Какой аккумулятор лучше щелочной или кислотный: Сравнение кислотных и щелочных тяговых аккумуляторных батарей

Содержание

Щелочные аккумуляторы: характеристика и применение

Своим наименованием щелочные аккумуляторы обязаны веществу, выполняющему в них функцию электролита. Рассмотрим особенности устройств с разным предназначением.

Сфера применения щелочных батарей

Щелочные АКБ находят применение во множестве областей — от запасных электрогенераторов и локомотивов до портативной техники и электроинструмента (здесь используются Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторы). Входят туда и транспортные средства — трамваи, троллейбусы, грузовые автомобили, редко — легковые.

Конструкция Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

В  корпус из никелированной стали алкалиновых батареек засыпан порошкообразный цинк. Благодаря материалу тело батарейки заодно выполняет функцию токоотвода заряда «плюс». Внутрь полости, предназначенной для положительно заряженного электрода, ставится вымоченный в электролите сепаратор.

По оси элемента питания ставится токоотвод из латуни — это электрод с отрицательным зарядом. Все остальное место в промежутке между разделителем и токоотводом заполнено специальной пастой, которая представляет собой смесь порошка цинка и щелочного густого электролита.

Щелочные батарейки

Батареи более солидных размеров

Устройство их не отличается большой сложностью — это электроды, которые заряжены положительно и отрицательно, отделены друг от друга пластинами из пластмассы, которые, в свою очередь, способствуют беспрепятственному движению щелочного электролита.

Электроды приварены к борну (т.е. токовыводу), который выводится наружу через крышку и фиксируется уплотняющим кольцом. Эти кольца раскрашены по-разному в зависимости от того, положительный или отрицательный выводится борн. Все это находится в стальном либо пластиковом корпусе с отверстием, куда заливается щелочная никель-кадмиевая смесь плотностью 1,19-1,21 г/см3.

Положительные и отрицательные характеристики

Как плюсы батарей со щелочным электролитом высокой плотности и со свинцовым сепаратором можно определить:

  • Возможность пользования батареей при температурах от -40 до +50.
  • Сохранение работоспособности после хранения в месте, где холоднее -50.
  • Небольшая чувствительность к замыканиям и долгому простаиванию.
  • Невозможность внезапного отключения, что важно, например, автомобилю.
  • В новых аккумуляторах — возможность заряжаться от небольшого тока в домашних условиях и, даже у восстановленных, сниженная потребность в обслуживании, плотность заполнения падает медленно.

Недостатки:

  • Удручающе малый КПД — всего около 55%.
  • Эффект памяти, который приводит к сокращению емкости щелочных аккумуляторов.
  • Так как в аккумуляторах такого типа нужно время от времени менять электролит, обслуживание должен выполнять специалист.

АКБ для солнечных батарей

Хорошее решение, чтобы снабдить свою солнечную батарею — это щелочные аккумуляторы литий-железо-фосфатного типа, и вот почему:

  1. Из-за повышенного в сравнении с другими щелочными моделями КПД такие аккумуляторы для солнечных батарей будут обеспечивать хорошее качество заливки энергии.
  2. Они практически не страдают от низкого уровня заряда или пребывания в полностью разряженном состоянии, и солнечные системы смогут работать бесперебойно.
  3. Аккумуляторами можно пользоваться чуть не дольше, чем солнечной батареей, около 15 лет.

Бытовые щелочные батарейки

Их популярности способствует, с одной стороны, неплохая долговечность, с другой — возможность выдерживать довольно сильные и частые нагрузки. Поэтому их  ставят в часто эксплуатирующиеся предметы — игрушки, мини-плееры, карманные фонарики и лазерные указки.

Щелочные аккумуляторы для автомобилей

Щелочными АКБ пользуются редко, считая их почти экзотическим приспособлением для автомобиля. Несмотря на преимущества в пусковом токе, проценте саморазрядки и испарению электролита, многих владельцев автомобилей заставляют отказаться от покупки такой батареи ее дороговизна и сравнительно громоздкие размеры. Конструкция и правила эксплуатации батарей, установленных на автомобилях, ничем не отличаются от любых щелочных.

Строение аккумулятора

Щелочь или кислота – какой аккумулятор лучше и как их отличить?

Отличая виды аккумуляторов, необходимо остановится на каждом значимом показателе, чтобы понять, какой тип лучше подойдет под определенный круг поставленных задач. Итак — чем отличается щелочно-свинцовый элемент от кислотного?

Период использования

Тут лидер — щелочные аккумуляторные батареи. Такое устройство лучше сохраняет характеристики, чем кислотные аналоги.

Сказывается на этом факторе конструкция пластин. С кислотными АКБ с вставлением свинцовых пластинок стоит обращаться осторожно, такие батарейки довольно хрупкие. Пластины же хороших устройств, содержащих щелочной электролит, повредить труднее, и плотность вещества между ними обеспечивает бесперебойную работу.

Напряжение и реакция на его неустойчивость

Здесь все не так однозначно. Если заряжается кислотный аккумулятор, разрешено напряжение до двух вольт. Можно спокойно доводить до полной разрядки и питать батарею с нуля.

Аналогичный показатель в щелочной батарее не может быть больше 1,25 В. С другой стороны, последние гораздо более стойки к замыканиям и перегрузкам.

Цена

Класс кислотно-свинцовых АКБ дешевле, чем щелочный. Кроме того, они не нуждаются в специализированных и дорогих зарядных устройствах — для пользования кислотной батареей достаточно самого простого ЗУ.

Основных внешних отличий между этими типами аккумуляторов два — корпус и масса. Для кислотных обычно используется пластик, и они заметно тяжелее. Щелочной аккумулятор выпускается в стальном корпусе, но вопреки этому гораздо меньше весит.

Итак, покупкой кислотно-свинцового АКБ лучше озаботиться, если планируется частое, чуть ли не ежедневное использование. В отличие от него, щелочь подойдет тем, кто будет эксплуатировать прибор нечасто и не хочет тратить много времени на возню с аккумулятором.

Как зарядить щелочную батарею?

Корректно работающие и подключенные к ЗУ с нормальным уровнем тока устройства отличаются следующими показателями напряжения:

  • В начальной стадии зарядки — от 1,4 до 1,45 В.
  • К окончанию процесса — от 1,75 до 1,85 В.

Зарядное устройство для щелочного аккумулятора

Существует несколько установленных режимов зарядки:

  • Стандартный — заряжать около шести часов стандартным уровнем тока.
  • Усиленный — с таким же током элемент пробудет на зарядке 12 часов.
  • Ускоренный — сначала 2-4 часа силой тока, вдвое превышающей номинальную, после чего — еще 2 часа номинальной силой тока.

Последним режимом злоупотреблять не следует.

Применять его рекомендуется только в следующих ситуациях:

  1. Аккумуляторную конструкцию используют впервые.
  2. Процедуру выработки и восстановления заряда произвели уже более десяти раз.
  3. Плотность рабочего вещества упала, и электролит пришлось заново заливать.
  4. Уровень заряда опустился слишком низко, и нужно срочно залить энергии.
  5. Предыдущий зарядный цикл производило устройство, подающее слабый ток, и процесс был прерван больше чем на 16 часов.

Вне зависимости от типа зарядки, порядок действий того, как зарядить АКБ, одинаков:

  1. Выставить необходимую силу тока.
  2. Соединить ЗУ с прибором.
  3. Включить ток.
  4. Ждать и время от времени проверять, не возникло ли каких-то отклонений, не происходит ли перегрев (выше 45°С, для свинцово-щелочных АКБ без литиевых примесей — 35°С).
  5. Выключить и отсоединить зарядку от батареи.

Зарядка алкалиновых батареек

Здесь все несколько быстрее, но и требует больше внимания.

Зарядка аккумуляторной батарейки

Ход процесса:

  1. Зарядное устройство включить в сеть.
  2. Зарядные провода прикрепить к АКБ, полярность должна совпадать.
  3. Следить за температурой заряжаемого элемента, до тех пор, пока она не достигнет 50°С (не больше пяти минут). Как только это произойдет, сразу же отключить от зарядки и в течение двух минут остужать.
  4. Пока батарейки совсем не остыли, начинается шоковый этап подпитки. Соединить их снова с включенным ЗУ и примерно две минуты максимально быстро подключать и отключать, не глядя на температуру.
  5. Проконтролировать вольтаж — должно быть значение примерно 1,75 вольт.
  6. Чтобы элементы не разряжались моментально, поместить их в морозилку на десять минут, достать, оставить на пару минут.

Вот и все, батарейку можно вставлять в приборы и пользоваться.

Как проходит восстановление щелочной АКБ?

При возникновении неполадок совсем не обязательно покупать новое устройство, потому что такую технику несложно восстановить.

Делается это так:

  • Полный разряд аккумуляторной батареи, удаление электролита.
  • Разбор восстанавливаемой конструкции, отсоединение пластин и электродов.
  • Свинцовую пластину и электроды с плюсом отмочите в растворе серной кислоты плотностью ~1,27 гр./см3. Пластины 3 часа, электроды 20 секунд. Кислотная среда поможет восстановить потерянные диэлектрические свойства.
  • Вымоченные в кислоте детали недолго держат залитыми дистиллированной водой, а потом восстанавливают раствором щелочи (электроды с зарядом минус обрабатываются только последними двумя веществами, минуя кислоту).
  • Извлеченные элементы ставьте на свои места в аккумуляторе, залейте раствор щелочного электролита (его плотность ~1,18 гр./см3) и зафиксируйте крышку.
  • Батарейка заряжается, потом специально разряжается. После этого можно ее снова зарядить, и восстановленную использовать.

Эффект памяти аккумуляторов

О восстановлении бытовых щелочных батареек

Здесь все гораздо проще, чем с большими аккумуляторами. Для того, чтобы минимизировать потерю емкости в результате разрядов, батарейку надо восстанавливать, или тренировать.

Схема «тренировки» выглядит так:

  1. Разрядить АКБ до напряжения меньше вольта (примерно 0,8).
  2. До вольта довести током в десять процентов емкости элемента.
  3. Далее увеличить ток до 30% его электроемкости и заряжать около трех или четырех часов.
  4. Для сильно разряженных аккумуляторов стоит произвести такую зарядку несколько раз подряд.

Щелочная АКБ — это вещь, которая требует к себе не слишком частого внимания, но осторожного обращения. Если обеспечить их в полной мере, то можно получить в свое распоряжение надежное и стабильное устройство, которое будет радовать бесперебойной работой в течение долгих лет и полностью оправдает свою цену, даже если придется приплатить за батарею от известной фирмы.

Есть разница между алкалиновыми или щелочными батарейками

Каждый из нас стремится сделать свою жизнь не только насыщенной и разнообразной, но и комфортной. Для этого мы окружаем себя разными бытовыми приборами. Большинству из них требуется постоянный источник тока. При этом часть из них для этого использует небольшие элементы питания — батарейки.

В ассортименте магазинов представлены самые разные варианты  — это может сбить с толку неопытного пользователя. И если с формой и размером устройства всё понятно, то разнообразная маркировка вызывает затруднения при выборе подходящего варианта.

Например, можно встретить батарейки с надписью «Щелочные» или Alkiline. Есть ли между ними разница или это просто разные названия одного и того же источника тока?

Содержание статьи

Алкалиновые и щелочные батарейки: есть ли разница, какие лучше

С того момента, когда первый гальванический элемент был представлен широкой публике, прошло много лет. За это время источник питания существенно изменился. Несмотря на изменения во внешнем виде и использование различных химических соединений, принцип работы устройства остался неизменным. Основные элементы конструкции изделия — катод, анод, два электрода разной полярности и электролит.

Повсеместное распространение миниатюрных источников тока позволило выявить их достоинства и недостатки. Например, если первые батарейки были громоздкими, имели большой вес, «страдали» протеканием электролита, то современные устройства стали лёгкими, удобными, безопасными. Кроме того, появились разнообразные варианты источников тока, главное отличие которых — используемое химическое вещество.

Алкалиновые и щелочные элементы питания.

Одни из самых распространённых элементов питания — щелочные батарейки. Они могут быть самой разнообразной формы:

  • цилиндрические;
  • типа «крона»;
  • в виде плоских «таблеток».

Отличаются они и по своим размерам: ААА, АА, С, D и другие. Это делает их универсальными и объясняет популярность.

Справка. В отличие от солевых аналогов, такие устройства можно использовать в мощных приборах с большим потреблением электроэнергии.

В продаже можно встретить два варианта элементов питания: щелочные и алкалиновые. Это два наименования одного типа батареек, ведь alkiline в переводе с английского, означает «щёлочь». Поэтому подобная маркировка не должна сбивать вас с толку.

Особенности, плюсы и минусы алкалиновых батареек

Главная отличительная черта щелочных элементов питания кроется в составе электролита. Если говорить простыми словами, он состоит из щёлочи. Именно поэтому они так называются.

В качестве примера можно рассмотреть состав наиболее популярных источников тока, активное вещество которых состоит из хлорида цинка. В отличие от солевых вариантов, алкалиновые АКБ содержат жидкость, содержащую раствор щёлочи. Чаще всего для этого используют оксид калия.

Щёлочь взаимодействует с контактами батарейки, в результате чего выделяется электрический ток. Причём выделяется гораздо большее количество электроэнергии, чем при использовании солевого раствора. Поэтому щелочная батарейка отличается высокой производительностью и общим КПД.

Классификация изделий по их размеру помогает подобрать нужный вариант. Обычно для этого используется буквенное обозначение, которое применяют ко всем элементам питания. Чаще в ассортименте магазинов можно встретить следующие модели:

  1. «Таблетки». Имеют плоскую форму, которая объясняет их название. Они представляют собой небольшой диск, заключённый в металлический корпус. Это позволяет использовать «таблетки» даже при неблагоприятных погодных условиях. Благодаря небольшому размеру они нашли широкое применение в компактных устройствах — часах, брелоках сигнализации, слуховых аппаратах.«Таблетки».
  2. «Мизинчиковые». Соответствующая маркировка — AAA Alkiline — поможет вам отличить их от солевых «собратьев». Это довольно мощные устройства, поэтому их можно использовать в фонариках, детских игрушках, пультах дистанционного управления.
  3. «Пальчиковые». Самый распространённый вариант элементов питания, маркируется буквами АА. Чаще используются в приборах, которым требуется значительное напряжение при компактных размерах батареек.«Пальчиковые».
  4. «Крона». Представляет собой бочонок прямоугольной формы. Главное преимущество модели — способность выдавать повышенное напряжение, без подключения к сети.«Крона».

Главные достоинства щелочных элементов питания:

  1. Герметичный корпус и небольшое выделение газов в ходе химической реакции. Благодаря этому снижается риск вытекания электролита.
  2. Могут храниться в течение пяти лет. При этом они не теряют первоначальный заряд.
  3. Несмотря на компактные размеры, обладают высокой ёмкостью. Поэтому они служат дольше, чем солевые аналоги.
  4. Хорошо переносят климатические изменения. Диапазон рабочих температур варьируется от –40 до +50.
  5. Разряжаются равномерно, нет резкого падения напряжения.

К отрицательным чертам можно отнести:

  1. Стоимость выше, чем у солевых батареек.
  2. Требуют правильной утилизации. В состав электролита входят различные химические соединения — при попадании на почву, они могут нанести непоправимый вред окружающей среде. Поэтому их необходимо сдавать в специальные пункты приёма.
  3. Продукция некоторых производителей имеет большую массу.
  4. Нельзя повторно заряжать. При попытке зарядить устройство вы рискуете своим здоровьем — во время зарядки изделие нагревается, отчего корпус взрывается. Из-за этого едкие химические вещества могут попасть на одежду, кожу или слизистые.

Алкалиновые батарейки способны прослужить вам в течение длительного времени. Главное — приобретать изделия проверенных марок, а элементы питания, которые вышли из строя, сдавать в специальные пункты приёма.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Отличительные особенности щелочных аккумуляторов | AUTO-GL.ru

Своим наименованием щелочные аккумуляторы обязаны веществу, выполняющему в них функцию электролита. Рассмотрим особенности устройств с разным предназначением.

Содержание статьи

Сфера применения щелочных батарей

Щелочные АКБ находят применение во множестве областей — от запасных электрогенераторов и локомотивов до портативной техники и электроинструмента (здесь используются Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторы). Входят туда и транспортные средства — трамваи, троллейбусы, грузовые автомобили, редко — легковые.

Конструкция Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

В  корпус из никелированной стали алкалиновых батареек засыпан порошкообразный цинк. Благодаря материалу тело батарейки заодно выполняет функцию токоотвода заряда «плюс». Внутрь полости, предназначенной для положительно заряженного электрода, ставится вымоченный в электролите сепаратор.

По оси элемента питания ставится токоотвод из латуни — это электрод с отрицательным зарядом. Все остальное место в промежутке между разделителем и токоотводом заполнено специальной пастой, которая представляет собой смесь порошка цинка и щелочного густого электролита.

Батареи более солидных размеров

Устройство их не отличается большой сложностью — это электроды, которые заряжены положительно и отрицательно, отделены друг от друга пластинами из пластмассы, которые, в свою очередь, способствуют беспрепятственному движению щелочного электролита.

Электроды приварены к борну (т.е. токовыводу), который выводится наружу через крышку и фиксируется уплотняющим кольцом. Эти кольца раскрашены по-разному в зависимости от того, положительный или отрицательный выводится борн. Все это находится в стальном либо пластиковом корпусе с отверстием, куда заливается щелочная никель-кадмиевая смесь плотностью 1,19-1,21 г/см3.

Положительные и отрицательные характеристики

Как плюсы батарей со щелочным электролитом высокой плотности и со свинцовым сепаратором можно определить:

  • Возможность пользования батареей при температурах от -40 до +50.
  • Сохранение работоспособности после хранения в месте, где холоднее -50.
  • Небольшая чувствительность к замыканиям и долгому простаиванию.
  • Невозможность внезапного отключения, что важно, например, автомобилю.
  • В новых аккумуляторах — возможность заряжаться от небольшого тока в домашних условиях и, даже у восстановленных, сниженная потребность в обслуживании, плотность заполнения падает медленно.

Недостатки:

  • Удручающе малый КПД — всего около 55%.
  • Эффект памяти, который приводит к сокращению емкости щелочных аккумуляторов.
  • Так как в аккумуляторах такого типа нужно время от времени менять электролит, обслуживание должен выполнять специалист.

АКБ для солнечных батарей

Хорошее решение, чтобы снабдить свою солнечную батарею — это щелочные аккумуляторы литий-железо-фосфатного типа, и вот почему:

  1. Из-за повышенного в сравнении с другими щелочными моделями КПД такие аккумуляторы для солнечных батарей будут обеспечивать хорошее качество заливки энергии.
  2. Они практически не страдают от низкого уровня заряда или пребывания в полностью разряженном состоянии, и солнечные системы смогут работать бесперебойно.
  3. Аккумуляторами можно пользоваться чуть не дольше, чем солнечной батареей, около 15 лет.

Бытовые щелочные батарейки

Их популярности способствует, с одной стороны, неплохая долговечность, с другой — возможность выдерживать довольно сильные и частые нагрузки. Поэтому их  ставят в часто эксплуатирующиеся предметы — игрушки, мини-плееры, карманные фонарики и лазерные указки.

Щелочные аккумуляторы для автомобилей

Щелочными АКБ пользуются редко, считая их почти экзотическим приспособлением для автомобиля. Несмотря на преимущества в пусковом токе, проценте саморазрядки и испарению электролита, многих владельцев автомобилей заставляют отказаться от покупки такой батареи ее дороговизна и сравнительно громоздкие размеры. Конструкция и правила эксплуатации батарей, установленных на автомобилях, ничем не отличаются от любых щелочных.

Щелочь или кислота – какой аккумулятор лучше и как их отличить?

Отличая виды аккумуляторов, необходимо остановится на каждом значимом показателе, чтобы понять, какой тип лучше подойдет под определенный круг поставленных задач. Итак — чем отличается щелочно-свинцовый элемент от кислотного?

Период использования

Тут лидер — щелочные аккумуляторные батареи. Такое устройство лучше сохраняет характеристики, чем кислотные аналоги.

Сказывается на этом факторе конструкция пластин. С кислотными АКБ с вставлением свинцовых пластинок стоит обращаться осторожно, такие батарейки довольно хрупкие. Пластины же хороших устройств, содержащих щелочной электролит, повредить труднее, и плотность вещества между ними обеспечивает бесперебойную работу.

Напряжение и реакция на его неустойчивость

Здесь все не так однозначно. Если заряжается кислотный аккумулятор, разрешено напряжение до двух вольт. Можно спокойно доводить до полной разрядки и питать батарею с нуля.

Аналогичный показатель в щелочной батарее не может быть больше 1,25 В. С другой стороны, последние гораздо более стойки к замыканиям и перегрузкам.

Цена

Класс кислотно-свинцовых АКБ дешевле, чем щелочный. Кроме того, они не нуждаются в специализированных и дорогих зарядных устройствах — для пользования кислотной батареей достаточно самого простого ЗУ.

Основных внешних отличий между этими типами аккумуляторов два — корпус и масса. Для кислотных обычно используется пластик, и они заметно тяжелее. Щелочной аккумулятор выпускается в стальном корпусе, но вопреки этому гораздо меньше весит.

Итак, покупкой кислотно-свинцового АКБ лучше озаботиться, если планируется частое, чуть ли не ежедневное использование. В отличие от него, щелочь подойдет тем, кто будет эксплуатировать прибор нечасто и не хочет тратить много времени на возню с аккумулятором.

Как зарядить щелочную батарею?

Корректно работающие и подключенные к ЗУ с нормальным уровнем тока устройства отличаются следующими показателями напряжения:

  • В начальной стадии зарядки — от 1,4 до 1,45 В.
  • К окончанию процесса — от 1,75 до 1,85 В.

Существует несколько установленных режимов зарядки:

  • Стандартный — заряжать около шести часов стандартным уровнем тока.
  • Усиленный — с таким же током элемент пробудет на зарядке 12 часов.
  • Ускоренный — сначала 2-4 часа силой тока, вдвое превышающей номинальную, после чего — еще 2 часа номинальной силой тока.

Последним режимом злоупотреблять не следует.

Применять его рекомендуется только в следующих ситуациях:

  1. Аккумуляторную конструкцию используют впервые.
  2. Процедуру выработки и восстановления заряда произвели уже более десяти раз.
  3. Плотность рабочего вещества упала, и электролит пришлось заново заливать.
  4. Уровень заряда опустился слишком низко, и нужно срочно залить энергии.
  5. Предыдущий зарядный цикл производило устройство, подающее слабый ток, и процесс был прерван больше чем на 16 часов.

Вне зависимости от типа зарядки, порядок действий того, как зарядить АКБ, одинаков:

  1. Выставить необходимую силу тока.
  2. Соединить ЗУ с прибором.
  3. Включить ток.
  4. Ждать и время от времени проверять, не возникло ли каких-то отклонений, не происходит ли перегрев (выше 45°С, для свинцово-щелочных АКБ без литиевых примесей — 35°С).
  5. Выключить и отсоединить зарядку от батареи.

Зарядка алкалиновых батареек

Здесь все несколько быстрее, но и требует больше внимания.

Ход процесса:

  1. Зарядное устройство включить в сеть.
  2. Зарядные провода прикрепить к АКБ, полярность должна совпадать.
  3. Следить за температурой заряжаемого элемента, до тех пор, пока она не достигнет 50°С (не больше пяти минут). Как только это произойдет, сразу же отключить от зарядки и в течение двух минут остужать.
  4. Пока батарейки совсем не остыли, начинается шоковый этап подпитки. Соединить их снова с включенным ЗУ и примерно две минуты максимально быстро подключать и отключать, не глядя на температуру.
  5. Проконтролировать вольтаж — должно быть значение примерно 1,75 вольт.
  6. Чтобы элементы не разряжались моментально, поместить их в морозилку на десять минут, достать, оставить на пару минут.

Вот и все, батарейку можно вставлять в приборы и пользоваться.

Как проходит восстановление щелочной АКБ?

При возникновении неполадок совсем не обязательно покупать новое устройство, потому что такую технику несложно восстановить.

Делается это так:

  • Полный разряд аккумуляторной батареи, удаление электролита.
  • Разбор восстанавливаемой конструкции, отсоединение пластин и электродов.
  • Свинцовую пластину и электроды с плюсом отмочите в растворе серной кислоты плотностью ~1,27 гр./см3. Пластины 3 часа, электроды 20 секунд. Кислотная среда поможет восстановить потерянные диэлектрические свойства.
  • Вымоченные в кислоте детали недолго держат залитыми дистиллированной водой, а потом восстанавливают раствором щелочи (электроды с зарядом минус обрабатываются только последними двумя веществами, минуя кислоту).
  • Извлеченные элементы ставьте на свои места в аккумуляторе, залейте раствор щелочного электролита (его плотность ~1,18 гр./см3) и зафиксируйте крышку.
  • Батарейка заряжается, потом специально разряжается. После этого можно ее снова зарядить, и восстановленную использовать.

О восстановлении бытовых щелочных батареек

Здесь все гораздо проще, чем с большими аккумуляторами. Для того, чтобы минимизировать потерю емкости в результате разрядов, батарейку надо восстанавливать, или тренировать.

Схема «тренировки» выглядит так:

  1. Разрядить АКБ до напряжения меньше вольта (примерно 0,8).
  2. До вольта довести током в десять процентов емкости элемента.
  3. Далее увеличить ток до 30% его электроемкости и заряжать около трех или четырех часов.
  4. Для сильно разряженных аккумуляторов стоит произвести такую зарядку несколько раз подряд.

Щелочная АКБ — это вещь, которая требует к себе не слишком частого внимания, но осторожного обращения. Если обеспечить их в полной мере, то можно получить в свое распоряжение надежное и стабильное устройство, которое будет радовать бесперебойной работой в течение долгих лет и полностью оправдает свою цену, даже если придется приплатить за батарею от известной фирмы.

области применения, срок службы АКБ и подробная характеристика

Щелочные аккумуляторыОчень популярный вид энергетического накопителя — щелочные аккумуляторы — это объясняется их многофункциональностью. В качестве электролита используется едкий натрий или калий. Перед тем как покупать подобное оборудование, потребуется ознакомиться со всеми положительными и отрицательными сторонами, а также особенностями аппарата.

Конструктивные особенности

Аккумулятор состоит из гидроокиси никеля, а также некоторых иных элементов. Из-за того, что в составе имеется графит, это оказывает положительное влияние на электрическую проводимость. Различные примеси осуществляют нормальную работоспособность и стабильность аппарата.

Чтобы подготовить отрицательный элемент, используют металлический сплав кадмия, никеля и определённого порошка. В каждом случае АКБ будет иметь свои особенности. Электролит включает в себя моногидрат лития. Благодаря этому элементу обеспечивается долгая деятельность агрегата.

В состав батареи входят следующие компоненты:

  1. Щелочные аккумуляторы устройствоИзоляционный слой, изготовленный из качественного сырья.
  2. Прокладка из пластика, которая дополняется специальным клапаном.
  3. Корпус.
  4. Выводы и контакты.

Это все основные элементы щелочного аккумулятора. Все компоненты выполнены из надёжных материалов, а потому проблем с работой не возникает.

Химические процессы

Принцип работы очень простой. Когда происходит полная разрядка, гидроокись никеля начинает взаимодействовать с щелочным раствором. В результате образовывается гидрат закиси никеля. На выводе с минусом будет происходить очень похожий процесс. Начинают формироваться определённые элементы.

Щелочные аккумуляторы применениеКогда идёт процесс зарядки, проходит обратная реакция. В результате получится гидроокись никеля, которая восстанавливает минусовый электрод.

От кислотных агрегатов щелочный отличается тем, что субстанция, выработанная в ходе химической реакции, не будет растворяться. Она также не в состоянии реагировать с похожими компонентами. Если говорить проще — принцип действия источника питания зависит от определённых канонов.

Этот источник питания необходимо полностью заряжать. Если произойдёт неполный заряд батареи, то период использования сильно сократится. Но при этом нельзя перезаряжать устройство, поскольку это приведёт к сильному перегреву. В результате электроды просто разрушатся.

Замена электролита

Замену электролита необходимо производить через 100 и 150 циклов. До смены потребуется полностью разрядить АКБ и проследить, чтобы номинальный ток составлял до 1 В.

Щелочные аккумуляторы как почистить

Электролит нужно предельно тщательно удалять из батареи. Чтобы осадок не остался, необходимо встряхнуть аккумулятор во время чистки.

После того, как электролит будет вылит, нужно хорошо промыть агрегат дистиллированной водой. А также можно применять раствор из щёлочи.

Когда процесс очистки завершится, можно сразу же залить новый электролит. После его потребуется оставить в залитом состоянии примерно на 3 часа. Только тогда можно проверить плотность нового вещества.

Следует знать, что электроды и пластины не должны находиться в сухом состоянии. Если пренебрегать этим правилом, то внутри появится коррозия.

Преимущества и недостатки

Перед покупкой следует изучить все плюсы и минусы аппарата. Это убережёт человека от неправильной покупки в том случае, если минусы перевесят положительные стороны для него.

Начать лучше с преимуществ:

  1. Если производить своевременное техническое обслуживание и правильно использовать аккумулятор, тогда срок службы щелочных аккумуляторов можно сильно увеличить.
  2. Аппарат нормально реагирует на глубокий разряд.
  3. Работоспособность будет сохраняться даже в условиях отрицательных температур.
  4. Минимальная величина саморазряда. Но необходимо подобрать правильное зарядное устройство.
  5. Вес устройства — небольшой.

К положительным качествам также относится то, что при отрицательных температурах показатель ёмкости снизится минимально. Кислотные агрегаты отличаются от щелочных тем, что первые будут терять свою ёмкость. Несмотря на много положительных сторон, имеются и отрицательные:

  1. У аппарата есть эффект памяти. В результате это может спровоцировать снижение ёмкости. Именно поэтому следует полностью заряжать аккумулятор и не допускать недозарядку.
  2. Рабочие напряжения элементов будут отличаться друг от друга. Именно поэтому необходимо применять эффективно агрегат для зарядки.
  3. Не слишком большой КПД.
  4. Электролит желательно не заменять самостоятельно, а доверить эту операцию специалисту.

Это были основные достоинства и недостатки щелочного аппарата. В большинстве случаев плюсы перевешивают минусы.

Щелочные аккумуляторы разновидности

Отрасли использования

Щелочные агрегаты применяются в разных сферах. Щелочные аккумуляторы применяются в:

  1. Системах энергосбережения.
  2. Различных технических и электрических устройствах.
  3. Пассажирских вагонах.
  4. Электроинструменте.
  5. Портативных техсредствах.

В разных сферах применяют различные модели щелочных аккумуляторов. А также АКБ часто используют на автотранспортных средствах, специальной технике и различных погрузчиках. Для простых легковых автомобилей этот агрегат используется редко.

Щелочные аккумуляторы

Правила эксплуатации

Чтобы АКБ прослужил долго, необходимо использовать определённые правила. Для правильной эксплуатации существует конкретный ряд действий:

  1. Перед запуском в работу необходимо увеличить ёмкость до определённого значения. С этой целью используют 1 тренировку.
  2. Корпус желательно часто очищать от грязи, соли и пыли.
  3. Чтобы удалить коррозию, используют ветошь, которая смачивается в керосине.
  4. Если используется соединение нескольких батарей, необходимо, чтобы соединение было очень плотным.
  5. Уровень электролита желательно часто проверять. Он должен быть в пределах 4−12 мм.

Если аккумулятор долго не используется, необходимо его периодически подзаряжать в нормальном режиме. Сила тока будет регулироваться от внешнего источника.

Разряд и заряд

Чтобы правильно зарядить аккумулятор из щёлочи, необходимо использовать постоянный ток. Автомобилисты обычно используют автоматическое зарядное устройство. Чтобы правильно зарядить батарею, необходимо учитывать некоторые режимы:

  1. Стандартный — 7 часов.
  2. Ускоренный — 3 часа.
  3. Усиленный — 12 часов.

Усиленный режим допускается, если аккумуляторная батарея заряжается в первый раз, используется нерегулярно, или только что произошла перезарядка электролита. А также такой режим используют после того, как АКБ была полностью разряжена.

Щелочные аккумуляторы заряд

При малом токе аккумулятор заряжаться будет очень плохо. Ток не рекомендуется понижать на 40 или 50%. Если батарея частично или полностью разряжена, то ни в коем случае нельзя допускать перегрева. Электролит начинает закипать при 35 градусах. Иные части — при 45 градусах. Когда достигается критическая температура, необходимо сразу же отключить источник питания от сети. Продолжить зарядку можно, когда температура станет оптимальной.

Аккумулятор на 12 вольт запрещено заряжать при отрицательных температурах на улице. Если нет иного варианта, то батарею потребуется дополнительно утеплить. Обычно для этого используют брезент — обматывают им батарею.

Если используется последовательное подключение нескольких батарей, то их необходимо держать на определённом расстоянии друг от друга. Таким образом обеспечивается сохранение корпуса устройства. Если поставить их слишком близко, то они начнут вздуваться. Чтобы разделить источники питания, обычно используют виниловые пластины и обычную резину.

Чтобы правильно произвести разрядку аккумуляторной батареи, нужно делать это до определённых значений:

  1. Щелочные аккумуляторы Если разряд длится 5 часов, напряжение не должно превышать 1 Вольт.
  2. Три часа — 0,8 Вольт.
  3. 1 час — 0,5 Вольт.

Чтобы отследить уровень напряжения, можно использовать тестировочный аппарат. Контрольные испытания делают после полной замены электролита. Перед этим нужно использовать несколько проверочных циклов. После полной зарядки напряжение составляет 1,1 Вольт. Когда проводится контрольный цикл, необходимо произвести замеры напряжения при разряженном устройстве.

Сокращение периода эксплуатации

Чтобы продлить срок эксплуатации АКБ, надо придерживаться основных правил. Они довольно простые, но эффективно позволяют справиться с поставленной задачей:

  1. Нельзя допускать постоянной недозарядки батареи.
  2. До критического значения опускать показания напряжения не следует.
  3. Вещество внутри АКБ должно покрывать пластины. Плотность электролита необходимо менять, когда наблюдается повышение температуры.

Правила — простые. Их легко соблюдать, чтобы продлить срок эксплуатации.

Нюансы маркировки

В маркировку аккумуляторной батареи входят цифры и буквы. Легко узнать отрасли использования, если смотреть на буквы:

  1. Т обозначает агрегат для тяговых моделей.
  2. ТП — тепловозные аккумуляторы.
  3. В — вагонный.

Также в маркировку могут включаться и другие буквы. О них также необходимо знать, чтобы производить правильно расшифровку:

  1. Щелочные аккумуляторы маркировкаНЖ — никелево-железный агрегат.
  2. К — присутствие блока, предназначавшегося для нескольких электродов.
  3. Ш — эксплуатация в рудниках.
  4. П обозначает, что корпус изготовлен из пластичного материала.
  5. М — модернизированный вариант.
  6. У означает, что агрегат можно использовать в умеренном климате.
  7. Т — тропический климат.

Щелочные батареи — многофункциональные. Они могут включать в себя различные сочетания. Самыми распространёнными моделями являются на 12 В.

Правила хранения

Устройства бывают длительного или временного хранения. Когда приобретается новая АКБ, обязательно надо проверить пробки — их прилегание.

Очень большое внимание необходимо уделить проверке вентильной резины. От её состояния будет зависеть работа всей батареи. Чтобы лакокрасочный состав не слезал, надо корпус обрабатывать смазкой.

Для правильного хранения потребуется выполнять ряд действий:

  1. Щелочные аккумуляторы типыПроизвести разрядку до 1 вольта.
  2. Вылить весь электролит.
  3. Удалить пыль, грязь и соль.
  4. Обновить лаковое покрытие.

Если аккумулятор будет находиться в состоянии покоя 1−10 месяцев, необходимо периодически проверять его работоспособность. Все пробки должны быть плотно прижатыми к устройству. Транспортировку можно производить только в том случае, если батарея подготовлена к длительному хранению. С другими источниками питания нежелательно хранить щелочные АКБ.

Особенности выбора

Чтобы правильно подобрать щелочную аккумуляторную батарею, надо особое внимание уделять ключевым параметрам. Они крайне важны для правильной покупки:

  1. В первую очередь смотрим на производство. Всегда нужно изучить дату изготовления. Если АКБ была произведена больше полугода назад, тогда приобретать её не стоит. Такие устройства будут разряжаться — эффект памяти это зафиксирует.
  2. Показатель ёмкости. Срок применения зависит от ёмкости. Многие приобретают АКБ с большой ёмкостью. В таком случае генератор не сможет справиться со своей задачей. Но и меньше ёмкость приобретать не стоит. Много зарядов способствуют поломке всего агрегата. Чтобы подобрать правильную ёмкость, необходимо изучить определённые характеристики, указанные в технической эксплуатации.
  3. Полярность устройства. АКБ могут различаться по степени полярности. Когда идёт выбор агрегата, потребуется сосредоточиться на расположении полярности электродов.
  4. Стоимость батареи. Цена АКБ зависит от элементов, которые входят в состав, изготовителя, ёмкости, мощности. Чем лучше показатели, тем выше цена.

Щелочный агрегат отличается прочностью и надёжностью. Очень выгодно приобретать такие средства для тяговой техники или габаритных автотранспортных средств. Необходимо только правильно выбрать модель, изучив предварительно все характеристики.

Это была краткая характеристика и применение щелочных аккумуляторов. Сведения пригодятся для верной эксплуатации и правильной покупки.

Какие существуют способы восстановить щелочные аккумуляторы различных типов

Какова ёмкость обычных батареек

занимательная физика, lifehack

Как известно, любая вещь в электротехнике имеет основные характеристики — для аккумулятора это будет емкость в ампер-часах, для электрической лампочки — потребляемая мощность в ваттах, для конденсаторов — емкость измеряемая в фарадах, сопротивление резисторов измеряют в Омах, индуктивность катушек в Теслах и только батарейки — обычные солевые или щелочные батарейки имеют своей основной характеристикой — типоразмер!

Это все равно как покупать колбасу по размеру палки или молоко по размеру упаковки — на батарейке никогда не пишут сколько реально энергии запасено в этом кусочке жести набитом химикатами…. Зато всегда есть надписи типа «Дура села…» или, что внутри нет ни капли Меркурия…(0% mercury) —  конечно нет — про лунный грунт мы еще слышали — меркурианский, если мне не изменяет память, добыть пока не удавалось, и не надо мне заливать, что mercury это ртуть по английски — еще со школьных уроков химии известно, что ртуть это hydrargium.  Eще на батарейках пишут, что они могут взорваться или протечь если их будут заряжать (may explode or leak if recharged). А еще вcе российские батарейки делают мандечинены (made in china), я думал их всех взорвали в Пятом Элементе к ядреной фене — похоже не всех. И только значения ёмкости, обычной электрической емкости никогда не пишут на батарейках.

Но как же так, ведь основное назначение батареек — сохранять энергию, а значит ёмкость обязательно должна писаться на батарейке, почему нет электрической емкости? Даже если покупать молоко в тетропаке — то можно быть уверенным, что молока в нем не менее одного литра, а сколько энергии в батарейке? Кот в мешке получается… Может быть ёмкости нет, потому что характеристики всех батареек абсолютно одинаковые?

Здесь ребята сравнивают пальчиковые батарейки различных производителей, характеристики различных батареек могут значительно отличаться в зависимости от производителя, причем раскрученные марки находятся далеко не в лидерах. При этом получается, что емкость даже самых лучших солевых или щелочных батареек не превышает пол ампер-часа (и это не Duracell а какой то левый Camellion) — а это в разы хуже чем ёмкость аналочичных никель-металогидридных аккумуляторов. Кроме этого надписи, типа, Super Heavy Duty (Очень тяжелая работа) — похоже имеет отношение только к бедным мандечининнам в отдаленной китайской провинции которые вручную от зари до зари делают эти батарейки с перерывами на сон.

Круче всех себя показали  литиевые Energizer — их емкость три ампер-часа — вот только стоят они дороже никель-металогидридных аккумуляторов такой-же емкости.

Так что, купил детям в игрушки множество различных аккумуляторов различных типоразмеров и зарядное устройство — в любом случае по деньгам оказывается выгоднее чем покупать батарейки.

UPD: на том же сайте приведена отличная статья о различных типах применяемых в настоящее время химических элементов питания.

разрешены только теги br, font, span, p, strong, u, p, blockquote, a, div, img — остальные будут безжалостно удаляться

Сравнительная таблица некоторых накопителей энергии

Все полученные выше значения параметров накопителей энергии сведем в обобщающую таблицу. Но вначале заметим, что удельные энергоемкости позволяют сравнивать накопители с обычным топливом.

Основной характеристикой топлива является его теплота сгорания, т.е. количество теплоты, выделяющееся при полном его сгорании. Различают теплоту сгорания удельную (МДж/кг) и объемную (МДж/м3). Переводя МДж в кBт-часы получаем:

Топливо Энергетическая ёмкость (кВт-ч /кг)
Дрова 2,33-4,32
Горючий сланец 2,33 – 5,82
Торф 2,33 – 4,66
Бурый уголь 2,92 -5,82
Каменный уголь ок. 8,15
Антрацит 9,08 – 9,32
Нефть 11,63
Бензин 12,8 кВт-ч/кг, 9,08 кВт-ч/литр

Как видим, удельные энергоёмкости топлива значительно превосходят энергоемкость накопителей энергии. Поскольку в качестве резервного источника энергии часто используются дизельные генераторы, включим в итоговую таблицу энергоемкость дизельного топлива, которая равна 42624 кДж/кг или 11,84 кВт-часа/кг. И добавим для сравнения еще природный газ и водород, поскольку последний тоже может служить основой для создания накопителей энергии.

В результате получим следующую таблицу с параметрами рассмотренных накопителей энергии (последние две строки в этой таблице добавлены для сравнения с традиционными энерго-носителями):

Накопитель энергии Характеристики возможной
реализации накопителя
Запасенная
энергия, КВт*ч
Удельная энергетическая ёмкость,
Вт · час/кг
Максимальное время работы
на нагрузку 100 Вт, минут
Объемная удельная энергоемкость,
Вт · час/дм3
Срок службы,
лет
Копровый Масса копра 2 т, высота
подъема 5 м
0,0278 0.0139 16,7 2,78/объем копра в дм более 20
Гидравлический гравитационный Масса воды 1000 кг, высота перекачки 10 м 0,0286 0,0286 16,7 0,0286 более 20
Конденсаторный Батарея емкостью 1 Ф,
напряжением 250 В, масса 120 кг
0,00868 0.072 5.2 0,0868 до 20
Маховик Стальной маховик массой 100 кг, диаметр 0.4 м, толщина 0.1 м 0,278 2,78 166,8 69,5 более 20
Свинцово-кислотный аккумулятор Емкость 190 А·час, выходное напряжение 12 В, масса 70 кг 1,083 15,47 650 60-75 3 … 5
Пневматический Стальной резервуар объемом 1 м3 массой 250 кг со сжатым воздухом под давлением 50 атмосфер 0,556 22,2 3330 0,556 более 20
Теплоаккумулятор Объем воды 1000 л., нагретой до 80 °C, 58,33 58,33 34998 58,33 до 20
Баллон с водородом Объем 50 л., плотность 0,09 кг/м³, степень сжатия 10:1 (масса 0,045 кг) 1,5 33580 906,66 671600 более 20
Баллон с пропан-бутаном Объем газа 50 л, плотность 0,717 кг/м³, степень сжатия 10:1 (масса 0,36 кг) 3,6 10000 2160 200000 более 20
Канистра с дизельным топливом Объем 50 л. (=40кг) 473,6 11840 284160 236800 более 20

Приведенные в этой таблице цифры очень приблизительны, в расчетах не учтено множество факторов, например, коэффициэнт полезного действия того генератора, который использует сохраненную энергию, объемы и веса необходимого оборудования и так далее. Тем не менее, эти цифры позволяют, на мой взгляд, дать первоначальную оценку потенциальной энергоемкости различных видов накопителей энергии.

И, как следует из приведенной таблицы, наиболее эффективным видом накопителя представляется баллон с водородом. Если для получения водорода используется «дармовая» (избыточная) энергия из возобновляемых источников, то именно водородный накопитель может оказаться самым перспективным.

Водород может использоваться в качестве топлива в обычном двигателе внутреннего сгорания, который будет вращать электрогенератор, либо в водородных топливных ячейках, которые непосредственно производят электроэнергию. Вопрос о том, какой способ выгоднее, требует уже отдельного рассмотрения. Ну, и вопросы безопасности при производстве и использовании водорода могут внести коррективы при рассмотрении целесообразности применения того или иного вида накопителей энергии.

Кислотный щелочной аккумулятор

Кислотные и щелочные аккумуляторы, как правило, выпускаются в сухом виде, и поэтому для эксплуатации их требуется заполнить соответствующим электролитом и вслед за этим зарядить. Кислотные аккумуляторы при хранении в сухом виде с закрытыми пробками не портятся; щелочные рекомендуется хранить в сухом виде не более двух месяцев и притом обязательно с закрытыми пробками.

Кислотные и щелочные аккумуляторы подвержены саморазряду. Саморазряд кислотных аккумуляторов за сутки достигает 1 % от их емкости, а у щелочных — за 30 суток 7 % их емкости.

Для установки кислотных и щелочных аккумуляторов должны Предусматриваться отдельные помещения.

Стоимость щелочных и кислотных аккумуляторов.

При сравнении кислотных и щелочных аккумуляторов необходимо отметить, что последние при разряде снижают напряжение в большей степени, чем кислотные. Это влечет за собой относительно большое снижение скоростей у машин с щелочными батареями, особенно к концу рабочей смены, а также соответственное снижение их производительности. Поэтому при сравнении аккумуляторных батарей и при выборе их типа количество аккумуляторов следует определять из условий равенства среднего напряжения разряда при эквивалентном токе разряда.

Рабочие на зарядке кислотных и щелочных аккумуляторов, батарей и ламп.

Рабочие на зарядке кислотных и щелочных аккумуляторов, батарей и ламп.

Рассмотрим кратко качества кислотных и щелочных аккумуляторов.

В большинстве ХИТ ( кислотные, щелочные аккумуляторы, марганцево-цин-ковые, ртутно-цинковые элементы, водородно-кислородные топливные элементы) электроды ( оба, реже один) являются пористыми. Наличие большой истинной внутренней поверхности 2 по сравнению с внешней геометрической 5 поверхностью позволяет получать при использовании ХИТ большой ток при небольшой поляризации.

В большинстве ХИТ ( кислотные, щелочные аккумуляторы, марганцево-цин-ковые, ртутно-цинковые элементы, водородно-кислородные топливные элементы) электроды ( оба, реже один) являются пористыми. Наличие большой истинной внутренней поверхности S по сравнению с внешней геометрической S поверхностью позволяет получать при использовании ХИТ большой ток при небольшой поляризации.

Устанавливать в одном помещении кислотные и щелочные аккумуляторы воспрещается.

При эксплуатации и ремонте кислотных и щелочных аккумуляторов необходимо помнить, что в аккумуляторном помещении может быть гремучий газ, поэтому входить туда с зажженной спичкой, папиросой, свечой, а также работать там с зажженной паяльной лампой и раскаленным паяльником запрещается.

При эксплуатации и ремонте кислотных и щелочных аккумуляторов необходимо подшить, что в аккумуляторном помещении может быть гремучий газ, поэтому входить туда с зажженной спичкой, папиросой, свечкой, а также работать там с зажженной паяльной лампой и с раскаленным паяльником запрещается.

В химических лабораториях часто используют кислотные и щелочные аккумуляторы.

Для электропитания аппаратуры связи применяются кислотные и щелочные аккумуляторы как стационарные, так и переносные.

Тест солевых carbon-zinkzink chloride батареек размера AAA R03

Наименование Ёмкость Сопротивление Цена Цена амперчаса Страна
DAEWOO 260 0,55 4,19 16,12 Корея
TDK Dynamic Zinc 250 0,75 6,45 25,80 Люксембург
SONY New Ultra 270 0,59 5,76 21,33 Польша

Пояснения к батарейкам:

  1. Дата проведения экспериментов — май 2009.
  2. «Емкость» указана в миллиампер-чавсах (mAh), чем больше, тем лучше. Это наиболее важный показатель, характеризующий, количество энергии, запасенное в батарейке.
  3. «Сопротивление» — внутреннее сопротивление батарейки в омах,чем меньше, тем лучше. Малое внутреннее сопротивление дает возможность более глубоко разряжать батарейку, то есть в большей степени использовать ее емкость. Однако существенного влияния на используемую ёмкость этот параметр не влияет.
  4. «Цена» указана для одной батарейки в рублях (на оптовом складе).
  5. «Цена амперчаса» — соотношение цены батарейки в рублях к ее емкости в амперчасах. Этот параметр характеризует выгодность использования батарейки.
  6. «Страна» — страна или регион, в котором была изготовлена батарейка (исходя из надписи на упаковке).
  7. Все батарейки, используемые в ходе тестов, были «свежими», до обозначенного срока годности оставалось от 4 до 6 лет.

Какой выбрать импортный аккумулятор

 Аккумулятор не имеет национальности, но все же попробуем выделить лидеров с иностранным происхождением или хотя бы с псевдоиностранным. Самыми недорогими являются малообслуживаемые гибридные батареи корейского завода DONG AH (марки Dong AH, SIGMA, Lights of Nord, Power Bronze). Качество — вполне приличное. Это разумный выбор для владельцев старых автомобилей, автомобилей «на продажу» и всех, для кого цена — определяющий фактор.  Наилучшими по соотношению цена-качество будут кальциевые батареи. Также их принято маркировать — MF или CMF. Здесь можно остановиться все на тех же корейских производителях.

1. Компании ATLASBX (ранее — KOREA STORAGE BATTERY): марки батарей ATLAS, KOBA, HANKOOK2. Компании Hyundai Enercell: марки Solite, IndigoStar3. Корпорации DELKOR: MEDALIST, DAEWOO.

 Всем названным маркам можно смело доверять. Качество — отличное, гарантия — до двух лет.  В принципе, эти аккумуляторы должны понравиться любому автомобилю. Выбор из них — дело вкуса. Конечно, хороши японские аккумуляторы (Panasonic, Supernova, VARTA, BOSH (Германия), но это уже совсем другая ценовая категория.

Результаты тестирования

Многие спрашивают о том, какие батарейки лучше, потому что в многочисленных фирмах-производителях бывает легко запутаться, а постоянно покупать тот же Duracell может позволить себе не каждый. Поскольку очень часто батарейки типа АА и ААА применяются в детских игрушках, неудивительно, что и дети, и родители очень хотят, чтобы пушистый механический друг работал гораздо дольше.

Как уже было сказано, среди отечественных аналогов алкалиновых элементов в плане показателей емкости неплохим вариантом является «Космос». В России существует несколько компаний, которые проводят батарейкам специальный тест и на основании его показателей помогают людям выбрать лучший из недорогих отечественных вариантов.

Одной из таких компаний является «Источник». Для того чтобы тест аккумулятора на работоспособность был правдивым и точным, в качестве «подопытных» были взяты шесть приборов, напоминающие детские игрушки. Они были поставлены в интенсивные рабочие условия, с максимальным потреблением энергии от батареек.

Тест показал, что сила разрядного тока составила около 1000 миллиампер. Разные батарейки алкалинового типа подвергались такому разряду вплоть до падения уровня напряжения в 0,9 вольт. Все показатели фиксировались в специальной таблице. Главным «мерилом» эффективности была емкость каждого элемента, оставшаяся после испытаний.

Среди восьми батареек разных производителей в эксперименте участвовали марки «Фотон» и «Космос», емкость которых даже после серьезных испытаний оставалась на приличном уровне. Таким образом, если есть желание приобрести недорогие алкалиновые элементы, которые обладают неплохой производительностью, можно спрашивать в магазинах именно эти марки.

Тестирование доказало, что эти варианты являются очень удобными и выгодными в том случае, когда нет возможности приобрести литиевые или более дорогие алкалиновые батарейки.

Щелочной аккумулятор

Щелочные аккумуляторы обладают большой механической прочностью, не боятся коротких замыканий.

Щелочные аккумуляторы имеют ряд преимуществ по сравнению с кислотными: в частности, они не боятся перегрузок и коротких замыканий, прочны, работают в более широком диапазоне темлератур.

Щелочные аккумуляторы при сборке в батарею должны быть соединены в последовательную цепь посредством стальных никелированных межэлементных перемычек.

Щелочной аккумулятор обычно имеет стальной сварной корпус прямоугольной формы. Пластины состоят из стальных пакетов, в которых сделано много отверстий. Пакеты заполнены активной массой и скреплены стальной рамкой с выступом для отвода тока. У кадмиево-никелевых аккумуляторных батарей активная масса в пакетах положительных пластин представляет собой гмесь гидрата окиси никеля с чешуйчатым графитом. В пакетах отрицательных пластин кадмиево-никелевой аккумуляторной батареи активной массой являются кадмий и железо, а у железо-никелевой батареи — мелкоизмельченное электрохимически чистое активное железо. Корпус батарей соединен электрически с пластинами: корпуса аккумуляторов изолированы один от другого; иногда отдельные аккумуляторы выпускаются спаренными.

Зависимость напряжения кадмий-никелевого аккумулятора от времени разряда и заряда.| Зависимость напряжения железо-никелевого аккумулятора от времени разряда и заряда.

Щелочные аккумуляторы — кадмнй-никелевые ( КН) и железо-никелевые ( ЖН) — имеют ряд преимуществ перед свннцово-кнслотными аккумуляторами. Они прочнее, хорошо сохраняются при перерывах в эксплуатации н обладают более длительным сроком службы.

Щелочной аккумулятор с нерастворимым цинковым электродом, в котором исключены указанные недостатки, создан Андре в 1943 г. В качестве положительного электрода в таком аккумуляторе использован окисно-серебряный электрод.

Щелочные аккумуляторы, обладающие большой прочностью и сравнительно малой чувствительностью к нарушениям режима заряда и разряда, имеют значительно больший срок службы, чем свинцовые аккумуляторы. При правильной эксплуатации они выдерживают 1000 и более циклов заряд — разряд.

Щелочные аккумуляторы по своему устройству существенно отличаются от свинцовых. Применяемая в них активная масса удерживается в электродах с помощью ламелей, сделанных в виде пакетов с перфорированными стенками, которые обеспечивают доступ электролита к активной массе, или с помощью металлокерамической основы, в которой активная масса находится в порах.

Щелочные аккумуляторы герметичные 93 заряд — разряд 104, 105 с ламельными электродами 91 ел.

Щелочной кадмиево-никелевый аккумулятор.

Щелочные аккумуляторы получили такое название по их электролиту — щелочи, а именно 21 % — ному водному раствору едкого кали КОН или едкого натра NaOH.

Щелочные аккумуляторы в отличие от кислотных обладают значительно меньшей массой, не боятся толчков и встряхиваний, хорошо переносят длительное пребывание в разряженном состоянии. В железо-никелевом щелочном аккумуляторе Эдиссона электродами служат железо и гидроксид никеля, погруженные в раствор гидроксида калия.

Щелочные аккумуляторы применяются двух типов: никель-железные и никель-кадмиевые. Активная масса положительных пластин в этих аккумуляторах состоит из окисла никеля, смешанного для увеличения электропроводности с графитом. Эта масса помещена в тонкие железные оболочки с мелкой перфорацией.

Щелочные аккумуляторы имеют ряд преимуществ перед кислотными: увеличенный срок службы ( пять — семь лет вместо двух-трех), использование для изготовления менее дефицитных материалов, они медленнее, чем свинцовые, саморазряжаются ( при этом не разрушаются пластины), имеют большую механическую прочность и малую чувствительность к перезаряду и недозаряду, а также к большим разрядным токам, требуют более простого обслуживания и ремонта.

Гелевые аккумуляторы их особенности, преимущества и недостатки

 Гелевый аккумулятор является неким решением направленным на то, чтобы внутренние реакции аккумулятора были уравновешены, а конструкция удержания пластин более жесткой, то есть более совершенной. Если говорить о реакциях, то они обратимы, как в кислотном аккумуляторе. Но особенностью является то, что для них не требуется контакт с внешней средой — атмосферой, для выделения и поглощения водорода. Это хорошо заметно, если взглянуть на конструкцию гелиевого аккумулятора снаружи, его корпус герметичен.

(Гелевый аккумулятор на фото выше)

 По факту, если все же без лукавства, то стоит сказать о том, что в некоторых гелевых аккумуляторах присутствует расширительный клапан, для сброса или забора газа, при изменении окружающей температуры.

 Продолжая тему гелевых аккумуляторов необходимо рассказать о их главной особенности, о применяемом в них электролите — наполнителе. Электролит в этих аккумуляторах имеет плазматическое состояние, представляет собой гель.В качестве электролита могут применять все ту же серную кислоту, но с загустителем, например (SiO2). Кроме того, в состав электродов добавляется кальций, для предотвращения выделения водорода, по аналогии с применением в кислотных аккумуляторах (смотрите выше). Тем не менее, гель все же пластичен и в состоянии плотно окутать электроды аккумулятора обеспечивая физико — химическую реакцию. Кроме того, после усадки электролита образуются трещины обеспечивающие отток и приток газов при расширении и сжатии. Тем не менее, увеличение данных трещин более определенных размеров недопустимого, так как расслоение электролита пагубно сказываются на характеристиках гелиевых аккумуляторов. Поэтому гелевые аккумуляторы стараются выпускать с ограниченной высотой, для предотвращения этого негативного эффекта.

Характеристики аккумуляторных батарей

Электрические характеристики аккумулятора

Номинальная емкость аккумулятора

Номинальная емкость аккумулятора это количество электричества, отданное полностью заряженным аккумулятором до минимально допустимого значения обеспечения работоспособности. Номинальная емкость аккумулятора исчисляется в ампер-часах (А•ч) и зависит от конструкции, силы разрядного тока, и температуры

Температура электролита при определении номинальной емкости аккумулятора должна составлять от +18 до + 27 С.Снижение температуры электролита влечет за собой уменьшение номинальной емкости порядка 1 % на каждый градус по Цельсию.Если номинальная емкость аккумулятора (при +27° С) равна 55 А•ч, то при температуре электролита 0° С она уменьшится на 27% и составит 40 А•ч, при этом когда температура -20° С будет 28 А•ч (уменьшится на 47%).Это условие очень важно при эксплуатации аккумулятора в зимний период времени так как номинальной емкости и стартового тока может не хватить для запуска двигателя автомобиля

Пусковой ток аккумулятора

Пусковой (стартовый) ток аккумулятора измеряемый в амперах — максимальный ток, обеспечиваемый на 30-й секунде непрерывного разряда при температуре 18° Цельсия но при условии что напряжения не упало ниже 9 В

Пусковой ток как раз и является важной характеристикой аккумулятора при запуске двигателя, особенно в зимний период

Способы восстановления щелочных аккумуляторов

Ранее мы уже рассказывали о восстановлении Ni─Cd аккумуляторов и, как ремонтируют Ni─Cd аккумуляторы для шуруповёрта. Также публиковался материал о восстановлении Ni─MH аккумуляторов. По указанным ссылкам вы можете понять суть методики восстановления батарей с электродами рулонного типа. Здесь же мы рассмотрим примеры восстановления щелочных аккумуляторов дисковой и ламельной конструкции.
 

Восстановление дисковых щелочных аккумуляторов

Для начала рассмотрим восстановление старых дисковых щелочных аккумуляторов Д-0,55 ещё советского производства. Этот способ мне встречался на различных форумах и судя по отзывам владельцев таких батареек, он весьма результативный.

Восстановление ламельных щелочных аккумуляторов с использованием серной кислоты

Существует достаточно методов восстановления ламельных щелочных аккумуляторов, среди которых можно выделить распространённый вариант:

  • проведение разряда батареи;
  • промывка дистиллированной водой;
  • активирующие добавки;
  • удаление крупных кристаллов и примесей.

Восстановление ламельных щелочных аккумуляторов с использованием соляной кислоты

В интернете я также нашёл сведения ещё об одном методе восстановления. В качестве авторов упоминаются Карчин Владимир Викторович и Таганов Олег Тимурович. Они предложили промывку электродов раствором соляной кислоты.

В случае с соляной кислотой этого не требуется и авторы акцентируют на этом внимание в качестве экономии электроэнергии. А значит, удешевления процесса

Порядок восстановления следующий:

  • Аккумулятор разбирают и извлекают пластины;
  • Поверхность пластин промывается водой и одновременно счищается щёткой с металлической щетиной;
  • Затем очищенные электроды опускаются на одну минуту в водный раствор соляной кислоты (45─50%). Уточняется, что раствор готовят в нержавеющей посуде объёмом около 100 литров. Заливается 30 воды и 32 литра соляной кислоты;
  • После обработки соляной кислотой пластины промываются водопроводной водой и опускаются в щелочной раствор на 5─10 минут;
  • Далее проводится выравнивание пластин, сборка, установка в корпус и заливка электролитом (марка P 1,83). Рекомендуется уровень электролита на 40 миллиметров над электродами;
  • Проводится зарядка током (0,25─0,5)*С в течение 15─20 минут;
  • После зарядки измеряется ЭДС аккумуляторного элемента. Значение должно лежать в интервале от 1,2 до 1,5 вольта. Если меньше, то цикл восстановления проводится повторно;
  • Если ЭДС в норме, то проводится полная зарядка стандартным способом. Не забудьте перед этим разрядить аккумулятор до напряжения 1 вольт. Подробнее о зарядке можно узнать в материалах «Ni─Cd аккумуляторы как заряжать» и «Ni─MH аккумуляторы как заряжать»;
  • После этого заваривается крышка и элемент готов к работе.

как восстановить гелевый аккумулятор

Щелочной кислотный аккумулятор

В кадмиево-никелевых аккумуляторах вместо железа применяют металлический кадмий с примесью оксидов железа. По сравнению с железо-никелевыми кадмиево-никелевые аккумуляторы обладают более высоким коэффициентом отдачи. В последние десятилетия широкое распространение получили серебряно-цинковые аккумуляторы, которые по своим характеристикам в 4 — 5 раз превосходят щелочные и кислотные аккумуляторы. Эти аккумуляторы имеют постоянное напряжение до конца разрядки, в процессе хранения они очень медленно саморазряжаются, их можно разряжать током большой силы. Пожалуй, единственным недостатком их является относительно высокая стоимость.

Помещение для хранения щелочных аккумуляторов должно быть сухим и вентилируемым с температурой воздуха от 10 до 30 С. Аккумуляторы должны храниться на стеллажах. Установка одного аккумулятора на другой не допускается. Совместное хранение щелочных и кислотных аккумуляторов не допускается. Не допускается также хранение неорганических кислот в одном помещении с щелочными аккумуляторами.

Аккумуляторы выпускаются заводом незалитыми, готовыми для длительного храления. Помещение для хранения должно быть сухим и вентилируемым. Температура в нем может колебаться в пределах изменения температуры наружного воздуха в течение всего года, ко не допускается резких колебаний температуры. Воспрещается совместное хранение щелочных и кислотных аккумуляторов. Аккумуляторы, периодически бездействующие ( от 1 мес. При хранении аккумуляторы и аккумуляторные батареи должны содержаться в чистоте и периодически очищаться от ползучих солей. Установка щелочных аккумуляторов и батарей штабелями не допускается. Запрещено хранить любые кислоты в помещениях, где находятся щелочные аккумуляторы.

Аккумуляторный шкаф изнутри окрашивают кислотоупорной краской и обязательно снабжают вытяжной трубой, выходящей непосредственно на улицу, а не в дымоход или вентиляционный канал. Для свободной циркуляции воздуха и газов внутри шкафа в его полках прорезают отверстия. Для установки в шкафах весьма желательны щелочные аккумуляторы, так как они выделяют значительно меньше газов, чем кислотные. Совместно устанавливать в одном шкафу или в одной аккумуляторной щелочные и кислотные аккумуляторы нельзя.

Щелочные аккумуляторы не должны находиться в непосредственной близости от кислотных аккумуляторов. Помещение для зарядки щелочных и кислотных аккумуляторов должно быть изолированным. В каждом помещении следует иметь отдельную вытяжную систему вентиляции. Приточная система вентиляции может быть общей для помещений зарядки щелочных и кислотных аккумуляторов.

ЕСЛИ установившаяся плотность электролита в конце зарядки отличается от 1 28 более чем на 0 005 г / см, то производят ее корректировку добавлением кислоты с удельным весом 1 4 г / см3 или дистиллированной воды. Корректировку производят не прерывая-зарядки — li поеле Корректировки зарядку продолжают около 30 мин для лучшего перемешивания электролита. По окончании зарядки с целью уменьшения саморазряда батареи ее поверхность насухо вытирают влажной тряпкой до полного удаления следов кислоты, а штыри и гайки смазывают техническим вазелином. Пробки заворачиваются после окончания газовыделения, но не ранее чем через 2 ч после окончания зарядки. Заряженная в таком режиме батарея включается на первую разрядку и должна работать на неполную мощность. После первой разрядки производится вторая нормальная зарядка, и батарея сдается в эксплуатацию. Нормальная зарядка производится также двумя ступенями. На первой ступени сила зарядного тока должна быть равной 70 А. Напряжение на каждом элементе должно быть равно 2 4 — 2 45 В. На второй ступени дается в течение 10 ч сила тока 35 А. Корректировка плотности и уровня электролита производится таким же путем, как и при первой зарядке. В отличие от щелочных, кислотные аккумуляторы очень чуствительны к режимам разрядки вследствие особенностей конструкции и протекающих в них химических процессов.

В чём заключаются проблемы при эксплуатации щелочных аккумуляторов

Ощутимой проблемой при эксплуатации щелочных аккумуляторов является «эффект памяти». Он выражается в снижении ёмкости батареи в результате многократных неполных циклов разряд-заряд. На электродах щелочного аккумулятора образуются крупные кристаллы, и значительная часть активной массы перестаёт использоваться в работе. Чтобы избавиться от «эффекта памяти», часто рекомендуют провести полную разрядку до напряжения 0,8-1 вольта и затем зарядку. Проводится несколько таких циклов. Если у вас есть инструкция по обслуживанию щелочных аккумуляторов какого-то определенного типа, то действовать нужно в соответствии с ней.

Действительно, этот способ борьбы с «эффектом памяти» приносит определённый результат, но лишь в качестве профилактических мер. Чтобы щелочные аккумуляторы служили долго, за ними требуется периодический квалифицированный уход.

И для восстановления щелочного аккумулятора проведения цикла разряда-заряда будет недостаточно.

Но в целях профилактики полный разряд и последующий заряд рекомендуют делать раз в месяц. При этом желательно, чтобы зарядное устройство имело функцию разрядки аккумулятора с контролем по нижнему порогу напряжения. Это позволит отключить разряд вовремя и не допустить глубокого разряда. Этот режим полезен и при разряде батареи из аккумуляторных элементов, которые имеют разную степень заряженности. Если вы будете выполнять циклы разряд-заряд восстановление сразу для нескольких аккумуляторных элементов, то перед этим нужно выровнять их степень заряда. Это делается полной зарядкой. Но в идеале такую «тренировку» лучше выполнять для каждой батарейки в отдельности.

Производители Ni-MH аккумуляторов заявляют, что эти элементы практически избавлены от «эффекта памяти». Для никель-кадмиевых аккумуляторов эта проблема более актуальна. Тем не менее профилактические циклы разряд-заряд рекомендуются для тех и других. Теперь рассмотрим способы восстановления некоторых видов щелочных аккумуляторов.

Какие существуют способы восстановить щелочные аккумуляторы различных типов

Написано 4 января 2018от generator-prosto.

Аккумуляторы любого типа, в том числе и щелочные, представляют собой устройства, в которых протекает большое количество химических реакций. В результате вместе с основными электрохимическими процессами в АКБ протекает множество побочных реакций. Часто это приводит к потере аккумулятором своих свойств и выходу из строя

Поэтому для аккумуляторных батарей важно проводить профилактические мероприятия. Но мы часто об этом забываем, из-за чего аккумулятор выходит из строя, не отработав своего ресурса

К счастью, в некоторых случаях есть возможность восстановить АКБ. Сегодня мы поговорим про восстановление щелочных аккумуляторов.

Щелочные аккумуляторы — особенности, плюсы и минусы

Щелочные батареи представляют собой портативный источник постоянного тока, заправленный электролитом на основе водного раствора едкого натрия или калия. Изделия отличаются повышенным сроком эксплуатации, достигающим 25 лет (устройства ламельного типа). Оборудование поддерживает алгоритмы ускоренной зарядки, при разрядке обеспечивается повышенная мощность.

Щелочные аккумуляторы

Щелочные аккумуляторы

Отличие от других АКБ

Наибольшее распространение получили щелочные аккумуляторы на основе никель-кадмиевых или никель-железных композиций. Положительные электроды кадмиевых батарей изготовлены из соединения гидрата закиси никеля и графитового порошка с добавлением окиси бария.

Отрицательные пластины выполнены из чистого кадмия/железа или гидрата закиси кадмия/железа. В состав щелочного электролита (на основе гидроксида калия) введен гидроксид лития, способствующий повышению емкости и улучшению разрядных характеристик.

Активная масса на катоде и аноде нанесена на стальную сетку, что позволяет увеличить площадь вещества, принимающего участие в электрохимической реакции. В полость банок залит жидкий электролит.

УстройствоУстройство

Устройство щелочного аккумулятора

В устройство щелочного аккумулятора дискового типа входят анодная и катодная пластины, разделенные пластиковым сепаратором. В состав электролита введены специальные загустители, способствующие удержанию раствора в полостях сепаратора.

 

В отличие от кислотных батарей, щелочные элементы допускают перезарядку. Стандартный алгоритм восстановления емкости занимает 6 часов. После длительного хранения в разряженном состоянии или эксплуатации в цепях с пониженным энергопотреблением производится интенсивная зарядка, длящаяся до 12 часов.

При падении силы тока в цепи зарядки ниже нормативного значения рабочие характеристики щелочных элементов питания ухудшаются.

Зарядка никель-железных батарей при температуре воздуха ниже 0°С не рекомендуется.

Химические процессы

Во время работы батареи протекает обратимая химическая реакция взаимодействия материалов катода и анода с ионами электролита. В результате положительные пластины покрываются слоем нестехиометрического гидрата закиси никеля, а на отрицательных электродах формируется гидрат окиси кадмия. Во внешней цепи образуется разница потенциалов, составляющая 1,45 В (рабочее напряжение 1,2 В).

При подаче напряжения от зарядного блока реакция происходит в обратном направлении – гидрат закиси никеля преобразуется в гидроокись никеля, а на отрицательной пластине восстанавливается кадмий. Вещества, используемые в батарее, не вступают в реакции между собой.

Также отсутствует растворение материалов в электролите, что способствует поддержанию химического состава и плотности рабочей жидкости. Стабильность плотности электролита повышает устойчивость оборудования к воздействию низких температур.

Аккумулятор никель-кадмиевый KL-55Аккумулятор никель-кадмиевый KL-55

Аккумулятор никель-кадмиевый KL-55

В процессе работы батареи происходит разложение воды, входящей в состав электролита. Для восстановления используются циклы рекомбинации, дополненные периодической доливкой воды (по мере снижения уровня жидкости в банках).

Едкий калий или натрий активно поглощает углекислый газ, находящийся в атмосферном воздухе. В результате происходит карбонизация и снижение электропроводных характеристик раствора. Для восстановления параметров выполняется периодическая замена жидкости, химических способов регенерации не существует.

Замена электролита

Для продления ресурса щелочной АКБ электролит меняется через 100-125 циклов зарядки и разрядки. Перед сливом рабочей жидкости производится разрядка источника постоянного тока до напряжения 1 Вольт (для каждого элемента).

После слива отработавшего раствора полости промываются дистиллированной водой или раствором щелочи. Для удаления остатков загрязнений корпус аккумулятора встряхивается. Использовать механические приспособления для удаления грязи запрещается.

Свежий раствор с необходимой плотностью заливается непосредственно после промывки. Батарея выдерживается на протяжении 2-3 часов, рабочая жидкость заполняет пустоты между положительными и отрицательными пластинами.

Замена электролита

Замена электролита

Затем проверяется плотность раствора и осуществляется зарядка, для корректировки состава электролита используется дистиллированная вода. Не допускается хранение или эксплуатация щелочной аккумуляторной батареи с оголенными торцами пластин и вывернутыми пробками.

Преимущества и недостатки

Как и любой источник питания, щелочные АКБ обладают преимуществами и недостатками, определяющими сферы применения изделий. Материалы анода и катода обладают повышенной электрической проводимостью, что позволяет повышать ток в цепи разрядки/зарядки выше номинального значения без риска разрушения активной массы.

Конструкция допускает кратковременное короткое замыкание, губительное для кислотных батарей.

Схема аккумулятораСхема аккумулятора

Схема аккумулятора

Дополнительным плюсом щелочных элементов является повышенная механическая прочность элементов конструкции, лишенных пластичного свинца. Пластины установлены в специальных стальных рамках.

Для изготовления корпусов используется лист из углеродистой стали, дополнительно защищающий детали от повреждений.

Меньший вес элементов конструкции обеспечивает повышение удельных энергетических характеристик.

Недостатки щелочных источников тока:

  1. При подключении к зарядному блоку частично разряженного аккумулятора наблюдается снижение емкости (“эффект памяти”). Процесс является обратимым, при проведении тренировочных циклов емкость восстанавливается до исходных параметров. В основе процесса лежит способность гидроксида никеля образовывать разные модификации вещества.
  2. Обратимость процесса снижения емкости имеет одновременно и плюсы, и минусы. После восстановления гидроксид никеля обладает повышенной активностью, что приводит к ускорению процессов саморазряда. Восстановленный кадмиевый аккумулятор теряет за 1 час до 10% емкости. Но в процессе нормальной эксплуатации эффект исчезает.
  3. Разброс напряжения элементов, установленных в банке. Для обеспечения равномерной емкости необходимо использовать специальные зарядные устройства.
  4. Повышенный расход электроэнергии при зарядке, КПД составляет не более 55%.
  5. Необходимость периодического обслуживания с заменой электролита, для выполнения работ требуется квалифицированный персонал. Увеличенный объем работ ограничивает использование щелочных батарей для автомобиля.

Сфера применения

Щелочные источники постоянного тока используются в электронных приборах вместо базовых гальванических элементов. Из-за сниженного внутреннего сопротивления обеспечиваются стабильные рабочие характеристики и уменьшается вероятность перегрева источника питания.

Батареи применяются для обеспечения электроэнергией тяговых электродвигателей, установленных на складской технике.

Складская техникаСкладская техника

Щелочные аккумуляторы применяются на складской технике

Аналогичные устройства встречаются в конструкции вспомогательных приводов, установленных на электрическом городском транспорте (трамваи или троллейбусы).

Источники питания щелочного типа применяются для привода электрических двигателей строительного инструмента (малогабаритные дрели, шуруповерты).

Дрель аккумуляторнаяДрель аккумуляторная

Аккумуляторная дрель

Из-за постоянного ужесточения экологических требований происходит вытеснение никель-кадмиевых аккумуляторов устройствами на основе лития.

Небольшие габариты кадмиевых аккумуляторов, способность работать при понижении температуры до -40°С и высокая энергоемкость предопределили распространение изделий в авиации (в качестве бортовых источников питания).

Щелочные автомобильные аккумуляторы ограниченно используются в качестве устройств для пуска и обеспечения работы силового агрегата. Традиционные свинцово-кислотные обладают пониженным внутренним сопротивлением, обеспечивая увеличенный ток холодной прокрутки. Никелевые элементы обладают “эффектом памяти”, негативно влияющим на емкость устройства при нарушении условий разряда и заряда.

Дополнительными минусами щелочных аккумуляторов 12В является сниженная емкость и увеличенная цена.

Малогабаритные батареи щелочного типа, имеющие корпуса цилиндрической конфигурации, используются в наручных часах и бытовой технике.

АКБ в часахАКБ в часах

Щелочные аккумуляторы широко используются в быту

Дисковые батареи отличаются применением герметичного металлического кожуха, рабочий ток не превышает 10% емкости (для снижения газообразования).

Правила эксплуатации

Основные требования к эксплуатации перезаряжаемых источников постоянного тока щелочного типа:

  1. При эксплуатации устройств учитывается характеристика кривой падения напряжения. После подачи нагрузки происходит постепенное снижение напряжения до 1,1 В. Дальнейшая разрядка батареи приводит к снижению ресурса и разрушению активной массы на электродных пластинах.
  2. Зарядка аккумуляторов выполняется с выкрученными пробками, при повышении температуры и давления происходит разрушение корпуса и металлических сеток электродных пластин.
  3. Через каждые 10 дней эксплуатации производится визуальный осмотр корпуса изделия, затем проверяется и доводится до нормативного значения уровень электролита. В конструкции пробок предусмотрены дренажные каналы, предназначенные для сброса давления газов. Каналы прочищаются, одновременно проверяется состояние резиновых уплотнителей, потрескавшиеся элементы подлежат замене.
  4. Через 100-125 рабочих циклов или через год эксплуатации производится замена электролита (с промывкой банок). Внешние поверхности корпуса очищаются от загрязнений, производится проверка затяжки креплений соединительных пластин. Для удаления следов коррозии на неокрашенных поверхностях используется ветошь, смоченная керосином.
  5. Отработавшие аккумуляторные батареи с щелочным электролитом запрещено выбрасывать на свалки бытового мусора. Поскольку устройства имеют ограниченное распространение, их прием на утилизацию осуществляется специализированными организациями.

Правила хранения

Сухой щелочной аккумулятор хранится с закрученными пробками, срок складирования устройств не превышает 2 месяцев. Если устройство находилось в эксплуатации до 1 года, то перед длительным хранением необходимо снизить напряжение до 1 В и произвести слив электролита.

Слив электролитаСлив электролита

Слив электролита должен производиться путем откачивания

Затем проводятся дополнительные мероприятия по консервации и очистке корпуса от отложений солей, пробки плотно заворачиваются в отверстия банок, предотвращая циркуляцию воздуха. Аналогичные действия выполняются при длительной транспортировке изделий.

При хранении щелочных источников питания требуется соблюдать условия:

  • периодически проверять затяжку пробок и состояние резиновых уплотнительных колец;
  • удалять следы соли с поверхности корпуса;
  • металлический корпус источника питания очищается от следов коррозии и покрывается слоем защитной краски или лака.

Для защиты стального кожуха используется специальный лак черного цвета на битумной основе. Для предохранения защитного покрытия от повреждений щелочным раствором используются специальные реагенты.

В процессе хранения проводится периодический осмотр изделий с восстановлением защитных покрытий и удалением потеков электролита.

Категорически запрещается складирование в одном помещении свинцово-кислотных и щелочных аккумуляторов.

Срок хранения изделий зависит от температурных условий в помещениях. Никель-кадмиевые источники со слитым электролитом допускается хранить в полевых условиях в течение полугода, при размещении изделий в закрытых помещениях срок увеличивается до 5 лет.

Никель-железные элементы допускается хранить на протяжении 3,5 года (только в помещении). Необходимо предусмотреть защиту складских мест от воздействия прямого солнечного излучения и атмосферных осадков.

20.7: Батареи и топливные элементы

Поскольку гальванические элементы могут быть автономными и переносными, их можно использовать в качестве батарей и топливных элементов. Аккумулятор (аккумулятор) — это гальванический элемент (или серия гальванических элементов), который содержит все реагенты, необходимые для производства электричества. Напротив, топливный элемент — это гальванический элемент, который требует постоянного внешнего источника одного или нескольких реагентов для выработки электричества. В этом разделе мы описываем химию некоторых наиболее распространенных типов батарей и топливных элементов.

Батареи

Существует два основных типа батарей: одноразовые или первичные батареи, в которых электродные реакции необратимы и которые не могут быть перезаряжены; и перезаряжаемые или вторичные батареи, которые образуют нерастворимый продукт, прилипающий к электродам. Эти батареи можно заряжать, подавая электрический потенциал в обратном направлении. В процессе зарядки аккумуляторная батарея временно преобразуется из гальванической ячейки в электролитическую.

Батареи — это тщательно спроектированные устройства, основанные на тех же фундаментальных законах, что и гальванические элементы. Основное различие между батареями и гальваническими элементами, которые мы описали ранее, заключается в том, что в коммерческих батареях в качестве реагентов используются твердые вещества или пасты, а не растворы, чтобы максимизировать электрическую мощность на единицу массы. Использование высококонцентрированных или твердых реагентов имеет еще один положительный эффект: концентрации реагентов и продуктов не сильно изменяются по мере разряда батареи; следовательно, выходное напряжение остается стабильным во время процесса разряда.Такое поведение отличается от поведения ячейки Zn / Cu, выход которой логарифмически уменьшается по мере протекания реакции (Рисунок \ (\ PageIndex {1} \)). Когда батарея состоит из более чем одного гальванического элемента, элементы обычно подключаются последовательно, то есть положительная (+) клемма одной ячейки соединяется с отрицательной (-) клеммой следующего и т. Д. Таким образом, общее напряжение батареи является суммой напряжений отдельных ячеек.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): три вида основных (неперезаряжаемых) батарей.(а) Сухая ячейка Лекланше фактически является «влажной ячейкой», в которой электролит представляет собой кислотную пасту на водной основе, содержащую MnO 2 , NH 4 Cl, ZnCl 2 , графит и крахмал. Несмотря на дешевизну в производстве, элемент не очень эффективен в производстве электроэнергии и имеет ограниченный срок хранения. (b) В кнопочной батарее анодом является цинк-ртутная амальгама, а катодом может быть HgO (показано здесь) или Ag 2 O в качестве окислителя. Кнопочные батарейки надежны и имеют высокое отношение выходной мощности к массе, что позволяет использовать их в таких приложениях, как калькуляторы и часы, где их небольшой размер имеет решающее значение.(c) Литий-йодная батарея состоит из двух элементов, разделенных металлической никелевой сеткой, которая собирает заряд с анодов. Анодом является металлический литий, а катодом — твердый комплекс I 2 . Электролит представляет собой слой твердого LiI, который позволяет ионам Li + диффундировать от катода к аноду. Хотя этот тип батареи вырабатывает относительно небольшой ток, он очень надежен и долговечен.

Основное различие между батареями и гальваническими элементами состоит в том, что в коммерческих батареях в качестве реагентов обычно используются твердые вещества или пасты, а не растворы, чтобы максимизировать электрическую мощность на единицу массы.Очевидным исключением является стандартный автомобильный аккумулятор, в котором используется химия в фазе раствора.

Сухая камера Leclanché

Сухой элемент, безусловно, самый распространенный тип батарей, используется в фонариках, электронных устройствах, таких как Walkman и Game Boy, и во многих других устройствах. Хотя сухой элемент был запатентован в 1866 году французским химиком Жоржем Лекланше, и ежегодно продается более 5 миллиардов таких элементов, детали химического состава его электродов до сих пор полностью не изучены.- \) ионы, присутствующие в растворе, поэтому общая реакция клетки будет следующей:

\ [2MnO_ {2 (s)} + 2NH_4Cl _ {(aq)} + Zn _ {(s)} \ rightarrow Mn_2O_ {3 (s)} + Zn (NH_3) _2Cl_ {2 (s)} + H_2O _ {(l )} \ label {Eq3} \]

Сухой элемент выдает около 1,55 В и недорог в производстве. Однако это не очень эффективно для производства электроэнергии, потому что только относительно небольшая часть \ (MnO_2 \), которая находится рядом с катодом, фактически уменьшается, и только небольшая часть цинкового катода фактически потребляется при разряде ячейки.Кроме того, сухие элементы имеют ограниченный срок хранения, поскольку анод \ (Zn \) самопроизвольно реагирует с \ (NH_4Cl \) в электролите, вызывая коррозию корпуса и позволяя содержимому вытекать.

Источник: Фото любезно предоставлено Mitchclanky2008, www.flickr.com/photos/[email protected]/2422765479/.

Щелочная батарея — это, по сути, элемент Лекланше, приспособленный для работы в щелочных или основных условиях. Половинки, которые происходят в щелочной батарее, следующие:

\ [2MnO_ {2 (s)} + H_2O _ {(l)} + 2e ^ — \ rightarrow Mn_2O_ {3 (s)} + 2OH ^ −_ {(aq)} \ label {Eq4} \]

\ [Zn _ {(s)} + 2OH ^ −_ {(aq)} \ rightarrow ZnO _ {(s)} + H_2O _ {(l)} + 2e ^ — \ label {Eq5} \]

\ [Zn _ {(s)} + 2MnO_ {2 (s)} \ rightarrow ZnO _ {(s)} + Mn_2O_ {3 (s)} \ label {Eq6} \]

Эта батарея тоже выдает около 1.5 В, но у него более длительный срок хранения и более постоянное выходное напряжение при разряде элемента, чем у сухого элемента Leclanché. Хотя производство щелочных батарей дороже, чем сухих элементов Leclanché, улучшенные характеристики делают эту батарею более рентабельной.

Батарейки кнопочные

Хотя некоторые маленькие кнопочные батарейки, используемые для питания часов, калькуляторов и фотоаппаратов, представляют собой миниатюрные щелочные элементы, большинство из них основаны на совершенно другом химическом составе. В этих «кнопочных» батареях анодом является амальгама цинка и ртути, а не чистый цинк, а катод использует в качестве окислителя либо \ (HgO \), либо \ (Ag_2O \), а не \ (MnO_2 \) (часть (b ) на рисунке \ (\ PageIndex {1} \)).−_ {(aq)} \ label {Eq9} \]

\ [Zn _ {(s)} + 2Ag_2O _ {(s)} \ rightarrow 2Ag _ {(s)} + ZnO _ {(s)} \ label {Eq10} \]

с \ (E_ {cell} = 1.6 \, V \)

Основными преимуществами ртутных и серебряных элементов являются их надежность и высокое отношение выходной мощности к массе. Эти факторы делают их идеальными для приложений, где малый размер имеет решающее значение, например, в камерах и слуховых аппаратах. К недостаткам относится дороговизна и экологические проблемы, вызванные удалением тяжелых металлов, таких как \ (Hg \) и \ (Ag \).

Литий-йодная батарея

Ни одна из описанных выше батарей на самом деле не является «сухой». Все они содержат небольшое количество жидкой воды, которая значительно увеличивает массу и вызывает потенциальные проблемы с коррозией. Следовательно, значительные усилия были затрачены на разработку безводных батарей. Одной из немногих коммерчески успешных безводных батарей является литий-йодная батарея . Анод — металлический литий, а катод — твердый комплекс \ (I_2 \). Их разделяет слой твердого вещества \ (LiI \), который действует как электролит, обеспечивая диффузию ионов Li + .- \ label {Eq12} \]

\ [2Li _ {(s)} + I_ {2 (s)} \ rightarrow 2LiI _ {(s)} \ label {Eq12a} \]

с \ (E_ {cell} = 3.5 \, V \)

Кардиостимулятор: рентгеновский снимок пациента, показывающий расположение и размер кардиостимулятора, питаемого от литий-йодной батареи.

Как показано в части (c) на рисунке \ (\ PageIndex {1} \), типичная литий-йодная батарея состоит из двух ячеек, разделенных металлической никелевой сеткой, которая собирает заряд с анода. Из-за высокого внутреннего сопротивления, вызванного твердым электролитом, может потребляться только слабый ток.Тем не менее, такие батареи доказали свою долговечность (до 10 лет) и надежность. Поэтому они используются в приложениях, где частая замена затруднительна или нежелательна, например, в кардиостимуляторах и других медицинских имплантатах, а также в компьютерах для защиты памяти. Эти батареи также используются в охранных передатчиках и дымовых пожарных извещателях. Другие батареи на основе литиевых анодов и твердых электролитов находятся в стадии разработки, используя, например, \ (TiS_2 \) в качестве катода.

Сухие элементы, кнопочные батареи и литий-йодные батареи являются одноразовыми и не подлежат перезарядке после разрядки.Перезаряжаемые батареи, напротив, обладают значительными экономическими и экологическими преимуществами, поскольку их можно перезаряжать и разряжать многократно. В результате затраты на производство и утилизацию резко снижаются за определенное количество часов использования батареи. Две распространенные аккумуляторные батареи — это никель-кадмиевая батарея и свинцово-кислотная батарея, о которых мы расскажем далее.

Никель-кадмиевый (NiCad) аккумулятор

Никель-кадмиевый аккумулятор , или NiCad, используется в небольших электрических приборах и устройствах, таких как дрели, портативные пылесосы и цифровые тюнеры AM / FM.Это элемент на водной основе с кадмиевым анодом и сильно окисленным никелевым катодом, который обычно называют оксогидроксидом никеля (III), NiO (OH). Как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \), конструкция максимизирует площадь поверхности электродов и минимизирует расстояние между ними, что снижает внутреннее сопротивление и делает возможным довольно высокий ток разряда.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Никель-кадмиевый (NiCad) аккумулятор, аккумулятор. Никель-кадмиевые батареи содержат кадмиевый анод и сильно окисленный никелевый катод.- \ label {Eq14} \]

\ [Cd _ {(s)} + 2NiO (OH) _ {(s)} + 2H_2O _ {(l)} \ rightarrow Cd (OH) _ {2 (s)} + 2Ni (OH) _ {2 (s) )} \ label {Eq15} \]

\ (E_ {cell} = 1,4 В \)

Поскольку продуктами полуреакций разряда являются твердые частицы, которые прилипают к электродам [Cd (OH) 2 и 2Ni (OH) 2 ], общая реакция легко обращается вспять при перезарядке элемента. Хотя никель-кадмиевые элементы легкие, перезаряжаемые и обладают большой емкостью, они имеют определенные недостатки.Например, они имеют тенденцию быстро терять емкость, если им не дать полностью разрядиться перед подзарядкой, они плохо хранятся в течение длительного периода после полной зарядки и представляют собой серьезные проблемы для окружающей среды и утилизации из-за токсичности кадмия.

Разновидностью никель-кадмиевой батареи является никель-металл-гидридная батарея (NiMH), используемая в гибридных автомобилях, устройствах беспроводной связи и мобильных компьютерах. Общее химическое уравнение для этого типа батареи выглядит следующим образом:

\ [NiO (OH) _ {(s)} + MH \ rightarrow Ni (OH) _ {2 (s)} + M _ {(s)} \ label {Eq16} \]

NiMH аккумулятор имеет на 30-40% больше емкости по сравнению с никель-кадмиевым аккумулятором; он более экологичен, поэтому хранение, транспортировка и утилизация не подлежат экологическому контролю; и он не так чувствителен к подзарядке памяти.Однако он имеет на 50% большую скорость саморазряда, ограниченный срок службы и более высокий уровень обслуживания, и он дороже, чем никель-кадмиевый аккумулятор.

Директива 2006/66 / EC Европейского Союза запрещает размещение на рынке портативных аккумуляторов, которые содержат более 0,002% кадмия по весу. Целью данной директивы было улучшение «экологических характеристик батарей и аккумуляторов»

Свинцово-кислотный аккумулятор (свинцовый аккумулятор)

Свинцово-кислотный аккумулятор используется для обеспечения пусковой мощности практически в каждом автомобильном и судовом двигателе, представленном на рынке.Морские и автомобильные аккумуляторы обычно состоят из нескольких последовательно соединенных элементов. Общее напряжение, генерируемое батареей, равно потенциалу на элемент (E ° , элемент ), умноженному на количество элементов.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): одна ячейка свинцово-кислотной батареи. Аноды в каждой ячейке аккумуляторной батареи представляют собой пластины или сетки из свинца, содержащие губчатый металлический свинец, а катоды — аналогичные сетки, содержащие порошкообразный диоксид свинца (PbO 2 ). Электролит — водный раствор серной кислоты.Значение E ° для такого элемента составляет около 2 В. При последовательном соединении трех таких элементов получается аккумулятор 6 В, тогда как обычный автомобильный аккумулятор на 12 В содержит шесть последовательно соединенных элементов. При правильном обращении этот тип аккумулятора большой емкости можно многократно разряжать и перезаряжать.

