Порівняння Beston Krona 1x800 mAh vs Varta 1xKrona 200 mAh

Технологія, за якою виготовлена батарейка або акумулятор.

Технологія визначає хімічний склад «начинки» і особливості реакцій, що відбуваються в ній; як наслідок, від цього параметра напряму залежать як загальні робочі характеристики, так і специфічні правила експлуатації та зберігання. Серед акумуляторів, що перезаряджаються в наш час найбільшою популярністю користуються технології Li-Ion, LiFePO4 і Ni-Mh, помітно рідше зустрічається Ni-Cd і Ni-Zn. У батарейках же спостерігається більша різноманітність. Так, недорогі повнорозмірні елементи робляться сольовими; алкалінова (лужна) технологія у тому чи іншому вигляді застосовується в прогресивних повнорозмірних і порівняно простих мініатюрних батарейках-«таблетках» на 1,5 В; срібно-оксидні елементи є більше прогресивними (і дорогим) аналогом лужних «таблеток»; а літієва технологія дає змогу створювати мініатюрні джерела живлення напругою 3 В. Більш рідкісними і специфічними варіантами є технологія Li-SOCl2, застосовувана в повнорозмірних батарейках з підвищеними вимогами до надійності, а також повітряно-цинковим принципом роботи, що використовується в спеціалізованих джерелах живлення для слухових апаратів. Ось більш докладни...й опис кожного зі згаданих варіантів:

— Li-Ion. Літій-іонна – одна з найбільш популярних в наш час технологій виробництва акумуляторів; першопочатково створена для портативної техніки, проте пізніше стала застосовуватися повсюдно. Такі батареї мають відмінну щільність заряду – тобто солідну ємність при порівняно невеликих розмірах і вазі. Крім того, вони швидко заряджаються, а «ефект пам'яті» (характерний, зокрема, для описаних нижче Ni-Cd елементів) в подібних джерелах енергії практично відсутній (точніше, його компенсують вбудовані контролери заряду). З недоліків можна відзначити дещо більшу вартість, ніж, наприклад, у Ni-Mh, а також чутливість до перевантажень і порушень режиму експлуатації — вони можуть привести до загоряння і навіть вибуху. Втім, більшість техніки під такі батареї має вбудовані захисні схеми; а якщо таких схем немає — досить бути уважним до режиму роботи, або купити акумулятор з вбудованою схемою захисту (див. нижче).

— LiFePO4. Модифікація літій-іонної технології (див. відповідний пункт), розроблена та випущена з метою усунення деяких недоліків Li-Ion. Літій-залізо-фосфатні акумулятори забезпечують високу щільність енергії, мають велику кількість робочих циклів заряду/розряду, характеризуються хімічною та термічною стабільністю. До того ж акумулятори LiFePO4 витримують сильні температурні коливання, підтримують швидку зарядку високими струмами та відрізняються безпекою в експлуатації. На відміну від оригінальної технології Li-Ion, ймовірність «вибуху– літій-залізно-фосфатної батареї при перевантаженні практично зведена до нуля. Загалом такі акумулятори ефективно справляються з високими піковими навантаженнями і підходять для живлення енергоємних пристроїв, також вони тримають стабільну робочу напругу майже до самого розряду.

— Ni-Mh. Вдосконалений варіант нікель-кадмієвих (Ni-Cd) акумуляторів (див. нижче), в яких для анода замість кадмію використаний особливий сплав, що поглинає водень. Це дало змогу досягти цілого ряду переваг в порівнянні з оригінальною Ni-Cd технологією. По-перше, при тих же габаритах ємність зросла в 2 – 3 рази; правда, за щільністю заряду даний тип акумуляторів все одно помітно поступається літій-іонним — однак і коштує значно дешевше. По-друге, Ni-Mh батареї екологічно безпечні і легко піддаються переробці. По-третє, «ефект пам'яті» в них проявляється рідше і усувається простіше. Правда, дана технологія не дає змогу досягти таких високих струмів розряду, як в нікель-кадмієвих батареях; проте, Ni-Mh акумулятори все одно відмінно працюють в пристроях з високим енергоспоживанням, для них вони краще підходять, ніж батарейки (навіть високоякісні лужні — див. нижче). Характерний приклад такого застосування – цифрові фотокамери. Також з переваг даної технології можна відзначити стабільну напругу: вона залишається практично незміннимою практично весь час роботи, і помітно падає лише «на останніх відсотках заряду». До недоліків же можна віднести досить високий рівень саморозряду; однак цього недоліку позбавлені акумулятори формату «low self-discharge» (Ni-MH LSD), що випускаються деякими виробниками. Саморозряд в таких джерелах живлення вдалося знизити настільки, що багато з них надходять у продаж зарядженими і готовими до використання (як звичайні батарейки) і зберігають достатній запас енергії протягом 1 – 2 років.
Відзначимо, що Ni-Mh аналоги 1,5-вольтових батарейок (наприклад, типорозмірів АА і ААА) мають дещо меншу номінальну напругу — 1,2 В. Однак більшість пристроїв, розрахованих на подібні типорозміри, враховують цю різницю, і проблеми з взаємозамінністю виникають вкрай рідко.

— Ni-Cd. Дана технологія виробництва акумуляторів в наш час нерідко сприймається як застаріла; проте, подібні елементи продовжують випускатися і застосовуватися. Нікель-кадмієві батареї мають досить невисоку ємність, а також сильно схильні до «ефекту пам'яті»: якщо акумулятор регулярно заряджати, не розрядивши при цьому повністю, його ефективна ємність знижується (як ніби-то батарея «запам'ятовує», до якого рівня її зазвичай розряджають, і приймає його як нульовий). Аналогічне явище може виникнути при регулярному перезаряді — зокрема, використанні недорогих пристроїв для крапельної підзарядки (компенсації саморозряду повністю зарядженого акумулятора). Крім того, технологія виробництва Ni-Cd батарей екологічно небезпечна, а самі акумулятори складні в переробці та утилізації. Проте, такі джерела живлення мають цілий ряд важливих (а в деяких ситуаціях — і взвгалі принципових) переваг перед іншими акумуляторними батареями. По-перше, технології Ni-Cd практично немає рівних при роботі на високих струмах розряду: навіть вельми значні навантаження нормально переносяться і практично не впливають на ефективну ємність батареї (докладніше про цей вплив див. «Ємність»). По-друге, акумулятори даного типу не бояться ні глибокого переразряду, ні високих і низьких температур, а також безпечні при механічних пошкодженнях. По-третє, у міру розряду напруга у нікель-кадмієвих батарей знижується дуже повільно (на відміну, наприклад, від алкалінових одноразових батарейок). Всі ці моменти роблять даний тип акумуляторів відмінно підходящими для пристроїв, що характеризуються високим енергоспоживанням — зокрема, електроінструментів і моделей на радіоуправлінні.
Аналогічно Ni-Mh, подібні елементи в «півторавольтовому» типорозмірі (наприклад, АА або ААА) видають не 1,5 В, а тільки 1,2 В.

— Ni-Zn. Одна з найстаріших технологій виробництва акумуляторів в цілому, проте побутові джерела живлення цього типу були представлені лише в 2000-х роках. За багатьма особливостями такі елементи аналогічні описаним вище нікель-кадмієвим: зокрема, вони відмінно переносять високі струми розрядки і ідеально підходять для пристроїв зі значним енергоспоживанням, а також довго утримують робочу напругу в міру розряду. Крім того, Ni-Zn батареї в «півторавольтових» типорозмірах АА і ААА (а таких більшість) мають не знижену, а підвищену номінальну напругу — 1,6 В, що дає змогу без будь-яких обмежень застосовувати їх як більш ефективну заміну одноразовим батарейкам. Речовини, що використовуються в конструкції, екологічно безпечні і легко переробляються. Основним недоліком деякий час назад був малий термін служби (вже після 50 – 80 циклів ємність помітно знижувалася); ця проблема була вирішена, проте лише порівняно недавно. Почасти саме тому поки (станом на 2021 рік) подібних елементів на ринку небагато.

А ось основні технології, що застосовуються для одноразових батарейок:

— Сольова. Також носить назву «марганцево-цинкова», за основними металам, що використовуються в конструкції. Найбільш проста технологія з застосовуваних в повнорозмірних (не мініатюрних) батарейках; передбачає робочу напругу 1,5 В на комірку — відповідно, елементи з підвищеною напругою на зразок 9-вольтової «Крони» збираються з декількох комірок. У будь-якому разі сольові джерела живлення мають невисоку ємність, їх напруга помітно знижується в міру розряду, а високий внутрішній опір не дає змогу застосовувати такі батарейки для навантаження з високим споживаним струмом. З іншого боку, подібні елементи прості у виробництві, коштують недорого і мають дуже низький рівень саморозряду. У світлі останнього для приладів з порівняно невисоким енергоспоживанням (на зразок пультів ДУ) такі батарейки підходять навіть краще алкалінових (див. нижче): велика частина енергії лужного елемента в такому режимі роботи може піти на саморозряд, а не на живлення навантаження. Багато сольових елементів маркуються як «general purpose» («загального призначення»).

– Алкалінова. Технологія виробництва одноразових батарейок, що передбачає використання лугу у вигляді електроліту (друга поширена назва — лужна). Дуже поширена як в повнорозмірних, так і в мініатюрних джерелах живлення (див. «типорозмір») з номінальною напругою в 1,5 В; батарейки з більш високою напругою (наприклад, «Крона») складаються з декількох півторавольтових елементів. При цьому хімічний склад повнорозмірних і мініатюрних версій схожий, але ось загальні особливості (в порівнянні з аналогами тих же типорозмірів) в обох варіантах будуть різними:

• Повнорозмірні алкалінові батарейки (такі, як АА і ААА) мають більш прогресивні робочі характеристики, ніж сольові. По-перше, їх загальна ємність помітно вище – наприклад, для пальчикових батарейок вона може перевищувати 3000 мАгод (тоді як для сольових елементів максимум становить близько 900 мАгод). По-друге, лужна технологія дає змогу довше утримувати робочу напругу в міру розряду. По-третє, вона знижує саморозряд і збільшує термін зберігання батарейок. Та й діапазон допустимих температур у таких батарейок ширше, а загальна надійність — вище. Зворотною стороною даних переваг є в першу чергу більш висока вартість, ніж у сольових джерел живлення. Крім того, алкалінові батарейки не має сенсу купувати для приладів з низькими струмами споживання (таких, як пульти ДУ): вони пропрацюють довше сольових, але ця різниця не виправдовує різницю в ціні, оскільки значна частина лужного джерела живлення в таких умовах витрачається даремно — на саморозряд.
  Мініатюрні алкалінові батарейки-таблетки, навпаки, є більш простим і доступним аналогом прогресивних срібно-оксидних елементів. Вони використовують маркування LR (див. «Типорозмір»), мають меншу ємність (зазвичай в 1,2 – 1,5 разів нижче, ніж у срібно-оксидних рішень в тому ж типорозмірі), схильні до швидкого зниження напруги в міру розряду, а також не розраховані на пристрої з високими струмами споживання. З іншого боку, для низькострумового навантаження (на зразок кварцових наручних годинників) таких можливостей більш ніж достатньо; а обходяться лужні таблетки помітно дешевше «срібних».

— Літієва. Літієві батарейки зазвичай мають маркування з індексом CR; вони можуть належати як до повнорозмірних, так і до мініатюрних (див. «Типорозмір»). Відмінною особливістю таких батарейок є те, що їх напруга становить 3 В на комірку; такою ж зазвичай є і загальна номінальна напруга, за винятком специфічних типорозмірів CR-P2L або 2CR5, в яких використовується кілька комірок.
Повнорозмірні батарейки, виконані за даною технологією, першопочатково розраховані насамперед на цифрові камери та інші пристрої з нерегулярним енергоспоживанням і високим споживаними струмом. Мініатюрні літієві «таблетки» також непогано підходять для аналогічного застосування (характерний приклад — брелоки автосигналізацій, в яких передавач вмикається на короткий час, проте потребує великої кількості енергії), але можуть встановлюватися і для низькострумового навантаження. Інший специфічний варіант їх використання – в ролі запасного джерела живлення для комп'ютерів, планшетів, цифрових камер тощо, що дає змогу зберігати дані про поточну дату/час і виставлені налаштування навіть при відключенні основної батареї. Наприклад, «класикою жанру» для живлення пам'яті BIOS на материнських платах є батарейка CR2032. Завдяки порівняно високій напрузі літієві «таблетки» мають досить солідну фактичну ємність, так що термін їх служби в подібній ролі зазвичай обчислюється роками і нерідко можна порівняти з терміном роботи самого пристрою.

