Как отличить аккумулятор от батарейки

Элементы номинальным напряжением 3—3,7 В

Элемент CR2 производства Varta, напряжением 3 В

Цилиндрические элементы

В эту группу входят цилиндрические литий-ионные аккумуляторы, выдающие напряжение 3,7 В и литий-железо-фосфатные аккумуляторы LiFePO₄, выдающие напряжение 3,2 В. По конструкции и размерам элементы такого типа похожи на гальванические элементы марганцево-цинковой системы.

Существует исключение в виде типоразмера CR2 (15270), у которых как литиевые элементы, так и литий-ионные аккумуляторы выдают напряжение 3,0 В, а также аккумуляторов CR123 (16340).

Миниатюрные элементы («монетки» или «таблетки»)

Основная статья: Миниатюрный элемент питания

Другие литиевые элементы

Из прочих литиевых элементов питания стоит отметить элемент CR-V3. Он представляет собой литиевый элемент или литий-ионный аккумулятор (обозначается RCR-V3), входящий в батарейный отсек, рассчитанный на два элемента AA. Этот элемент широко используется в цифровых фотоаппаратах. Элемент имеет следующие характеристики:

• типовая ёмкость: 2000 мАч (для аккумулятора — 1300 мАч);
• номинальное напряжение — 3 В (для аккумулятора — 3,7 В);
• размеры: 52,20×28,05×14.15 мм (как два элемента типа AA).

Обратная реакция

Все типы батареек и элементов имеют сходный тип химической реакции, происходящей для выработки электроэнергии.

Но в некоторых типах элементов или батарей химические вещества различны, и реакция может быть обратной. Таким образом, элементы могут быть перезаряжены – так же, как литий-ионные аккумуляторы в автомобилях или смартфонах.

Shutterstock

Раньше было гораздо дешевле производить неперезаряжаемые элементы, такие как щелочные элементы, поэтому они использовались очень широко.

Но теперь, когда люди осознали, насколько вредно для окружающей среды просто выбрасывать неперезаряжаемые элементы, а поскольку перезаряжаемые элементы становятся дешевле, мы, вероятно, будем использовать неперезаряжаемые элементы все меньше и меньше в будущем.

    Что это такое солевые батарейки

Солевая батарейка изготавливается из пассивного угля и двуокиси марганца, электролит из хлорида аммония и катод из цинка. В перерывах работы элементы питания могут восстанавливаться, т.е. выравнивать локальные неоднородности в композите электролита, вызванных разрядом. Такой процесс немного продлевает срок службы батарейки.

Алкалиновые (щёлочные) батарейки

    Алкалиновые (щелочные) батарейки что это такое

В отличие от солевых батарей у алкалиновой батарейки химический элемент электролита —  щелочной. Щёлочные батарейки (алкалин) имеют продолжительный срок хранения, а в процессе эксплуатации напряжение на электродах меняется гораздо меньше, чем у элементов с солевым раствором.

Литиевые батарейки – li ion

Литиевые батарейки что это такое

    Самые современные. В отличие от щелочных и солевых батареек, в состав катода входит литий (Li – наивысший отрицательный потенциал), в состав анода — различные материалы. Электролит — органический электролит. В связи с такими элементами литиевые батарейки получили большой срок хранения, большую плотность энергии и различную рабочую температуру.

Как проверить аккумуляторную батарейку?

Приобретая аккумуляторы, каждый хочет убедиться в их соответствии заявленным характеристикам. Поможет в этом специальный электроизмерительный прибор – мультиметр. Тестер определит рабочие батарейки в той куче, которая скопилась дома. На своей панели он имеет шкалу и табло, на экран которого выводится информация о степени заряда проверяемого элемента.

Желающим знать, как проверить аккумуляторную батарейку мультиметром, следует действовать в таком порядке:

1. Выбрать режим, который соответствует измерению величины постоянного напряжения.
2. Установить предел замера в 20 В.
3. Приложить щупы прибора к контактам аккумулятора и замерить напряжение.
4. Снять показания тестера.

Если полученные данные составляют 1,35 В и более, то нетрудно сделать вывод, что батарейка исправна и может эксплуатироваться практически в любом устройстве. Если цифра на дисплее варьируется в пределах от 1,2 до 1,35 В, то можно поставить гальванический элемент в какой-либо нетребовательный агрегат, например, часы. При более низком уровне заряда аккумулятор подлежит утилизации.

https://youtube.com/watch?v=XJmU6IP-IG8%250D

Лучшие варианты

Понятие лучшего элемента питания абстрактно: то, что хорошо для игрушек, может не подойти для серьёзного оборудования. Поэтому элементы питания, попавшие в обзор, просто выделяются каким-либо выдающимися характеристиками, ценой либо благосклонностью пользователей.

