Что такое форм фактор батарейки
Батарейки AA, AAA, D, C, A23, CR2032, LR44, Крона 9В – что это значит?
↑ следующая новость | предыдущая новость ↓
Батарейки и аккумуляторы, это весьма востребованный продукт. Разобраться во всём многообразии элементов питания не представляется возможным, поскольку существует множество стандартов, общепринятых названий и других сложностей. Обычно, если в одном из ваших устройств села батарейка, вы извлекаете её и идете покупать новую батарейку. В большинстве случаев в вашем будильнике, пульте от телевизора, беспроводном звонке, настенных часах используются популярные пальчиковые и мизинчиковые батарейки, которые также называют AA и AAA. Но для питания брелока сигнализации, наручных часов, калькулятора, фонарика, машинок на радиоуправлении и других устройств могут использоваться менее популярные батарейки или аккумуляторы (аккумуляторные батарейки), найти которые не так-то просто. Такие батарейки могут называться по-разному в зависимости от производителя и химического состава. Продавцы батареек могут использовать общепринятые названия, а также названия типов батареек по стандартам IEC или ANCI.
Мы решили упростить задачу тем, кто собирается купить батарейки на замену севшим, а также рассказать о принципах стандартизации по химическому составу, форме и размеру батареек или аккумуляторов.
Европейский стандарт IEC является наиболее близким для России, а также более популярным, чем американский стандарт ANCI, хотя некоторые общепринятые название батареек появились именно из этого стандарта.
Для начала рассмотрим принцип построения названия батареек по стандарту IEC. Для этого обратимся к следующей схеме:
Итак, неизменная часть названия батареек по стандарту IEC, это химический состав, форма и размеры (диаметр или код размера). Ознакомимся с химическим составом батареек с помощью следующей таблицы:
Обозначение | Отрицательный электрод (катод) | Электролит | Положительный электрод (анод) | Номинальное напряжение | Максимальное напряжение | Общепринятые названия батареек |
---|---|---|---|---|---|---|
(без обозначения) | Цинк | Хлорид аммония, хлорид цинка | Диоксид марганца | 1.5 В | 1.725 В | Цинк-карбон, Угольно-цинковые, Солевые батарейки |
A | Цинк | Хлорид аммония, хлорид цинка | Кислород | 1.4 В | 1.55 В | Воздушно-цинковый (Zinc-Air battery) |
B | Литий | Органический электролит | Углерод монофторид | 3.0 В | 3.7 В | Литиевые батарейки |
C | Литий | Органический электролит | Диоксид марганца | 3.0 В | 3.7 В | |
E | Литий | Неорганический электролит | Тионилхлорид | 3.6 В | 3.9 В | |
F | Литий | Органический электролит | Дисульфид железа | 1.5 В | 1.83 В | |
G | Литий | Органический электролит | Оксид двухвалентной меди | 1.5 В | 2.3 В | |
L | Цинк | Гидроксид щелочного металла | Диоксид марганца | 1.5 В | 1.65 В | Алкалиновые батарейки, щёлочно-марганцевые, щелочные батарейки |
M (в настоящее время не используется) | Цинк | Гидроксид щелочного металла | Оксид ртути | 1.35 В | Ртутные батарейки, ртутно-цинковые (Mercury battery) | |
N (в настоящее время не используется) | Цинк | Гидроксид щелочного металла | Оксид ртути, Диоксид марганца | 1.4 В | ||
P | Цинк | Гидроксид щелочного металла | Кислород | 1.4 В | 1.68 В | Воздушно-цинковые батарейки, щелочные батарейки (Zinc-Air battery) |
S | Цинк | Гидроксид щелочного металла | Оксид серебра | 1.55 В | 1.63 В | Оксид-серебряные батарейки, щелочные батарейки |
Z | Цинк | Гидроксид щелочного металла | Диоксид марганца, Никель оксигидроксид | 1.5 В | 1.78 В | Никель-цинковые, окси-алкалиновые, никель-оксигидроксидные батарейки |
По таблице видно, откуда взялись популярные названия угольно-цинковых, литиевых и щелочных батареек. Теперь разберёмся с формой батареек:
Коды батареек по форме.
R – круглые (от английского слова Round). Суда входят батарейки цилиндрической формы (AA, AAA, C, D) и батарейки таблетки (LR44, CR2032). Это самый распространённый тип элементов питания.
P – не круглые (не распространённый тип)
F – плоские с послойным построением (практически не используется)
S – в форме прямоугольной или призматической площадки (практически не используется)
Диаметр или код размера. Если после обозначения формы идет одна или две цифры и больше ничего – то это обозначение кода размера. Рекомендуемые коды размеров смотрите в таблице 3. Если за обозначением формы идёт 4 или более цифр, то указан точный размер батарейки (диаметр в миллиметрах и высота в десятых долях миллиметра). Например, CR2032 означает: 20 мм в диаметре и 3.2 мм в высоту. Если за диаметром идет знак “/” значит, батарейка по одному из измерений больше 100 мм, поэтому её высота будет обозначена в миллиметрах, а не в десятых долях.
Кстати, диаметр не круглых батареек обозначает диаметр вписанной окружности.
Однако стандартом IEC для круглых батареек предусмотрены и неподходящие под размеры и коды (по таблице 3) обозначения, которые были приняты для удобства использования. Вот самые популярные из таких обозначений:
Таблица 2: Коды размеров круглых батареек, не подходящие под основные номенклатурные коды размеров элементов питания
Код | Диаметр | Высота | Самое популярное название батареек |
R25 | 32 | 91 | F |
R20 | 34.2 | 61.5 | D |
R14 | 26.2 | 50.0 | C |
R6 | 14.5 | 50.5 | AA |
R1 | 12.0 | 30.2 | N |
R03 | 10.5 | 44.5 | AAA |
Таблица 3: Коды для обозначения рекомендованных размеров элемента питания
Код размера | Рекомендуемый максимальный диаметр | Рекомендуемая максимальная высота |
4 | 4.8 | |
5 | 5.8 | |
6 | 6.8 | |
7 | 7.9 | |
9 | 9.5 | |
10 | 10.0 | |
11 | 11.6 | |
12 | 12.5 | 1.20 |
16 | 16 | 1.60 |
20 | 20 | 2.00 |
23 | 23 | |
24 | 24.5 | |
25 | 2.50 | |
30 | 3.00 | |
36 | 3.60 | |
50 | 5.00 |
Как видите, очень непросто разобраться в обозначении батареек, поэтому следующая таблица покажет наглядно, как могут обозначаться популярные батарейки по разным стандартам и общепринятым обозначениям. Также будут указан размеры батареек, их номинальное напряжение и ёмкость.
Как выбрать батарейки
Сегодня батарейки это такой же продукт первой необходимости, как и зубная паста или салфетки, без них не будет работать пульт, ночник, фонарик, калькулятор, часы и многое другое. Если вы сейчас сядете и посчитаете, сколько же приборов питается от этих маленьких элементов, то возможно удивитесь, практически половине устройств необходимо покупать батарейки. Как часто придется менять, зависит от грамотного подхода к выбору батареек. Почему элементы питания одной фирмы работают месяц, а другой пол года? Дело даже не в цене. Как правило, в магазине покупатель первым делом смотрит на форму и размер, может еще и на производителя. Лишь единицы подбирают батарейки по химическому составу, напряжению, емкости, проверяют сроки годности.
Что такое батарейка и когда она появилась?
Батарейка (она же гальванический элемент) – это источник электроэнергии, который действует на основе химических взаимодействий определенных веществ между собой. Первый химический элемент питания был изобретен Луиджи Гальвани. Точнее Гальвани первооткрыватель процесса, причем совершенно случайный. Ученый проводил опыты над лягушкой и когда он подсоединил к ее лапке две полоски разных металлов, то обнаружил протекание тока между ними.
В 1920 годах на рынок выходит всем известная компания Duracell. Приборы с питанием от батареек распространялись все шире, производство росло в геометрической прогрессии. Первая батарейка Duracell изготавливалась из цинкового корпуса с графитным электродом и латунным колпачком. Заполнена она была оксидом марганца, стенки цинкового корпуса изнутри покрывали электролитом. Латунный колпачек был положительным, а донышко цинкового корпуса отрицательным полюсом. Такие батарейки выпускались вплоть до развала СССР. Но ввиду своих недостатков: малого срока службы, не безопасной конструкции они быстро ушли в прошлое. На смену старому образцу пришли современные элементы питания с долгим сроком жизни, безопасной конструкцией и высокой емкостью.
Современные виды батареек
В зависимости от состава и активных компонентов батарейки можно разделить на группы. У каждой группы есть плюсы и минусы.
— Солевые батарейки. Самый бюджетный вид элементов питания, характеризуются низкой отдачей тока, коротким сроком службы и хранения. При низких температурах емкость уменьшается намного быстрее. Устройство солевых батареек не далеко ушло от первых образцов компании Duracell. Электроды выполнены из оксида марганца, цинка и соединены между собой солевым мостом. Но несмотря на все недостатки потребители по-прежнему покупают солевые батарейки в больших количествах. Лучший способ применения для солевых гальванических элементов это приборы с низким потреблением: часы, пульты дистанционного управления, весы. Если солевую батарейку оставить в приборе и долго не использовать велика вероятность что она потечет. Связанно это с протеканием химических реакции, на последней стадии разряда характерно повышение активной массы положительного электрода, из-за чего увеличивается давление на электролит. Параллельно протекают процессы разложения диоксида марганца и коррозии цинка, что влечет за собой выделение кислорода и водорода, объем и давление внутри батарейки повышаются.
— Литиевые батарейки. Появились сравнительно недавно, находятся выше по ценовой категории. С развитием всевозможных гаджетов и портативных устройств начал расти спрос на элементы питания, выдерживающие интенсивное потребление тока в длительный промежуток времени. Литиевые батарейки отвечают всем требованиям потребителя: долгий срок хранения и службы, устойчивость к температурам (высоким и низким), легкие по весу, не протекают. Следует отметить, литиевые батарейки обладают постоянным напряжением и высокой энергоплотностью, которую не обеспечит ни один предшественник. Подходят для оборудования с высоким энергопотреблением: фонари, вспышки, фотоаппараты, портативные колонки. Маркируются надписью на корпусе «lithium».
Довольно редко встречаются ртутные и серебряные элементы питания, хотя по своим свойствам они схожи и мало чем уступают литиевым.
Недостатками ртутных элементов питания считается небезопасность использования при повреждении целостности конструкции, сложности с утилизацией.
Типоразмеры батареек
Батарейки отличаются не только размерами, но формой, одни распространены и широко известны (АА, ААА), другие приходится долго искать по магазинам. Несмотря на изобилие форм, все батарейки имеют классификацию согласно стандартам. Привычные на слух названия размеров АА, ААА, С, D принадлежат американскому стандарту.
Существуют и другие системы классификаций элементов питания: международные, национальные. В России размеры батареек регламентированы согласно ГОСТу, но данный вид маркировки не на слуху и мало кто из молодежи им пользуется.
АА (пальчиковые или R6/LR6) – цилиндрические тонкие батарейки, используются в пультах ДУ, часах, игрушках, фонарях и другой мелкой технике. Обозначение R6 говорит о размерности батарейки, а приставка L вносит ясность, что элемент щелочной.
ААА (мизинчиковые или R03/LR03) – цилиндрические батарейки, тоньше элементов АА, но могут применяться в тех же приборах.
С (R14/LR14) и D (R20/LR20) – похожие по форме и размеру элементы, по сравнению с АА и ААА очень громоздкие и тяжелые. Сегодня производители редко прибегают к установке данных элементов питания, так как размеры гаджетов становятся все меньше и компактнее, батарейки соответственно тоже.
Крона (6F22 / 6LR61) – данный элемент питания отличается от предыдущих размерами, формой и самым высоким напряжением 9V. Контакты батарейки находятся с одной стороны. Применяется в современных приборах крайне редко.
К отдельной категории следует отнести миниатюрные элементы питания, выполненные в виде «таблетки». Они имеют собственную обширную маркировку и классификацию, отличаются по диаметру, высоте, емкости, химическому составу.
Важные особенности
— Саморазряд. Это потеря емкости батареи за период хранения, поэтому у каждого элемента питания есть срок годности. За время хранения (без использования) батарейки емкость может сократиться до 30%, так же многое зависит от температуры хранения. Происходит это из-за медленного протекания химических процессов внутри батарейки, т.е. процесс протекает все время, просто в рабочем режиме химические реакции проходят быстрее, а в состояние покоя медленнее. Когда покупаете батарейки, обязательно смотрите на дату производства, чем она свежее, тем больше емкость соответствует заявленной.
— Напряжение. В зависимости от вида и типа батарейки варьируется напряжение, которое она обеспечивает. Стандартное напряжение бюджетных элементов питания 1,5V, литиевые батарейки обеспечивают напряжение в 3V. Самым мощным элементом питания следует считать Крону, напряжение составляет 9V.
— Емкость. Показатель, определяющий количество «электричества» с батарейке, срок службы элемента питания напрямую зависит от емкости. Как рассчитать время выработки батарейки?
Для расчета важно знать два параметра: заряд и потребляемый ток. Допустим заряд батарейки 3 Ач и установлена она в устройство с потреблением тока 250 мАч (0,25Ач), рассчитываем сколько часов проработает батарейка: 3 Ач / 0,25 Ач = 12 часов.
Фактический срок службы может не совпадать с рассчетным по ряду причин:
• Температура внешней среды
Подводим итоги
Многие производители указывают на упаковке для каких устройств подходит элемент питания. Но что делать, если область применения не указана? Подбираем батарейку в зависимости от целей использования:
— Солевые элементы питания нет смысла устанавливать в приборы, выдающие высокую мощность: профессиональные фонари, вспышки фотоаппаратов. В приборах со средними нагрузками солевые элементы питания тоже прослужат недолго. Все дело в маленькой емкости, всего 600-700 мАч.
— Щелочные батарейки так же не подойдут для мощных осветительных приборов, но долго прослужат во всех остальных гаджетах, начиная от музыкальной колонки и заканчивая детским паровозиком.
— Литиевые элементы питания подойдут абсолютно для любого устройства, но не всегда имеет смысл покупать дорогостоящий элемент. Оптимальный выбор для приборов частого использования.
Важно: просто выбросить отработанную батарейку в мусорное ведро не правильно!
Лучшая замена батарейкам — аккумуляторы: характеристики и рейтинг лучших перезаряжаемых элементов питания
Мир давно привык к портативным элементам питания. Работа устройства от батареек сделала его автономным, но породила проблему их периодической замены. Следующим шагом стали аккумуляторные перезаряжаемые устройства. Привычный форм-фактор батареек позволил наделить их высокой универсальностью. Именно из-за всеобщей востребованности и повсеместной распространённости аккумуляторных батареек любой человек рано или поздно столкнётся с необходимостью выбора лучших перезаряжаемых элементов питания.
Какие бывают аккумуляторные батарейки
Все выпускаемые батареи характеризуются несколькими стандартными параметрами, которые определяют сферу применения.
Некоторые из них сделаны по образу одноразовых батареек и призваны заменить их. С другой стороны, не всем батарейкам можно найти эквивалент среди аккумуляторов. Например, большинство «таблеток» вроде LR44 и тому подобных, так и остались лишь батарейками, так как перезаряжать элемент такой формы неудобно, а одноразовый стоит и так довольно дёшево.
Среди характеристик, по которым осуществляется выбор устройств типа Rechargeable, можно выделить три основные:
Большинство известных производителей выпускают разные наименования товаров, среди которых можно выбрать тот набор параметров, который устроит потребителя.
Технология
От того, какие физические процессы лежат в основе генерирования электрического тока, зависит много параметров: чувствительность к условиям окружающей среды, скорость заряда, наличие «эффекта памяти» и другое.
Никель-кадмиевые
Эти аккумуляторные батарейки появились одними из первых и долгое время им не было альтернативы. Несмотря на появления других, более совершенных систем, они сохраняют свои позиции в устройствах, где нужно надёжное бесперебойное питание под высокой нагрузкой.
Причиной тому — ряд преимуществ:
Среди недостатков отмечается:
Вытеснение никель-кадмиевых батарей наблюдается в развитых странах, где ужесточаются экологические стандарты.
Никель-металлогидридные
Возникли как попытка избавиться от двух основных негативных параметров никель-кадмиевых батарей — эффекта памяти и вредного воздействия на окружающую среду. Удалось добиться полной экологической безопасности этих элементов питания. Они практически не подвержены эффекту памяти — их можно дозаряжать в любом состоянии. Большим плюсом является также повышение ёмкости при схожих параметрах — примерно на 20%. Однако не обошлось и без минусов: из-за особенностей технологии срок службы никель-металлгидридных батарей ниже, чем конкурентных вариантов, их саморазряд больше, чем у конкурентов.
В 2005 году были презентованы аккумуляторы серии Eneloop — первые LSD Ni-Mh. Они соединили в себе преимущества кадмиевых и старых гидридных батарей. Оставленные храниться на длительное время, эти инновационные аккумуляторы теряют значительно меньший процент своей ёмкости. Да и к температурным условиям они менее требовательны.
Литий-ионные
Данный тип аккумуляторов чрезвычайно распространён в мобильных телефонах, плеерах, смарт-часах и других гаджетах. Однако производитель нередко выпускает их и в форм-акторе пальчиковых батареек.
Причины популярности литий-ионной технологии:
Главный минус литий-ионных батарей — это чувствительность к изменению токов, а также к полному разряду. Потому лучше всего данный тип функционирует в связке с электронными контроллерами и блокираторами, которые выравнивают входное напряжение, а также автоматически отключают аккумулятор при достижении определённых показателей.
Форм-фактор
Именно форм-фактор аккумуляторы унаследовали от предшественниц-батареек.
Типизация размеров и форм элементов питания позволяет комфортно производить замену, добиваясь оптимальной длительности работы.
На данный момент самыми распространёнными типоразмерами принято считать:
Существуют и другие типоразмеры аккумуляторных батареек, но они имеют меньшую распространённость.
Ёмкость
Параметр ёмкости эквивалентен времени, в течение которого устройство сможет полноценно питаться излучаемым аккумулятором током. Иными словами, чем больше ёмкость, тем дольше сможет работать прибор на одном заряде.
Измеряется этот параметр в миллиампер-часах. Диапазон имеющихся в продаже значений может колебаться в пределах от 100 до 12000 мА-ч. Казалось бы, выбрать самый ёмкий аккумулятор — и это будет лучшее решение. Но на практике всё не так просто. Чем больше ёмкость батареи, тем дольше она заряжается. И хорошо, если доступна зарядка током с большим напряжением. Но если речь идёт о металлгидридных элементах, которые рекомендуется подпитывать слабым током, удобство устройств с большой ёмкостью уже не кажется таким очевидным. Исходите и энергопотребления прибора и режима его работы.
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.
Плюсы | Минусы |
Миниатюрный размер | Сравнительно быстрая деградация |
безопасность использования | |
Низкая цена |
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.
Плюсы | Минусы |
Большая ёмкость | Нестабильная работа в течение эксплуатации |
Низкая цена | |
Кейс в комплекте |
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
Плюсы | Минусы |
Высокая ёмкость | Специфичность использования типоразмера |
Никель-кадмиевое наполнение | |
Невысокая цена |
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.
Плюсы | Минусы |
Хорошо представлены во многих торговых точках, иногда даже неспециализированных | Случается, скачет значение предзаряда |
Оптимальная ёмкость | |
Умеренная цена |
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.
Плюсы | Минусы |
Типоразмер «Крона» | Небольшая ёмкость |
Хорошее качество исполнения | Высокая цена |
Длительный срок службы |
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.
Плюсы | Минусы |
Литий-ионная технология | Высокая цена |
Отсутствие эффекта памяти | |
Электронная защита |
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.
Плюсы | Минусы |
Хорошее качество изготовления | Высокая цена |
Долгий срок службы | |
Большое количество допустимых циклов |
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.
Плюсы | Минусы |
Долгий срок службы | Высокая цена |
Большое количество циклов зарядки | |
Минимальный саморазряд при бездействии |
Вывод
Как показывает практика, хорошая аккумуляторная батарейка способна доставить немало косвенного удовольствия пользователю, так как обеспечивает долгий срок работы устройства. Наряду с этим и вполне реальная экономия средств — ведь покупка пары аккумуляторов обходится дешевле постоянной смены батареек.
Видео-совет: как выбрать аккумуляторную батарейку
- я лучшее что могло с тобой случиться
- что такое первая группа крови аво