Сто лет в строю: почему AA и AAA батарейки до сих пор правят рынком

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Питание и аккумуляторы

В эпоху, когда литий-ионные аккумуляторы питают смартфоны, ноутбуки, электромобили и беспроводные зарядные устройства, кажется логичным, что старые щелочные батарейки формата AA и AAA давно должны были уйти в прошлое. Однако в наши дни они по-прежнему остаются одними из самых продаваемых и используемых источников энергии в мире. Почему же эти батарейки, придуманные более ста лет назад, не уступают место более современным технологиям?

Большие чёрные — щелочные AA (LR6), черные поменьше — щелочные формата AAA (LR03), красные — углеродно-цинковые типоразмера AAA (R03).
Автор: Multicherry Источник: commons.wikimedia.org

Размер AA был представлен компанией American Ever Ready (позднее ставшей Energizer) в 1907 году как компактный элемент для карманных фонариков и других портативных устройств. Формат AAA появился чуть позже, в 1911 году, для ещё более миниатюрных гаджетов. Хотя эти размеры использовались десятилетиями, официальная стандартизация произошла уже после Второй мировой войны. AA был включён в стандарты ANSI в 1947 году, а AAA — в 1959 году. Международная электротехническая комиссия (IEC) также закрепила их как глобальные стандарты (LR6 для AA и LR03 для AAA в щелочном исполнении). Именно эта стандартизация стала ключевым фактором их долгожительства.

С тех пор миллиарды устройств по всему миру — от телевизионных пультов, беспроводных мышек и клавиатур до детских игрушек, часов, фонариков, глюкометров, медицинских приборов и умных датчиков дома — проектировались именно под AA и AAA. Производителям проще и дешевле продолжать использовать проверенный размер, чем перестраивать всю цепочку производства, упаковки и логистики под новые габариты или напряжение.

Щелочные аккумуляторы Auchan LR03 (AAA) и LR6 (AA)
Автор: Antonio Kless Источник: commons.wikimedia.org

Потребители же, в свою очередь, уже привыкли держать дома запасы таких батареек, зарядные устройства (для Ni-MH версий) и органайзеры. Это создаёт классический эффект сетевой зависимости: устройства делают под AA/AAA, потому что батарейки везде есть, а батарейки покупают, потому что устройства под них.

Внутри этого универсального формата главную роль играют щелочные батарейки. Именно они составляют львиную долю рынка AA и AAA сегодня. По отраслевым оценкам, щелочные элементы составляют около половины мирового рынка первичных (одноразовых) батарей и доминируют в сегменте AA и AAA.

Автор: Antonio Kless Источник: commons.wikimedia.org

Всё дело в том, что щелочные батарейки дешёвые, доступные и простые в использовании. Купил — вставил — работает, без необходимости в зарядном устройстве. И если нужно, в любой стране мира, в самом маленьком магазине у дома или на любой заправке вы с высокой вероятностью найдёте именно AA или AAA. В рознице пачки таких батареек по 8-16 штук стоят сравнительно недорого.

Срок хранения достигает 10 лет без значительного саморазряда. В низкотоковых устройствах (часы, пульты) они держат заряд дольше, чем многие перезаряжаемые варианты, и не требуют зарядного устройства. Для устройств с редким использованием (фонарики в аварийном наборе, дымовые датчики) одноразовая щелочная батарейка часто выгоднее и проще, чем никель-металл-гидридные (Ni-MH) или литий-ионные AA/AAA, которые дороже и могут терять заряд со временем, если не используются.

Важную роль играет и электрическая совместимость. Классические щелочные батарейки имеют номинальное напряжение 1,5 В, тогда как большинство перезаряжаемых Ni-MH аккумуляторов — 1,2 В. Для многих устройств эта разница не критична, но часть электроники (особенно старые или простые схемы без стабилизации) проектировалась именно под 1,5 В. Поэтому производители продолжают ориентироваться на стандарт щелочных элементов, а пользователи — выбирать их как гарантированно совместимый вариант.

Автор: Bungle Источник: commons.wikimedia.org

Производители (Duracell, Energizer, Panasonic, Rayovac и множество других брендов) продолжают улучшать характеристики щелочных батареек: увеличивают ёмкость, снижают риск протечки, продлевают срок хранения до 10-12 лет. Эти улучшения частично укрепили позиции в устройствах среднего потребления и стали менее уязвимыми к импульсным нагрузкам, хотя в высокотоковых устройствах их по-прежнему часто заменяют Ni-MH и литиевые элементы.

В габаритах AA и AAA выпускают также угольно-цинковые батарейки. Они дешевле, но имеют меньшую ёмкость и хуже хранятся. Существуют также первичные литиевые, перезаряжаемые Ni-MH и даже литий-ионные варианты с USB-зарядкой. Эти альтернативы развиваются и постепенно отвоёвывают долю рынка, особенно в высокотоковых устройствах (фотоаппараты, игровые контроллеры). Экологические соображения тоже давят, ведь щелочные батарейки создают отходы, хоть современные производства и минимизируют вредные вещества (без ртути и кадмия).

Никель-металл-гидридные батареи Eneloop 4-го поколения Panasonic (в размерах AA и AAA)
Автор: Ashley Pomeroy Источник: commons.wikimedia.org

Тем не менее переход идёт медленно. Миллиарды устройств по всему миру рассчитаны именно на эти размеры, миллиарды людей продолжают покупать привычные батарейки, а производители не видят экономического смысла в массовом отказе от стандарта.

В итоге AA и AAA остаются ярким примером технологической инерции. Формат, появившийся для первых фонариков, выжил благодаря стандартизации, экономике масштаба, повсеместной совместимости и простоте. А щелочные батарейки внутри него остаются основной «начинкой», которая обеспечивает этому формату спокойную и долгую жизнь даже в 2026 году. Пока существуют пульты, часы, игрушки и датчики, эти батарейки останутся с нами даже в мире, где энергия хранится в тонких слоях лития.

Изображение в превью:
Автор: Antonio Kless
Источник: commons.wikimedia.org
Другое
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

6 комментариев

Добавить комментарий

h
Щелочные батарейки обладают еще одним полезным свойством, которое замалчивается и даже запрещается производителями. О нем многие слышали, но относятся с недоверием, на мой взгляд, совершенно напрасно. Да, это способность этих батареек к регегерации под воздействием слабого тока. Ток разрушает образовавшуюся при работе оксидную корку, которая мешает дальнейшей реакции оставшихся веществ. После такого восстановления батарейка может снова выдать 30-70% от первичной емкости. И такую регенерацию можно провести несколько раз, с постепенным ухудшением результата. То есть, обычно можно получить повторно примерно еще столько же энергии, сколько содержалось в свежей батарейке, как минимум.
Но! Производители пугают надписями «Не заряжать!», некоторые пользователи после подзарядки батареек в ЗУ для аккумов Ni-MH стращают протечками, а не прогуливавшие в школе физику умники-теоретики снисходительно твердят про необратимость реакции. И ЗУ для правильного восстановления батареек в продаже почти нет.
Но все не совсем так, и все не так уж плохо. Грамотное восстановление батареек не ведет к протечкам. Есть даже мнение, что регулярная правильная подзарядка батареек, разряжаемых не ниже 1.25V, наоборот снижает вероятность протечки за счет поддержки высокого напряжения. Для отсутствия разрывов корпуса и протечек постоянный ток восстановления не должен превышать 50 мА для батареек AA и 20-30 мА для AAA. И напряжение на батарейке не должно превышать 1.7-1.8V. Возможен ток и побольше, около 100 мА, но импульсный.
В продаже есть фабричное ЗУ Robiton Ecocharger AK02 с функцией восстановления щелочных батареек. Есть радиолюбительские схемы ЗУ для этих целей. Также для подзарядки батареек часто хорошо подходят садовые светильники с солнечной панелькой 2V. Их можно использовать в том числе и с комнатным освещением, если размещать вплотную к лампочке.
h
Батарейки формата AA восстанавливаются лучше, чем AAA. Добротные недорогие батарейки обычно восстанавливаются лучше премиальных. Батарейки, посаженные высокой нагрузкой восстанавливаются эффективнее. Старые или сильно разряженные (ниже 0.8V) батарейки могут восстанавливаться хуже, а также проявлять повышенный саморазряд. И соответственно не сильно разряженные батарейки (не ниже 1.2-1.3V) также восстанавливаются лучше и дают больше эффективных циклов.
h
Но кроме способности к регенерации щелочные батарейки также обладают некоторым аккумуляторным эффектом! Да-да, на удивление тем теоретикам, что прилежно учили школьную физику. Это вы не проходили, это вам не задавали, доступ к истине закрыли, обманули, не сказали :)
После нескольких самых эффективных циклов восстановления с «доеданием» оставшихся химикатов батарейка переходит в режим маломощного аккумулятора с емкостью 5-15% от первичной (примерно 100-350 мАч для AA). И так она может стабильно работать десятки, и даже сотни циклов!
Не верите? Проверьте сами :) Некоторые дачники уже убедились в этом на садовых светильниках, где щелочные батарейки отрабатывали вместо аккумов Ni-MH по целому сезону ;) Но ток и напряжение заряда на прямом солнце не должны превышать выше описанные уровни!
C
Так то так, это для тех, кто понимает, что делает, да и толку мало, обычному обывателю такими экспериментами лучше не заниматься, для этого есть настоящие аккумуляторы.
h
Толк есть — обычно двойная емкость от батарейки, как минимум.
Обыватель для простого и безопасного восстановления щелочных батареек может воспользоваться фабричным специализированным ЗУ типа Robiton Ecocharger AK2. Ну или подходящим садовым светильником, по возможности.
Другие правильные способы конечно требуют больше познаний и навыков, либо желания разобраться.
sem2786544467
Да, AA/AAA никуда не денутся. Для домашнего запаса щелочных 1.5 V беру Varta: https://www.ozon.ru/highlight/podborka-tovarov-4415759/

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему кабачок начинает гнить с кончика, хотя сам плод продолжает расти

С кабачком бывает особенно странная картина: плод вроде бы завязался, начал увеличиваться, стал длиннее и тяжелее, но на самом кончике вдруг появляется мягкое желтоватое или бурое пятно. Через...

Их называли восьмым чудом света — как Розовые и Белые террасы пропали за одну ночь

В XIX веке, задолго до появления реактивных пассажирских лайнеров и массового туризма, сотни состоятельных путешественников из Старого и Нового света отправлялись в плавание длительностью от 3 до 6...

Обморочные козы: почему эти животные постоянно падают в обморок и в чём смысл их разведения

Обморочные козы, известные также как миотонические или теннессийские, представляют собой американскую породу домашних коз, которая привлекает внимание необычной реакцией на внезапный испуг или...

Почему матёрого волка почти невозможно победить голыми руками и что делать при встрече с ним

У человека есть занятная привычка мысленно соревноваться с животными. В разговорах он уже усмирял кабана и, конечно, справлялся с волком. План обычно прост: увернуться, схватить за шею и прижать к...

Многие совершают эту ошибку: кто нарушает ПДД в этой ситуации?

Маневры на подобных перекрестках часто вызывают споры и разногласия на дорогах, особенно если водителям сразу нужно руководствоваться и светофорами, и знаками. Изменение направления движения в...

Одна из самых тихих магниток: обзор клавиатуры Ajazz AK980 V2 Max

Ajazz AK980 Max V2 — механическая клавиатура с магнитными переключателями, исполненная в очень экстравагантном виде, а именно так, пока что, воспринимаются прозрачные варианты. Есть ещё...