В солевых источниках питания в качестве электролита используется раствор хлорида аммония. В нём размещены электроды, изготовленные из цинка и оксида марганца. Соединение между отдельными электролитами осуществляется при помощи солевого моста.

Основным достоинством таких батареек является их низкая стоимость. Эти гальванические элементы питания самые дешёвые среди всех существующих.

Недостатки солевых батареек:

• в период разряда существенно снижается напряжение;
• срок хранения мал и составляет всего 2 года;
• к концу гарантированного срока хранения ёмкость снижается на 30-40 процентов;
• при низкой температуре ёмкость уменьшается практически до нуля.

Щелочные батарейки

Такие батарейки были изобретены в 1964 году. Ещё одно название этих источников питания - алкалайновые (от английского слова alkaline, что в переводе означает именно «щелочной»).

Электроды такой батарейки изготовлены из цинка и двуокиси марганца. В качестве электролита выступает щёлочь гидроксид калия.

На сегодняшний день именно эти батарейки являются самыми распространёнными, ведь они отлично подходят большинству электронных устройств.

Достоинства алкалайновых источников питания:

• обладают большей ёмкостью в сравнении с солевыми и, как следствие, более длительным сроком службы;
• могут работать при низкой температуре окружающей среды;
• обладают улучшенной герметичностью, то есть вероятность протечки снижена;
• имеют более длительный срок хранения, который составляет 5 лет;
• обладают сниженной скоростью саморазряда по сравнению с солевыми батарейками.

Недостатки щелочных источников питания:

• период разряда характеризуется постепенным снижением выходного напряжения;
• размеры батареек алкалайновых аналогичны параметрам солевых, а вот стоимость и масса щелочных источников питания выше.

Ртутные батарейки

В такой батарейке анод изготавливается из цинка, катод - из оксида ртути. Электроды разделены при помощи сепаратора и диафрагмы, которая пропитана 40% раствором гидроксида калия. Щёлочь здесь используется как электролит. Благодаря именно такому составу этот источник питания может работать как аккумулятор. Но при цикличной работе гальванический элемент деградирует, ёмкость его снижается.

Достоинства ртутных батареек:

• стабильное напряжение;
• высокие показатели ёмкости и плотности энергии;
• возможность работы как при высокой, так и при низкой температуре окружающей среды;
• длительный срок хранения, который составляет 10 лет.

Недостатки ртутных источников питания:

• высокая цена;
• возможность опасного воздействия паров ртути в случае разгерметизации;
• необходимость налаживания процесса сбора и утилизации.

Серебряные батарейки

В серебряной батарейке для производства анода используется цинк, для катода - оксид серебра. Электролитом выступает гидроксид натрия или калия.

• стабильность напряжения;
• наличие высоких показателей ёмкости и плотности энергии;
• невосприимчивость к температуре окружающей среды;
• длительный срок службы и хранения.

Недостатком таких батареек является их высокая стоимость.

Литиевые батарейки

В такой батарейке катод изготовлен из лития. Он отделён от анода с помощью сепаратора и диафрагмы, которая пропитана органическим электролитом.

Достоинства литиевых батареек:

• постоянное напряжение;
• высокая ёмкость и плотность энергии;
• независимость энергоёмкости от тока нагрузки;
• небольшая масса;
• длительный срок хранения, который составляет до 12 лет;
• невосприимчивость к перепадам температур.

К недостаткам литиевых батареек можно отнести лишь их дороговизну.

Как указано выше, источники питания имеют разный химический состав. Также существенно отличаются друг от друга формы и размеры батареек. Гальванические элементы имеют разную высоту, диаметр и напряжение. Рассмотрим классификацию батареек в соответствии с этими параметрами.

В зависимости от напряжения, высоты, диаметра и формы, источники питания можно определённым образом систематизировать. Одной из самых популярных систем классификации является американская. Она представлена на рисунке ниже. Такая стандартизация отличается удобством, её применяют во многих странах.

Согласно американской системе источники питания классифицируются следующим образом:

Название	Высота, мм	Диаметр, мм	Напряжение, В

Кроме класса, указанного в таблице, источники питания имеют и обиходное название, которое используется в народе. К примеру, размер сопоставим с размером человеческого пальца, поэтому «народное» название этого гальванического элемента - «пальчиковая» батарейка, или «два А». А вот источник питания C именуется в обиходе «дюймовочкой». Гальванический элемент D называют «бочкой». А размеры которой схожи с параметрами самого маленького пальца человека, не зря именуется «мизинчиковой», или «три А». Источник получил название «крона».

Также в электронике широко используются миниатюрные круглые батарейки, размеры и названия которых отличаются многообразием. Более подробная информация о серебристых «пилюлях» и классификация таких источников питания приведена ниже.

Батарейки «таблетки»: размеры и названия

Ещё одно название миниатюрной круглой батарейки - сухой элемент. Такие источники питания состоят из анода, выполненного из оксида серебра, цинкового катода и электролита. В качестве последнего выступает смесь солей, которая имеет пастообразную консистенцию.

Разные производители нередко присваивают таким источникам питания обозначения, которые отличаются от стандартных. Ниже приведена классификационная таблица, в которой указаны альтернативные названия и размеры часовых батареек.

Именно эти миниатюрные серебристые «таблетки» заставляют работать механизмы современных наручных часов. Когда приходит время заменить батарейку, можно столкнуться с вопросом, какой же источник питания подойдёт в этой ситуации? К примеру, если в часах использовался элемент 399, можно вместо него ставить миниатюрную батарейку, которая в зависимости от производителя может иметь названия V399, D399, LR57, LR57SW, LR927, LR927SW или L927E. Под такими наименованиями будет производиться «таблетка», высота которой составляет 2,6 миллиметров, а диаметр - 9,5.

Размер батареек - это не единственный параметр, на который следует обращать внимание при покупке источников питания. Для того чтобы научиться расшифровывать информацию, которая располагается на гальванических элементах, нужно ознакомиться с основными принципами их маркировки.

Маркировка батареек

Международной электротехнической комиссией (IEC) создана определённая система обозначений, согласно которой следует маркировать все батарейки. На корпусе источника питания должна быть указана информация о его энергоёмкости, составе, размере, классе и величине напряжения. На примере батарейки, изображённой ниже, рассмотрим подробнее все элементы маркировки.

Информация, указанная на источнике питания, свидетельствует о следующем:

• электрический заряд гальванического элемента составляет 15 А*ч;
• класс источника питания - AA, то есть это «пальчиковая» батарейка;
• напряжение составляет 1,5 Вольта.

А что означает надпись "LR6"? Это, собственно, и есть маркировка, которая даёт информацию о химическом составе и классе источника питания. Виды батареек имеют следующие буквенные обозначения:

• солевая - R;
• щелочная - LR;
• серебряная - SR;
• литиевая - CR.

Классы батареек обозначаются такими цифрами:

• D - 20;
• C - 14;
• AA - 6;
• AAA - 03;
• PP3 - 6/22.

Теперь можно расшифровать маркировку LR6 на приведённом рисунке. Буквы здесь обозначают, что это щелочной гальванический элемент, а цифра указывает размер «пальчиковой» батарейки, то есть указывает принадлежность источника питания к классу AA.

Сфера применения и особенности выбора батареек

В первую очередь следует отметить, что все гальванические элементы отвечают требованиям унификации, то есть потребитель без проблем может заменить источник питания одного производителя аналогичной батарейкой другого. Есть лишь одно предостережение: не следует использовать в одном устройстве источники тока, изготовленные разными фирмами или тем более относящиеся к разным видам. Это существенно снизит срок службы батареек.

При выборе источников питания нужно обратить внимание на упаковку. Нередко производитель указывает на ней устройства, в которых рекомендуется использовать именно эти батарейки. Если такая информация не предоставлена, советы, размещённые ниже, помогут сделать правильный выбор.

Солевые батарейки обладают малой ёмкостью в 0,6-0,8 А*ч и используются в устройствах с малым энергопотреблением. Это могут быть пульты дистанционного управления, термометры электронные, тестеры, весы напольные или кухонные. Также солевые элементы могут быть использованы как Размеры таких источников тока аналогичны соответствующим параметрам алкалайновых, однако области их применения существенно разнятся. Ведь если использовать солевые батарейки в устройствах с электродвигателем, фонариках или фотоаппаратах, то срок их службы может составить всего 20-30 минут. Такие гальванические элементы не рассчитаны на большие нагрузки.

Щелочные батарейки обладают достаточно большой ёмкостью в 1,5-3,2 А*ч. Это позволяет успешно использовать их в устройствах, которые имеют повышенное энергопотребление. К таким приспособлениям относятся цифровые фотоаппараты со вспышкой, фонарики, детские игрушки, офисные телефоны, компьютерные мышки и т. п. Батарейки, разработанные специально для фотоаппаратов, быстрее отдают энергию. Это положительно отражается на скорости работы камер. Если использовать алкалайновый источник питания в устройствах с небольшим энергопотреблением, то батарейки покажут отличный результат, их срок службы составит несколько лет.

Двадцать - тридцать лет назад ртутные батарейки широко использовались в таких устройствах, как кардиостимуляторы, слуховые аппараты, приспособления военного назначения. На сегодняшний день использование этих источников питания является ограниченным. Во многих странах запрещено производить и эксплуатировать такие гальванические элементы из-за того, что ртуть является токсичным веществом. В случае использования этих источников тока необходима организация их отдельного сбора и утилизация согласно требованиям безопасности.

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 и прочих устройствах, где невозможно использовать батарейки большего размера.

Литиевые батарейки имеют более длительный срок службы в сравнении даже с лучшими алкалайновыми. Поэтому такие источники питания применяются в устройствах, которые обладают высоким энергопотреблением. Это может быть компьютерная и фототехника, медицинская аппаратура.

Заключение

Батарейка - изделие, которое, несмотря на свои небольшие размеры, может быть опасным. Нельзя разбирать источник питания, бросать его в огонь и, конечно, пытаться перезарядить. В сети можно отыскать советы о том, как подарить батарейке вторую жизнь. Не пытайтесь проводить такие эксперименты, ведь это может быть опасно.

При покупке новых батареек следует обращать внимание не только на производителя и подходящие размеры, но и на химический состав источников питания. Для этого нужно уметь читать маркировку. Правильно подобранные батарейки будут служить долго и качественно.

Чаще всего в электронике и мелкой технике используются в качестве источника питания батарейки. Будь-то переносной прибор, фонарик, пульт от телевизора или кондиционера - ни дно из этих устройств сегодня невозможно представить без батарейки. Но, несмотря на разнообразие батареек, не все знают, как долго они могут работать, какие бывают и как долго они могут сохранять заряд.

Классификация по материалу изготовления

Существует пять видов батареек. Друг от друга они отличаются материалом из которого изготовлены электролит, катод и анод - их активные компоненты. Итак, в зависимости от этого, батарейки могут быть солевые, литиевые, серебряные, ртутные и щелочные.

Небольшой заряд имеют солевые батарейки. При маркировке этих источников питания используется английская буква R. Такой тип батареек появился в 50-х годах 20-го столетия. Они заменили марганцево-цинковые батарейки. Сегодня размер таких батареек не изменился. Поменялась технология изготовления. Электролит в них - хлорид аммония. Электроды же изготавливаются из цинка, а также оксида марганца. Среди батареек они самые дешевые. Но имеют маленький срок хранения - всего два года. Да и к концу срока хранения примерно на сорок процентов снижается емкость. Кроме того, емкость может снизиться до нуля при низкой температуре (фото 1).

Щелочные батарейки или алкалиновые имеют на корпусе надпись Alkaline. Маркируются буквами LR. Имеют лучшее качество, а также длительный срок службы. Электроды в них из двуокиси марганца, а также цинка. Имеют большую емкость, хорошую герметичность, работают даже на морозе. Снижена вероятность протечки и скорость саморазряда. Срок хранения может составлять 5 лет (фото 2).


Ртутные батарейки заправлены оксидом ртути. Не получили большого распространения. Но имеют высокие показатели плотности и емкости энергии, работают как при очень высокой, так и при низкой температуре (фото 3).


В литиевых батарейках (маркировка CR) катод делают из лития. Достоинства таких батареек: высокая плотность и емкость энергии, небольшая масса, энергоемкость независима от тока нагрузки, срок хранения - двенадцать лет. К перепадам температур батарейка не восприимчива (фото 4).


По цене самые дорогие серебряные батарейки (маркировка SR). Анод в них делают из цинка, а катод из оксида серебра. Такие батарейки используются в часах. Срок хранения и службы у них длительный. Имеют высокие показатели плотности и емкости энергии (фото 5).

Классификация по размеру

Наиболее распространена американская система классификации батареек, показанная на фото 6.


По форме и размеру батарейки могут быть "пальчиковые" или "два А" (АА), мизинчиковая или "три А" (ААА), "четыре А" (АААА), "дюймовочка" или С-батарейка (С), "бочка" (D), "крона" (PP3).

Также обратите внимание, что батарейки отличаются еще и по типу химических реакций. Есть первичные элементы - гальванические, а есть вторичные - аккумуляторы. Так, гальванические элементы не возможно зарядить. Они стоят дешевле и обладают большей емкостью. А аккумуляторы многократны в применении. Их можно заряжать. Число циклов разряд/заряд может достигать 1000. Но стоят они дороже и обладают меньшей емкостью (фото 7).


Аккумуляторы могут быть щелочные (RAM). Их срок службы невелик (примерно 50 перезарядок), да и они не работают при пониженных температурах. Свинцово-кислотные (SLA) - выдерживают 600 перезарядок. Литий-ионные (Li-Ion) - количество циклов 1000, срок работы до десяти лет. Никель-металлгидридные (NiMH) - выдерживают 500 циклов, стоят дорого. Литий-полимерные (Li-Pol) - недолговечны и достаточно дорогие. На фото 8 изображены литий-ионные аккумуляторы.