Тест батареек типа АА.

Ох уж эти пальчиковые батарейки размером R6 (АА)! Их используют все. Во всяком случае, я не знаю таких людей, которые не пользовались бы ими. Разве у вас дома нет пульта от телевизора или фотоаппарата-мыльницы, плеера, приёмника, фонарика? Этот список можно продолжать до бесконечности, потому что с прогрессом растёт и количество приборов, в которых используются батарейки. Всем, наверное, надоела  реклама по телевизору с бегающими и прыгающими зайцами, хотелось бы самому изучить и исследовать если не все, то, по крайней мере, большую часть наиболее популярных в России батареек размером АА. Эта тема давно открыта, и чтобы поставить точку в данном вопросе, решено было провести тест на выносливость батареек. Но сначала - немного общей информации.

История батарей началась в 1890 году в Нью-Йорке. Конрад Губерт запатентовал первый в мире маленький фонарик с марганцево-цинковым элементом питания на основе диоксида марганца, цинкового порошка и электролита из нашатырного спирта. В последующие годы эти элементы питания начали выпускать в Соединённых Штатах. Шли годы, технология производства совершенствовалась, в элементы питания начали добавлять ртуть для предотвращения коррозии в период их хранения. Позднее все ведущие производители мира начали производить безвредные и экологически чистые элементы питания. Ртуть была заменена на безопасные для человека и окружающей среды органические вещества.
 
Давайте рассмотрим внутренний состав батареек, то есть что именно мы покупаем в этих герметично закрытых цилиндрах.

Гальванические источники питания одноразового действия представляют собой контейнер, в котором находится электролит, абсорбируемый активным материалом сепаратора и электроды (анод и катод), они подразделяются на следующие типы:

Угольно-цинковые (марганцево-цинковые) элементы питания. В них используется пассивный уголь и двуокись марганца, электролит из хлорида аммония и катод из цинка. В перерывах между эксплуатацией батарей они имеют свойства восстанавливаться - это обусловлено выравниванием локальных неоднородностей в композите электролита вызванных в результате разряда, что продлевает срок службы батарейки.

Щелочные элементы питания (алкалиновые) по составу напоминают марганцево-цинковые. Их отличает состав электролита в щелочных батарейках. Как видно из названия, используется щелочной электролит. В процессе эксплуатации  щелочных элементов практически не происходит газовыделения, то есть выполнены они герметично, что очень важно для целого ряда применений. Они имеют продолжительный срок хранения, и в процессе эксплуатации напряжение на электродах меняется гораздо меньше, чем у элементов с солевым раствором.

Ртутные элементы питания. В них используют оксид ртути, катод выполнен из смеси порошка цинка и ртути, анод и катод разделены сепаратором и диафрагмой, пропитанной 40% раствором щёлочи. Они также имеют длительные сроки хранения, при этом отличаются более высокой ёмкостью при таком же объёме и габаритах.

Серебряные элементы питания имеют катоды из оксида серебра, и напряжение их на 0,2 В выше, чем у угольно-цинковых в одних и тех же условиях. В остальном эти элементы питания похожи на угольно-цинковые.

Литиевые элементы питания обладают очень большим сроком хранения, высокой плотностью энергии и сохраняют работоспособность в большом диапазоне температур, поскольку не содержат воды. В их состав входит литиевый катод, органический электролит и анод из различных материалов, так как литий имеет отрицательный наивысший потенциал по отношению к остальным металлам - следовательно, имеет наибольшее номинальное напряжение при минимальных размерах.

Основными источниками питания, которыми пользуются потребители, являются марганцево-цинковые (солевые) и щелочные (alkaline). Вот их-то мы рассмотрим, но сначала расшифруем буквенные и цифровые значения на батарейках. Например на батарейке есть такая надпись: R6 AA 1.5V.

R в данном означает марганцево-цинковый цилиндрический элемент, 6 - порядковый номер в международной классификации, 1.5V - номинальное напряжение новой батареи, AA - типоразмер по американскому стандарту, также может стоять буква P, означающая "улучшенные". Если в обозначении батарейки стоит буква L - например LR6 AA 1.5V, - значит, это батарея щелочная, то есть "alkaline". На корпусах элементов питания производители могут писать "0% MERCURY & 0% CADMIUM", что, соответственно, обозначает: кадмия и ртути в составе элемента питания нет.

Ниже приведен список "подопытных" элементов питания, которые удалось найти в свободной розничной продаже. Каждый элемент питания был куплен в нескольких экземплярах с целью проведения теста при разных интенсивностях нагрузок, поскольку у каждого потребителя энергии разное потребление тока, а соответственно, поведение батареек должно быть разное.

В табличке перечислены все купленные нами экземпляры, а также указана их средняя розничная цена за штуку.

Почти все элементы питания производятся одноименными компаниями. Исключения составили батарейки Ikea (Varta) и Космос (EastPower).

Тестирование

Первые экземпляры батареек были подсоединены к нагрузке равной (100мА/ч), что полностью соответствует работе кассетного плеера на громкости, превышающей половину уровня. Забегая вперед, скажем, что этот тест показал нам троекратное отставание солевых батареек от алкалиновых. Хотя, для того чтобы работать, например, в пульте от телевизора или в будильнике, подойдут любые батарейки, а вот для нагрузки посерьёзней надо призадуматься, какие элементы питания стоит покупать. Ниже дана таблица замеров напряжения и силы тока по времени в тесте средней интенсивности, подходящей как раз для работы карманного кассетного плеера. 

Итоговый балл вычислялся достаточно просто. Это сумма оставшихся напряжения и силы тока в батарейке после прекращения испытания, измеренных без нагрузки. Для солевых батареек испытание закончилось уже через 6 часов, а для алкалиновых - после 20. Однако мы не стали вносить коррективу в этот балл, так как солевые батарейки и без того получили наименьшие значения. Попутно было решено вывести некую условную единицу, показывающую экономический аспект использования того или иного элемента питания. Для расчета была использована следующая формула: (стоимость батарейки/время работы)/(набранный бал/2). Для упрощения расчетов время работы для всех алкалиновых батареек было принято за 20 часов, а для солевых – 6 часов.

К данной диаграмме нужно относиться весьма осторожно. Она показывает лишь относительные значения характеристик в некотором масштабе, а основная информация для размышлений - в таблицах.

Поскольку в каждом доме разные потребители энергии, и для кого-то ток в 100 мА/ч ничего не значит, было решено провести ещё один тест с максимальной нагрузкой в 600мА/ч, поскольку среднестатистическая цифровая видеокамера потребляет примерно аналогичную мощность. По логике, хорошие "Alkalinе" батарейки должны работать в цифровой фото- или видеокамере не менее 1.5 часов без остановки. Но как это выглядит на самом деле, посмотрим в таблице приведённой ниже.

Думаю, что вы сами видите, как расположились батарейки на итоговых местах таблицы. В этой таблице, как и в первой, батарейки, заслужившие лучшие места, имеют высший балл. Чем меньше балл, тем, соответственно, хуже сам элемент питания. Сразу же видно, что ни одна солевая батарейка не выдержала столь интенсивной нагрузки. Да и не все элементы "Alkaline" отработали свой положенный ресурс. Условно можно принять, что если значение итогового балла ниже 2, то батарейка пригодна для использования только в пульте от телевизора.

Далее представим условную диаграмму экономической выгоды при использовании того или иного элемента питания. Как и в предыдущем случае, чем меньше длинна "столбика", тем лучше.

Хотелось бы обратить внимание на то, что вы покупаете в магазинах. Как правило, хороший товар должен быть соответственно хорошо упакован. На донышке батарейки (обычно там пишут) должен стоять ее срок годности.

Итоги

Подведём итог нашего теста. За живучесть и максимальную отдачу в работе батарейка "Varta High Energy" награждается нашей наградой "Выбор редакции". Эта батарейка с достоинством прошла все испытания, заняв только первые места. Что ни говори, а она показала все качества, которыми должен обладать современный источник питания. Мировые производители вряд ли остановятся на достигнутом, и кто знает, какой элемент питания окажется на первом месте в ближайшем будущем. Также хочется отметить батарейки Ikea. Благодаря своей низкой цене они выглядят одной из самых выгодных покупок. Правда, если остальные батарейки мерить ценами "Ашана" или "Метро", то Ikea сразу потеряет лидерство, а с большим отрывом выйдет вперед продукция под маркой "Космос". Все-таки китайцы еще не разучились делать дешевый товар. 

А тут есть тестирование аккумуляторов типа АА. Но на английском. Хотя цифровые таблицы расскажут лучше всяких слов.

Источник: http://www.ferra.ru