Аккумуляторы против батареек
Номинальное напряжение щелочных батареек 1.5 вольта, а номинальное напряжение NiMh-аккумуляторов 1.2 вольта, из-за этого многие думают, что аккумуляторы могут не работать в устройствах, предназначенных для работы от батареек. Я изучил, как меняется напряжение на батарейках и аккумуляторах при разрядке в разных режимах.
Для теста были использованы хорошие батарейки Lexman и аккумуляторы, использующие технологию Eneloop — Fujitsu AA 2500 mah и IKEA LADDA AAA 900 mAh.
Для тестирования ёмкости и нагрузочной способности батарейки и аккумуляторы разряжались в трёх режимах:
Разряд постоянным током 200 мА
Отданная энергия:
AA: аккумулятор — 2.97 Втч, батарейка – 2.52 Втч;
AAA: аккумулятор — 1.08 Втч, батарейка – 1.00 Втч;
Аккумуляторы AA дают больше энергии на 15%, аккумуляторы AAA – на 7%.
Хоть начальное напряжение на аккумуляторах ниже, уже после разряда на треть оно становится равно напряжению на батарейках. При разряде батареек на 10% напряжение падает до 1.4 В и дальше при разряде до 90% оно плавно падает до 1 В. Аккумуляторы ведут себя по-другому. При первых 30% разряда напряжение плавно падает с 1.4 до 1.2В, а дальше остаётся почти неизменным до тех пор, пока аккумулятор не разрядится на 90%, в последние 10% работы аккумулятора напряжение начинает падать до 1 В и ниже.
Разряд в режиме «постоянное сопротивление» с начальным током 1000 мА
AA: аккумулятор — 3.02 Втч, батарейка – 1.55 Втч;
AAA: аккумулятор — 1.08 Втч, батарейка – 0.59 Втч;
При большой нагрузке аккумуляторы AA дают больше энергии на 49%, аккумуляторы AAA – на 45%.
При такой нагрузке напряжение на батарейках уже после 1% разряда падает ниже напряжения на аккумуляторах!
Разряд импульсами 2500 мА (10 секунд нагрузка, 20 секунд пауза)
Отданная энергия: аккумулятор — 2.61 Втч, батарейка – 0.82 Втч;
При сверхвысокой нагрузке разница между батарейками и аккумуляторами становится ещё больше: аккумулятор даёт более, чем втрое больше энергии.
На графике хорошо видно, что напряжение под нагрузкой у аккумулятора выше с первой секунды разрядки.
Аккумулятор выдерживает гораздо большую нагрузку, поэтому разница напряжения при подаче и снятии нагрузки у него не велика (около 0.1 В), а у батарейки она достигает 0.5 В.
Разряд импульсами 1000 мА (10 секунд нагрузка, 20 секунд пауза)
Отданная энергия: аккумулятор — 0.94 Втч, батарейка – 0.50 Втч;
Точно такая же картина при разряде сверхбольшим током батареек и аккумуляторов ААА.
аккумулятор даёт почти вдвое больше энергии и напряжение на нём выше в течение всего разряда.
Из моих экспериментов можно сделать следующие выводы:
Аккумуляторы vs батарейки: что выбрать и как сэкономить
Какие аккумуляторы лучше выбрать для фотоаппарата или детских игрушек? И сколько можно так сэкономить по сравнению с обычными, одноразовыми элементами питания? «Чудо техники» решило узнать всю правду о заряжаемых батарейках.
Если не присматриваться, они совершенно одинаковы. Но внутри батарейка и аккумулятор совсем не похожи.
Виталий Говоров, завлабораторией НОЦ Нанотехнологии НИУ МЭИ: «В принципе и то, и другое химические источники тока. Разница заключается в том, что та химическая реакция, которая протекает в пальчиковых батарейках, необратима».
Источники питания делят на «бытовые» и «профессиональные». Как пояснили специалисты, «профессиональные» стоят дороже примерно в 4 раза: от 400 рублей за штуку против 100 рублей за обычный. Зато и работать «профессиональны» аккумулятор может месяцами, а лежать и не разряжаться годами. За три года хранения не более 15%.