Robiton Ni-MH PR44 40mAh (40BVH)

Данный аккумулятор — это самый миниатюрный и дешёвый перезаряжаемый элемент питания в продаже. Всего 40 мА-ч, зато и размеры — не больше булавочной головки. Область применения весьма специфическая — слуховые аппараты. Люди с нарушениями слуха сталкиваются с необходимостью подзарядки очень редко, ведь энергопотребление этих устройств минимальное.

Perfeo AA 2700 мА/ч Ni-MH

Эти перезаряжаемые батарейки являются одними из самых дешёвых в пальчиковом типоразмере. Четыре полноценных элемента, да ещё и с пластиковым кейсом менее, чем за 500 рублей. Ёмкость каждого элемента 2700 мА-ч, что позволяет их использовать в различных приборах, характеризующихся высоким энергопотреблением.

Camelion R20, 1.2 В, 4500 мАч, NiCd BL2

Батареи китайского производства Camelion пользуются популярностью не только в России, но и на рынках Европы, Индонезии, Латинской Америки. Они занимают позицию посередине — между такими брендами, как Duracell или Panasonic, и совсем дешёвым «ноунеймом». Размер D и приличная ёмкость позволяют использовать эти батареи в мощной аппаратуре, а никель-кадмиевая технология адаптирована под высокий зарядный ток

GP Rechargeable 1000 Series AAA Ni-Mh 950 мА·ч

Батарейки и аккумуляторы GP стали в России самым продаваемым брендом, опередив более дорогие. Причина — умеренная цена, продуманная маркетинговая политика, а главное — правильное выстраивание отношений B2B. Обеспечивая выгодные условия торговым сетям, GP активно внедряет свои устройства на полки магазинов. Качество приведённых в обзоре аккумуляторов вполне сносное, а ёмкость в 1000 мА-ч является золотой серединой для большинства устройств.

Energizer Accu Recharge Power Plus 9V Крона Ni-Mh 175 мА·ч

Типоразмер PP3 от известной американской компании Энерджайзер. Производство, естественно, Китай. Качество на высоте, а низкая по сравнению с пальчиковыми ёмкость обусловлена выходом тока в 9 вольт. Хороший вариант для замены обычной батарейки соответствующих устройствах, несмотря на цену.

ROBITON 18650-3400 Protected, 3,7 V Li-Ion 3400 мА·ч

Помимо доступных решений в никель-металлгидридном исполнении, компания Robiton выпускает недорогие литий-ионные аккумуляторы в классическом формате АА — в данном случае маркировка 18650. Аккумулятор характеризуется большой ёмкостью, а главное, оснащён электронным блоком, предохраняющим от перезаряда и выхода из строя.

DURACELL Rechargeable HR03-4BL, 850мAч, AAA

Компания по праву считается лидером среди производителей как батареек, так и аккумуляторов. Акцент делается на самые ходовые форматы АА и ААА. Например, комплект из четырёх мизинчиковых аккумуляторов ёмкостью 850 мА-ч каждый придётся выложить больше тысячи рублей. Что поделаешь, за качество нужно платить.

Panasonic eneloop AAA Ni-Mh 750 мА·ч

Пример эволюции стандартного никель-металлогидридного аккумулятора. Производитель гордо заявляет о 2100 циклах перезарядки. Вряд ли обычные пользователи могут проверить этот показатель. Но даже исключив маркетинг, можно отметить почти полное отсутствие саморазряда и возможность длительного хранения серии Eneloop.

Внешнее отличие аккумулятора от батарейки

Первое, что поможет нам в деле идентификации аккумулятора и простой батарейки — это их этикетки. Вернее, не они сами, а информация, которая на них имеется:

Первым делом, ищем на корпусе пометки — rechargeable или do not recharge. Первая надпись гласит, что перед нами устройство, предназначенное для перезарядки, а стало быть — это аккумуляторная батарея. Вторая надпись предостерегает, чтобы мы даже не пытались её заряжать, так как это обычный элемент питания

Иной раз можно встретить информационную пометку — Alkaline, это тоже простая батарейка, только щелочная, имеющая больший ресурс ёмкости.
Кроме вышеупомянутых надписей, можно обратить внимание на цифры, на аббревиатуру mAh — это как раз и значит, что перед собой мы видим не простую батарейку, а именно аккумулятор, цифрами же указана её ёмкость. На обычной батарейке значения ёмкости указано не будет.

Внешний вид аккумулятора.

А это самая простая батарейка.

На всех аккумуляторах можно увидеть обозначение их типа:

1. Ni-Cd — создано на основе никеля и кадмия.
2. Ni-Mh — в основе лежат никель и металлогидрид.
3. Li-Ion — классический литий-ионный аккумулятор.

Как правило, этих характерных отличий более чем достаточно, чтобы распознать аккумуляторную батарею. Кроме того, стоят такие источники питания несколько больше, чем простые.

Но ведь на корпусе может и не быть этикетки, да и вообще каких бы то ни было надписей. Как быть в таком случае? Тогда на помощь придёт старый добрый тестер. Показатели напряжения у простой батарейки будут 1,6 вольта, а у аккумулятора не более 1,2 вольта.

Основные различие между элементами

Первое, чем отличаются аккумуляторные батарейки от обычных – это возможность вставить в специальное устройство и зарядить, после чего использовать дальше. Обычная батарейка этим свойством не обладает. Когда она отслужила свой срок, ее просто утилизируют.

Перед тем, как узнать аккумуляторная батарейка или нет, следует знать о ряде различий между ними. Отличить между собой эти приборы можно по следующим параметрам:

• По внешнему виду;
• По надписям и маркировке на корпусе;
• По напряжению и емкости

Рассмотрим эти различия более детально.

По внешнему виду

Эти два источника питания по своим габаритам совершенно разные. Различия называются типоразмером: аккумуляторные батареи отличаются от обычных или пальчиковых длиной, формой, диаметром. Как правило, на корпусе указана информация о том, чем является источник питания: батареей или АКБ. Одноразовые батарейки имеют стандартные типоразмеры: от 10180 до 75400, где первые две цифры обозначают диаметр, следующие две – длину. Батарейки в форме таблеток бывают только одноразовыми.

По надписям и маркировке на корпусе

Второй момент, как отличить пальчиковые батарейки от аккумуляторов, это маркировка. Обозначение аккумуляторных батареек имеется на корпусе.

В зависимости от «начинки», батарейки делятся на несколько типов:

• Надпись на упаковке Carbon-Zinc — обозначает солевую одноразовую батарею. Она будет работать относительно недолго, так как не рассчитана на долгую нагрузку;
• Alkaline — эти батареи довольно мощные. В их составе щелочь, потому они частично могут восстанавливать свой заряд в перерыве между работой. Такие батареи довольно популярные в домашнем использовании;
• Lithium battery — это литиевые батареи. Они очень мощные, работают очень долго, и соответственно, у них высокая цена.

Увидев эти названия на упаковке, можно определить, какой источник питания Вы собираетесь приобрести.

АКБ имеют немного другую химическую схему: они состоят из никеля и металла. Эти аккумуляторы самые популярные в обиходе. Из недостатков можно выделить следующее: их нужно хранить при низких температурах, и второе – у них относительно небольшая емкость.

В плане использования, самыми лучшими и дорогими являются литий-ионные ( на упаковке они маркируются, как Lі-Iоn). Их используют в смартфонах, цифровых фотоаппаратах, и других портативных гаджетах. Потому они и оснащены USB – разъемом для заряда.

Еще следует обратить внимание на обозначение батареек и аккумуляторов на упаковке: если есть надпись «Rechargeable» (перезаряжаемый), то перед Вами аккумулятор, если написано «do not recharge» (не перезаряжать) – это батарейка

По напряжению и емкости

Нередко возникают случаи, когда надпись на упаковке или самой батарее видна нечетко. Как в таком случае понять аккумуляторные батарейки или нет? Для этого, достаточно обычного вольтметра. Простая батарейка имеет напряжение 1,5v. На новой батарейке напряжение будет немного выше, примерно, как на фото.

Эти показания отображаются без дополнительной нагрузки.

С дополнительной нагрузкой показания будет немного ниже.

Для того, чтобы определить, какая начинка в батареи, следует измерять ЭДС. Если вольтметр показывает значение от 1,55 до 1,65 вольт, значит перед Вами одноразовая батарейка. Показатели менее 1.45 вольта указывают на разряженное состояние, и дльнейшую утилизацию устройства.

Более высокое напряжение указывает на то, что перед Вами аккумулятор. Если он имеет низкий саморазряд, то напряжение в нем будет около 13.32 вольта. Такие батареи Вы покупаете уже заряженными.

Разряженные обычные АКБ имеют показания около 1,25 вольта. Из этого следует, что показания аккумуляторов колеблются в диапазоне 1,15-1,35v.

Если вольтметр показал значение ниже, чем 1.15 вольта, значит, что батарея долгое время не использовалась. Потому, такое средство для зарядки лучше не покупать. Для того, чтобы проверить элемент на работоспособность перед покупкой, лучше его проверить или вольтметром, или специальным зарядным устройством, которое имеет функцию тестирования.

Из чего сделан корпус батареек

Любая батарейка обладает прочным корпусом, который защищает элемент и выполняет ряд важных функций. В него помещают различные составляющие будущей батарейки: диоксид марганца, загустители, сульфат бария, катализатор, цинк и т. д.

Однако не все знают, что его изготавливают из различных металлов. Для многих он просто металлический. На самом деле, нет — всё намного сложнее.

Прежде всего, его могут изготавливать из цинка. Чаще им оснащают солевые элементы питания. В последнее время встречается корпус, изготовленный из железа или особой нержавеющей стали. Такой корпус отличается повышенной прочностью и уровнем защиты.

Состоит он из верхней и нижней пластины, на которых помечено, где «минус», а где «плюс». Также в состав корпуса входит боковая пластина. Она и является основной его частью. По сути, само производство начинается с того, что на станке нарезаются такие пластины. После чего они скручиваются в трубочку, которая и именуется корпусом.

Несмотря на высокое напряжение, данный тип батареек не пользуется популярностью и не особо востребован среди отечественных потребителей. Причины кроются на поверхности, причём в прямом смысле этого слова. Во-первых, такое изделие отличается толстой оболочкой, которая защищает химические элементы от внешних неблагоприятных воздействий и падений. Во-вторых, лишь малая часть приборов заточены под такую форму батарейки, т. е. попросту элементы питания в них не поместятся и не подойдут в разъём.

Конструкция

Аккумуляторная батарея конструктивно выполняется, как правило, в едином корпусе в котором находятся несколько соединённых электрически аккумуляторных элементов. Наружу корпуса выведены обычно 2 контакта для подсоединения к зарядному устройству и/или потребляющей цепи. Аккумуляторная батарея может иметь также вспомогательные устройства, обеспечивающие эффективность и безопасность её эксплуатации: термодатчики, электронные устройства защиты как аккумуляторных элементов, входящих в состав батареи, так и батареи в целом (например, у литий-ионного аккумулятора). Аккумуляторная батарея и батарея гальванических элементов используется в качестве источника постоянного тока.

В основном под элементами питания подразумевают химический источник тока, однако существуют элементы и батареи на иных физических принципах. Например, ядерные элементы питания на бета-распаде (так называемые бета-вольтаические элементы питания (англ.)русск.).

Последовательное соединение

Чаще всего электрохимические элементы в батарее соединяются последовательно. Напряжение отдельного элемента определяется материалом его электродов и составом электролита и не может быть изменено. Последовательное соединение нескольких элементов повышает выходное электрическое напряжение батареи, причём полное напряжение батареи при последовательном соединении равно сумме напряжений всех элементов. Предельный отдаваемый ток последовательной батареи не превышает тока самого слаботочного элемента.

Недостаток последовательного соединения — неравномерность разрядки и зарядки при неоднородных элементах, входящих в батарею, при элементарном включении в цепь зарядки/разрядки, более ёмкие элементы недоразряжаются, а менее ёмкие переразряжаются. Для некоторых типов аккумуляторных элементов, например литиевых, переразряд ведёт к выходу их из строя. Поэтому батареи литиевых элементов обычно снабжаются встроенными или внешними электронными схемами управления оптимизации разряда. Аналогичные проблемы возникают при заряде батареи аккумуляторных элементов. Так, как при последовательном соединении электрический заряд, протекший через каждый элемент, равен, это ведёт к перезаряду менее ёмких элементов и недозаряду более ёмких. Ёмкость даже однотипных элементов немного разнится из-за неизбежного технологического разброса и может стать существенно разной после многократных циклов заряда/разряда. Поэтому современные батареи аккумуляторов обычно снабжаются электронными схемами оптимизации заряда.

Примером аккумуляторной батареи с последовательным соединением аккумуляторных элементов является любой автомобильный аккумулятор, содержащий 6 или 12 элементов.

Параллельное соединение

Устройство аккумуляторной батареи ноутбука, 10,8 В (3 параллельно соединённые пары Li-ion аккумуляторов по 3,6 В соединены между собой последовательно)

Параллельное соединение электрохимических элементов в батарею увеличивает общую ёмкость батареи, повышает предельный отдаваемый ток и снижает её внутреннее сопротивление.
Параллельное соединение имеет ряд недостатков. При неравенстве ЭДС параллельно соединённых элементов между элементами начинают протекать уравнительные токи, при этом элементы с большей ЭДС отдают ток элементам с меньшей ЭДС. В аккумуляторных батареях такое перетекание токов не очень существенно, так как элементы с большей ЭДС, разряжаясь, подзаряжают элементы с меньшей ЭДС. В не-аккумуляторных батареях протекание уравнительных токов ведёт к снижению ёмкости батареи. Кроме того, при параллельном соединение элементов усложняется режим зарядки аккумуляторной батареи, так как обычно требует раздельную зарядку каждого из элементов и коммутацию элементов при зарядке, что усложняет внутреннюю или внешнюю электронную схему управления зарядкой. Поэтому параллельное соединение аккумуляторных элементов применяется редко, предпочтительно применяют элементы большей ёмкости.