Перейти к содержанию

Щелочная батарейка

Обычные батарейки AA и AAA из магазина почти всегда щелочные. Их напряжение плавно падает по мере разряда, а отданная ёмкость сильно зависит от тока: при большом токе батарейка «садится» гораздо раньше.

Обновлено Редакция GAW

Щелочная батарейка (алкалиновая, alkaline) — первичный, то есть не перезаряжаемый, химический источник тока с цинковым анодом, катодом из диоксида марганца и щелочным электролитом — гидроксидом калия. Номинальное напряжение 1,5 В; размер AA обозначается по IEC как LR6, по ANSI — 15A.

Как она разряжается

Energizer описывает разрядную кривую щелочной батарейки как наклонную: напряжение начинается примерно с 1,6 В и плавно падает, потому что на электродах накапливаются продукты реакции и растёт внутреннее сопротивление. Поэтому ёмкость в данных всегда указывают при определённом токе и до определённого конечного напряжения:

Параметр по EnergizerЗначение
Рабочий диапазон напряжения устройств1,6–0,9 В на элемент
Пример ёмкости AA2500 мА·ч при 100 мА до 0,8 В (25 ч)
Эффективное сопротивление свежей батарейкиоколо 150–300 мОм, зависит от размера
Рабочая температура−18…55 °C

При малом токе, около 25 мА, AA отдаёт намного больше, чем при 500 мА. На холоде диффузия в электролите замедляется, и ёмкость падает ещё сильнее.

Где она хуже других

Для мощных нагрузок вроде вспышек и моторов лучше подходят NiMH-аккумуляторы с низким сопротивлением или литиевые элементы Li-FeS2 того же размера. Для приборов с малым током — часов, пультов, датчиков — щелочная батарейка остаётся самым дешёвым вариантом. Сравнение химий — в обзоре аккумуляторов и батареек.

Важно для безопасности

Побочный продукт реакции — водород. В обычном режиме его очень мало, но при попытке зарядить батарейку или при коротком замыкании, по Energizer, водорода выделяется много, и в герметичном отсеке, например у подводного фонаря, он может образовать с воздухом взрывоопасную смесь. Поэтому щелочные батарейки не заряжают, а отсеки герметичных устройств проектируют с учётом выделения газа.

Частые вопросы

При каком напряжении щелочная батарейка считается разряженной?

Это определяет устройство, а не батарейка: Energizer пишет, что приборы обычно рассчитывают на диапазон 1,6–0,9 В на элемент, а ёмкость в технических данных дают до заданного конечного напряжения, например до 0,8 В. Прибор, который отключается на 1,2 В, использует гораздо меньше ёмкости.

Можно ли заряжать алкалиновые батарейки?

Нет. Energizer прямо относит заряд к неправильному обращению: при заряде и коротком замыкании батарейка выделяет много водорода, а в герметичном корпусе он может образовать с воздухом взрывоопасную смесь. Для многократного использования есть NiMH-аккумуляторы того же размера.

Почему батарейка садится быстрее в фотоаппарате, чем в пульте?

Ёмкость щелочной батарейки сильно зависит от тока: Energizer показывает, что у AA при 25 мА она намного больше, чем при 500 мА. При большом токе сказывается внутреннее сопротивление около 150–300 мОм у свежих батареек, которое к тому же растёт по мере разряда.

Источники

  1. Energizer Brands. Alkaline Manganese Dioxide Handbook and Application Manual (2018) — анод — гель цинкового порошка с электролитом, катод — диоксид марганца с углеродом, электролит — гидроксид калия; реакция Zn + 2MnO2 + H2O → ZnO + 2MnOOH; наклонная разрядная кривая, устройства рассчитывают на 1,6–0,9 В на элемент; побочный продукт — водород, при заряде или коротком замыкании его много, в герметичных корпусах возможна взрывоопасная смесь; рабочий диапазон −18…55 °C; эффективное сопротивление свежих батареек (5 мА, затем импульс 505 мА 100 мс) около 150–300 мОм в зависимости от размера, растёт при разряде; пример: AA при 100 мА до 0,8 В — 25 ч, 2500 мА·ч; ёмкость AA при 25 мА намного больше, чем при 500 мА
  2. Energizer. E91 Alkaline AA product datasheet — обозначения ANSI-15A и IEC-LR6, система Zn/MnO2, 1,5 В; сопротивление свежей 150–300 мОм; −18…55 °C

Нашли ошибку?