Aquacell — батарейки, активируемые водой

Автор ToolGIR. Опубликовано в Полезное

Aquacell Обзор

Под катом полный обзор и тестирование батареек Aquacell. Вдобавок подробная и достоверная информация о самой технологии активируемых водой батареек. С момента своего появления эти Aquacell пиарятся в интернет не иначе, как «революционные». Но, так ли это на самом деле? Давайте разбираться.

Активируемые водой источники тока

На самом деле технология эта далеко не нова – первые водоактивируемые источники тока были разработаны Bell Labs в 40-вых годах (с серебряным катодом – Mg-AgCl). С тех пор вариаций этих батарей стало довольно много, основное различие в используемых материалах (в качестве анода используются магний, а катод может быть сделан из разных элементов). Технически принцип у всех одинаковый – обычный элемент с анодом, катодом, сепаратором и другими сопутствующими элементами. Но в отличие от привычных элементов в нем нет электролита, поэтому в неактивном состоянии реакции не происходит и электричества они не вырабатывают. Для увеличения напряжения или емкости их так же собирают в батареи.

Активация батареи радиозонда

Как только такой элемент будет погружен в воду, она проникает в корпус, пропитывая сепаратор и смачивая поверхности катода и анода, что обеспечивает возникновение электрохимической реакции и появление тока. Кроме чистой воды некоторые элементы могут быть активированы морской водой или другими растворами.

Достоинства:

  • Простота конструкции и активации, не требуют обслуживания
  • Легкий вес
  • Способность работать при низких температурах
  • Высокие удельные энергия и мощность для систем с серебряным катодом (удельная энергоемкость 100-150 Вт*ч/кг – это в целом немного лучше хороших щелочных элементов или NiMH аккумуляторов). Для других систем показатели значительно хуже (50-80 Вт*ч/кг – уровень угольно цинковых элементов)
  • Весьма длительный срок хранения – десятки лет до активации
  • Экологическая безопасность – не содержат или почти не содержат тяжелых металлов, не содержат гидроксид калия, который является электролитом для щелочных элементов (к слову, эта щелочь используется в пищевой промышленности в качестве эмульгатора под названием E525).

Недостатки:

  • Быстрый саморазряд после активации
  • Элементы с серебряным катодом довольно дорогие, учитывая их одноразовое использование
  • Только элементы с серебряным катодом способны выдерживать большие токи разряда

Изначально активируемые водой элементы были разработаны для военных целей – в качестве источника питания электрических торпед. В дальнейшем они нашли применение в морском спасательном оборудовании (аварийные световые маячки на лодках и жилетах), в гидроакустических буях, метеорологических радиозондах. Последнее, основное «гражданское» применение для этого типа батарей из-за их экологической безопасности (зонды эти – штуки одноразовые и падают обратно на землю и в море…).

Батарейки NoPoPo

Первые коммерческие активируемые водой элементы для бытового использования (тип AA) были выпущены в 2007 году японской компанией Aqua Power System и называются они NoPoPo. Да, только японцы могли придумать такое… название. :-D На самом деле, это вполне прагматичная аббревиатура: No Pollution Power (электричество без загрязнения). Судя по всему, работают на реакциях магния, как и остальные элементы этого типа.

Батарейки NoPoPo

Вот официальные характеристики элементов NoPoPo:

  • Активируется водой, пивом, лимонадом, соком, колой и даже мочой (за это их окрестили «Pee Battery». Даже не знаю, как лучше перевести, но что-то вроде «Ссы батарейки«)
  • Размер: стандартный AA
  • Вес: ~14 гр.
  • Ток: 60mA-300mA
  • Заявленная емкость: 600-1600 mAh (емкость, как показала практика, очень сильно преувеличена)
  • Напряжение: 2.1V
  • Может быть активирована до 5 раз

Популярности эти батарейки не приобрели, так как за немалые деньги (20-30$ за 3 штуки) они обладают очень малой мощностью, а из-за химических реакций они склонны к деформации и протеканию, гробя при этом еще и приборы в которых они установлены.

Протекшие батарейки NoPoPo

Производятся и продаются они по сей день и за эти 7 лет без значимых улучшений. Купить можно как сами батарейки отдельно, так и с фонариками и карманными радио в комплекте. Но напоминает это скорее сувенирную продукцию, нежели рабочую вещь.

Aquacell

Очередная попытка продвижения на рынок бытовых активируемых водой элементов была предпринята китайской компанией Aquacell Batteries Ltd. в 2013 году. Элементы эти угольно-цинковые, но с водяной активацией – а это уже новшество в технологии, так как другие используют реакцию магния с различными элементами. Выпускаются типы AA и AAA.

На официальном сайте технические характеристики предоставлены скудно. В основном информация о том, насколько эти Aquacell экологически безопасны. Но из различных источников можно собрать следующее:

  • Активируются только водой
  • Размер: стандартный AA, AAA
  • Вес: ~12 гр (для AA).
  • Ток: 30mA-750mA
  • Заявленная емкость: 1000 мАч для AA (тут, опять же, имеет место преувеличение, но об этом позже)
  • Напряжение: 1.5V
  • Активируются один раз. Срок хранения до активации не ограничен

Цена на данный момент составляет 5-10$ за пару батареек (по крайней мере, дешевле NoPoPo). Купить можно на ebay, aliexpress и других подобных площадках, товар не дефицитный.

Батарейки позиционируются как экологически безопасные. По заявлению разработчиков батарейки имеют сертификацию SGS о том, что они значительно меньшее влияют на окружающую среду, чем обычные щелочные батарейки. Aquacell сотрудничает с компаниями, занимающимися утилизацией батареек и заявляет, что их батарейки поддаются переработке легче обычных.

Обзор батареек Aquacell

Упаковка

В моем случае упаковка предельно простая – прозрачный пакетик на застежке. Хотя на официальном сайте красуются отрендеренные картинки в виде симпатичных коробочек. Пакетик можно использовать для активации батарей, нужно лишь разместить батарейки как нарисовано и налить воды до указанной линии. На лицевой стороне наклейка с некими цифрами, судя по всему, дата производства (или упаковки) и номера партии.

Aquacell - упаковка с новыми батарейками

На обратной стороне напечатана инструкция по использованию (на английском языке). Внутри пара батареек, затянутых термоусадочной пленкой и еще одна бумажная инструкция на разных языках (русского так и нет). Согласно инструкции в комплекте еще должна быть пластинка (или что-то вроде того) для откручивания крышек, но ее нет.

Aquacell - содержимое упаковки

Собственно, как пользоваться понятно и по картинкам – открутить крышечку, поместить батарейки в воду на 5-10 минут, вынуть, обтереть насухо и плотно закрутить обратно. После использования батарейки рекомендуется утилизировать (повторной активации они не подлежат).

Aquacell - инструкция

Батарейки

Внешне почти обычные АА батарейки, обтянутые блестящей синей этикеткой. По сравнению с, допустим, Eneloop‘ами смотрятся довольно дешево и приятного впечатления не создают, но Eneloop‘ы на 2000 циклов, а эти одноразовые, в принципе, нормально.

Aquacell в сравнении с Eneloop

На этикетке указана модель, краткая инструкция и номер китайского патента, заявленного еще в 2010 году. Кроме этого в глаза бросается надпись «Sample only. Not for re-sale» (Образец. Не для продажи.). А продают ведь. Неизвестно, или продавцы распродают предоставленные им бесплатно образцы, или производитель забыл перепечатать этикетки (на фото с офф. сайта красуется такая же надпись). А вот надписи «Made in… » нет нигде, ни на упаковке, ни на батарейках.

Aquacell - батарейки крупным планом

Крышки имеют довольно широкий паз – можно выкручивать и вкручивать монеткой. К тому же имеется резиновое кольцо для герметизации, что учитывая принцип работы, немаловажно.

Aquacell - крышки

Внутри батареей видно только мембрану, пропускающую внутрь воду и не дающую вывалиться внутренностям наружу.

Aquacell - батарейки со снятыми крышками

А в стакане с водой батарейки смотрятся приятней, чем «всухую». После такой «заправки» весят они на 0.5 грамма тяжелей, немногим больше 12 грамм.

Aquacell - батарейки в стакане с водой

Можно бы покачественней да покрасивши, но основные функциональные элементы продуманы и выполнены батарейки на приличном уровне, поэтому претензий по исполнению у меня нет.

Характеристики и тестирование

Напряжение на активированном элементе 1.5-1.6 вольта – на уровне щелочных и угольно-цинковых элементов. Но, что странно, такое же напряжение показывает даже неактивированный элемент, только что вынутый из упаковки. Технически этого быть не должно. Возможно, особенность технологии или батарейки «отсырели» на складе, а может просто продают угольно-цинковые элементы, прилепив к ним с понтом крышечку. Точного ответа у меня нет, но фонарик от новой батарейки светит ровно так же, как от активированной.

Aquacell - фонарик горит от неактивированных батареек

Сила тока. Ток короткого замыкания активированного элемент ~0.7А, неактивированого ~0.45А. Похоже, разница все таки есть. Значения вполне соответствуют закону Ома (I=U/R).

Внутреннее сопротивление активированного элемента ~2кОм, а это очень дофига (у самых паршивых угольно-цинковых ~0.5 кОм). Если не вдаваться в подробности закона Ома, такое высокое сопротивление означает, что элемент просто не способен отдавать большие токи (больше 0.1А уже начнутся проблемы).

Емкость. Пытался проверить емкость только что активированных элементов, разряжая их током в 0.2А (меньше мой BT-C3100 не умеет). В результате через приблизительно 10 минут напряжение упало до ~0.9 вольта и разряд был остановлен, показав смехотворные результаты – 26 и 36 мАч. Через некоторое время напряжение восстановилось и батарейки все еще способны запитать что-то очень маломощное.

Aquacell - попытка измерить емкость на BT-C3100

Другую пару батареек, я решил подвергнуть реальному тесту – поставив их в свой старый фонарик Fenix LD20 R5. Работать фонарик смог только в режиме минимальной яркости (5 люмен), «раскачать» более яркие режимы батарейки просто не в состоянии. Так вот, в минимальном режиме фонарик проработал примерно 7 часов, при том, что производитель фонаря обещает 100 часов (по факту от хороших аккумуляторов часов 80-90 он тянет).

В общем, практическое тестирование не особо обнадеживает — по емкости и току нагрузки только разочарование.

Что внутри?

Теперь узнаем, что же внутри (разбирал я отработавшие элементы). Отдираем этикетку и видим пластиковый стаканчик с металлической гайкой на конце. Производитель обещает, что сделан он из переработанного пластика. На боку вручную маркером написано «0309xx» (на двух батарейках, что я разобрал, было одно и то же), что это означает можно только догадываться.

Aquacell со снятой этикеткой

Снимаем гайку и разрезаем пластик, под ним цинковая фольга, покрытая результатами химической реакции (возможно, это цинкдиамминхлорид, как у угольно-цинковых элементов).

Aquacell - элемент со снятым корпусом

Крышечки отработанных батареек, кстати, тоже покрыты продуктами химических реакций.

Aquacell - продукты химических реакций на крышках

Отгибаем фольгу и видим по сути обычный угольно-цинковый элемент: угольный стержень в качестве катода, активный порошок и сепаратор (белый материал между порошком и цинковой фольгой). Активный порошок, согласно патенту, имеет в составе: активированный уголь, диоксид марганца, оксид железа и оксид серебра.

Aquacell - содержимое колбы батарейки

Я не специалист по химии, поэтому не берусь судить, насколько данная технология реальна и соответствует заявленному. После того, как я разобрал эту батарейку первая моя мысль была «ай, да китайцы, продают копеечные угольные элементы под соусом модного нынче движения за окружающую среду». И, честно говоря, даже изучив патент и другую доступную информацию, я не на 100% избавился от подобных сомнений. Но, по крайней мере, в Aquacell не используется магний и за сохранность устройств можно не беспокоиться, при корректной герметизации, конечно.

Выводы

Из всего вышесказанного можно составить список следующих фактов:

  1. Технология активируемых водой батарей существует и применяется в военных и научных целях уже более 70 лет.
  2. Любые элементы на основе этой технологии вырабатывают электричество НЕ за счет воды, как это может показаться или пиариться нерадивыми продаванами, а уже имеют внутри себя всё необходимое для выработки тока; вода лишь «активирует«, запуская реакцию.
  3. Aquacell вторая попытка «одомашнить» активируемые водой батареи, первыми были японские NoPoPo и успехом они не увенчались.
  4. В отличие от всех предшественников, использующих магний в качестве основного элемента реакции, Aquacellугольно-цинковые, что дает им определенные преимущества.
  5. Производитель не предоставляет четкой технической информации и обоснований, что в купе с косяками, вроде надписи «Образец, не для продажи», может вызывать сомнение в подлинности всего этого предприятия.
  6. Фактическая емкость и ток нагрузки, с которым могут работать Aquacell, делает их пригодными разве что для питания кварцевых часов.
  7. Батарейки эти одноразовые, после активации и использования их можно выбросить (утилизировать), при этом их цена на данный момент сопоставима с отличными аккумуляторами Eneloop, рассчитанными на ~2000 циклов (не в угоду Eneloop, а факта ради).
  8. За счет очень длительного срока хранения до активации, Aquacell можно хранить в качестве резервных источников питания на случай, например, ядерной войны или зомби-апокалипсиса.
  9. Экологическая безопасность и перерабатываемость, возможно покажутся преимуществами в свете модного нынче «зеленого движения». Но учитывая факт, что один аккумулятор Eneloop способен отработать как 3000-7000 штук Aquacell (да, да, я не ошибся), такая защита экологии выглядит весьма сомнительной.

Вот, пожалуй, и все. Никакой «революции» тут нет, хотя технология интересная, но в нынешнем представлении сырая и почти бесполезная. Возможно, в новых редакциях и будут улучшения, а пока за эти деньги можно приобрести батарейки и получше. Но решать, конечно, вам.

Теги: , ,

Комментарии (4)

  • Cefer

    |

    Наконец нашел адекватный технический обзор этих батареек. Спасибо за старания, много для себя прояснил. Явно они не стоят своих денег.

    Ответить

    • ToolGIR

      |

      Да пожалуйста. Мне самому было интересно докопаться до сути этих Aquacell.

      Ответить

  • Олег

    |

    Спасибо за обзор! Очень обстоятельная и адекватная статья. Все очень подробно и хорошо расписано. А батарейки похоже просто фича для прикола.

    Ответить

    • ToolGIR

      |

      Спасибо за добрый комментарий! =)
      В общем, да, просто гаджет. В случае неожиданного конца света может и пригодится… :-D

      Ответить

Оставить комментарий

Ваш E-mail не будет опубликован. Обязятельные поля помечены *