Солевые и щелочные батарейки -- это очень похожие гальванические элементы, в которых в качестве положительного электрода используется смесь углерода с двуокисью марганца, а в качестве отрицательного -- металлический цинк. Различие между ними -- в электролите: в первом используется хлорид аммония, во втором -- гидроксид калия. Соответственно, процессы на электродах протекают разные. В щелочном марганец-цинковом элементе полностью отсутствует газообразование, поэтому он может быть сделан совершенно герметичным. Сопротивление щелочного электролита также весьма мало, так что эти элементы могут отдавать большой ток.
Отличаются они и конструктивно. Традиционно солевая батарейка состоит из цинкового стакана, в котором находятся загущенный электролит и положительный электрод в виде матерчатого мешка с двуокисью марганца и графитовым стержнем. В такой системе мало количество цинка, и главное -- его расход рано или поздно приводит к тому, что в цинковом стакане образуется дырка. При этом цинка еще остается много, а элемент протекает и выходит из строя. Протечка электролита часто приводит к выходу из строя аппаратуры, поэтому современные солевые батарейки обтягивают термоусадочной пленкой и предельно сокращают количество электролита в них, что ухудшает их способность отдавать большой ток.
В щелочных же элементах нет цинкового стакана и он не удерживает в себе электролит. Цинк в виде порошка находится в пористой трубке-сепараторе, располагающейся по оси элемента и занимает практически половину объема элемента. Вторую половину занимает окружающая сепаратор, заполненный цинком, двуокись марганца, смешанная с графитом. Таким образом, цинк и двуокись марганца содержатся в элементе в эквимолярных количествах, и расходуются одинаково. И цинк, и сепаратор, и двуокись марганца пропитаны щелочным электролитом и располагаются в герметичном корпусе. Благодаря большим запасам активных веществ, емкость щелочной батарейки в несколько раз больше, чем у солевой.
Что касается аккумуляторов, то в них используются совсем другие электрохимические системы. Главная их особенность -- их обратимость. Если мы попытаемся зарядить батарейку, то вместе с цинком из раствора цинката калия или хлорида цинка будет выделяться водород, вместе с окислением активной массы положительного электрода до исходной двуокисью марганца будет выделяться кислород. Цинк вдобавок будет расти в виде дендритов и в конце концов закоротит элемент внутри. В отличие от них, в аккумуляторах обычно вещество электродов не переходит в раствор при заряде или разряде, а окисляясь или восстанавливаясь, остается в твердой фазе. Так, в никель-кадмиевом аккумуляторе происходит переход между металлическим никелем и его гидроксидом, и гидроксидом кадмия и металлическим кадмием. На обоих электродах при нормальном токе зарядки не достигается перенапряжение водорода и кислорода, так что выделение газов не происходит (однако, при перезарядке газы выделяются и могут вывести из строя герметичный аккумулятор -- а при зарядке наливных негерметичных аккумуляторов "кипение" считают нормальным явлением).
