Батарейки: какие бывают, какие лучше и стоит ли переплачивать?

В этой статье говорим именно о батарейках, не об аккумуляторах. Информация универсальная и относится не только к нашим контроллерам, но и к любым устройствам на батарейках. Солевые батарейки не рассматриваем, так как это очень устаревшая химия.

Виды химии, конструкции и типоразмеров

Щелочные батарейки (alkaline) - самые популярные

Напряжение 1.5 вольта, у новых качественных 1.65. Главное достоинство лучшее соотношение цены ко времени работы. Минусы: не любят сильного холода ниже -20, напряжение снижается по мере разряда, самые тяжёлые, большой ток быстрее убивает эти батарейки.

Подробно характеристики и графики разряда можно увидеть в технической документации.

Для устройств типа мышка или пульт эти недостатки не существенны, но если это фонарик или мотор, то будет невооруженным глазом заметно, как со временем лампочка тускнеет, а мотор крутится медленнее.

Вероятно, для моделизма или дальних походов масса также будет иметь значение, но в быту вряд ли. Размерный ряд ограничен, так как применяются в основном в быту.

Литий тионилхлоридные батарейки (Li/SOCl2)

Следующие по популярности за щелочными. Часто их называют просто литиевыми, что очень неточно, так как "литиевых" очень много.

Очень хорошая цена, масса, не боятся мороза. Часто используемое напряжение 3.6 вольта - от него питается очень много электронных компонентов и процессоров, что позволяет использовать такую батарею без повышающих или понижающих преобразователей. В конечном счете это удешевляет устройство в целом.

Есть и недостаток - пассивация - пленка на аноде образующаяся при производстве и хранении, которая разрушается под воздействием милиамперных токов. Компания-производитель SAFT уверяет, что у их батарей нет пассивации, но стоимость фантастическая: минимум в 5 раз дороже хороших китайских.

Есть два вида литий тионилхлоридных батареек: под стандартные токи и высокотоковая. Высокотоковая обозначается буквой М (например, ER18505M) и выдерживает токи в десяток раз превышающие обычную серию, но эффективная ёмкость меньше. Т.е. нельзя сказать что какая-то из них лучше, а какая-то хуже – они для разных профилей нагрузки.

Самый широкий диапазон применения -50 до +80. Фантастический выбор габаритов и способов присоединения: от классических пальчиковых, до экзотических запаиваемых и даже параллельных последовательных сборок, любой каприз на заказ.

Обозначаются буквами ER. E – тионилхлоридная, R – round - круглая.

У цилиндрических цифровое обозначение 18505, 26500 означает диаметр (первые две цифры) и длину (последние три) в десятых миллиметра.

Часто на корпусе пишут емкость в миллиампер часах, если не написано, то следует смотреть в описание от производителя.
Подробно характеристики и графики разряда можно увидеть в технической документации.

Литий диоксид марганца (Li/MnO2)

Самый популярная CR123 - фотовспышки, некоторые датчики умного дома, а также таблетки на которых написано 3V - классика Cr2032. Нет пассивации, работа при низких отрицательных температурах, напряжение 3 вольта, что многим будет удобно. Казалось бы, идеальная, батарейка, но нет - самые дорогие из рассматриваемых и емкость на единицу массы и объема меньше чем тионилхорид. Популярность видимо из-за этого низкая. На наш взгляд самая спорная по совокупности характеристик батарейка.

У цилиндрических обозначение 18505, 26500 означает диаметр (первые две цифры) и длину (последние три цифры) в десятых миллиметрах.
У таблеток цифры означают диаметр и толщину:
CR2016 (20 х 1,6 мм).
CR2025 (20 х 2,5 мм).
CR2032 (20 х 3,2 мм).

Обозначаются буквами CR. Буква C – литий диоксидмарганца, R – round – круглая.

Литий десульфид железа (Li/FeS2)

Нет пассивации, напряжение 1.5 вольта, но на самом деле 1.8 у новых, что многим будет удобно, емкость не зависит от тока. Взаимозаменяемы с щелочными. Размерный ряд еще уже чем у щелочных: ААА, АА, КРОНА 9 Вольт. У этих батареек единственный недостаток — это цена, она в 3 раза больше щелочных. Подробно характеристики и графики разряда можно увидеть в технической документации.

Как вы думаете какая "волшебная" химия кроется в батарейках типа КРОНА, у которых напряжение 9 вольт? Всё очень просто - она состоит из 6 последовательных щелочных батареек напряжением 1.5 вольта, что в сумме и дает 9 вольт.

Какие лучше, какие хуже, есть ли смысл переплачивать

Ключевое преимущество всех литиевых батареек - стабильное напряжение на всем сроке службы в широком диапазоне токов и температуры. Т.е. с этими батарейками и фонарик и моторчик будут работать на всем сроке службы батарейки с одинаковой эффективностью. Если не требуется ни, то ни другое, то нет смысла переплачивать.

Диоксид марганца. Батарейка классная как резервная так как нет пассивации, но при постоянной нагрузке особого смысла в них нет, если только вам в вашей электронике не именно 3 вольта нужно. Есть производители датчиков умного дома, которые очень любят cr123, их любовь весьма неоднозначна, так как батарейки отличаются высокой ценой и относительно невысокой удельной емкостью.

Щелочные и литий десульфид железа. По сути собратья, легко меняются одни на другие. В пульт управления, мышка клавиатура, детская игрушка без моторчиков, наши контроллеры и прочие слабопотребояющие устройства идеально использовать щелочные. Литиевые десульфид железа благодаря постоянству напряжения и стабильной емкости не зависимо от тока идеальны для: фонарики, моторчики, умные пульты, термостаты, т.е. те устройства, которые потребляют значительные токи или постоянно чем-то управляют или передают данные.