Чтобы продлить жизнь аккумуляторов, обязательно должна быть индикация окончания заряда, а лучше еще и кнопка, которая сначала полностью разряжает элементы. Это важно, чтобы не образовывался так называемый эффект памяти, когда аккумуляторы постепенно теряют емкость, если начинать зарядку не с нуля и заканчивать не на 100%.
В результате опыты показали, что на аккумуляторах лучше не экономить: те, что подороже, работают значительно дольше. Подробности в программе «Чудо техники».
Разница между аккумуляторами и батарейками
Содержание
Выбирая новый источник питания для портативного устройства или детской игрушки, многие пользователи ориентируются только на стоимость приобретения. И в результате оказываются разочарованы: покупка не оправдывает надежд, элемент быстро садится или полностью приходит в негодность, повредив при этом и девайс, в который его установили. Избежать подобных проблем не сложно, если предварительно разобраться с ассортиментом предложений и четко уяснить разницу между аккумуляторами (аккумуляторными батареями) и обычными батарейками.
Основное отличие одно:
Тем не менее многие пользователи иногда приобретают неподходящие для конкретной ситуации источники энергии. Обоснований для путаницы можно найти немало, начиная от технической неграмотности в этой сфере, заканчивая внешним сходством разных типов элементов и огромным ассортиментом источников питания на рынке. Попробуем пролить свет на все нюансы, чтобы вы четко знали, что лучше, батарейки или аккумуляторы, легко их различали и могли выбрать качественный товар для каждой конкретной ситуации.
Поскольку даже краткое описание всех разновидностей элементов питания потребует целого цикла статей, в этом материале уделим внимание только основному форм-фактору — типоразмеру AA (R6, LR6, 316, А316, Mignon, Stilo), более привычном в быту под названием «пальчиковые» батарейки и аккумуляторы, а также его уменьшенному собрату AAA, или микропальчиковые, мизинчиковые элементы.
.jpg)
Визуальная разница
Хотя внешне оба типа элементов питания очень похожи, вам не придется сильно приглядываться, чтобы заметить отличия. Среди главных из них:
Конечно, эти маркировки касаются только изделий с целым, не затертым корпусом. С другой стороны — поврежденные элементы питания использовать небезопасно, их лучше сразу сдать в утилизацию и не рисковать.
Разница между аккумуляторами и батарейками: электрохимическая схема
В зависимости от химической «начинки» источника питания различают несколько типов электрохимических схем. Они разные в батарейках и аккумуляторах. Для первых на сегодняшний день характерны:
Для аккумуляторов самая распространенная электрохимическая схема — Ni-MН (никель-металл-гидридные). В них слабый «эффект памяти», неплохое соотношение цены и емкости. Правда, длительно хранить их нужно при низких температурах — от 0 до +5 градусов Цельсия. Зато устройство с таким аккумулятором можно использовать на морозе.
Самыми перспективными, но в то же время дорогими, считаются литий-ионные аккумуляторы (Lі-Iоn). Такие элементы широко используются в мобильных телефонах, цифровых камерах, и прочих портативных девайсах. В форм-факторе AA выпускаются редко, но при большом желании найти можно. Такие элементы питания часто оснащают USB-портом для удобного восстановления заряда.
Отличия между аккумуляторами и батарейками: стоимость
Цена — главный аргумент, почему во многих случаях предпочтение отдается батарейкам. При прочих равных, стоимость среднего аккумулятора примерно в четыре раза выше, чем у среднего гальванического элемента. Плюс дополнительные затраты потребуются на специальное зарядное устройство. Но срок службы аккумуляторов несопоставимо больше, так что это выгодное вложение, которое со временем себя окупит. Правда, батарейки тоже не стоит сбрасывать со счетов. Они подходят для установки:
Технические параметры
Одна из важных характеристик любого источника питания — напряжение. Для батареек AAA и AA в большинстве случае характерно 1.5 вольта, в то время как аккумуляторы обычно выдают 1,2 V. Есть и исключения, но большинство элементов соответствуют этим параметрам.
Напряжение не всегда указывают на корпусе или упаковке. Узнать его можно, замерив мультиметром, или у продавца перед покупкой. Заодно не лишним будет уточнить, сколько вольт потребляет само устройство. Для корректной работы напряжение должно совпадать.
Утилизация источников питания
Отдельно затронем важный вопрос «Что делать с использованной батарейкой или аккумулятором?». Ведь выкидывать отслужившую свое батарею в мусорное ведро — категорически неправильный поступок. Почему? В батарейках и аккумуляторах много тяжелых металлов. Использовать их по назначению безопасно, но при повреждении корпуса в открытой природной среде оказываются кадмий, свинец, цинк, никель, щелочи, ртуть, сурьма. Это сильные яды, которые быстро распространяются в почве или воде, и остаются в них надолго.
К сожалению, технология производства батареек не позволяет отказаться от применения указанных веществ. Поэтому после окончания срока службы элемента его следует отнести в специальный пункт приема. Наверняка вы не раз замечали большие коробки с надписью «Для использованных батареек и аккумуляторов» в супермаркетах, сервисных центрах, и даже просто на улицах города. После переработки ядовитые вещества используют повторно, а выбросы в природную среду существенно сокращаются.
Что лучше использовать батарейки или аккумуляторы
Когда покупают цифровые гаджеты, обязательно приходится выбирать между батарейками или аккумуляторами. Покупателю нужно приобрести работающее устройство для долгосрочного использования с оптимальным типом зарядки. Многие предпочитают покупать батарейки, но этот вид питания рассчитан на краткосрочное применение. А некоторые любители инновационной техники останавливаются на перезаряжаемых аккумуляторах, которые работают как минимум 1 или 2 года. Однако сроки активного использования аккумулятора оказываются выше, чем у батареек в том случае, если приобретены качественные изделия.
Для каких целей нужны батарейки
Многие электрические устройства массового потребления питаются от стандартных типов питания батарейками. И выбор метода зарядки зависит от цены, качества, индивидуальных предпочтений заказчика и знаний относительно выгоды применения того или иного вида батарейки.
Какие бывают батарейки:
Цинк-углеродные являются самыми доступными и дешевыми элементами, которые способны проводить постоянный ток. Однако таким батарейкам не стоит отдавать предпочтение ни в коем случае. Покупатели берут подобное изделие только из-за низкой цены, но срок службы варьируется от одного часа до 3-х дней. Данные батарейки слишком маломощные для фотоаппаратов и вспышек, и могут применяться только в детских игрушках.
Марганцевые или щелочные станут отличной заменой самым доступным батарейкам первого вида. Скорость химических реакций оказывается гораздо выше, и соответственно ток будет гораздо мощнее. Данные элементы также продаются по низким ценам, но немного дороже предыдущих и менее опасны для детей.
Батарейки из лития годятся по мощности для часов и фотоаппаратов. Внутреннее сопротивление литиевых элементов намного ниже, чем у щелочных типов питания устройств. И поэтому интенсивность работы лития не зависит от напряжения тока. Но данный вид зарядки цифровых устройств по-настоящему опасен: при попадании воды и батарейка, и фотоаппарат взорвутся разом. И тем более цена в 10 раз выше, чем на марганцевые батарейки. А ведь можно приобрести за такую же стоимость заряжаемый аккумулятор.
Аккумуляторные батарейки стали выгодным решением для операторов и фотографов, путешественников и домохозяек с множеством детей. Ведь возможность заряжать батарейки дорогого стоит, и это действительно удобно. Данный вид питания устройств делится на мизинцевые и пальчиковые батарейки. Отличие состоит в размерах и мощности, мизинцевые оказываются гораздо меньше и предназначены для определенного вида техники. А пальчиковые элементы могут подойти для пультов, часов и фотоаппаратов.
По каким причинам выбирают аккумуляторы
Многие покупатели предпочитают приобрести перезаряжаемый источник тока, который оправдывает свою стоимость в долгосрочной перспективе и не опасен для жизни. Тем более, химические процессы в аккумуляторах обратимы и поэтому не происходит неполадок или взрывов при зарядке или попадании воды на внешнюю сторону элемента.
Какие типы аккумуляторов поступают в продажу:
Никель-кадмиевые элементы применяются для компактных электрических устройств, по весу достаточно легкие и с мизерной плотностью энергии. Соответственно, данные аккумуляторы относительно маломощные и быстро выходят из строя в отличие от других видов питания. Максимальная емкость составляет всего 1200 мА*ч. Далее следует еще один немаловажный факт, который необходимо учитывать при выборе типа подзарядки приборов. Емкость такого аккумулятора с каждой зарядкой уменьшается безвозвратно, что ведет к немалым бюджетным потерям. Например, если зарядить устройство притом, что прибор не полностью разряжен – тогда гаджет будет заряжен примерно на 80 процентов и не поднимется до ста процентов. Эффект памяти срабатывает не в пользу заказчика никель-кадмиевого аккумулятора.
Никель-металлгидридные способы питания цифровых устройств значительно отличаются от предыдущих видов питания отсутствием тяжелых металлов и долговечностью постоянной подзарядки на 100 процентов. Аккумуляторы из никеля-металлогидридов по размеру и весу такие же, как никель-кадмиевые. Однако по мощности и емкости несоразмерно выше: 2300-2700 мА*ч против 1200 мА*ч у предыдущего вида сразу выигрывает без малейших вопросов относительно качества и экологических характеристик изделия. Также эти аккумуляторы выигрывают по эффекту памяти: полная зарядка сохраняется в прежнем виде минимум на 1 или 1,5 года. Однако следует осторожно обращаться с данным способом питания при резких спадах температур до слишком низких или высоких показателей. Из-за колебания низких температур жизнь аккумуляторов значительно уменьшается без видимых причин, и это единственный значительный минус постоянного заряда цифровых устройств.
Когда заказчик колеблется между выбором видов зарядки цифровых и любых устройств небольших размеров, то стоит обратить внимание на общие характеристики и значительные нюансы функционирования батареек и аккумуляторов. И когда покупатель осознает для каких целей нужна подзарядка и на какой срок рассчитывает использовать электрический прибор, то тогда проблемы с выбором исчезнут.
Общие параметры батареек и аккумуляторов
Разные виды питания действительно отличаются друг от друга, но все же есть одинаковые характеристики.
Что общего между аккумуляторами и батарейками:
Главные отличия батареек от аккумуляторов
Когда выбор еще за горами, необходимо рассмотреть разницу между разновидностями способов питания множества приборов.
Батарейки отличаются от аккумуляторов несколькими значительными характеристиками:
Для каких заказчиков подходят батарейки, а в каких случаях лучше приобрести аккумуляторы
Когда покупатель планирует приобрести способ подзарядки для игрушек, часов или пульта от телевизора – ответ складывается в пользу пальчиковых батареек средней цены. При этом стоит обратить внимание на безвредность или опасность данного типа питания. Ведь одни батарейки при попадании воды взрываются, и неудачная покупка может стоить целой жизни невинного человека.
А в основном заказчики приобретают аккумуляторы для мобильных телефонов, планшетов и ноутбуков. В этом случае необходимо обратить внимание на все плюсы и минусы каждого аккумулятора, и выбрать подходящую модель.
Когда наконец-то удалось выбрать источник питания, то можно больше не беспокоиться о нюансах и особенностях применяемой техники. Ведь в любом случае гаджетам нужен определенный заряд и энергия, как и каждому электрическому устройству в жилом доме.
Что выгоднее использовать – аккумуляторы или одноразовые батарейки
Жизнь – это просто серия решений. И пока вы пытаетесь понять, как уменьшить свой разрушительный след Земле, это может частично сводиться к выбору между перезаряжаемыми и одноразовыми батареями.
Оба варианта, в конечном итоге, достигают одной и той же цели – питание ваших электронных устройств, хотя одно из них кажется гораздо более экологичным. Мы окунемся в захватывающий мир аккумуляторов, чтобы точно увидеть, чем эти две технологии отличаются и где они обе превосходны.
Акцент на потребительские аккумуляторы
Всё началось в 1800-х годах в Италии, когда человек по имени Алессандро Вольта создал первую батарейку, способную давать постоянный ток. Перемотаем вперёд. Вы стоите на кассе супермаркета, пытаясь решить, хотите ли вы снова потратить всего несколько десятков рублей на одноразовые батарейки типа АА или, наконец, сделать решающий шаг и оплатить крупную сумму за переход на перезаряжаемые аккумуляторы. Это дилемма всех распространенных потребительских аккумуляторов, включая варианты AA, AAA, C и D.
Аккумуляторы относительно дороги, по крайней мере, сначала. Они требуют некоторого внимания, чтобы, например, не потерять зарядник. Они требуют, чтобы вы помнили, в каких устройствах использовали аккумуляторы вместо одноразовых батареек. И они требуют от вас предусмотрительности, чтобы заранее зарядить аккумуляторы, когда вам нужно включить устройство. Это звучит как куча проблем. Исключительно заманчиво (я виноват) снова выбрать одноразовые батарейки, вставить их и выбросить. Но, какой ценой?
Аккумуляторы и батарейки – сравнение затрат
Давайте использовать обычные батарейки АА в качестве примера. Они питают пульты телевизоров, игровые контроллеры, фонарики, динамики, электробритвы, лампы для чтения, зубные щетки, фонари, детекторы дыма и десятки других вещей, лежащих в вашем дому. Если вы возьмете хотя бы четыре предмета с двумя батарейками, то это восемь батареек АА. Распределите стоимость покупки восьми аккумуляторов на четыре раза в год, и вы получите около 1600 рублей, если вы покупаете батарейки по цене около 50 рублей за штуку. Распространите это на пять лет, и вы получите около 8000 рублей, потраченных на одноразовые батарейки.
Одноразовые батареи стоят дешевле, но перезаряжаемые батареи сэкономят вам деньги в долгосрочной перспективе.
Это действительно немного по сравнению с другими обычными покупками, но вы могли бы тратить меньше в долгосрочной перспективе. Ибо восемь аккумуляторов обойдутся вам в куда меньшую сумму, а прослужить они могут куда больше 5 лет.
Нет ртути, но всё ещё расточительно
В обычных батарейках содержится ртуть, – тяжелый элемент, который в больших количествах может нанести вред окружающей среде. Представьте себе миллионы ртутных батарей, разлагающихся на полигонах по всему миру. Она должна куда-то уходить, и в большинстве случаев попадает в систему водоснабжения. Эффекты настолько плохи, насколько вы можете себе представить: отравление ртутью не стоит воспринимать легкомысленно.
Но, большинство аккумуляторов больше не содержат ртути, и выбрасывание их не является такой большой проблемой. Это всё ещё осуждается, и вы должны попытаться утилизировать любые батареи, которые используете. Существует множество частных компаний, готовых протянуть руку помощи, и вы даже можете взять их с собой в большинство крупных магазинов электроники, чтобы сдать на переработку.
Тем не менее, вы все равно должны принимать во внимание пластиковую упаковку, доставку и все компоненты, которые необходимы для производства одноразовых батарей без содержания ртути.
Сокращение отходов каким-либо образом невероятно важно для нашей планеты и для будущих поколений, и каждая небольшая инициатива – даже выбор перезаряжаемого аккумулятора вместо одноразовой батарейки – способствует общему результату.
Когда использовать одноразовые батарейки
Я здесь не для того, чтобы пристыдить вас, чтобы вы пошли и сейчас же купили аккумуляторы. Нет сомнений в том, что где-то в вашем доме лежит упаковка одноразовых батареек, у меня одна точно. Где использовать их, прежде чем инвестировать в более экологичную и экономически эффективную систему энергоснабжения?
Предметы, требующие небольшого заряда, всё же идеально подходят для одноразовых батарей. Вы можете вставить пару AA в детектор дыма и не думать об этом в течение года. То же самое касается часов, телевизионных пультов и всего, что не требует большого количества энергии.
Большинство устройств с высокой потребляемой мощностью уже пришли к аккумуляторным батареям. Я сижу здесь за столом в гостиной и вижу ноутбук, беспроводную мышь, телефон, Nintendo Switch (и его контроллеры), портативный динамик и наушники Bluetooth. Это восемь перезаряжаемых батарей, способных работать годами, перезаряжаться за считанные минуты.
Нет никаких сомнений в том, что в вашем доме куча устройств, которые постепенно расходуют энергию от одноразовых батарей. В следующий раз им понадобится новый источник энергии, подумайте о том, чтобы потратить большие деньги и внесите небольшое изменение, которое имеет большое значение для планеты.
