Батарейки: сроки годности, правила хранения и утилизации

Сколько составляет?

Срок годности источников энергии обусловлен естественной потерей заряда электролитом. Кроме того, срок годности зависит от:

1. типа батарейки;
2. качества используемых при производстве материалов;
3. условий эксплуатации и хранения.

Для гальванических элементов одинакового типа у разных производителей срок годности будет одинаковый (с незначительным отклонением).

Щелочные (алкалиновые)

Электроды у щелочных батареек выполнены из марганца или цинка, электролитом выступает гидроксид калия. Срок годности таких источников питания составляет пять лет, после чего они постепенно теряют емкость. В отличие от солевых аналогов они практически никогда не текут.

К достоинствам щелочных элементов относятся:

1. высокий КПД;
2. устойчивость к низким температурам;
3. доступная цена.

К недостаткам источников питания такого типа относятся:

1. значительный вес;
2. невозможность восстановления.

Гальванические изделия применяют в устройствах с высоким уровнем энергопотребления:

• электробритвах;
• диктофонах;
• плеерах;
• мощных фонарях;
• фотовспышках.

Солевые

В солевых батарейках используются электроды из цинка или марганца, которые соединяются солевым раствором. Обычно в качестве электролита выступает хлорид аммония.

• Если изделие находится в оптимальных условиях, то производители гарантируют сохранение заявленных ими характеристик в течение двух лет.
• Если хранение осуществлялось при низких температурах, то заряд нередко исчезает еще до начала эксплуатации.

Недостатки солевых элементов:

1. неустойчивость к температурным перепадам;
2. часто к концу срока службы протекают.

Основное достоинство – низкая цена.

Применять их целесообразно в устройствах с низким энергопотреблением:

• весы;
• будильники;
• пульты ДУ;
• часы и пр.

Серебряно-цинковые

В серебряно-цинковых источниках питания в качестве анода выступает цинк, катода – серебро. Электролитом является калийный или натриевый раствор. Главное достоинство таких изделий – длительный, до 15 лет, срок годности.

Другие преимущества:

1. невысокие параметры саморазряда;
2. устойчивость к высоким разрядным токам;
3. стойкость к внешним воздействиям;
4. высокие показатели удельной энергии.

Существенный недостаток – высокая стоимость.

Применяются батарейки данного типа как источники питания устройств, требующих стабильного рабочего напряжения и высокую плотность энергии на единицу объема:

• медаппаратура;
• лазерные указки;
• детские игрушки;
• материнские платы ПК;
• сенсорные зажигалки и т. д.

Воздушно-цинковые

Особый тип батареек, в которых катодом выступает окружающий кислород. Благодаря последнему внутри элемента размещается большее количество цинкового порошка, что придает изделию большую энергоемкость. Последнее является основным достоинством батареек этого типа.

Для возникновения химической реакции на стороне с положительным зарядом есть несколько отверстий, через которые поступает воздух. Цинк окисляется, в результате чего генерируется ток.

Чтобы предотвратить преждевременное поступление кислорода, отверстия при изготовлении покрывают пленкой. После ее снятия батарейка начинает работать вне зависимости от того, находится она в приборе или нет. В этом состоит существенный недостаток элементов питания воздушно-цинкового типа.

Срок годности таких источников тока составляет два года при условии сохранения защитной пленки. Применяются они в слуховых аппаратах.

Пальчиковые аккумуляторные (литиевые)

Основной составляющей элементов питания данного вида является литий, анодом выступают различные материалы. Современные технологии позволили продлить срок годности литиевых батареек до 10 лет, некоторые производители заявляют о 12 годах, по истечении которых начинается потеря емкости. Если условия хранения были неблагоприятными, то слабеть батарейки начинают гораздо раньше.

Применяются изделия в условиях значительных нагрузок:

• музаппаратура;
• военная, авиационная промышленность;
• фотовспышки и пр.

К преимуществам литиевых батареек относят:

1. незначительный саморазряд;
2. длительный срок годности;
3. выдаваемое ими постоянное напряжение;
4. небольшие размер и вес;
5. устойчивость к низким температурам.

Недостатки:

1. высокая стоимость;
2. склонность к воспламенению.

Как определить срок годности батареек?

   В мире имеется два варианта батареек:

• Перезаряжаемые
• Одноразовые

Солевые батареи, держат заряд около 2-3-х лет. Длительное время хранения разряжает их на 50%. Хранение в холоде понижает заряд до нуля.

Литиевые батарейки можно использовать до 10 лет. Имеют высокую плотность энергии. Они не имеют воды, поэтому могут использовать при низких температурах.

Щелочные или алкалиновые источники питания способны удерживать заряд до 5 лет. Хранение этих элементов  при низкой температуре позволяет сохранять заряд лучше и уменьшить саморазряд.

Аккумуляторные батареи удерживают заряд меньше в отличие от одноразовых. Срок годности измеряют циклами – разряда и заряда. Источники энергии для телефонов имеют 1 год гарантии. Автомобильные аккумуляторы обычно распространяются с временем годности в 2-4 года.

СВОЙСТВА, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ЛИТИЕМ

Батарейки с литиевым отрицательным электродом выпускаются в цилиндрическом, дисковом и призматическом корпусах.

Производство литиевых батареек началось в семидесятых годах в нескольких странах. Наилучшие результаты удалось получить при использовании лития в сочетаниях с твердыми и органическими электролитами. Улучшить эксплуатационные и энергетические параметры позволил отказ от водного электролита.

Литий в слитках в виде секторной формы. При обычных условиях литий реагирует с кислородом и азотом воздуха, покрываясь пленкой темного цвета.

Литий – мягкий, пластичный металл, расположен первым в ряду электродных потенциалов. Его электродный потенциал составляет – 3,045 вольта. Подробнее об электродных потенциалах рассказано в статье “Разность электродных потенциалов – возможность работы батарейки”. Это позволяет создавать батарейки напряжением около трех вольт, что упрощает реализацию питания многих приборов. Одна литиевая батарейка может заменить две щелочных или солевых. Напряжение 3 вольта литиевой батарейки, вместо привычных 1,5 вольт кроме преимуществ имеет недостатки в виде некоторых особенностей применения. Литиевые батарейки производятся в стандартных корпусах, поэтому с их появлением требуется внимательно проверять напряжение устанавливаемых батареек. Литий самый легкий металл. Батарейки, имеющие литиевые электроды на одну треть легче щелочных батареек. Химически литий очень активен. Эти свойства лития позволяют создавать химические источники тока минимальных размеров и массы. Главное преимущество литиевых источников тока – очень высокая плотность энергии, гарантирующая большой заряд. Это позволяет литиевым батарейкам обеспечивать наибольшую продолжительность работы по сравнению с другими химическими элементами. Также среди преимуществ этого типа батареек работа в условиях экстремальных температур.

Литиевые электроды во всех электролитах покрываются пассивной пленкой толщиной несколько нанометров. Пленка обладает свойствами твердого электролита, проводящего ионы лития. Образование пленки предотвращает самопроизвольную реакцию литиевого электрода с электролитом, поэтому литиевые элементы имеют низкий саморазряд. Снижения заряда составляет 1-2 % в год. Срок хранения литиевых батареек составляет 10 лет, а некоторых типов до пятнадцати лет. При различных токах разряда емкость батареек почти не изменяется. В начале работы батарейки желательно провести депассивацию, разрушающую пленку на литиевом электроде.

Недостатком батареек является высокая цена из-за используемого лития, но с течением времени потребление этого типа батареек будет возрастать, а с увеличением добычи и переработки лития цена будет снижаться. Большая часть лития добывается в восьми странах.

Добыча лития.

Объем запасов лития на территории России приблизительно оценивается как 1 миллион тонн. Более половины сосредоточенно в месторождениях Мурманской области. Производителями лития и его солей в Росси являются Новосибирский завод химконцентратов и Красноярский химико-металлургический завод.

Литий способен вызвать ожоги из-за постоянно присутствующей на коже влаги. Работать с литием можно только в защитной одежде и очках. Высокая активность лития усложняет технологию производства батареек. Хранить литий можно только под слоем минерального масла. Для уничтожения отходов лития их обрабатывают этиловым спиртом.

В литиевых батарейках цилиндрической формы используются электроды ленточного типа. Преимущества рулонной конструкции электродов: низкое сопротивление и сниженный нагрев. Такая конструкция позволяет увеличить ток разряда батарейки.

Рулонные электроды цилиндрической литиевой батарейки. Для отрицательного электрода используется литиевая фольга.

Батарейки обладают высокой степенью герметичности, для повышения безопасности эксплуатации в конструкцию входят клапаны, предотвращающие критическое повышение давления. Производство происходит в герметичных объемах в сухой атмосфере инертных газов. В этих батарейках нет вредных веществ, содержащихся в других типах. Исключено содержание ртути, кадмия, свинца.

Применяются в компьютерах, промышленной автоматике, медицинских приборах, различных переносных и карманных устройствах, электронных часах и играх, измерительных приборах, счетчиках расхода газа, фото и видеотехнике и во многих других областях, где востребована герметичность батареек и эксплуатация в течении многих лет.

Где используются разные виды батареек

Представьте: вам поручили сделать несколько фото для отчёта, а камера разряжена. Какие батарейки лучше для фотоаппарата? Многие думают, что подойдут любые, лишь бы они подходили по размеру. Однако с разными батарейками получается разное качество снимков. Дело тут в напряжении. Самое стабильное значение показывают литиевые пальчиковые или мизинчиковые батарейки. Не говоря уже о том, что они медленнее разряжаются ― в то время, как на солевых вы сможете сделать только пару фотографий со вспышкой.

Для светильников и фонариков лучше подойдут щелочные батарейки. Солевые подойдут разве что для совсем маленьких подсветок (например, для книги).

Солевым тоже можно найти применение. Для пульта телевизора или настенных часов лучше брать какие-нибудь более бюджетные батарейки, поскольку энергии будет достаточно в любом случае.

Размер может быть разный. В пульты дистанционного управления чаще вставляют мизинчиковые . Сложнее определить, какие батарейки нужны для часов, вариаций здесь множество. Для старых настенных часов может даже потребоваться «Крона» (как и для старых раций, микрофонов, фонарей). Но более частый вариант ― несколько батареек формата ААА или АА.

Какие батарейки используются в наручных часах? «Монетка» подходящего размера может быть алкалиновой, литиевой или серебряной. Любой из них хватит на пару лет, но последние две ― самые надёжные. Их применяют также в материнских платах.

Щелочные AA и AAA ― оптимальный вариант для мыши, рабочего телефона, рации, литиевые ― для колонок. В сигнализациях дольше работают специальные батарейки A23 и A27, на них часто так и написано: «для сигнализаций».

Везде можно заменить солевые на щелочные, а щелочные на литиевые, просто не всегда в этом есть смысл. Главное ― не использовать батарейки разных типов вместе в одном устройстве.

Спросить у продавца или посмотреть самому?

Получить такую информацию можно, в первую очередь, от продавца. Спросите его:

— А когда изготовлены аккумуляторы? — Не просрочены ли приобретаемые элементы питания? — Какова дата изготовления источников тока?

И только после этого можно смотреть на цену. В противном случае появляется риск купить негодные аккумуляторные батареи, которые утратили часть рабочих ресурсов.

С другой стороны, продавец может уверять вас в том, что партия «поступила только вчера», но где гарантии, что эти вторичные элементы питания не пролежали год на складах? А поскольку аккумуляторные элементы питания достаточно дороги, делаем следующее:

1. Запасаемся хорошим зрением или увеличительным стеклом.
2. Просим продавца указать дату изготовления на корпусе, на этикетке АКБ.
3. Внимательно изучаем дату производства каждой батарейки в отдельности из тех, что мы хотим купить!

В этом случае риск оказывается минимальным, появляется уверенность в приобретении действительно качественного и годного товара.

ВАЖНО: проблема НЕ в том, что аккумуляторная батарейка с течением времени теряет заряд, проблема в том, что за это время в ней начинаются необратимые химические процессы и снижается емкость!

Хранение аккумуляторных батареек

1. Хранение аккумуляторных источников электроэнергии выполнять в купленной упаковке. Если в ближайшее время использовать источник питания не собираетесь, то лучше не раскрывайте упаковку.
2. Батареи разных видов взаимодействуют друг с другом, это приводит к утечке тока. Не стоит держать в одной коробке старые и новые элементы. Храните батарейки либо в разных коробках, либо помещайте каждую в отдельный целлофановый пакет и храните в одной упаковке.
3. Храните источники питания заряженными, иначе они могут выйти из строя.
4. Температура хранения гальванических элементов должна быть комнатной. Иногда их можно поместить в холодильник. Чтобы не попала влага, поместите их в пакет. После изъятия из холодильника подождите, когда они согреются, и только потом начинайте использовать.
5. Условия хранения батарей должны быть соблюдены и для влажности. Постарайтесь хранить их в герметичных емкостях. Щелочные гальванические элементы могут выдерживать умеренную влажность до 65%. Другие же элементы требуют низкий уровень влажности.
6. Следите за тем, что бы контакта с железом или другими проводниками не происходило. Не рекомендуется хранить их с металлическими предметами, в металлической емкости. Аккумуляторные батареи не должны соприкасаться полюсами. Если этого нельзя избежать приклейте кусочки скотча между ними.

Есть ли риски при использовании просроченных элементов питания?

Любые источники питания со временем теряют свои свойства. Это происходит из-за постоянно протекающих в них химических реакций. Со временем процесс перемещения ионов электролита между электродами нарушается, рушится кристаллическая структура. Постепенно ионы электролита преобразовывают катод в иную структуру с новыми электрохимическими свойствами, которые не могут обеспечить необходимую производительность.

Предлагаем ознакомиться: Диктофон! Мотор! Аудиозапись как доказательство в гражданском процессе

Использовать батарейки с истекшим сроком годности можно, но за такие действия полную ответственность несет покупатель. Перед эксплуатацией нужно внимательно осмотреть элемент питания. Он должен сохранять целостность, не иметь:

• потеков;
• ржавчины;
• запахов;
• деформации корпуса;
• изменения цвета.

Если же явных признаков порчи нет, то можно использовать источник тока в устройствах, не привередливых к питанию. Батарейка с истекшим сроком может долго прослужить в:

1. кварцевых часах;
2. фонарике;
3. пульте ДУ.

Не стоит просроченные элементы вставлять в детские игрушки, чтобы не подвергать опасности ребенка.

Составные части элементов питания на щелочной основе расположены в обратном порядке в сравнении с конструкцией солевых АКБ.

Общая схема устройства алкалиновой батарейки.

Компоненты алкалиновых батареек:

• внутренняя часть аккумулятора состоит из анода, перемешанного с раствором щелочи;
• латунный стержень находится в центре анода, чтобы подавлять отрицательный потенциал желеобразной смеси порошка цинка с раствором KOH;
• защитный сепаратор, который также смешан с электролитом, находится между элементами анода и катода;
• в основании расположена стальная тарелка (отрицательный вывод), вся конструкция помещена в стакан из никеля (положительный вывод);
• защитные оболочки, мембраны и прокладки из полиэстера между элементами препятствуют короткому замыканию и подавляют давление газа при химической реакции.

При нарушении условий эксплуатации концентрация газов в оболочке возрастает, конструкция разгерметизируется и электролит вытекает. Чтобы увеличить срок годности алкалиновых батареек, в раствор щелочи добавляются загустители, а порошок цинка дополнительно ингибируется против коррозии.

Производители АКБ на основе щелочных растворов указывают следующие характеристики устройств:

• напряжение – 1,5-10 В (в зависимости от типоразмера батарейки);
• запас мощности (электрическая емкость) элементов питания различается пропорционально объему компонентов – 1000-3000 мА/ч;
• рекомендуемая температура для хранения и работы – -30… 50°С.

Пять популярных типоразмеров элементов питания.

Классификация батареек и их канцелинг эксплуатации

В первую очередь здесь нужно понимать, что все на свете батарейки делятся на одноразовые и заряжаемые. Примером заряжаемых батареек выступает кто хочешь аккумулятор для телефона или автомобиля, а одноразовыми являются тетя стандартные батарейки, которые мы привыкли покупать на хозяйственных отделах супермаркетов. Во вкусе подзаряжаемые, так и одноразовые батарейки имеют срок годности, какой-либо главным образом зависит от материала источника питания и условий эксплуатации.

Как видим, аккумуляторные батареи держат свой заряд меньше всего, что-нибудь компенсируется возможностью его восполнения. Как правило, их сроки годности аккумуляторных батареек измеряется циклами. Именно поэтому аминь сложно сказать точный срок годности разных аккумуляторов. Чай на основе соответствующих исследований было выяснено, что арсенал для телефона служит в течение 1 года.

В свою очередь, одноразовые батарейки только и можно классифицировать следующим образом:

1. Солевые. Это самый простой штука батареек, который подходит для слабой по мощности техники. Канцелинг службы таких источников питания не превышает 2 лет. Около низких температурах очень быстро теряют свой заряд.
2. Щелочные. Батарейки сего типа пользуются огромной популярностью у потребителей, поскольку они могут (быть до 5 лет.
3. Литиевые. Эти источники питания являются самыми мощными, чисто позволяет им питать довольно мощные приборы (фотовспышки, музыкальная оборудование) в течение 10 лет. Они сохраняют свои начальные эксплуатационные данные даже при низких температурах из-за отсутствия воды в своем составе.

Правила хранения аккумулятора

Как и обычные батарейки, аккумуляторы имеют свой срок годности и специфику хранения. В зависимости от типа, эти показатели могут существенно различаться:

1. Сухозаряженный аккумулятор. По причине отсутствия электролита может долго храниться перед использованием без ущерба качеству (до 5 лет). Удобен высокими эксплуатационными качествами, т.к. способен проработать до 10 лет. Перед использованием не допускается попадание влаги воздуха, а также солнечных лучей. Не рекомендуется оставлять без использования уже заряженный АКБ на срок более 6 месяцев.
2. Литий-ионные аккумуляторы (li ion). Срок службы — до 600 циклов (при правильной зарядке), саморазряд — 3% при нормальной температуре. Имеется эффект памяти (в небольших объемах), при неправильной зарядке способный постепенно суммироваться, снижая емкость аккумулятора. Аккумуляторы склонны к старению, в течении двух лет литиевый аккумулятор теряет 20% емкости даже при правильной эксплуатации. Рекомендуется не хранить на холоде или жаре, заряжать поблизости от отопительных систем и радиаторов, не перезаряжать изделие. Оптимальный уровень заряда— 80%, большая зарядка приводит к деградации.

Литиевые аккумуляторы нельзя хранить без заряда, в случае прекращения использования, рекомендуется зарядить изделие перед выключением.

Телефонные аккумуляторы. Срок годности — 1 год. Принципы хранения аналогичны, не хранить в жарких или холодных условиях, не заряжать уже заряженное изделие. При хранении в неподходящих климатических условиях, емкость аккумулятора сократится на 10%-15% за неделю.

Гелевые аккумуляторы. Качественное изделие с высоким сроком службы (до 7-10 лет), саморазряд — 15% в год. Безопасен, не требователен в обслуживании. Не рекомендуется хранение при высоких и низких температурах, перезаряд уже заряженного АКБ.

Никель-кадмиевые аккумуляторы. Срок службы в современных вариантах — до 900 циклов, способен работать от 7 до 20 лет. Саморазряд — 10% в месяц. Обладает выраженным эффектом памяти, частая зарядка до того момента, когда аккумулятор разрядится, приводят к значительному снижению емкости. Недопустимо использовать аккумулятор в системе бесперебойного питания в режиме постоянной подзарядки (например в ноутбуках), это снизит емкость до нуля.

Никель-металлгидридные аккумуляторы (ni mh). Срок службы — до 500 циклов, саморазряд — 100% в год (устаревшие модели). Не имеет эффекта памяти, что позволяет заряжать слабозаряженные аккумуляторы без разрядки. Идеальные условия хранения — невысокая температура не ниже 0 градуса в заряженном состоянии. В отличие от других типов АКБ, не боится низких температур (потеря мощности — всего 12% при -20 градусах, что в два раза меньше чем у никель-кадмиевых аналогов).

Как правильно использовать литий-ионные аккумуляторы? Узнайте об этом из этого ролика:

Правила хранения и эксплуатации

Батарейки хранить и использовать нужно так:

• Храните их в сухом прохладном месте.
• Избегайте попадания на них различных химических веществ.
• Соблюдайте температурный режим. Конечно, литиевые и серебряные устройства хорошо выдерживают высокие и низкие температуры, однако солевая батарейка может испортиться, если ее подержать на морозе или нагреть.
• В часах, пультах для телевизора и прочих маломощных устройствах желательно использовать солевые батарейки, а в фонариках, фотоаппаратах и других приборах — щелочные. Ртутные, литиевые и серебряные устройства имеет смысл использовать только в сложных установках, когда высокие траты на их покупку оправданы.
• Никогда не покупайте батарейки, о производителе которых вы никогда не слышали.
• Также не покупайте батарейки без даты изготовления.
• Срок годности обычно касается только таких батареек, которые никогда не использовались. Если вы попользовались батарейкой всего пару дней, то она все равно начнет понемногу разряжаться.
• Наверняка вы встречали в продаже устройства, с помощью которых можно перезарядить батарейки. Однако проблема в том, что солевые и щелочные устройства нельзя перезарядить, а с помощью подобных устройств можно лишь немного подзарядить батарейку, но она очень быстро разрядится.

Период службы пальчиковых по производителям

Дюрасел (Duracell)

Щелочные пальчиковые батарейки Дюрасел работают дольше солевых, поэтому проблем с расшифровкой символов электрохимической системы у покупателя не возникает. Благодаря им ваши любимые компьютерные гаджеты, наушники или системы управления умным домом всегда будут в рабочем состоянии.

Срок годности при правильном хранении до 10 лет. Они полностью перерабатываются и утилизируются, чтобы минимизировать негативное воздействие на окружающую среду. Доступны в размерах AA и AAA.

Энерджайзер

Батарейки Энерджайзер имеют следующие характеристики:

• максимальная продолжительность работы батареек AAA в высокотехнологичных устройствах;
• весят на треть меньше, чем обычные щелочные батарейки;
• работают при температуре от −40 °C до 60 °C;
• годны до 12 лет при правильном хранении;
• герметичная конструкция с защитой от протечек.

GP

Щелочные батареи GP изготовлены из современных материалов и являются отличным и надежным источником энергии для энергопотребляющих устройств. Клиенты могут наслаждаться использованием портативных устройств каждый день. При правильных условиях содержания, срок годности доходит до семи лет.