Литий тионилхлоридные. Стоят особнячком за счет своего напряжения 3.6 вольта и эффекта пассивации. Подходят устройствам, которым такое напряжение по зубам и которые имеют постоянную миллиамперную нагрузку или же периодическую десятко-сотня-милиамперную. Не годятся для устройств, которые постоянно потребляют микроамперы или которые по долгу не используются, так как обратно пассивируются.

Что на что можно заменить

Можно ли менять одну литиевую тионилхлоридную 3.6 Вольта или диоксид марганца 3 Вольта на две щелочные или диоксид железа, или наоборот. Конечно можно, напряжение идентичное. Главное учтите, что у щелочных, в отличие от литиевых, напряжение снижается и не факт, что устройство продолжит свою работу, когда на них напряжение упадет до 3 вольт (по 1.5 вольта на батарейку). А вот выкинув щелочные и заменив их, например, на литий тионилхлоридные можно получить очень хороший положительный эффект, главное, чтобы он был экономически целесообразен.

Батарейки можно соединять спокойно последовательно из одной партии, а лучше упаковки. Удается сложить последовательно какой-то размер и получить аналогичное суммарное напряжение - складывайте. Не смешивайте в одном устройстве разные марки батареек, даже если они одного брэнда!

Параллельно соединять следует с очень большой осторожностью, так как может получиться негативный эффект разряда одной батарейки через другую - лучше доверить такую операцию профессионалам, которые подбирают батарейки и делают их сварку. 

Какие производители делают самые лучшие батарейки

В интернете можно найти много тестов от энтузиастов, которые берут кучу батареек и начинают их разряжать постоянной нагрузкой в течении нескольких часов, попросту подключив резистор. Так вот данный тест показывает ровным счетом - ничего, так как реальные устройства, ну кроме фонарика, так не потребляют! Наш выбор основан именно на многолетнем опыте или тестах длиной минимум 1-2 месяца. Да-да именно такие тесты мы делаем перед использованием батарейки в серии. Так вот, у вышеназванных энтузиастов разницы между батарейками почти нет, а у нас разница доходит до двух раз, а многолетняя эксплуатация разных брэндов позволяет еще и судить о внутренней деградации с течением времени, у некоторых производителей проявляются очень негативные моменты после пары лет работы... Всё ниже сказанное основано на нашем 5 летнем опыте.

Самые лучше щелочные: Duracell ultra, Varta LONGLIFE maxpower, Energizer max plus. Они показывают очень стабильные характеристики на всем жизненном цикле, без резких провалов. Energizer выпустив серию Max Plus выделился 12 летним хранением, а все пишут 10. Ждем, когда Duracell напишет 15 :).

Самые лучшие десульфид железа: Energizer Lithium. Очень много других брэндов тестировали, очень много на рынке откровенных плохих, даже хуже щелочных. Duracell не делает с такой химией.

Самые лучшие тионилхлоридные: пока не нашли. Saft с их ценой неприступны и не подходят для потребительской электроники, какая-нибудь медицина или системы жизнеобеспечения - да. Китай пока смешанные результаты. Осторожно запустили в использование более качественный Unique Energy и BONREX (в сравнении с FANSO), будем год смотреть как себя покажут, в настольных тестах показали себя лучше Fanso, но это еще ничего не значит на 100%. Duracell, Energizer, Varta, GP и т.д не делают с такой химией.

Про диоксид марганца сказать нечего, так как опыт практического использования отсутствует. Можем предположить, что те же Duracell, Varta, Energizer умеют и их хорошо делать, в ассортименте они у них есть в избытке разных форм.

Рекомендации по выбору в зависимости от области применения

Для пульта управления телевизором не важно какой производитель. Покупайте хоть желтые в IKEA за 100 рублей ведро :).

Щелочные ставьте в следующие устройства: пульты, мышки, нетребовательные игрушки, устройства имеющие понижающие/повышающие преобразователи, наши бюджетные контроллеры в том числе.

Десульфид железа идеальны для: моторчики, интеллектуальные пульты, фонарики.

Тионилхлоридные идеальны для: специальные устройства, промышленные, транспорт, там, где нужны низкие температуры и срок работы 5-10 лет, т.е. те применения в которых нет постоянного доступа для частой замены батареек.

Диоксид марганца успешно применяются в: для часов, материнских плат в качестве резерва, миниатюрных датчиков, устройств которые большую часть времени спят, а потом вдруг используются с большими токами.

Какие батарейки используются в контроллерах SAURES

Стоит ли заменять батарейки на аккумуляторы

В быту, кроме детских игрушек, инструмента, фонариков, которые можно гонять с утра до вечера у аккумуляторов совсем нет преимуществ по сравнению с батарейками.

К тому же учитывайте, что у классических пальчиковых никельметаллгидридных аккумуляторов напряжение ниже, порядка 1.25 Вольта, что при падении всего на 0.25 Вольта вызовет паралич у вашего устройства. Для микропотребляющей техники совсем не подходят, так как имеют саморазряд десятки процентов в год, т.е. они рассчитаны на постоянное использование в течении короткого промежутка времени!

Обратите внимание, что литиевые батарейки - это не аккумуляторы и их нельзя заряжать! В лучшем случае все закончиться обычным шипящим звуком, в другой ситуации возможен взрыв и/или возгорание батареи. Изделие предназначено для однократного использования, не пытайтесь восстановить!

Свинцовые аккумуляторы мало пригодны для классических бытовых задач, поэтому противопоставлять их батарейкам технически не конструктивно.