Солевые и щелочные батарейки: сравнительный анализ

1. Начнем с солевого электролита…

Этот же тип элементов питания может зваться «цинк-углеродным».

Но большая часть производителей не отмечает на упаковке своих изделий химических состав батареек.

Автономные и первичные источники тока задействуют во внутренних реакциях (в типовых химических схемах) следующие компоненты:

  • пассивный уголь;
  • хлорид аммония (электролит);
  • двуокись марганца;
  • металлический порошковый цинк (катод).

Особенность солевой батарейки заключена в уникальной способности: восстанавливать часть заряда во время хранения без использования.

Происходит выравнивание локальных неоднородностей композита электролита, что становится возможным благодаря разряду.

Таким образом, батарейка с солевым электролитом частично продлевает собственный срок службы без постороннего вмешательства и внешней дозарядки.

С другой стороны, малая цена солевых элементов питания предопределяет их популярность в массах.

И даже если аналогичные батареи не справятся с мощным устройством того же цифрового фотоаппарата или карманного фонаря, они без труда запитают настенные часы, радио, пульт управления, детскую игрушку и др.

Проблема солевых батареек заключается в их жидком электролите, который перемерзает от внешних минусовых температур, что делает невозможным эксплуатацию батареек на морозе.

2. Щелочной электролит

Этот же тип элементов питания может зваться «марганцевым». В общепринятой мировой практике щелочным батарейкам присваивается маркировка «Alkaline» (что с английского языка означает щелочь).

Щелочной электролит, входящий в состав батарейки гидроксид калия, производит энергию благодаря материалам катода и анода:

  • катод (-) — цинковый порошок и цинковый корпус;
  • анод (+) — диоксид марганца.

Порошковый цинк в данной схеме ускоряет течение химических реакций, повышая отдаваемый одноразовой батарейкой электрический ток.

Время хранения щелочных батареек увеличено (по сравнению с солевыми), а рабочие функции более стабильны, т.к. напряжение на полюсах при отдаче тока изменяется в меньшей степени.

Сфера эксплуатации алкалиновых батареек очень обширна. Такие источники тока способны обеспечить энергией устройство, потребляющее десятки и сотни миллиампер (при емкости 2-3 А*ч).

Время работы батареек на щелочной основе при этом весьма приемлемо.

С другой стороны, недостаток алкалиновых элементов питания предопределяется их высоким внутренним сопротивлением, что негативно отражается на работе в условиях больших нагрузок.

Фактически под нагрузкой часть энергии батарейки переходит в тепловую энергию (нагрев, расход лишней энергии, снижая КПД).

Отсюда вывод: оптимальная емкость щелочных батареек подбирается на основании предполагаемых нагрузок.

С малыми нагрузками данный элемент питания, однозначно, справляется лучше, дольше работая без перерывов.

Но если алкалиновые источники тока помещены в мощную схему разряда, то срок их действия существенно снижается. И если от солевой батарейки фототехника даже не запустится, то от щелочной сможет проработать минут 20-30.

Алкалиновый и ультра-алкалиновый класс батареек не содержит вредных элементов — кадмия и ртути.

В то же время эти элементы питания могут включать растворенные тяжелые вещества, металлы, токсичные для окружающей среды и человека.

А значит, утилизировать алкалиновые батарейки необходимо в специальном порядке, не бросая их в общий домашний мусор!