Vrste baterij po tehnologiji - baterije za enkratno uporabo

Za vsakdanje življenje baterije delimo na dve osnovni tehnološki kategoriji. Polnilne baterije in enkratne baterije. Praktična uporaba običajno temelji na odvzemu električnega toka, ki vpliva na to, kako hitro se baterija izprazni. V članku se osredotočam na enkratne baterije in njihovo tehnološko bistvo. O drugih delitvah baterij lahko preberete tudi v tem članku.

Cink-ogljikove baterije

Cink-ogljikove baterije so osnovne enojne celice z napetostjo 1,5 V. Njihova konstrukcija vključuje več plasti. Zunanja ovojnica je narejena iz kovinskega cinka (Zn). To je tudi pokrivni del baterije, ki pa je lahko ojačan z dodatnim zaščitnim slojem. Bližje središču je napolnjena z elektrolitom, kloridom amonija (HN₄Cl), ki v elektrokemični reakciji baterije zagotavlja prenos ionov. Drugi aktivni del baterije tvori manganov dioksid (MnO₂). V samem središču baterije je ogljikova palica, ki povezuje baterijo na drugi konec. Ogljik se uporablja, ker je edini prevodni material, ki v teh pogojih ne korodira. Ta vrsta enojne celice je bila prva komercialno proizvedena suha vrsta baterije na svetu. Suhe baterije so znane po tem, da ne vsebujejo proste tekočine, kot je na primer kislina v avtomobilskih baterijah.

Cink-ogljikove baterije imajo več ključnih lastnosti. Najpomembnejša lastnost je nizka cena. Gre za najdostopnejšo baterijo sploh. Na žalost pa ima ta baterija v primerjavi z drugimi vrstami baterij slabše nekatere tehnične parametre. Zunanji cinkov ovoj s časom korodira in se razpada. Baterija lahko začne s časom vlažiti, obarvati ali celo puščati. Ta težava je sicer bolj značilna za cink-kloridne baterije. Celotna življenjska doba baterije je približno 3 leta, če je pravilno shranjena. Pri bateriji namreč poteka samopraznjenje in postopna oksidacija. Ta tehnologija se uporablja za vse osnovne vrste običajne potrošne elektronike, kjer ni potreben visok odjemni tok. Tipično baterije AAA, baterije AA, baterije C, baterije D, ploščate baterije in baterije 9V.

V našem asortimanu cink-ogljikovih baterij ne najdete več. Tehnološko so že presežene. Alternativa so alkalne baterije ali litijeve.

Cink-kloridne baterije

Konstrukcija cink-kloridnih baterij je skoraj enaka kot pri cink-ogljikovih baterijah. Edina razlika je v uporabi elektrolita na osnovi cinkovega klorida (ZnCl₂). To sicer poveča celotno ceno baterije, ampak tudi njen celotni tokovni potencial in vzdržljivost. Pogosto se označuje kot baterija za visoke obremenitve. Celotna vzdržljivost je lahko 2x višja kot pri cink-ogljikovih baterijah. Na žalost se elektrolit s časom utekočini, zato je precej pogostejše tako imenovano puščanje baterije.

Tudi cink-kloridnih baterij pri nas ne najdete več. Tudi te so tehnološko presežene in namesto njih nudimo alkalne ali litijeve baterije.

Alkalne baterije

Alkalne baterije so trenutno najboljša tehnologija baterij glede na razmerje med ceno in zmogljivostjo z napetostjo 1,5 V. Njihova konstrukcija je dejansko zelo podobna cink-ogljikovim baterijam. Glavna razlika je ločevalni sloj. Membrana nasičena s kalijevim hidroksidom (NOH), ki ločuje plast s praškastim cinkom in manganovim dioksidom. Posebnosti te baterije so zelo različne.

Velika prednost je kapaciteta do 3000 mAh. To kapaciteto je mogoče doseči le pri nizkem odvzemu toka. Torej v napravah, kot so daljinski upravljalniki, detektorji, ure itd. Ko se odvzem toka poveča, kapaciteta hitro pade in morda ne doseže niti 800 mAh. Na primer v fotoaparatu z odvzemom 1 amper. Na splošno gre za baterije z najvišjo potencialno energijo. Skupna življenjska doba baterije lahko traja tudi do 5 let ob pravilnem shranjevanju. Samopraznjenje baterije je približno 0,3 % kapacitete na mesec.

Pri alkalnih baterijah je zelo pomembno pravilno recikliranje. Te baterije vsebujejo kalijev hidroksid, močno jedko snov. Večja nevarnost pa je praškasti cink in manganov dioksid. Praškasti cink je zelo strupen za vodne organizme z dolgotrajnimi učinki. Gre za nevrotoksin, ki poškoduje živčni sistem. Alkalne baterije trenutno predstavljajo veliko večino proizvedenih baterij in njihov razpad v naravi bi lahko dolgoročno predstavljal resen problem. Po državnih predpisih mora biti v vsaki trgovini možnost vrniti pokvarjene baterije, zato prosimo, ravnajte z uporabljenimi baterijami odgovorno.

V naši ponudbi najdete alkalne baterije, ki so prestale najstrožje teste v našem laboratoriju. Tako glede varnosti kot tudi parametrov in vzdržljivosti. V ponudbi imamo velikosti AA, AAA, C, D i 9V in veliko drugih.

Litijeve baterije (enkratne)

Litijeve baterije sodijo tako v skupino enkratnih člankov kot tudi v skupino polnilnih baterij. Tukaj govorimo o varianti enkratnih baterij. torej litij-kovinskih baterij. Litijevi članki lahko generirajo enako napetost kot alkalne baterije (1,5 V), ali celo višjo napetost 3,7 V. Te baterije za razliko od polnilnih litijevih baterij vsebujejo elementarni litij v obliki kovinske plošče, ki je zvita znotraj baterije. Drugi del aktivnih snovi je spet manganov dioksid in kot elektrolit se uporablja litijeva sol v organskem topilu. Organsko topilo je običajno vnetljiva snov. V tem primeru je to edina uporabna različica, saj bi kovinski litij ob stiku z vodo začel samodejno goreti pri temperaturi nekaj tisoč stopinj Celzija. Pri teh baterijah je torej varnost zelo pomembna in pred stikom litija z vodo so baterije temeljito testirane in imajo več zaščitnih slojev. Za razliko od drugih vrst baterij ne vsebujejo praškastega cinka. V naravi torej ne puščajo toliko škode.

Zanimivosti o litiju

Litij je zelo zanimiv element. Je petkrat lažji od aluminija, ima ogromen elektrokemični potencial in je zelo redek. Je zelo reaktiven kov, zaradi česar lahko izkoriščamo njegov kemični potencial za proizvodnjo baterij. Je tudi zelo lahko, zato se uporablja v napravah, ki potrebujejo nizko težo, na primer v dronih.

V naši ponudbi je več vrst enkratnih litijevih baterij. Tako klasične AA, AAA kot tudi gumbaste baterije in specializirane baterije.

Enkratne baterije in njihova uporaba

Enkratne baterije so preprosta tehnologija. Zato bodo še dolgo v uporabi. Za mnoge naprave so boljša izbira kot polnilne baterije. Tam, kjer v napravi baterija ostane več kot nekaj dni, ima to smisel. Torej daljinski upravljalniki, detektorji, ure, budilke, nekatere svetilke itd. Po drugi strani, kjer bi jih v enem letu večkrat zamenjali, so boljše polnilne baterije.