— Li-SOCl2. Так звана літій-тіонілхлоридна технологія застосовується для створення одноразових батарейок підвищеної надійності, розрахованих в основному на несприятливі умови експлуатації. Подібні елементи живлення мають цілий ряд важливих практичних переваг. Так, їх ємність становить від 1200 мАгод для мініатюрного типорозміру 1/2 АА до більш ніж 35 000 мАгод в типорозмірі D; а враховуючи, що номінальна напруга становить 3,6 В, то фактична енергоємність виходить досить значною. Літій-тіонілхлоридні батарейки без проблем переносять високі навантаження, в тому числі імпульсні; довгий час підтримують стабільну напругу в міру розряду; мають великий діапазон допустимих температур експлуатації (від -60 °С до +85 °С в звичайних моделях і від -40 °С до +150 °С в високотемпературних); оснащуються вбудованим захистом від перевантажень і короткого замикання; і навіть при збоях такого захисту батарейка залишається вибухо- і пожежобезпечною і може застосовуватися навіть в приміщеннях, заповнених горючими парами. А саморозряд при зберіганні не перевищує 1 - 2% на рік, що забезпечує великий термін придатності.
В цілому батарейки LiSOCl2 – це ідеальний варіант для пристроїв, що мають порівняно невисоке постійне енергоспоживання і необхідність довго працювати без додаткового обслуговування. Головний недолік цієї технології — досить висока вартість, що й обмежує її застосування в основному спеціалізованими професійними джерелами живлення, що використовуються для промислового обладнання, у військовій справі, аерокосмічної галузі тощо. Також варто враховувати, що хоча Li-SOCl2 можуть виконуватися в «1,5-вольтових» типорозмірах на зразок АА, однак їх номінальна напруга навіть у таких варіантах буде складати згадані 3,6 В. А при першому вмиканні напруга зазвичай виявляється помітно нижче номінальної (близько 2,5 В, а то і менше) — це пов'язано з хімічними особливостями технології; через невеликий час даний показник повертається в норму, однак цю особливість слід враховувати при застосуванні у деяких типах приладів.

– Срібно-оксидна. Технологія, застосовувана для прогресивних мініатюрних елементів живлення з напругою 1,5 В. У таких батарейках використовуються ті ж типорозміри, що і в алкалінових «таблетках» (див. вище), однак різниться маркування: за загальноприйнятим стандартом срібно-оксидні елементи позначаються буквами SR (лужні — LR), а в нашому каталозі в якості основного прийнятий більше специфічний стандарт — три цифри з трійкою на початку, наприклад, «315» (він забезпечує більшу точність; докладніше див. «Типорозмір»). У будь-якому разі через використання срібла подібні батарейки обходяться помітно дорожче алкалінових аналогів (з цієї ж причини срібно-оксидна технологія майже не застосовується в повнорозмірних елементах); однак різниця в ціні компенсується рядом практичних переваг. Одна з найпомітніших — висока ємність (в середньому в 1,5 рази вище, ніж у алкалінових «таблеток» того ж розміру). Крім того, дана технологія забезпечує більш стабільну напругу, яке досить повільно знижується в міру розряду, низький внутрішній опір, а також стійкість до короткочасних високих навантажень. Відносно останнього варто відзначити, що більшість срібно-оксидних елементів випускається в двох варіантах спеціалізації: High Drain (для навантаження з нерівномірним і високим енергоспоживанням, наприклад, бездротових дзвінків, брелків автосигналізацій тощо) і Low Drain (для навантаження з низьким і рівномірним енергоспоживанням, такого, як наручний кварцовий годинник). При цьому у подібних батарей однакового розміру, але різної спеціалізації номінальний струм розряду може бути однаковим; однак версії HD в цілому є більш стійкими до нерівномірного навантаження.

– Повітряно-цинкова. Досить специфічна технологія, популярна в основному в компактних батарейках серії PR для слухових апаратів (див. «Типорозмір»). Для хімічної реакції, що відбувається в подібних батарейках, потрібне повітря; однак в продаж такі батарейки надходять герметично запечатаними, і реакція в них не відбувається. Завдяки цьому саморозряд при зберіганні виходить практично нульовим, а термін придатності — досить солідним. Перед використанням потрібно активувати джерело живлення, знявши встановлену на ньому заглушку і відкривши доступ повітря; відзначимо, що заглушки в повітряно-цинкових «таблетках» різного типорозміру розрізняються за кольорами, що дає змогу розрізняти їх буквально з першого погляду, без необхідності вчитуватися в дрібні написи на корпусі. Після активації термін «життя» такого елемента становить кілька тижнів — після цього електроліт висихає і батарейка стає непридатною до використання незалежно від того, застосовувалася вона як джерело живлення чи ні. Втім, при постійній роботі в слуховому апараті заряд закінчується помітно швидше, ніж висихає електроліт. Таким чином, користувач слухового апарату може тримати при собі пристойний запас подібних елементів і активувати їх по одному, у міру необхідності, не боячись, що інші втратять свої властивості.

Номінальна ємність елемента живлення – кількість енергії, яку він може накопичити.

Від даного параметра безпосередньо залежить, як довго джерело живлення зможе пропрацювати з тим чи іншим навантаженням. Однак оцінюючи ємність, потрібно враховувати два моменти. По-перше, номінальне значення ємності зазвичай вказується для певного струму розрядки. Так, для сольових і лужних повнорозмірних батарейок (див. «Технологія») такий струм вимірюється десятками міліампер. А ось при його значному перевищенні (близько сотень міліампер) реальна ємність батарейки може в рази зменшитися в порівнянні із заявленою. Тому, наприклад, не рекомендується використовувати одноразові батарейки в цифрових камерах — споживаний струм в такій техніці може перевищувати 1000 мАгод, і з подібним навантаженням найкраще справляються NiMh-акумулятори. А мініатюрні срібно-цинкові батарейки серії «300» (SR) випускаються в двох версіях — під високий і низький струм розряду; аналогічно низькотокову версію можуть мати батарейки-таблетки серії CR (докладніше про ті і інші див. «Типорозмір»). Більш детальну інформацію з приводу струмів розрядки для різних видів і типорозмірів батарей/акумуляторів можна знайти в спеціальних джерелах; а в деяких варіантах (в основному для літій-іонних акумуляторів) вона прямо уточнюється в характеристиках (див. «Номінальний струм розряду», «Максимальний струм розряду»).

Другий нюанс полягає в тому, що фактичний запас енергії залежить не тільки від числа заявлених м...іліампер-годин, але і від робочої напруги; так що порівнювати за цифрами в мАгод можна лише батарейки/акумулятори з однаковою напругою (в крайньому випадку — зі схожим, наприклад, 3 В і 3,6 В). Втім, інші порівняння на практиці потрібні вкрай рідко.

Кількість циклів заряду, що акумулятор здатний перенести без помітного погіршення робочих характеристик.

Під циклом заряду мається на увазі проміжок часу від однієї повної розрядки батареї до іншої, коли акумулятор спочатку повністю заряджається, а потім розряджається «в нуль». На практиці такий спосіб роботи зустрічається порівняно рідко, набагато частіше батареї ставлять на зарядку недоразрядженими, та й припиняти процес іноді доводиться до поповнення заряду на 100%. Крім того, кількість циклів заряду прийнято вказувати для ідеальних умов експлуатації: «рідного» зарядного пристрою, порівняно невисокого навантаження під час роботи, відповідності навколишньої температури робочим параметрам і т. ін. Тому число циклів, зазначене в характеристиках, є досить приблизними, і на практиці навряд чи варто чекати на 100% точну відповідність. Тим не менш, за цим параметром цілком можна оцінювати довговічність батареї і порівнювати її з аналогами.