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 »)

5 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.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Жизнь зародилась не на Земле: все пять базовых единиц ДНК впервые обнаружены в стерильном образце астероида

Главная проблема изучения происхождения жизни всегда упиралась в парадокс ранней Земли. Согласно господствующей гипотезе «РНК-мира», первые шаги к биологической эволюции начались с молекул...

Как мозг формирует воспоминания: нейробиологи выяснили, что наш опыт дробится на миллисекунды

В нейробиологии всегда доминировало представление о памяти как о непрерывном процессе записи. Когда живой организм попадает в новую среду, сталкивается с угрозой и реагирует на нее, предполагалось,...

Где находится самый опасный пляж в мире: остров Сентинел и его жители, застывшие в каменном веке

Самый опасный пляж в представлении человека это обычно что-то, населенное убийственным количеством медуз, ядовитых растений или диких животных. Но в реальности он выглядит как воплощение рая на...

Злые маги или жертвы обстоятельств? Правда о некромантах

Некромантов часто считают вселенским злом, жаждущим захватить власть над миром, но это не является истиной. Скорее, это заблуждение глобального масштаба, вызванное единичными случаями.

Искристый и воздушный звук. Обзор наушников TRN Dolphin

Морская серия внутриканальных наушников от TRN пополнилась младшей, классической однодрайверной моделью с с 10мм драйвером. Предлагаю посмотреть на наушники поближе и узнать получилось ли у TRN...

Обзор кабеля Robiton P6W – что происходит на токах 0.5, 1 и 2 А

Иногда кабель кажется мелочью, пока не начинаешь разбираться, что именно он ограничивает. Я решил проверить Robiton P6W в разных режимах — от сопротивления до реальной передачи данных....