Как показано на рисунке \ (\ PageIndex {3} \), анод каждой ячейки свинцовой аккумуляторной батареи представляет собой пластину или решетку из губчатого свинцового металла, а катод представляет собой аналогичную решетку, содержащую порошкообразный диоксид свинца (\ (PbO_2 \)). Электролит обычно представляет собой примерно 37% -ный (по массе) раствор серной кислоты в воде с плотностью 1.° _ {ячейка} = 2,041 \; V \)

По мере разряда ячейки на электродах образуется порошок \ (PbSO_4 \). Кроме того, серная кислота потребляется и образуется вода, что снижает плотность электролита и обеспечивает удобный способ контроля состояния батареи путем простого измерения плотности электролита. Часто это делается с помощью ареометра.

Ареометр можно использовать для проверки удельного веса каждой ячейки как меры ее состояния заряда (www.youtube.com/watch?v=SRcOqfL6GqQ).

Когда внешнее напряжение, превышающее 2,04 В на элемент, подается на свинцово-кислотную батарею, электродные реакции меняются, и \ (PbSO_4 \) преобразуется обратно в металлический свинец и \ (PbO_2 \). Однако, если аккумулятор заряжается слишком сильно, может произойти электролиз воды:

\ [2H_2O _ {(l)} \ rightarrow 2H_ {2 (g)} + O_ {2 (g)} \ label {EqX} \]

Это приводит к выделению потенциально взрывоопасного газообразного водорода. Образовавшиеся таким образом пузырьки газа могут вытеснить некоторые частицы \ (PbSO_4 \) или \ (PbO_2 \) из решеток, позволяя им упасть на дно ячейки, где они могут накапливаться и вызывать внутреннее короткое замыкание. .Таким образом, процесс перезарядки необходимо тщательно контролировать, чтобы продлить срок службы батареи. Однако при должном уходе свинцово-кислотный аккумулятор можно разрядить и перезарядить тысячи раз. В автомобилях генератор переменного тока подает электрический ток, который вызывает обратную реакцию разряда.

Топливные элементы

Топливный элемент — это гальванический элемент, который требует постоянной внешней подачи реагентов, потому что продукты реакции постоянно удаляются. В отличие от батареи, он не накапливает химическую или электрическую энергию; топливный элемент позволяет извлекать электрическую энергию непосредственно из химической реакции.В принципе, это должен быть более эффективный процесс, чем, например, сжигание топлива для приведения в действие двигателя внутреннего сгорания, который вращает генератор, который обычно имеет КПД менее 40%, а на самом деле КПД топливного элемента обычно составляет от 40% до 60%. К сожалению, значительные проблемы с ценой и надежностью препятствовали широкому внедрению топливных элементов. На практике их использование ограничено приложениями, в которых масса может быть существенным фактором затрат, такими как пилотируемые космические аппараты США.+ \) для образования воды. Твердый электролит позволяет протонам диффундировать от анода к катоду. Хотя топливные элементы представляют собой практически экологически чистые средства получения электроэнергии, их стоимость и технологическая сложность до сих пор ограничивали их применение.

В этих космических аппаратах используется водородно-кислородный топливный элемент, для которого требуется постоянный ввод H 2 (г) и O 2 (г), как показано на рисунке \ (\ PageIndex {4} \). Электродные реакции следующие:

\ [O_ {2 (g)} + 4H ^ + + 4e ^ — \ rightarrow 2H_2O _ {(g)} \ label {Eq20} \]

\ [2H_ {2 (g)} \ rightarrow 4H ^ + + 4e ^ — \ label {Eq21} \]

\ [2H_ {2 (g)} + O_ {2 (g)} \ rightarrow 2H_2O _ {(g)} \ label {Eq22} \]

Общая реакция представляет собой практически экологически чистое преобразование водорода и кислорода в воду, которая затем собирается и используется в космических аппаратах.Хотя этот тип топливных элементов должен вырабатывать 1,23 В при стандартных условиях, на практике устройство выдает всего около 0,9 В. Одним из основных препятствий на пути к повышению эффективности является тот факт, что уменьшение \ (O_2 (g) \ на четыре электрона) ) на катоде по своей природе довольно медленный, что ограничивает ток, который может быть достигнут. Все основные производители автомобилей проводят крупные исследовательские программы, связанные с топливными элементами: одна из наиболее важных целей — разработка лучшего катализатора для уменьшения \ (O_2 (g) \).

.

Щелочная вода: польза и риск для здоровья

Щелочная вода противоположна кислой воде. У нее более высокий уровень pH, чем у простой воды.

Утверждения о том, что он обладает различными преимуществами для здоровья, помогли повысить популярность щелочных диет и продаж устройств, которые превращают воду в щелочную.

Ионизирующие машины являются одним из примеров этой продукции. Это может стоить более тысячи долларов.

Но какие научные доказательства лежат в основе употребления щелочной воды? Есть ли доказанная польза для здоровья?

pH воды нейтральный, около 7.Химические вещества и газы могут изменить его, сделав его более кислым или более щелочным.

Поделиться на Pinterest. PH воды составляет около 7, но некоторые люди говорят, что для здоровья лучше пить щелочную воду.

Уровень pH дождевой воды немного ниже нейтрального, потому что в воздухе присутствует углекислый газ, который увеличивает кислотность.

  • Кислые вещества имеют pH ниже 7,0, вплоть до нуля. PH уксуса составляет около 3, лимонного сока около 2, а кислоты из аккумулятора около 1.
  • Щелочные вещества имеют pH до 14.PH пищевой соды составляет от 8 до 9, а у магнезиального молока — от 10 до 11.

Вода может иметь высокий или низкий pH, но если он слишком высокий или слишком низкий, это может иметь неблагоприятные последствия.

Слишком щелочная вода имеет горький вкус. Это может вызвать отложения, покрывающие трубы и приборы. Сильнокислая вода может разъедать металлы или даже растворять их.

Щелочная вода стала популярной в последние годы из-за веры в то, что она может принести пользу здоровью.

Здоровье костей и остеопороз

Было проведено несколько исследований о влиянии приема щелочи на кости.Исследование, опубликованное в Bone , показало влияние на резорбцию кости. Костная резорбция — это процесс, при котором старые костные клетки разрушаются и заменяются новыми.

Меньшая резорбция кости и большая минеральная плотность приводят к лучшей прочности кости.

Авторы пришли к выводу, что «щелочная минеральная вода, богатая бикарбонатом и кальцием, снижает резорбцию костей больше, чем кислая минеральная вода, богатая кальцием».

Однако это был небольшой эффект.

Ученые призвали к дополнительным исследованиям, чтобы увидеть, будет ли выгода от уменьшения резорбции кости в долгосрочной перспективе и может ли она улучшить минеральную плотность кости.

В другом исследовании, опубликованном в журнале Nutrition Journal , сравнивалось влияние кислой диеты, а не щелочной воды, на остеопороз, заболевание, характеризующееся слабостью и ломкостью костей.

Анализируя предысторию исследования, авторы отметили большое количество заявлений, сделанных в Интернете. Эти утверждения предполагают, что «щелочные диеты и связанные с ними коммерческие продукты противодействуют кислотности, помогают организму регулировать pH и, таким образом, предотвращают процессы заболевания».

В обзоре использовались доказательства высокого качества, чтобы сделать вывод о том, что кислота, содержащаяся в современной диете, не вызывает остеопороза.Он также пришел к выводу, что щелочная диета или щелочные добавки или соли не предотвращают остеопороз.

Обзор исследований, опубликованных в 2012 году, показал, что щелочная диета приводила к тому, что моча была более щелочной и, возможно, меньше кальция в моче.

Однако исследователи не ожидали, что это будет отражать общий уровень кальция, и они не нашли доказательств того, что это улучшит здоровье костей или поможет предотвратить остеопороз.

Рак

Обзор воздействия щелочей на рак был опубликован доктором.Танис Фентон и его коллеги в журнале BMJ Open.

В обзоре оценивались тысячи исследований, но авторы обнаружили только один правильный рандомизированный тест на кислотность в рационе и рак мочевого пузыря.

Они не обнаружили исследований щелочной воды и рака у людей.

Исследователи отмечают: «По нашему опыту, к пациентам с раком обращаются продавцы, которые продвигают подщелачивающие воду как способ лечения рака».

Они пришли к выводу:

«Несмотря на продвижение щелочной диеты и щелочной воды средствами массовой информации и продавцами, практически нет реальных исследований, подтверждающих или опровергающих эти идеи.

Одно исследование показало, что щелочная диета, но не конкретно щелочная вода, может усилить действие некоторых химиотерапевтических препаратов, используемых для лечения рака.

Кислотный рефлюкс

Кислотный рефлюкс — это когда кислое содержимое желудка выплескивается обратно в пищевую трубку.

Кислотный рефлюкс, который продолжается долгое время, может вызвать повреждение и заболевание, известное как гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь, или ГЭРБ.

Исследование, опубликованное в журнале « Annals of Otology, Rhinology & Laryngology », показало, что питьевая щелочная вода заслуживает дальнейшего изучения в качестве дополнения к другим методам лечения рефлюксной болезни.

Было обнаружено, что щелочная вода с pH 8,8 останавливает действие ферментов, связанных с рефлюксной болезнью. Также оказалось, что он снижает кислотность содержимого желудка.

Работа выполнена в лаборатории, а не на людях. Для подтверждения этих выводов потребуются дополнительные исследования.

Кроме того, желудочная кислота существует для определенной цели. Он убивает бактерии и другие патогены, а также помогает нашему организму переваривать пищу и усваивать питательные вещества.

Артериальное давление и диабет

Ученые из Шанхая обнаружили, что через 3–6 месяцев после употребления щелочной воды у людей с высоким кровяным давлением, высоким уровнем сахара в крови и высоким уровнем липидов в крови показатели по каждому из этих факторов были ниже.

В 2016 году исследователи обнаружили, что вода с высоким pH электролитом снижает вязкость крови у 100 взрослых после тренировки. Это может помочь снизить нагрузку на сердечно-сосудистую систему из-за обезвоживания.

Однако ученые отмечают, что у участников изначально были разные показатели вязкости цельной крови, что могло повлиять на результаты.

Стоит отметить, что исследование спонсировалось Essentia Water, которая также предоставила использованную щелочную воду.

Рекомендуемая суточная доза

Поскольку нет доказательств, подтверждающих пользу для здоровья от щелочной воды, не существует рекомендуемого количества, которое улучшает здоровье.

Однако, если вы хотите начать пить щелочную воду, начните с небольшого количества и постепенно увеличивайте его. Это может снизить коррозионное воздействие сильнощелочной воды.

Щелочная диета, согласно исследованию Фентона, направлена ​​на коррекцию «кислотного состояния, которое создает современная диета».

Включает больше свежих фруктов и овощей и пониженное потребление белка.

«Маркетинг щелочной диеты продвигает не только диету, но и продажу соответствующих добавок и аппаратов для подщелачивания воды почти через все средства массовой информации, включая веб-сайты, книги и видео», — пишут авторы.

В обзоре, опубликованном в журнале Journal of Environmental and Public Health , сделан вывод о том, что щелочная диета может иметь некоторые преимущества.

Фрукты и овощи, по словам исследователей, имеют отрицательную кислотную нагрузку, которая может улучшить баланс между натрием и калием, с возможной пользой для здоровья костей и мышц. Это может помочь предотвратить высокое кровяное давление, инсульты и другие хронические заболевания.

Дети с тяжелым метаболическим ацидозом, как правило, имеют низкий уровень гормона роста, и это может привести к низкому росту.Щелочная диета может помочь уменьшить проблемы, связанные с низким уровнем гормона роста, у восприимчивых людей.

Щелочная диета также увеличивает содержание магния в клетках. Магний, в свою очередь, помогает активировать витамин D.

Однако ни один из этих результатов не относится конкретно к щелочной воде.

Долговечность

В исследовании, опубликованном в 2016 году, изучалось влияние потребления щелочной воды на 150 мышей в течение трех лет.

Результаты показали, что у тех, кто пил щелочную воду, были признаки большей продолжительности жизни, другими словами, они старели меньше и с большей вероятностью прожили дольше.

Не было замечено значительных различий в сердце, печени, почках, головном мозге или кишечнике изучаемых групп, и никаких повреждений не произошло, но были различия в том, как стареют мыши и их органы.

Способствует ли щелочная вода похуданию?

Щелочная вода не оказывает положительного воздействия на общее состояние здоровья и обмен веществ.

Хотя он не добавляет калорий в рамках сбалансированной или контролируемой диеты, нет исследований, которые поддерживали бы щелочную воду в качестве самостоятельного средства для похудания.

Слишком щелочная питьевая вода может иметь неблагоприятные последствия.

Исследователи, изучавшие связь между щелочной водой, щелочной диетой и раком, сказали, что щелочная диета может быть вредной, поскольку она побуждает людей избегать продуктов, содержащих важные питательные вещества.

Они пришли к выводу, что «продвижение щелочной диеты и щелочной воды среди населения для профилактики или лечения рака неоправданно».

Возможные проблемы

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) отмечает, что слишком много кислоты вызывает коррозию, так же как и слишком много щелочи.

В 2001 году ученые опубликовали результаты исследования, в котором крысы на разных этапах жизни потребляли щелочную воду с pH 11,2 или pH 12 в течение года.

В конце эксперимента крысы потеряли вес или испытали задержку роста, а самки крыс имели мех, который был тонким пятнами и казался тусклым. У некоторых крыс было изменение цвета слизистой оболочки рта.

Обзор, опубликованный в BMJ, показал, что среди рассмотренных ими исследований щелочной воды «ни один […] не поддерживал рекламные акции, которые предполагают, что щелочная вода поддерживает хорошее здоровье.”

Машины, называемые ионизаторами, делают воду щелочной, но они дороги.

Минеральная вода в бутылках обычно бывает нейтральной или слабощелочной. Некоторые производители могут указывать уровень pH воды в бутылках.

Газированная вода кислая. Карбонизация вводит двуокись углерода, которая снижает pH и увеличивает кислотность.

Сайт alkalinewatersionizers.org продвигает ионизаторы воды. В нем говорится: «Поскольку ионизированная вода содержит так много активных молекул водорода, она способна действовать как мощный антиоксидант, который ищет и уничтожает свободные радикалы.

Однако на сайте также подчеркивается сообщение:

«Вы должны понимать, что пить щелочную воду не приносит пользы».

Они говорят, что только ионизация приносит пользу, однако опубликованных исследований в поддержку здоровья ионизированной воды практически нет.

Клиника Кливленда тем временем в своей статье «Щелочная вода: не верьте рекламной шумихе» советует людям пить воду, но делайте это простой водой, потому что слишком высокая кислотность или слишком высокая щелочность могут вызвать проблемы.

Они указывают на то, что человеческое тело создано для нахождения собственного баланса.

Люди должны хорошо подумать, стоит ли инвестировать в дорогое оборудование, которое вряд ли что-то изменит.

.

Уксус — это кислота или щелочь? И имеет ли это значение?

Обзор

Уксусы — это универсальные жидкости, используемые для приготовления, консервирования и очистки продуктов.

Некоторые уксусы, особенно яблочный уксус, приобрели популярность в сообществе альтернативных медицинских работников и, как говорят, оказывают ощелачивающее действие на организм.

Однако хорошо известно, что уксусы обладают кислотностью, поэтому многие люди задаются вопросом, являются ли уксусы кислотными или щелочными.

В этой статье объясняется, является ли уксус кислотным (кислотным) или основным (щелочным) и имеет ли это значение для вашего здоровья.

Чтобы понять, является ли что-либо кислотным (кислотным) или основным (щелочным), вам необходимо понять, что такое pH.

Термин pH является сокращением от «потенциала водорода».

Проще говоря, pH — это шкала, которая измеряет, насколько что-то является кислым или щелочным.

Шкала pH находится в диапазоне 0–14:

  • 0,0–6,9 кислая
  • 7,0 нейтральная
  • 7,1–14,0 щелочная (также известная как основная)

Человеческое тело слегка щелочное с pH между 7.35 и 7,45.

Если pH вашего тела выходит за пределы этого диапазона, это может иметь серьезные или даже фатальные последствия, так как внутренние процессы могут работать неправильно или полностью останавливаться (1).

Важно отметить, что pH вашего тела изменяется только при определенных болезненных состояниях и не зависит от диеты.

Резюме

pH — это мера того, насколько что-то является кислым или щелочным. Он измеряется по шкале от 0 до 14. Ваше тело слегка щелочное с pH 7,35–7,45.

Уксус происходит от французского слова «vin aigre», что означает кислое вино (2).

Его можно сделать практически из всего, что содержит сахар, включая фрукты, овощи и злаки. Сначала дрожжи сбраживают сахар в спирт, который затем бактерии превращают в уксусную кислоту.

Уксусная кислота делает уксус слабокислым с типичным pH 2–3.

Люди, соблюдающие щелочную диету, часто беспокоятся о том, как пища влияет на pH их тела. Вот почему многие сторонники используют тест-полоски для определения рН мочи.

Как и большинство кислых продуктов, исследования показывают, что уксус делает вашу мочу более кислой (3).

Яблочный уксус производится так же, как и другие уксусы, с использованием дрожжей и уксуснокислых бактерий. Разница в том, что он сделан из яблок, а белый уксус, например, из разбавленного спирта (4).

Хотя яблочный уксус содержит больше щелочных питательных веществ, таких как калий, кальций и магний, по сравнению с белым уксусом, этого недостаточно, чтобы вызвать ощелачивание (5, 6).

Более вероятно, что его связь с подщелачивающими яблоками объясняет, почему некоторые люди считают яблочный уксус щелочным действием.

Краткое описание

Уксус слабокислый с pH 2–3. Яблочный уксус немного более щелочной, чем чистый уксус, потому что он содержит больше щелочных питательных веществ. Однако он по-прежнему кислый.

В последние годы щелочная диета стала тенденцией для здоровья.

Он основан на идее, что различные продукты могут изменять pH вашего тела.

Сторонники считают, что диета, богатая кислой пищей, может сделать ваше тело более кислым и, следовательно, более уязвимым для болезней и болезней с течением времени.

И наоборот, считается, что употребление в пищу большего количества продуктов, богатых щелочами, лечит многие заболевания, такие как (1):

  • Остеопороз. Сторонники щелочной диеты считают, что когда pH вашего тела кислый, он использует минералы из ваших костей для нейтрализации кислотности. Однако исследования показывают, что между ними нет связи (7, 8).
  • Раки. Известно, что кислая среда способствует росту раковых клеток, поэтому сторонники считают, что кислая пища может способствовать развитию рака.Однако данные показывают, что нет связи между ацидозом, вызванным диетой, и раком (9).
  • Потеря мышечной массы. Было доказано, что некоторые состояния, такие как метаболический ацидоз, способствуют потере мышечной массы. Однако некоторые сторонники считают, что кислая пища может иметь аналогичный эффект на потерю мышечной массы (10).
  • Расстройства пищеварения. Употребление менее кислой пищи может уменьшить дискомфорт в области пищеварения. Хотя это правда, он не лечит более сложные заболевания кишечника (11).

Однако нет доказательств того, что пища отрицательно влияет на уровень pH крови у здоровых людей.

Если pH вашего тела выйдет за пределы нормального диапазона, это может иметь фатальные последствия. Вот почему в вашем организме есть множество механизмов, которые регулируют баланс pH.

Хотя было доказано, что определенные продукты влияют на уровень pH мочи, это происходит только потому, что ваше тело удаляет излишки кислоты из мочи для поддержания баланса pH (12).

Кроме того, на pH мочи могут влиять и другие факторы, помимо диеты. Это делает его плохим индикатором здоровья вашего тела и общего pH.

Резюме

Нет доказательств, подтверждающих, что pH продуктов влияет на внутренний pH вашего тела. Более того, изменение pH мочи — плохой показатель здоровья, так как многие факторы, помимо вашего рациона, могут повлиять на уровень pH мочи.

Хотя уксус не влияет на уровень pH, регулярное употребление может иметь и другие преимущества.

Вот некоторые преимущества уксуса:

  • Может убивать вредные бактерии. Кислотные свойства уксуса делают его отличным чистящим и дезинфицирующим средством.Он также используется в качестве натурального пищевого консерванта для предотвращения порчи продуктов такими бактериями, как кишечная палочка E.coli (2).
  • Может снизить факторы риска сердечных заболеваний. Несколько исследований на животных показали, что уксус может снизить кровяное давление, холестерин, триглицериды и другие факторы риска сердечных заболеваний (13, 14).
  • Может повысить чувствительность к инсулину. Было показано, что уксусы повышают чувствительность к инсулину и снижают уровень сахара в крови у людей с диабетом 2 типа (15, 16).
  • Может способствовать снижению веса. Исследования показали, что уксус, в том числе яблочный уксус, может помочь похудеть, подавляя чувство голода и снижая потребление калорий (17, 18).

Резюме

Регулярное употребление или употребление уксуса может принести пользу вашему сердцу, уровню сахара в крови и весу, а также потенциально защитить от рака.

Из-за наличия щелочных питательных веществ яблочный уксус может сделать вашу мочу слегка щелочной. Тем не менее, все уксусы имеют кислый pH, что делает их кислыми.

Однако pH продуктов не влияет на pH вашего тела, поскольку внутренние механизмы жестко контролируют уровни вашего тела, чтобы обеспечить правильное функционирование.

Единственный раз, когда pH вашего тела выходит за пределы этого диапазона, — это во время определенных болезненных состояний.

Однако у уксуса есть много других преимуществ, которые делают его отличным дополнением к вашему рациону.

.

Таблица щелочных кислотных продуктов (используйте ее, чтобы омолодить свое здоровье)

по: Юрий Элькаим


The Alkaline Acid Food Chart (Use This to Rejuvenate Your Health)

Слова «кислотный» и «щелочной» звучат так, как будто они принадлежат химической лаборатории, а не вашей тарелке.

Но эти термины составляют основу щелочной диеты, в которой основное внимание уделяется поддержанию здорового уровня pH для улучшения общего состояния здоровья.

Почему так важен здоровый уровень pH? Щелочная диета — одно из лучших средств, которые вы можете сделать для своего здоровья.Щелочная диета полна преимуществ от профилактики рака до повышения уровня энергии.

Прежде чем мы перейдем к «как» щелочной диеты и посмотрим на некоторые щелочные и кислые продукты, давайте начнем с основ — (ботанический) каламбур.

Что такое щелочная диета?

Наши тела стремятся поддерживать очень определенный уровень pH, который является мерой кислотности нашей крови по концентрации ионов водорода.

ph-scale

Уровни могут варьироваться от 0 (очень кислая) до 14 (сильнощелочная).Оптимальный уровень pH для нашего тела колеблется в пределах от 7,35 до 7,45, что считается нейтральным.

Наши почки усердно работают, чтобы поддерживать этот баланс — или гомеостаз — и регулировать уровень pH, выводя дополнительные ионы водорода с мочой и реабсорбируя бикарбонат из мочи.

Если почки этого не делают, выход за пределы диапазона 7,35–7,45 может иметь серьезные последствия для здоровья.

Ацидоз, который возникает, когда в крови повышен уровень кислоты, может нанести серьезный ущерб организму и даже привести к летальному исходу в тяжелых случаях.Симптомы включают учащенное дыхание, усталость, спутанность сознания, желтуху, снижение аппетита и учащение пульса.

Не только это, но и раковые клетки и болезни процветают в кислой среде с низким содержанием кислорода. Бросьте их в щелочную среду, богатую кислородом, и они никогда не смогут выжить. Это было доказано в начале 1900-х годов Отто Варбургом, ученым, получившим Нобелевскую премию за свои исследования в этой области (1).

Вот почему так важно создать здоровую щелочную среду, которая способствует хорошему здоровью и предотвращает хронические заболевания и воспаления.

Но как добиться щелочной среды в организме?

Лучший способ — это диета.

Так же, как наша диета оказывает сильное влияние практически на все другие аспекты нашего здоровья, она также может влиять на уровень pH нашего тела.

Немного истории питания

Marcellin Berthelot

В 1870-х годах ученый Марселлен Бертло использовал устройство, называемое калориметром бомбы, для анализа количества тепла, выделяемого во время химических реакций. Он использовал эту машину для сжигания различных продуктов, в результате чего образовалось вещество, напоминающее пепел.

Смешивая золу с водой, Бертело смог протестировать различные продукты и определить их уровень pH (2).

Он обнаружил, что большинство продуктов растительного происхождения, включая многие фрукты и овощи, имеют более высокий pH и более щелочные, в то время как мясо и другие обработанные пищевые продукты обычно имеют более низкий pH и более кислые. Именно эти открытия действительно заложили основу для щелочной диеты.

Щелочная диета способствует потреблению более щелочной пищи, такой как растительные белки, фрукты и овощи.

Он также ограничивает продукты, образующие кислоту в организме, что означает меньше мяса, зерна и обработанных пищевых продуктов. Это способствует поддержанию здорового уровня pH.

Преимущества щелочной диеты

Преимущества щелочной диеты выходят далеко за рамки здорового уровня pH.

На самом деле, контроль кислотно-щелочного уровня может повлиять практически на все аспекты вашего здоровья. Вот несколько больших бонусов, которые вы увидите при соблюдении щелочной диеты:

1. Снимает хроническое воспаление и боль.

woman with low back pain

Ацидоз ассоциируется с болями в спине, суставах, хроническими воспалениями и даже с головными болями. Исследования показали, что восстановление кислотно-щелочного баланса может облегчить негативные симптомы, одновременно снимая боль и воспаление (3).

2. Снижает кровяное давление и улучшает здоровье сердечно-сосудистой системы.

sphygmomanometer

Исследования показали, что диета с высоким содержанием кислоты связана с повышенным риском гипертонии. Соблюдение щелочной диеты может уменьшить воспаление, снизить кровяное давление и сохранить здоровье сердца (4).

3. Может предотвратить развитие рака.

Cancer Cell Development

Раковые клетки любят кислую среду и фактически зависят от них, чтобы выжить. Соблюдение щелочной диеты может помочь изменить уровень pH и предотвратить развитие рака.

Кроме того, щелочная диета богата фруктами и овощами, а это значит, что вы также будете получать тонны противораковых антиоксидантов с пищей.

4. Способствует укреплению костей.

Strong Bones

Снижение кислотной нагрузки с помощью щелочной диеты действительно может помочь вам укрепить кости.Фактически, исследования показали, что низкая кислотная нагрузка связана с увеличением минеральной плотности костей и меньшим риском переломов (5).

5. Увеличивает всасывание витаминов.

Banana

При щелочной диете вы получите много щелочных минералов, таких как магний, кальций и калий.

Эти витамины имеют решающее значение для многих различных функций организма, от формирования костей до поддержки иммунной функции. Кроме того, получение достаточного количества магния может помочь усвоению других витаминов, таких как витамин D, что облегчает удовлетворение ваших потребностей (6).

Щелочные и кислые продукты

Угадать, какие продукты щелочные, а какие кислые, должно быть достаточно просто, не так ли? Например, лимоны должны быть кислыми, потому что это один из самых терпких и кислых продуктов.

К сожалению, все не так просто.

Несмотря на то, что лимоны могут иметь кислый вкус, после переваривания в организме они обладают ощелачивающим эффектом и повышают pH крови.

Вот где действительно может пригодиться таблица щелочных продуктов.В сочетании с таблицей кислых продуктов у вас есть потрясающая наглядная информация о том, какие продукты следует ограничить и какие продукты обладают ощелачивающей пользой для здоровья.

Alkaline Acid Food Chart

«Щелочные продукты» подразделяются на продукты с низким, средним и высоким содержанием щелочей. Эти продукты — лучший выбор, если вы действительно хотите воспользоваться преимуществами щелочной диеты.

Между тем, продукты с пометкой «кислотообразующие» следует включать в свой рацион в умеренных количествах.Точно так же эти продукты сгруппированы по степени кислотности: от низкой до высокой.

Хотя они относятся к категории кислых, это не означает, что вам нужно полностью исключать их. Наслаждайтесь этими продуктами в умеренных количествах и принимайте во внимание другие факторы, такие как общее состояние здоровья и питание, при определении того, должны ли они быть частью вашего рациона.

Лучшие щелочные продукты

Как показано на таблице щелочно-кислых пищевых продуктов, существует несколько групп пищевых продуктов, которые всегда обычно считаются щелочными продуктами с низким содержанием кислоты.Все это отличные варианты, которые стоит включить в свой рацион, чтобы максимизировать пользу для здоровья:

  1. Свежие фрукты и овощи
  2. Белки растительного происхождения
  3. Большинство орехов и семян
  4. Травы и специи противовоспалительные
  5. Оливковое масло
Лучшие кислотообразующие продукты

С другой стороны, эти продукты следует включать в свой рацион только в ограниченных количествах. Это продукты, которые увеличивают кислотную нагрузку в рационе, и, как правило, их не стоит иметь в избытке в здоровой диете.

  1. Молочная
  2. Мясные полуфабрикаты
  3. Рафинированное зерно
  4. полуфабрикаты и нездоровая пища
  5. Кофеин и алкоголь

Другие кислотообразующие привычки

Это правда, что здоровое питание имеет решающее значение для создания щелочной среды. Но есть и другие привычки, которые также могут увеличить кислотность в организме и вызвать множество вредных побочных эффектов.

Постарайтесь ограничить их, чтобы улучшить как вашу щелочность, так и общее состояние здоровья.

Щелочная диета для всех

Если вы посмотрите на таблицу щелочно-кислых продуктов питания, вы заметите, что самые щелочные продукты — это те, которые мы все должны есть больше.

Фрукты и овощи возглавляют список, в то время как мясо, молочные продукты и полуфабрикаты оказываются довольно кислыми.

Однако использование преимуществ щелочной диеты не означает, что вы должны полностью придерживаться сырой веганской диеты.

Главное — это модерация.Лично я ем мясо довольно регулярно, но все же придерживаюсь щелочной диеты; Моя диета полна хороших продуктов с некоторыми из кислых продуктов, включенных в умеренных количествах.

Руководство 80-20

the-80-20-rule

Выбирать 80-процентную долю щелочных продуктов с 20-процентными кислотными продуктами — это хорошее практическое правило.

И вы заметите несколько здоровых продуктов в списке кислотообразующих. Пока что не исключайте их полностью из своего рациона. Поддержание здорового кислотно-щелочного баланса — это всего лишь баланс.

Яблоки, например, могут считаться слегка кислыми, но в них много витаминов и минералов, которые делают их достойным дополнением к любой диете.

В конце концов, если вы едите много фруктов и овощей, скорее всего, у вас все хорошо, чтобы помочь своему организму поддерживать здоровый уровень pH — и при этом помочь с общим здоровьем вашего тела.

Почувствуйте себя прекрасно с однодневным детоксом

Хотите резко перейти на щелочную диету? Попробуйте мой вкусный 1-Day Detox , который представляет собой полезное «очищающее средство», которое к завтрашнему дню подарит вам ощущение бодрости и легкости.

Вы сможете насладиться здоровой и вкусной едой, избавившись от ненужного телу беспорядка, избавившись от тяги и ощущения вздутия живота.

Скачать детокс можно прямо сейчас — БЕСПЛАТНО! — нажав на баннер ниже.

Yuri Elkaim

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *