Любая переносная техника или гаджеты разрабатываются с пониженным энергопотреблением, а для её работы используются элементы питания. Если устройство потребляет значительный ток, до нескольких ампер, то применяют аккумуляторы. А для приборов, расходующих ток до десятых долей ампера или редко включаемых, например, звонки, пожарные сигнализаторы и др. используют химические источники тока — первичные батареи питания. Срок их службы может составлять от нескольких недель, до 2,5 – 5 лет. Если он не наступил, а батарейка разрядилась, то для некоторых типов моделей, существуют специальные приборы зарядки. Однако отдельные типы элементов заряжать нельзя.
Кстати, некоторые элементы питания, особенно разгерметизированные, могут быстрее разрушится от саморазряда (без использования), чем работающие в экономичном электронном или электромеханическом устройстве, например, в часах.
Следует знать: приобретая батарейки для устройств, необходимо обращать внимание не только на их тип, но и на дату их выпуска.
Впрочем, о типах поговорим ещё в этой статье.
Свойства гальванических элементов
Идею итальянского врача и учёного Луиджи Гальвано о создании переносного источника напряжения подхватил его соотечественник Алессандро Вольта. Позже французами были созданы и стали широко использоваться почти во всём мире гальванические элементы, напряжением в полтора вольта.
О перезарядке батареек
Идея применения разовых батарей сохраняется и в наше время, в 1992 г компания Energizer выпустила элементы на основе лития с возможностью перезарядки. Позже элементы стали делить на заряжаемые и не поддающиеся зарядке, отображая это свойство соответствующим знаком. Хотя в ассортименте этого бренда есть перезаряжаемые никель-металлогидридные аккумуляторы (Ni-MH), напряжением 1,2В и неподдающиеся зарядке щелочные элементы, номиналом 1,5В.
Вообще, возможность перезарядки для батарей иногда нужна, если неизвестна интенсивность применения устройства.
К примеру, в трубку-телефон ставят аккумуляторы. Хоть это устройство потребляет немного тока, но интенсивность его использования всегда высокая. А вот, например, прибор для определения газа — какие батарейки туда лучше ставить? В нём лучше применить гальванические элементы с возможностью подзарядки. Если это устройство будет лежать мёртвым грузом в кладовке, лишь изредка используемо для минутного включения, то ресурса батареек хватит на их отведенные несколько лет.
Но, в случае интенсивного применения — разряд батареи наступит быстрее, в этом случае подзарядив элемент, его можно далее эксплуатировать. В итоге батарейки отработают тот же ресурс времени, независимо от интенсивности их эксплуатации. Обычно для таких элементов производители выпускают специальные зарядные устройства. Количество заряда/разряда у них небольшое, но на ихний век оно им больше и не нужно.
Следует отметить: Большинство литиевых первичных батарей не перезаряжаемые. Поэтому заряжать такие элементы можно только с помощью заводских устройств, специально разработанных для данной модели химического элемента.
Если же химические элементы предполагается применять в энергоёмких устройствах, то рекомендуется использовать аккумуляторы.
В случае эксплуатации их в высокоэкономичной технике, смысла в перезарядке нет — используют неперезаряжаемые батарейки. Их заряда хватает на многолетнее потребление, до конца рекомендуемого срока службы. Ниже приведена таблица, в которой указан средний срок службы для некоторых типов батареек и другие параметры.
Таблица свойств гальванических элементов
Габариты элементов питания
Размеры элементов питания и их форма стандартизированы и имеют условные обозначения. Их значения представлены в таблице.
Основные типы первичных батарей
На современном рынке предложено много типов гальванических элементов, представим описание некоторых из них.
Угольно-цинковые или их ещё называют солевые, также сухие либо «лекланше» — это максимально дешёвые со средним значением ёмкости. Они имеют низкую кривую разряда, не способны выдавать большие токи, неэффективны при низких температурах. Используются в комнатных приборах с низким потреблением, не заряжаются.
Щелочные марганцевые батарейки или ещё называемые «алкалиновые» также имеют относительно невысокую стоимость. Но кривая разряда у них нестабильная, в составе может использоваться ртуть. Зато они мало чувствительны к высоким или низким температурам, хорошо переносят большие нагрузки, способны выдавать кратковременные большие токи. Их выгодно использовать в гаджетах-индикаторах (термометр/часы) или пультах и др. Их категорически нельзя заряжать, при попытке заряда сильно греются, зато их ресурс достаточно велик.
Ртутные элементы питания имеют наиболее стабильный потенциал напряжения. Но из-за вредности используемого в них металла и повышенной стоимости применяются ограниченно, в основном, изготовленные в кнопочных корпусах. Используются в миниатюрных датчиках, медицинских измерительных приборах и др. Их можно применять как аккумулятор — поддаются зарядке, но с небольшим количеством циклов.
Серебряные батарейки имеют повышенную ёмкость, выдают стабильное напряжения, способны длительно храниться и эксплуатироваться. Относительно высокая стоимость ограничивает их использование. Устанавливать такие элементы приоритетно в настенных часах, в дистанционной компьютерной периферии, кнопочные — в материнские платы компьютеров. Они неплохо поддаются зарядке, но только с помощью специально разработанных устройств, подходящих именно для используемой модели. При зарядке стоит дополнительно убедиться, что это не литиевый элемент, иначе «фейерверка» не избежать.
Воздушно-цинковые первичные источники предпочтительно использовать в домашних условиях, в помещениях с невысокой влажностью. Очень высокая ёмкость выгодно сочетается с небольшой стоимостью, их используют в энергоёмких устройствах — электронные указки, фонари-подсветки, также для слуховыз аппаратов, активных микрофонов и др. Разгерметизированная батарейка имеет высокий саморазряд, при повышенной влажности может увеличиться в размере. Заряжать их тоже можно, но с помощью специальных для этого устройств. Каждый цикл заряда в значительной степени уменьшает ёмкость этого химического элемента.
Разновидность литиевых первичных батарей большая, также, как и им подобных аккумуляторов. Но, в отличие от последних, заряжать первичные батареи на основе лития нельзя. Вообще-то и аккумуляторы очень осторожны в заряде/разряде, но функцию безопасных режимов работы берёт на себя электроника (для конкретной батареи свой драйвер).
Гальванические литиевые элементы обладают очень высокой ёмкостью и сроком эксплуатации. Поэтому при нормальном режиме работы в подзарядке не нуждаются. Иначе — лучше использовать аккумулятор.
