Батарейки — це портативні джерела електричної енергії, які перетворюють хімічну енергію в електричну. Вони використовуються у широкому спектрі пристроїв — від годинників і пультів дистанційного керування до смартфонів і портативної електроніки. Класифікація батарейок базується на їхній хімічній основі, формі, напрузі, можливості перезаряджання та сфері застосування.

За хімічним складом

Батарейки поділяють на кілька основних типів залежно від електрохімічної системи:

Алкалінові

  • Найпоширеніший тип батарейок
  • Хімічна система: цинк–манган (Zn/MnO2) з лужним електролітом
  • Напруга: 1,5 В (стандартна AA, AAA, C, D)
  • Переваги: довгий термін служби, висока енергоємність
  • Недоліки: не перезаряджаються

Лужні перезаряджувані (NiMH)

  • Нікель–металогідридні
  • Напруга: 1,2 В
  • Переваги: можливість багаторазового використання, відносно висока ємність
  • Недоліки: саморозряд, чутливість до високих температур

Літієві

  • Висока енергетична щільність
  • Напруга: 1,5–3,7 В (залежно від типу)
  • Мають тривалий термін зберігання
  • Використовуються в годинниках, камерах, сенсорах

Цинк–вуглецеві (сухі)

  • Система: цинк–манган (Zn/MnO2) з кислотним електролітом
  • Напруга: 1,5 В
  • Дешеві, але з меншою ємністю і коротшим терміном служби
  • Використовуються у низькоспоживчих пристроях

Літій-іонні (Li-ion)

  • Перезаряджувальні
  • Висока напруга: 3,6–3,7 В
  • Використовуються в сучасних смартфонах, ноутбуках, електротранспорті
  • Вимагають спеціальних зарядних пристроїв

Нікель–кадмієві (NiCd)

  • Перезаряджувальні
  • Напруга: 1,2 В
  • Стійкі до високих струмів
  • Недоліки: ефект пам’яті, токсичний кадмій
  • Використовувалися у старій портативній електроніці

За формою та розмірами

Батарейки класифікують за стандартами IEC і ANSI:

  • AA (LR6) — стандартна циліндрична батарейка
  • AAA (LR03) — менша циліндрична
  • C (LR14) — велика циліндрична
  • D (LR20) — велика батарейка для високоспоживаючих пристроїв
  • 9V (6LR61) — прямокутна
  • Кнопкові (coin cell, CR2032, CR2025) — для годинників, калькуляторів, комп’ютерних материнських плат

Також існують спеціальні форм-фактори для ліхтарів, радіоприймачів та акумуляторних блоків

За можливістю перезаряджання

  • Первинні — одноразові, не перезаряджуються (цинк–вуглецеві, алкалінові, деякі літієві)
  • Вторинні — перезаряджувальні (NiMH, NiCd, Li-ion, Li-polymer)

За призначенням

  • Побутові — для пультів, іграшок, годинників, ліхтарів
  • Промислові — для медичного обладнання, радіозв’язку, датчиків
  • Транспортні та спеціалізовані — для електромобілів, дронів, накопичувачів енергії

За напругою

  • Низьковольтні — 1,2–1,5 В (AA, AAA, C, D)
  • Середньовольтні — 3 В (кнопкові літієві)
  • Високовольтні — 6–12 В (акумуляторні блоки, 9V батарейки)

Основні характеристики батарейок

  • Ємність (mAh) — кількість електрики, яку батарейка може видати
  • Напруга (V) — електричний потенціал
  • Розмір — відповідно до міжнародних стандартів
  • Температурний режим — робочий діапазон
  • Тривалість зберігання — термін зберігання до втрати працездатності
  • Циклічність (для перезаряджувальних) — кількість заряджань перед зносом

Екологічні аспекти

  • Первинні батарейки створюють токсичні відходи при утилізації
  • Перезаряджувальні батарейки зменшують навантаження на довкілля
  • Існують програми збору та переробки батарейок у багатьох країнах
  • Не можна викидати батарейки у звичайне сміття через важкі метали

Тенденції розвитку

  • Зростає популярність літієвих перезаряджувальних батарейок для портативної техніки
  • Розробляються твердотільні батареї з високою енергоємністю та безпечним електролітом
  • Виробники працюють над збільшенням терміну служби та швидкістю заряджання
Тип батарейки Хімія Напруга (В) Форм-фактор Перезаряджувальна Ємність (mAh) Тривалість зберігання Температурний діапазон (°C) Основні характеристики / використання
Алкалінова Zn/MnO₂ + лужний електроліт 1,5 AA, AAA, C, D Ні 500–3000 5–10 років -20…50 Найпоширеніші, довгий термін служби, високий струм короткочасно
Лужна перезаряджувальна (NiMH) Нікель–металогідрид 1,2 AA, AAA, C, D Так 600–2800 3–5 років -20…50 Багаторазове використання, відносно висока ємність, саморозряд
Літієва Li 1,5–3,7 AA, AAA, кнопкові Ні 1000–3000 10 років -40…60 Висока енергетична щільність, тривалий термін зберігання, камери, сенсори
Цинк–вуглецева Zn/MnO₂ + кислотний електроліт 1,5 AA, AAA, C, D Ні 400–1000 3–5 років -10…40 Дешеві, невисока ємність, низькоспоживчі пристрої
Літій-іонна (Li-ion) LiCoO₂ / LiFePO₄ 3,6–3,7 Циліндричні 18650, 21700, прямокутні, планшетні Так 1500–3500+ 3–5 років -20…60 Смартфони, ноутбуки, електротранспорт, потребують зарядного пристрою
Нікель–кадмієва (NiCd) NiCd 1,2 AA, AAA, C, D Так 600–1200 5–10 років -20…50 Стійкі до високих струмів, ефект пам’яті, токсичний кадмій, старі пристрої
Кнопкова (CR2032, CR2025) Літій 3 Кнопка Ні 200–230 5–10 років -30…60 Годинники, калькулятори, материнські плати
9V (6LR61) Алкалінова / Літієва 9 Прямокутна Залежить 400–600 5–10 років -20…50 Детектори диму, радіоприлади, мультиметри
Літій-полімерна (Li-Pol) LiCoO₂ + полімерний електроліт 3,7 Плоскі блоки Так 500–5000+ 3–5 років -20…60 Смартфони, дрони, портативна електроніка, тонкі пристрої

Дещо інше: