Сегодня батарейки это такой же продукт первой необходимости, как и зубная паста или салфетки, без них не будет работать пульт, ночник, фонарик, калькулятор, часы и многое другое. Если вы сейчас сядете и посчитаете, сколько же приборов питается от этих маленьких элементов, то возможно удивитесь, практически половине устройств необходимо покупать батарейки. Как часто придется менять, зависит от грамотного подхода к выбору батареек. Почему элементы питания одной фирмы работают месяц, а другой пол года? Дело даже не в цене. Как правило, в магазине покупатель первым делом смотрит на форму и размер, может еще и на производителя. Лишь единицы подбирают батарейки по химическому составу, напряжению, емкости, проверяют сроки годности.

Что такое батарейка и когда она появилась?

Батарейка (она же гальванический элемент) – это источник электроэнергии, который действует на основе химических взаимодействий определенных веществ между собой. Первый химический элемент питания был изобретен Луиджи Гальвани. Точнее Гальвани первооткрыватель процесса, причем совершенно случайный. Ученый проводил опыты над лягушкой и когда он подсоединил к ее лапке две полоски разных металлов, то обнаружил протекание тока между ними.
Открытие Гальвани послужило толчком для другого ученого - Алессандро Вольта, который докопался до истины и дал развитие научной находке. В дальнейшем инициативу по усовершенствованию элементов питания подхватили компании, первой из которых была Eveready. Реализуемая компанией продукция лишь отдаленно напоминала современные виды элементов питания, основными действующими веществами были марганец и цинк. Предназначались первые батарейки для радиоприемников, в дальнейшем электропитание на основе химического взаимодействия распространилось в машиностроительной отрасли.

В 1920 годах на рынок выходит всем известная компания Duracell. Приборы с питанием от батареек распространялись все шире, производство росло в геометрической прогрессии. Первая батарейка Duracell изготавливалась из цинкового корпуса с графитным электродом и латунным колпачком. Заполнена она была оксидом марганца, стенки цинкового корпуса изнутри покрывали электролитом. Латунный колпачек был положительным, а донышко цинкового корпуса отрицательным полюсом. Такие батарейки выпускались вплоть до развала СССР. Но ввиду своих недостатков: малого срока службы, не безопасной конструкции они быстро ушли в прошлое. На смену старому образцу пришли современные элементы питания с долгим сроком жизни, безопасной конструкцией и высокой емкостью.

Современные виды батареек

В зависимости от состава и активных компонентов батарейки можно разделить на группы. У каждой группы есть плюсы и минусы.
- Солевые батарейки. Самый бюджетный вид элементов питания, характеризуются низкой отдачей тока, коротким сроком службы и хранения. При низких температурах емкость уменьшается намного быстрее. Устройство солевых батареек не далеко ушло от первых образцов компании Duracell. Электроды выполнены из оксида марганца, цинка и соединены между собой солевым мостом. Но несмотря на все недостатки потребители по-прежнему покупают солевые батарейки в больших количествах. Лучший способ применения для солевых гальванических элементов это приборы с низким потреблением: часы, пульты дистанционного управления, весы. Если солевую батарейку оставить в приборе и долго не использовать велика вероятность что она потечет. Связанно это с протеканием химических реакции, на последней стадии разряда характерно повышение активной массы положительного электрода, из-за чего увеличивается давление на электролит. Параллельно протекают процессы разложения диоксида марганца и коррозии цинка, что влечет за собой выделение кислорода и водорода, объем и давление внутри батарейки повышаются.

- Щелочные (алкалайновые) батарейки. Универсальные как по цене, так и по сроку службы батарейки, занимающие большую долю рынка. В качестве электролита используется гидроксид калия, от чего у батареек такое название. Щелочные батарейки хранятся до пяти лет, имеют большую емкость, чем предшественники. У данного вида снижены риски протечки, долгая работоспособность при низких температурах и минимальная скорость саморазряда. Маркируются щелочные элементы питания надписью ALKALINE, что в переводе с английского значит щелочные. Рекомендуются для использования в приборах с умеренной нагрузкой, таких как: детские игрушки, ночники, радио, пульты ДУ и т.п.

- Литиевые батарейки. Появились сравнительно недавно, находятся выше по ценовой категории. С развитием всевозможных гаджетов и портативных устройств начал расти спрос на элементы питания, выдерживающие интенсивное потребление тока в длительный промежуток времени. Литиевые батарейки отвечают всем требованиям потребителя: долгий срок хранения и службы, устойчивость к температурам (высоким и низким), легкие по весу, не протекают. Следует отметить, литиевые батарейки обладают постоянным напряжением и высокой энергоплотностью, которую не обеспечит ни один предшественник. Подходят для оборудования с высоким энергопотреблением: фонари, вспышки, фотоаппараты, портативные колонки. Маркируются надписью на корпусе «Lithium».

Довольно редко встречаются ртутные и серебряные элементы питания, хотя по своим свойствам они схожи и мало чем уступают литиевым.
Недостатками ртутных элементов питания считается небезопасность использования при повреждении целостности конструкции, сложности с утилизацией.

Типоразмеры батареек

Батарейки отличаются не только размерами, но формой, одни распространены и широко известны (АА, ААА), другие приходится долго искать по магазинам. Несмотря на изобилие форм, все батарейки имеют классификацию согласно стандартам. Привычные на слух названия размеров АА, ААА, С, D принадлежат американскому стандарту.
Существуют и другие системы классификаций элементов питания: международные, национальные. В России размеры батареек регламентированы согласно ГОСТу, но данный вид маркировки не на слуху и мало кто из молодежи им пользуется.

АА (пальчиковые или R6/LR6) – цилиндрические тонкие батарейки, используются в пультах ДУ, часах, игрушках, фонарях и другой мелкой технике. Обозначение R6 говорит о размерности батарейки, а приставка L вносит ясность, что элемент щелочной.

ААА (мизинчиковые или R03/LR03) – цилиндрические батарейки, тоньше элементов АА, но могут применяться в тех же приборах.

С (R14/LR14) и D (R20/LR20) – похожие по форме и размеру элементы, по сравнению с АА и ААА очень громоздкие и тяжелые. Сегодня производители редко прибегают к установке данных элементов питания, так как размеры гаджетов становятся все меньше и компактнее, батарейки соответственно тоже.

Крона (6F22 / 6LR61) – данный элемент питания отличается от предыдущих размерами, формой и самым высоким напряжением 9V. Контакты батарейки находятся с одной стороны. Применяется в современных приборах крайне редко.

К отдельной категории следует отнести миниатюрные элементы питания, выполненные в виде «таблетки». Они имеют собственную обширную маркировку и классификацию, отличаются по диаметру, высоте, емкости, химическому составу.

Важные особенности

- Саморазряд. Это потеря емкости батареи за период хранения, поэтому у каждого элемента питания есть срок годности. За время хранения (без использования) батарейки емкость может сократиться до 30%, так же многое зависит от температуры хранения. Происходит это из-за медленного протекания химических процессов внутри батарейки, т.е. процесс протекает все время, просто в рабочем режиме химические реакции проходят быстрее, а в состояние покоя медленнее. Когда покупаете батарейки, обязательно смотрите на дату производства, чем она свежее, тем больше емкость соответствует заявленной.

- Напряжение. В зависимости от вида и типа батарейки варьируется напряжение, которое она обеспечивает. Стандартное напряжение бюджетных элементов питания 1,5V, литиевые батарейки обеспечивают напряжение в 3V. Самым мощным элементом питания следует считать Крону, напряжение составляет 9V.

- Емкость. Показатель, определяющий количество «электричества» с батарейке, срок службы элемента питания напрямую зависит от емкости. Как рассчитать время выработки батарейки?

Для расчета важно знать два параметра: заряд и потребляемый ток. Допустим заряд батарейки 3 Ач и установлена она в устройство с потреблением тока 250 мАч (0,25Ач), рассчитываем сколько часов проработает батарейка: 3 Ач / 0,25 Ач = 12 часов.
Фактический срок службы может не совпадать с рассчетным по ряду причин:
Температура внешней среды
Саморазряд
Режимы использования
Ток отсечки

Подводим итоги

Многие производители указывают на упаковке для каких устройств подходит элемент питания. Но что делать, если область применения не указана? Подбираем батарейку в зависимости от целей использования:
- Солевые элементы питания нет смысла устанавливать в приборы, выдающие высокую мощность: профессиональные фонари, вспышки фотоаппаратов. В приборах со средними нагрузками солевые элементы питания тоже прослужат недолго. Все дело в маленькой емкости, всего 600-700 мАч.
- Щелочные батарейки так же не подойдут для мощных осветительных приборов, но долго прослужат во всех остальных гаджетах, начиная от музыкальной колонки и заканчивая детским паровозиком.
- Литиевые элементы питания подойдут абсолютно для любого устройства, но не всегда имеет смысл покупать дорогостоящий элемент. Оптимальный выбор для приборов частого использования.

Важно: просто выбросить отработанную батарейку в мусорное ведро не правильно!
На упаковке или корпусе всегда присутствует обозначение -не выбрасывать вместе с бытовым мусором. Если в вашем городе есть пункт приема, то не поленитесь сделать мир чуточку чище.

Определение внутреннего омического сопротивления (постоянному току) у батарейки или аккумулятора

Существует множество методик и практических способов, чтобы определить внутреннее сопротивление источников питания, на постоянном или на переменном токе. В данной статье рассмотрены несложные приёмы измерений и расчётов, когда из всей аппаратуры в наличии имеется только простейший китайский тестер.

По описанным в руководствах методикам, производятся измерения и вычисления, результаты которых записываются с точностью до второго знака после запятой. Искомый параметр зависит от типа и величины нагрузки, текущей температуры и состава электролита, степени разряда батарейки и заряженности аккумулятора, и от множества других факторов. Поэтому, всегда будет присутствовать определённая, большая или маленькая, ошибка измерений.

Формула для упрощённого расчёта внутреннего электрического сопротивления:

Rвн = (R * (Е – U)) / U

Е – напряжение без нагрузки. ЭДС покоя – примерно равняется напряжению Е (при высоком входном сопротивлении присоединённого вольтметра), когда химический источник электропитания находился без нагрузки достаточно длительное время (более 2-3 часов).

U – кратковременно (не более 10 секунд), под нагрузкой (2-12 Ом),
с номинальной мощностью рассеяния - не менее 2 Вт. Лампочка для этого не годится , т.к. при нагревании спирали накала, её электросопротивление значительно меняется, существенно увеличивается. Для этих целей хорошо подходит толстая нихромовая ( – в несколько десятков раз меньше, чем у стали, меди и вольфрама) проволока от старой открытой электроплиты, откалиброванная отдельными отрезками по нужным номиналам R и закреплённая на негорючем диэлектрическом основании.

Формула для более точных измерений с двумя различными резисторами (обеспечивающими приблизительно, 20-30 и 70 процентов от допустимого, например, 3 и 9 Ом), то есть, только под нагрузкой:

Rвн = (R1 * R2 *(U2 – U1)) / (U1*R2 – U2*R1)

При измерениях электрического тока (на верхнем, амперном пределе), с использованием обычных китайских мультиметров – возможна существенная систематическая ошибка из-за внутреннего сопротивления самого прибора. Поэтому, стандартные формулы со значением тока в уравнении – обеспечат максимально точный результат, только когда применяются с промышленной, специальной аппаратурой, при строгом соблюдении правил и методик лабораторных измерений по ГОСТ (заданные интервалы времени, порядок и последовательность стендовых испытаний). По результатам измерений с двумя резисторами, вычисляется дельта (разница) напряжений и токов:

Rвн = dU/dI

На практике, применяют и упрощённый способ с одним резистором, где дельта считается от напряжения без нагрузки (как в первом варианте), а ток вычисляется по закону Ома. Как первая формула:

Rвн = (Е – U) / (U/R) =

Или вариант с реальным измерением тока: (Е – U) / I

Так же, зная ток при двух различных нагрузках, математически рассчитывается ток короткого замыкания (теоретически возможный) – по формуле из задачи с уравнениями для школьного курса физики старших классов. Данная формула не учитывает всех химических процессов в элементах электропитания, на предельных нагрузках, и конструктивных особенностей. Поэтому, вычисленное значение будет отличаться от фактически возможного:

Iкз = (I1*I2*(R2 – R1)) / (I2*R2 – I1R1) при R1 < R2

При непосредственном измерении Iкз ("коротыша") тестером, тоже, получатся заниженные показатели – из-за внутреннего сопротивления самого прибора.

// Быстрый и объективный способ проверки работоспособности – стрелочным тестером, имеющим автоматическую защиту от перегрузки, тестируется аккумулятор или обычная батарейка на "ток короткого замыкания", включая на 2-3 секунды. Должно быть - не меньше 2 ампер. Норма – если будет больше 3 А. Метод суровый, но объективный. При таком тестировании – сразу видно "переходную характеристику" во время разряда (по стрелочному индикатору тестера), насколько хорошо аккумулятор держит большую нагрузку. Цифровые показатели – максимальный ток (для вычислений, в качестве Iкз - это не годится, т.к общее сопротивление цепи - ненулевое) и скорость спада. Чтобы не испортить, какой-нибудь, особо ценный элемент питания, в цепь последовательно подключается достаточно мощное нагрузочное сопротивление, до нескольких сотен миллиом.

Если электросопротивление самодельной низкоомной нагрузки измеряется цифровым тестером, на малом пределе (200), то нужно учитывать внутреннее сопротивление самого мультиметра, проводов и контактов. Цифры на табло, при замкнутых накоротко щупах прибора, могут иметь значения, например – 00.3 или 004 Ом, то есть – 300 или 400 миллиом, соответственно, которые нужно будет вычитать. Это уменьшит ошибку измерений, но в конечном результате - останется ещё внутренняя погрешность тестера (указывается в тех.паспорте устройства). Поэтому, низкоомные резисторы – лучше мерить по схеме резистивного делителя, на основе точного измерения падения напряжения (в приборе наивысшая точность – именно для DCV) на участке последовательной цепи с эталонным прецизионным резистором (образцовое высокоточное постоянное электросопротивление с точностью 0.05-1%, имеющее на корпусе серую полоску цветной маркировки). Из пропорции Rx/Rэталон=Ux/Uэталон считается искомое электрическое сопротивление Rx.

// Узнать внутреннее сопротивление любого мультометра, включённого в режиме омметра, можно с помощью низкоомного прецизионного резистора. Померенное значение R будет отличаться от номинала на искомую величину.

Примерные величины внутреннего электро-сопротивления (току) для исправных-свежих источников питания повышенной ёмкости, при нормальной температуре:
- литиевый элемент (типоразмер АА) – < 200 мОм (миллиом).
- щелочная батарейка (размер АА) – до 200 мОм.
- никель-металл-гидридные аккумуляторы (АА, NiMH) – до 150 мОм.
- заряженный свинцовый акк. – первые десятки мОм.
- Li-ion, Li-po аккумулятор – от единиц до первых десятков миллиом.
- LiFePO4 литий-железо-фосфатный акк. – единицы миллиом.
- Li4Ti5O12 литий-титанат. акк. – до 1 мОм

Каждый человек использует электронные устройства, у которых имеется автономный источник питания. В большинстве случаев это одноразовые элементы питания, называемые батарейками.

Содрежание

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.

Маркировки батареек

Согласно стандарту IEC (Международная электротехническая комиссия), маркировку гальванических источников тока делают исходя из состава электролита и активного металла, применяющихся в их конструкции.

По этой классификации существует 5 самых распространенных типов круглых (цилиндрических) батареек: солевые, щелочные, литиевые, серебряные и воздушно-цинковые. Буква R в их обозначении означает круглую форму (от английского round).

Солевые батарейки (R). Имеют катод из цинка, анод из диоксида марганца и электролит из хлоридов аммония и цинка. Они обеспечивают напряжение 1,5 вольта, имеют небольшую емкость, высокий саморазряд и низкий срок хранения (до 2-х лет). При низких температурах они неработоспособны.

Название	Маркировка и Тип	Диаметр, мм	Высота, мм	Емкость, мАч*
A	Солевая (R23) Щелочная (LR23)	17	50	н/д
AA	Солевая (R6) Щелочная (LR6) Литиевая (FR6)	14,5	50,5	1100-3500
AAA	Солевая (R03) Щелочная (LR03) Литиевая (FR03)	10,5	44,5	540-1300
AAAA	Щелочная (LR8D425)	8,3	42,5	625
B	Щелочная (LR12)	21,5	60	8350
C	Солевая (R14) Щелочная (LR14)	26,2	50	3800-8000
D	Солевая (R20) Щелочная (LR20)	34,2	61,5	8000-19500
F	Солевая (R20) Щелочная (LR20)	33	91	н/д
N	Солевая (R1) Щелочная (LR1)	12	30,2	1000
1/2AA	Солевая (R14250)	14,5	25	250
R10	Солевая (R10)	21,5	37,3	1800

* Технологии развиваются очень быстро из-за этого не сегодняшний день емкость может быть выше, чем указана в таблице (2018 год)

Батарейки таблетки

Это дисковые источники тока круглой формы, так же их называют монетки или кнопуи. Существует много разновидностей батареек такого типа, основными из которых являются:

1. Литиевые элементы CR с типоразмерами от 927 и до 3032 (где первые одна или две цифры – диаметр в миллиметрах, а последние две цифры – толщина, в десятых, долях миллиметра) на 3 вольта.
2. Щелочные специальные дисковые элементы LR (типоразмеры 43, 44, 54) на полтора вольта для часов и миниатюрных устройств.
3. Дисковые батарейки SR типоразмерами от 41 до 932 с оксидом серебра для часов на 1,55 вольта.
4. Воздушно-цинковые PR элементы типоразмеров 5, 10, 13, 312, 630 и 675 на 1,2 вольта.

Виды популярных батареек

Большую популярность, благодаря высокой емкости и удобству, применения завоевали цилиндрические батарейки. Рассмотрим самые популярные из них, имеющиеся в продаже.

AA. Это один из самых распространенных видов цилиндрических батареек на полтора вольта размером 14,5х50,5 мм. Они обозначаются по стандарту IEC как (щелочные), R6 (угольно-цинковые), FR6 (литиевые). В обиходе называются .

Тип B. Выпускаются солевые R12 и щелочные LR12 цилиндрические элементы этого типа размером 21,5х60 мм на 1,5 v. Обычно применяются в фонариках.

Тип F. Эти полторавольтовые источники питания обозначаются L25 и LR25. Они имеют емкость от 10,5 (солевые) до 26 (щелочные) А/ч. Имеют размер 33х91 мм.

Тип N. Батарейки R1 и имеют емкость 400-1000 мАч, вольтаж – 1,5 вольта, размер 12х30,2 мм.

1/2AA. Обозначаются CR14250 для литий-диоксидмарганцевых (Li‑MnO2) на 3 вольта и ER14250 для литий-тионилхлоридных (Li‑SOCl2) батареек на 3,6 вольта. Имеют размеры 14х25 мм.

R10. Это элементы питания на полтора вольта, которые выпускались в СССР под маркировкой 332. Имеют размер 21х37 мм. В настоящее время они выпускаются очень ограниченно.

Существуют батареи с маркировкой 2R10 размерами 21,8х74,6 мм на 3 вольта, называемые Duplex из-за того, что они внутри содержат два последовательно соединенных элемента R10 по 1,5 вольта.

A23. Это щелочная батарея (по классификации IEC - 8LR932) на 12 v размером 10,3х28,5 мм. Обычно состоит из 8 элементов LR932, соединенных последовательно. Применяется для изделий, управляющихся по радио.

A23 и A27

A27. Это щелочная батарея (по классификации IEC - 8LR732) на 12 v размером 8х28,2 мм. Обычно состоит из 8 элементов LR632, соединенных последовательно. Применяется для изделий, управляющихся по радио, электрозажигалках и электронных сигаретах.

Широкое распространение в различных устройствах также имеют плоские батареи на 4,5 и 9 вольт.

3336. По стандартам IEC обозначаются 3LR12 (щелочные), 3R12 (солевые) В обиходе имеют название «квадратные». Они выпускаются с 1901 года для фонариков. Имеют напряжение 4,5 вольта, емкость от 1200 до 6100 мАч, размер 67х62х22 мм. Конструктивно представляют собой 3 последовательно соединенных элемента R12, объединенных в одном корпусе.

Большое обилие источников питания, имеющихся в продаже, позволяет с легкостью подобрать необходимую батарейку для каждого конкретного случая. При этом лучше ориентироваться на известные бренды, которые выпускают продукцию хорошего качества, стоящую потраченных денег.

Если Вы обнаружили, что какой-то батарейки не хватает, то напишите пожалуйста ее маркировку в комментариях и мы ее обязвтельно добавим.

Батарейка - в повседневной жизни мы так называем устройство способное обеспечить электричеством различные приборы, устройства. Батарейка может иметь различные химические составы, состоять из одного гальванического элемента или нескольких (для увеличения емкости, напряжения).

Суть элемента питания – преобразование накопленной химической энергии в электричество.

Ниже расскажем о основных составляющих батарейки, способах классификации батареек и непосредственно предоставим таблицу соответствий для этих элементов питания.

Конструктивно все современные батарейки состоят из следующих элементов:

1. Катода
2. Анода
3. Электролита

Исходя из картинки мы видим, что у батарейки имеется катод (положительный электрод) и анод (отрицательный электрод).
Электроды помещаются в электролит (может состоять из жидких хим. элементов и из сухих).

2) Классификации элементов питания

Суть классификации батареек – группировка элементов питания по их свойствам.

Можно выделить следующие определяющие свойства элементов питания:

1. Форм-фактор батарейки
2. Химический состав (тип электролита)
3. Типы химической реакции

1. Данный способ классификации к нам пришел из USA (ANSI).

В этом методе учитывались только физические размеры элемента без его состава.

Вот пример обозначений:

2. Группировку по второму свойству имеет место в международном обозначении (Международная Электротехническая Комиссия).

Этот метод на текущий момент является наиболее популярным, т.к. учитывает больше свойств элемента в своих обозначениях.

Вот пример обозначений:

• LR23
• LR12

Расшифровываются данные обозначения согласно установленным правилам.

Разберем обозначение на примере элемента LR23 :

2.A. Первая буква – указывает на химический состав элемента питания. В нашем случае это щелочный состав электролита.

* Возможны обозначения, где нет первой буквы. Это означает, что элемент питания имеет солевой химический состав электролита.

** Случается, что перед первой буквой имеет место быть числовое значение, оно указывает количество параллельных соединений в данном элементе питания.

2.B. Вторая буква указывает на форму элемента. В нашем примере элемент имеет цилиндрическую форму.

2.C. Последнее значение – число, которое указывает на габариты элементы питания в соответствии с предопределенной таблицей.

В нашем примере элемент питания имеет габариты 17×50 мм .

3. Можно выделить 2 типа химических реакций:

3) Таблица соответствий гальванических элементов

Цилиндрические элементы

Вид	Обозначение					Типовая емкость мАч	Размеры: диаметр x длина мм	Примечание
	Основное	МЭК	ANSI/NEDA	ГОСТ,ТУ	Другие
Солевая	A	R23					17 x 50
Щелочная		LR23
Солевая	AA	R6	15D	316	Пальчиковая MN1500 MX1500	1100	14,5 x 50,5	Элементы такого размера производятся с 1907 года и являются наиболее распространённым типом элементов питания.
Щелочная		LR6	15A	А316		2700-3000
(Li-FeS)		FR6	15LF			3000-3500
(Ni-MH)		HR6	1.2H2			1700-2900
(NiCd)		KR157/51	10015			600-1000
(Ni-Zn)		ZR6				1800-2000
Солевая	AAA	R03	24D	286	Мизинчиковая MN2400 MX2400	540	10,5 x 44,5	Производятся с 1911 года.
Щелочная		LR03	24A	A286		1000-1100
(Li-FeS)		FR03	24LF			1100-1300
Ni-MH						800-1000
(Ni-Zn)		ZR03				650-750
Щелочная	AAAA	LR8D425	25A		MX2500	625	8,3 x 42,5	Щелочные 9-вольтовые батареи обычно состоят из 6 элементов AAAA. Отдельные элементы изредка применяются в малогабаритных электроприборах.
Щелочная	B	LR12		А336		8350	21,5 x 60	Из трех таких элементов состоит Батарея 3336. По отдельности практически не используются.
Солевая	C	R14	14D	343	Baby MN1400 MX1400	3800	26,2 x 50
Щелочная		LR14	14A	А343		8000
(NiMH)						4500-6000
Солевая	D	R20	13D	373	U2 (В Британии до 1970-х) MN1300 MX1300 1-КС-У-3 (СССР до начала 1960-х)	8000	34,2 x 61,5	Производятся с 1898 года. Этот элемент питания разрабатывался специально для электрических фонарей. Часто используется в энергонагруженных электроприборах, таких, как переносные магнитофоны.
Щелочная		LR20	13A	А373		19500
(NiMH)						9000-11500
Солевая	F	R25					33 x 91
Щелочная		LR25
Щелочная	N	LR1	910A	293	MN9100	1000	12 x 30,2	Обычно используются в лазерных указках, беспроводных дверных звонках и микрофонах.
Солевая	1/2AA	R14250		312		250	14,5 x 25
Солевая				314		500	14,5 x 38
Солевая	R10	R10		332		1800	21,5 x 37,3	В СССР использовалась в измерительных приборах и некоторых детских игрушках.

Элементы номинальным напряжением 3 В

Обозначения		Емкость, мАч	Диаметр, мм	Длина, мм	Комментарий
Основное	Другие
32600		3000-6000	34	61	По размеру похож на элемент D
26650		2300-5000	26	65	(2300 LiFePo4)
25500		2500-5000	25	50	По размеру похож на элемент C
18650	168A	2200-3400	18	65	Из этих элементов собраны аккумуляторные батареи Tesla Roadster)
10440		~250	10	44	По размеру похож на элемент AAA
14500		~700	14	50	По размеру похож на элемент AA
16340	Tenergy 30200, R123, RCR123A	750-1200	17	34.5	Существует неперезаряжаемый литиевый элемент аналогичных размеров (CR 123) с напряжением 3 В и ёмкостью 1500 мАч.
15270	CR2 (CR17355, 5046LC)	750-850	15,1	26.7	Элемент существует в 2-х исполнениях: неперезаряжаемый литиевый элемент с напряжением 3 В и ёмкостью 750 мАч, перезаряжаемый элемент с напряжением 3 В с ёмкостью 280-850 мАч
18500		1400	18	50
17670		1800	17	67	По длине - как два элемента R123.
17500		1100	17	50	По размеру похож на элемент A, в 1,5 раза длиннее R123.
14250		~250	14	25	По размеру похож на половину элемента AA.
10280		~180	10	28
10180		90	10	18

Таблица источников питания состоящие из нескольких или более соединённых последовательно аккумуляторов или элементов питания.

Обозначение			Типовая емкость мАч	Номинальное напряжение В	Форма	Контакты	Размеры, мм	Примечание
МЭК	ANSI/NEDA	Другие
3R12 (угольно-цинковая) 3LR12 (Щелочная)	MN1203 (угольно-цинковая)	Pocketable Battery; 1203; BD 4,5; КБС (КБС-Л-0,5, КБС-Х-0,7); 3,7-ФМЦ-0,50, 4Д-ФМЦ-0,7; 3336Л, 3336Х; «Рубин», «Планета» и др.	6100 (Щелочная) 1200 (угольно-цинковая)	4.5	Плоская квадратная с закруглёнными боками	+ короткий вывод − длинный вывод	65×61×21	Внутри - 3 элемента типа B
6LR61 (Щелочная) 6F22 (угольно-цинковая) 6KR61 (NiCd)	1604A (Щелочная) 1604D (угольно-цинковая) 1604LC (Литиевая) 7.2H5 (NiMH) 11604 (NiCd)	PP3 9 вольт «Крона» (угольно-марганцевая) «Крона ВЦ» (воздушно-цинковая) «Корунд» (щелочная) MN1604	565 (Щелочная) 400 (угольно-цинковая) 1200 (Литиевая) 175 (NiMH) 120 (NiCd) 500 (Литий полимер, перезаряж.)	9 7.2 (NiMH и NiCd) 8.4 (некоторые NiMH и NiCd)	Параллелепипед	+ штекер − гнездо	48.5×26.5×17.5	Щелочные батареи обычно состоят из шести элементов AAAA, а солевые - чаще всего из нестандартных галетных элементов.
3LR50 (Щелочная)	1181A (Щелочная)	A23 3LR50 MN21K23A LRV08 (LRV8)	40 (Щелочная)	12	Цилиндр (Или блок таблеток)	+ конец с выступом − плоский конец	⌀10×29	Используется в миниатюрных радиочастотных устройствах, таких как брелок автосигнализации, бесконтактный ключ и т. д.
2R10		Duplex		3	Цилиндр	+ конец с выступом − плоский конец	⌀ 21.8×74.6 мм	Внутри содержат два элемента R10, отсюда и название ‘Duplex’
2CR5	5032LC	EL2CR5, DL245, RL2CR5	1500	6	два цилиндра	Оба контакта на одном конце	34 x 45 x 17	Состоит из двух литиевых или литий-ионных элементов
4LR61 (Щелочная)	1412A (Щелочная)	7K67, J	625 (Щелочная)	6	Параллелепипед с обрезанным углом	Плоские контакты − верхняя сторона + обрезанный угол	48.5 × 35.6 × 9.18	Обычно используются в устройствах, которые должны быть плоскими или чтобы было невозможным подключить батарею, перепутав полярность, например в глюкометрах или измерителях давления. Удобны пожилым людям благодаря большому размеру.
4R25Y (Щелочная) 4R25 (угольно-цинковая)	908A (Щелочная) 908D (угольно-цинковая)	Lantern 6 Volt Spring Top MN908	26000 (Щелочная) 10500 (угольно-цинковая)	6	Параллелепипед	Пружины + с краю − в центре	115 × 68.2 × 68.2	Пружины обычно делают так, чтобы можно было присоединить к ним контакты, предназначенные для батарей с гайками.
4R25Y (Щелочная) 4R25 (угольно-цинковая)	915A (Щелочная) 908 (угольно-цинковая)	Lantern 6 Volt Screw Top	26000 (Щелочная) 10500 (угольно-цинковая)	6	Параллелепипед	Резьбовые контакты + с краю − в центре	115 × 68.2 × 68.2	Используются, когда требуется более надёжное соединение.
4LR25-24 (Щелочная) 4R25-2 (carbon-zinc) 8R25 (carbon-zinc)	918A (Щелочная) 918D (carbon-zinc)	918 R25-2 Big Lantern Double Lantern MN918	52000 (Щелочная) 22000 (carbon-zinc)	6	Параллелепипед	Резьбовые контакты на верхней крышке	127 × 136.5 × 73	По размеру - как две батареи предыдущего типа
6F100	1603	Panasonic PP9, Eveready 276, Exell Battery 276 и др.	5000 (щелочная)	9	Параллелепипед		51 × 64,5 × 80	Применялась в транзисторных приемниках
15F20	215	412, B122, BA 261/U, BLR-122, M122, PX72, U15, UG015, V72PX, VS084 и др.	140	22,5	Параллелепипед	Круглые контакты на торцевых крышках	26,2 × 16 × 51	Применялась в измерительных приборах, маломощныхRegency TR-1)

Батарейки признаны необходимым атрибутом быта. Источники питания присутствуют в каждом доме, заставляя работать электротехнику: калькулятор, часы, фонарик, пульт, медицинские и косметические приборы, детские игрушки и так далее. Для их длительной и исправной эксплуатации важно соблюдать рекомендации по выбору батареек, использованию и утилизации.

Что такое батарейка: устройство

Первый источник постоянного тока представлен в 1800 году Алессандро Вольтом. Гальванический элемент, или батарейка, состоял из кружочков, выполненных из 2 разных металлов (электродов), и проложенных между ними тканевых кусочков, смоченных в солевом растворе-электролите.

Это строение батарейки называется «Вольтов столб», а единица напряжения соответственно Вольт. В состав элемента питания входят медь и цинк, раствором выступает серная кислота.

Однако есть значительный минус данной конструкции. При растворении цинковой пластины на медной формировались пузырьки водорода, создавая барьер между ее границей и раствором. Это явление поляризации отрицательно влияло на функционирование батареи.

Для его устранения использовали элемент, изобретенный Лекланше. В емкость с нашатырным раствором помещали графитовый и цинковый стержни. Первый за счет слоя двуокиси марганца поглощал водород. При этом работа угольно-цинковой батареи улучшилась.

Современные гальванические элементы имеют описанную конструкцию, на полках магазинов представлен широкий спектр их разновидностей. Однако отличаются они только тем, из чего сделаны их составляющие, что влияет на производительность, срок службы устройства.

Схема, как работает конструкция, у разных видов батарей идентична и основана на формировании электроэнергии в ходе химических реакций. Она представлена на картинке.

Источником электронов выступает анод. В результате воздействия электролита и окислительной реакции элементарные частицы перемещаются по проводнику по направлению к катоду, выполняя работу (зажигают лампочку, вращают электродвигатель). Достигнув его, электроны участвуют в обратной восстановительной реакции. Электролит выступает средой для переноса ионов. Круг является замкнутым.

Все реакции в гальваническом элементе необратимы, что позволяет его отличить от аккумуляторов. Поэтому батарейку не заряжают, электроды со временем разрушаются, и она «садится».

Первым коммерческим производителем гальванических элементов стала компания Эвереди (Eveready) в США, далее на рынок вышла фирма Дюрасел (Duracell).

Со времени возникновения батарейки пережили много усовершенствований, что отразилось на их производительности и сроке службы.

Виды

Классификацию элементов питания производят, в зависимости от материала, из которого делают составляющие: анод, катод, электролит. Присутствует разница в размерах, форме, выдаваемом напряжении батареек.

Самыми популярными считаются солевые и щелочные (алкалиновые) источники питания. Остальные виды менее распространены по причине высокой цены, токсичности, специфики применения.

Солевые

Характеристики батареек включают низкую отдачу тока, небольшой срок эксплуатации и годности. Электроды внутри источника питания сделаны из оксида марганца, цинка, соединены солевым мостом, что определяет идентичность конструкции с начальными образцами компании Дюрасел.

Однако усовершенствованные марганцево-цинковые батарейки пользуются спросом по причине невысокой цены. Сколько стоит упаковка, зависит от количества элементов питания в ней, средняя цена составляет 100 рублей за 4 штуки. Срок хранения устройства - 2 года, к его окончанию характерно снижение емкости до 30-40%. При низкой температуре батарейки часто перестают работать.

На рынке представлены изделия фирм Сони (Sony), Тошиба (Toshiba), Дюрасел (Duracell) и так далее.

Их целесообразно использовать для устройств с низким потреблением: часов, пультов, весов.

К недостаткам относится риск, что батарейка потечет, если ее надолго оставить в неиспользуемом приборе. Это связано с ростом активной массы катода, повышением давления на электролитный раствор. Такие процессы, наряду с разложением диоксида марганца и коррозией цинка, увеличивают объем и давление в батарейке.

Щелочные (алкалайновые, алкалиновые)

Универсальные изделия представлены на рынке фирмами Duracell, FinePower, Energizer, Трофи и другими.

Название обусловлено составляющим электролитом - гидроксидом калия. Электродами выступают цинк и двуокись марганца. Строение алкалинового изделия изображено на рисунке.

В сравнении с солевыми батарейками, щелочным характерна более длительный срок хранения (5 лет) и большая емкость, мощность.

К достоинствам изделия относятся работоспособность при воздействии низких температур, сниженная скорость саморазряда. Из-за улучшенной герметичности отмечается невысокий риск протекания батарейки.

Целесообразно применять щелочные изделия в приборах с умеренной нагрузкой: радио, ночниках, игрушках и так далее.

К недостатку батареек этого вида относятся постепенное уменьшение выходного напряжения. Цена таких изделий выше, чем у солевых.

Литиевые

Конструкция батарейки содержит катод из лития, отделенный от анода с помощью сепаратора и диафрагмы, смоченной электролитом.

Изделия выдерживают интенсивное потребление тока на протяжении длительного времени. Мощные батарейки обладают отличными характеристиками: постоянным напряжением, высокой энергоплотностью, продолжительным сроком годности (до 12 лет) и эксплуатации, устойчивостью к температурному воздействию. Литиевые изделия легкие по весу, не протекают, их можно заряжать.

Целесообразно применение таких батареек для приборов с повышенным энергопотреблением: фотоаппаратов, фонарей, портативных колонок.

Литиевые изделия признаны самыми лучшими, но стоят значительно дороже предыдущих видов источников питания.

Ртутные

Внутри батарейки находится анод из цинка и катод из оксида ртути, отделенные с помощью сепаратора и диафрагмы, смоченной щелочным раствором гидроксида калия.

Источник питания способен функционировать как аккумулятор, но при циклической деятельности его емкость уменьшается. Это происходит по причине стекания ртути и формирования капель внутри изделия.

К плюсам батарейки относят стабильность напряжения, высокие энергоплотность и емкость, устойчивость к перепаду температур, продолжительный срок годности (10 лет).

Однако изделие имеет ряд существенных недостатков: дорогую цену, небезопасность при использовании (риск вдыхания паров ртути при разгерметизации), сложности с утилизацией. По этим причинам батарейки такого вида не пользуются популярностью.

Серебряные

В источнике питания анодом выступает цинк, катодом - оксид серебра, электролитом - гидроксид калия или натрия.

Батарейки обладают хорошими характеристиками и длительным периодом хранения и эксплуатации. Отмечают высокие показатели энергоплотности и емкости (на 30-50% выше, чем у литиевых), стабильность напряжения, температурную устойчивость.

К недостаткам источника питания относят дорогую цену.

Воздушно-цинковые

Батарейки такого вида выпускают компании Power one, Rayovac, Duracell и другие.

Анодом в источнике питания выступает цинк, электролитом - раствор гидроксида калия или хлорида цинка, катодом - газовый электрод.

Для батарейки характерна высокая энергоемкость. Однако недостатком считается короткий период службы по причине высыхания электролитного раствора.

Целесообразно применение батареек для слуховых аппаратов. Для запуска химической реакции перед тем, как вставить гальванический элемент, важно удалить защитную пленку с его поверхности и подождать минуту.

Типоразмеры

Классификация батареек основана на американских стандартах с учетом их размера, типа, модели. Источники питания обозначаются АА, ААА, C, D, РР3, 3336, А23 и так далее. Они схематично изображены на рисунке с указанием размеров.

Батарейки в обиходе называют, в зависимости от внешних особенностей: пальчиковыми (величиной с палец), мизинчиковыми, «дюймовочкой» (тип С), «бочкой» (D), таблетками (дисковые).

Следует учесть, что размеры изделий могут варьироваться на 1-2 миллиметра. Причиной выступает плотная пленка, защищающая элемент питания от повреждений, внешних воздействий.

Пальчиковые (АА, R6, LR6, LR06)

Такой тип батарейки считается наиболее распространенным, выглядит как цилиндр диаметром 13,5-14,5 миллиметров и длиной 50,5 миллиметров. В обиходе может называться 2А, 2АА.

Номинальное напряжение - 1,5V. Вес варьируется и составляет 14-30 грамм. Для усиления производительности используют аккумуляторы, например, литиево-ионный (Li-Ion) формата 14500. В данном случае вольтаж составляет 3,6 В, емкость 900 mAh.

Целесообразно использование гальванических пальчиковых элементов такого типа в мелкой технике: пультах дистанционного управления, игрушках, часах, фонарях и так далее.

Мизинчиковые (ААА, R03, R3, LR03, LR3)

Цилиндрические гальванические элементы. Толщина мизинчиковых батареек меньше, чем пальчиковых. В обиходе могут называться 3А.

Длина цилиндрического участка составляет 44,5 миллиметров, диаметр - 10,5 миллиметров, вес около 12 граммов, напряжение - 1,5 В. Емкость солевого изделия - 500 мАч, щелочного - 1250 мАч, аккумулятора - 300-1250 мАч.

Похожие технические параметры характерны источникам питания 24А, MN2400, UM 4, HP 16, Micro и так далее.

Применяются батарейки в электронике, потребляющей небольшой ток: пультах дистанционного управления, фотоаппаратах, радиоприемниках и так далее.

Элемент АААА (LR8, LR8D425, R8D425, LR61, E96, V4004, 25A)

Применяется редко в небольших приборах: световых указках, стилусах для цифровых планшетов, глюкометрах и так далее.

Напряжение составляет 1,5 В, длина батарейки мини - 42,5 миллиметров, диаметр - 8,3 миллиметра, емкость - 625 мАч. Весит гальванический элемент А4 всего 6,5 грамм.

С типа (R14, CR14, LR14, 343, UM2)

Источник питания отличается громоздкостью и тяжестью, по сравнению с предыдущими типоразмерами батареек.

Длина Р14 составляет 50 миллиметров, диаметр 26,2 миллиметров, масса - 37 граммов. Напряжение батарейки - 1,5 В, емкость солевого элемента - 1750 мАч, щелочного - 3000-8200 мАч.

Применяется редко по причине компактности и уменьшения размеров современных приборов. Батарейки С типа обслуживают энергоемкую электротехнику: портативные колонки и плееры, радиоприемники, ручные прожекторы.

D типа (R20, LR20, 373, UM1, Mono)

Толстая и длинная батарейка имеет высоту 61, 5 миллиметров, диаметр цилиндрической части - 34,2 миллиметра. Вес изделия типа Д составляет 66-141 грамм, напряжение - 1,5 В. Емкость солевого элемента - 4 тыс. мАч, щелочного - 5500-16000 мАч.

Такой формат батарейки целесообразно использовать в приборах, какие отличаются электронагруженностью: рациях, переносных магнитолах, вольтметрах, ручных фонарях и так далее.

Крона (6F22, 6LR61, 6LR61, 1604А, CR-9V, PP3, 522, MN1604, MX 1604)

Прямоугольный гальванический элемент отличается от других высоким напряжением, которое составляет 9В. Длина батарейки - 48,5 миллиметров, емкость щелочного изделия- 625 мАч. Контакты находятся с одной стороны, весит источник питания 53 грамма.

Квадратный гальванический элемент применяется для приборов, которым нужно большое потребление энергии: тестерах, пультах управления устройствами, игрушках, шокерах и так далее.

LR1 (N)

Гальванический элемент применяется для питания лазерных указок, диктофонов, беспроводных дверных звонков, микрофонов и так далее.

Отличается длительным сроком хранения (7 лет), устойчив к температурному воздействию.

Высота изделия 29, 7 миллиметров, диаметр - 11,5 миллиметров. Весит батарейка 25 грамм.

Таблетки

Круглый мини-элемент питания внешне напоминает таблетку. Они бывают разных размеров и форм: маленькие, побольше, плоские, выпуклые.

Их еще называют «сухой» элемент: в таких батарейках анодом выступает оксид серебра, катодом - цинк, электролитом - пастообразный солевой раствор.

Напряжение в источниках питания может варьироваться, исходя из их вида;

• 1,4 В - воздушно-цинковые (PR);
• 1,5 В - щелочные (LR);
• 1,55 В - серебряно-цинковые (SR);
• 3 В - литиевые (CR).

Преимущественно таблетки сделаны из лития с напряжением 3 Вольта (CR2016, CR2450). Гальванические элементы типоразмера CR2032 используют для питания энергозависимых компонентов (CMOS-памяти, часов, большинства материнских плат).

Обозначение таблеток у производителей существенно отличается. Ниже приведена таблица соответствия дисковых батареек для часов.

Исходя из данных можно легко определить аналоги у разных производителей. Например, таковыми для таблетки 377 или 377а выступают V377, D377, LR66, LR60SW, LR626, LR626SW, L626E. В таблице указаны диаметр и высота элемента.

Такие таблетки широко применяются для наручных часов. Однако их также используют для калькуляторов, слуховых аппаратов, датчиков и так далее.

Соответствие марганцево-цинковых часовых источников питания приведено в таблице.

Опираясь на данные, можно определить аналоги батарейкам AG1 (G1), AG10, AG6 и так далее.

По следующей таблице соответствия выявляются заменители источникам питания SR44, SR721W, SR521W и другим.

Маркировка

Все виды батареек классифицируются, согласно стандартам: общеизвестными являются американские. В России обозначения разработал ГОСТ, но в обиходе они используются редко.

В зависимости от материалов изготовления элементов питания, применяется маркировка:

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

По буквенным обозначениям можно определить к какому классу относится изделие. Например, батарейка CR123а является литиевой. На изделиях этого вида может также стоять обозначение «Lithium». На щелочных элементах указывается надпись « ALKALINE».

На фото представлены различные типоразмеры щелочных батареек и Крона.

Согласно утвержденной системе обозначений, на корпусе изделия должны присутствовать характеристики энергоемкости, состава, размера, вида, напряжения.

Информация на фото свидетельствует, что батарейка щелочная (LR), ее емкость составляет 15 Ач, размер (size) - АА(пальчиковая), напряжение - 1,5 Вольта.

Технические особенности

При выборе батареек важно учитывать их технические параметры.

К основным относятся:

• Напряжение - показатель варьируется, в зависимости от вида батареек. Для большинства элементов питания он составляет 1,5v, для литиевых характерен вольтаж 3 V. Повышенной мощностью обладают батарейки Крона с напряжением 9V. Также высокий показатель имеют аккумуляторы, например, 26650 с вольтажом 3,7 V и так далее.
• Саморазряд - определяет потерю емкости за время хранения. В зависимости от этого показателя, на батарейки устанавливают срок годности. Наименьший период характерен для солевых изделий (2 года), наибольший - для литиевых (до 12 лет). Щелочные хранятся до 5, ртутные - до 10 лет. Перепады температур провоцируют саморазряд.
• Емкость - параметр определяет, сколько электричества в батарейке. Срок службы изделия зависит от данной характеристики. Наименьшая емкость у популярных солевых и щелочных батареек (600 мАч). Самый высокий показатель отмечается у изделий типа D(15000-18000 мАч).

Параметры емкости и напряжения для различных типов батареек представлены в таблице.

Как отличить аккумуляторные батарейки от обычных

При покупке источников питания можно выбрать перезаряжаемый (аккумулятор) или обычный. Для этого лучше обратить внимание на внешний облик изделия:

• Надпись «do not recharge» значит, что перезаряжать устройство нельзя. В другом случае, указание «rechargeable» определяет возможность перезарядки.
• На аккумуляторных элементах питания стоит обозначение их вида (Ni-Cd - никель-кадмиевый, Ni-Mh - никель-металлогидридный, Li-Ion - литий-ионный).
• Цена обычных батареек дешевле, чем у имеющих возможность перезарядки.

Различить гальванические элементы можно по техническим характеристикам. Если померить мультиметром батарейку, значение напряжения 1,5 В свидетельствует, что это обычное изделие, параметр не выше 1,2 указывает на аккумулятор. Однако в настоящее время можно встретить перезаряжаемые элементы с повышенным показателем (1,6В).

Как правильно выбрать

Чтобы не ошибиться при выборе батарейки, рекомендуется ознакомиться с инструкцией к прибору.

В документе или на самом устройстве должен быть указан типоразмер подходящего источника питания.

При выборе батарейки следует учитывать особенности ее вида:

• Солевые изделия не подходят для питания мощных и среднемощных приборов (вспышек фотоаппаратов, профессиональных фонарей и так далее).
• Щелочные батареи подходят для устройств с небольшим и умеренным энергопотреблением. Однако для мощных осветительных приборов они не годятся.
• Литиевые элементы питания можно применять для любых устройств. Однако для мелкой техники нецелесообразно использовать этот вид, допустимо обойтись более дешевыми аналогами.

Часто возникает вопрос, как выбрать батарейку для телефона. Такие аккумуляторы обычно являются литий-ионными, поэтому лучше приобрести изделие с маркировкой Li-Ion или Li-полимер. Они не требуют полной разрядки устройства, как более устаревшие образцы.

После покупки рекомендуется подключить телефон к электропитанию минимум на 20 часов. Далее желательно разрядить устройство полностью и снова зарядить (повторить не менее 2 раз). Можно воспользоваться рекомендациями, как быстро посадить батарейку на телефоне: запустить несколько браузеров, игр, включить фонарь, камеру или воспользоваться специальным приложением для срочного разряда.

При эксплуатации батареек важно соблюдать меры предосторожности:

• не сжигать их;
• не разбирать;
• не перезаряжать изделия, которые для этого не предназначены и являются первичными элементами;
• беречь от детей - проглоченные источники питания в виде таблеток могут стать причиной летального внутреннего кровотечения.

Батарейки считаются потенциально опасными устройствами для окружающей среды, особенно, ртутные. Не рекомендуется выбрасывать отработанные изделия совместно с другим мусором, желательно сдавать их в специальные пункты приема