Typy batérií podľa technológie - jednorazové batérie

V bežnom živote delíme batérie do dvoch základných technologických kategórií. Nabíjacie batérie a jednorázové batérie. Praktické použitie závisí najčastejšie od odberu elektrického prúdu, ktorý ovplyvňuje, ako rýchlo sa batéria vybije. V článku sa sústreďujem na jednorázové batérie a ich technologickú podstatu. O ďalšom rozdeľovaní batérií si môžete prečítať aj v tomto článku.

Zinko-uhlíkové batérie

Zinko-uhlíkové batérie sú základné monočlánky s napätím 1,5 V. Ich konštrukcia obsahuje niekoľko vrstiev. Vonkajší plášť je tvorený kovovým zinkom (Zn). Ide priamo aj o krycí plášť batérie, ktorý ale môže byť vystužený ešte inou ochrannou vrstvou. Bližšie k stredu je napustený elektrolyt, chlorid amonný (HN₄Cl), ktorý v elektrochemickej reakcii batérie zabezpečuje úlohu prenosu iónov. Druhú aktívnu časť batérie tvorí oxid manganičitý (MnO₂). V samotnom strede batérie je uhlíková tyč, ktorá spája oba konce batérie. Uhlík je použitý, pretože je to jediný vodivý materiál, ktorý v týchto podmienkach nekoroduje. Tento typ monočlánku je prvý komerčne vyrábaný suchý typ batérie na svete. Suché batérie sa vyznačujú tým, že neobsahujú voľné kvapaliny, ako je napríklad kyselina v autobatériách.

Zinko-uhlíkové batérie majú niekoľko kľúčových vlastností. Tou najdôležitejšou vlastnosťou je nízka cena. Ide o najdostupnejšiu batériu vôbec. Bohužiaľ, kvôli tomu má táto batéria v porovnaní s ostatnými typmi batérií horšie niektoré technické parametre. Vonkajší zinkový plášť postupom času koroduje a rozpadá sa. Batéria môže začať časom vlhnúť, farbiť alebo aj vytekať. Tento problém majú skôr zinko-chloridové batérie. Celková životnosť batérie je približne 3 roky, pri správnom uskladnení. Pri batérii totiž prebieha samovybíjanie a postupná oxidácia. Táto technológia sa používa do všetkých základných druhov bežnej spotrebnej elektroniky, kde nie je potrebný vysoký odoberový prúd. Typicky AAA batérie, AA batérie, C batérie, D batérie, ploché batérie a batérie na 9V.

V našom sortimente už zinko-uhlíkové batérie nenájdete. Technologicky už sú prekonané. Alternatívou sú batérie alkalické alebo lítiové.

Zinko-chloridové batérie

Konštrukcia zinko-chloridových batérií je takmer rovnaká ako u zinko-uhlíkových batérií. Jediný rozdiel je v použití elektrolytu na báze chloridu zinočnatého (ZnCl₂). Vďaka tomu sa síce zvyšuje celková cena batérie, ale tiež jej celkový prúdový potenciál a výdrž. Často sa označuje ako batéria pre vysoké zaťaženie. Celková výdrž môže byť až 2x vyššia než u zinko-uhlíkové batérie. Bohužiaľ, elektrolyt sa časom zkvapalňuje, preto je pomerne častejšie takzvané vytekanie batérie.

Ani zinko-chloridové batérie už u nás nenájdete. Tiež sú technologicky prekonané a namiesto nich ponúkame alkalické a litiiové batérie.

Alkalické batérie

Alkalické batérie sú v súčasnosti najlepšou technológiou batérií pre pomer ceny a výkonu s napätím 1,5 V. Ich konštrukcia je vlastne veľmi podobná zinko-uhlíkovým batériám. Hlavnou odlišnosťou je separačná vrstva. Membrána napustená hydroxidom draselným (NOH), ktorá oddeluje vrstvu s práškovým zinkom a oxidom manganičitým. Špecifiká tejto batérie sú veľmi odlišné.

Veľkým benefitom je kapacita až 3000 mAh. Túto kapacitu možno dosiahnuť len pri nízkom odbere prúdu. Teda v zariadeniach, ako sú ovládače, detektory, hodiny a pod. Akonáhle sa odber prúdu zvýši, kapacita rýchlo klesá a nemusí dosiahnuť ani 800 mAh. Napríklad vo fotoaparáte s odberom 1 ampér. Všeobecne ide ale o batérie s najvyššou potenciálnou energiou. Celková životnosť batérie môže byť až 5 rokov pri správnom uskladnení. Samovybíjanie batérie je približne 0,3 % kapacity za mesiac.

Pri alkalických batériách je veľmi zásadná správna recyklácia. Tieto batérie obsahujú hydroxid draselný, čo je silná žieravina. Podstatne väčšie nebezpečie je ale práškový zinok a oxid manganičitý. Práškový zinok je silne toxický pre vodné organizmy s dlhodobými účinkami. Ide o neurotoxín, ktorý poškodzuje nervový systém. Alkalické batérie aktuálne tvoria absolútnu väčšinu vyrobených batérií a ich rozklad v prírode môže byť z dlhodobého hľadiska vážnym problémom. Podľa štátneho nariadenia musí byť v každom obchode možnosť vrátiť nefunkčné batérie, preto, prosím, s použitými batériami zaobchádzajte zodpovedne.

V našej ponuke nájdete alkalické batérie, ktoré prechádzajú tými najprísnejšími testami v našom laboratóriu. Ako na bezpečnosť, tak aj na parametre a výdrž. V ponuke máme veľkosti AA, AAA, C, D aj 9V a veľa ďalších.

Lítiové batérie (jednorazové)

Lítiové batérie patria ako do skupiny jednorazových článkov, tak aj do skupiny dobíjacích batérií. Teraz hovoríme o variante jednorazových batérií, a teda lítium-kovových batérií. Lítiové články môžu generovať rovnaké napätie, ako alkalické batérie (1,5 V) alebo aj vyššie napätie (3,7 V). Tieto batérie na rozdiel od dobíjacích lítiových batérií obsahujú elementárne lítium v podobe kovového plechu, ktorý je zrolovaný vnútri batérie. Druhá časť aktívnych látok je tvorená opäť oxidom manganičitým a ako elektrolyt je použitá lítiová soľ v organickom rozpúšťadle. Organické rozpúšťadlo je väčšinou horľavá látka. V tomto prípade je to ale jediná použiteľná verzia, pretože kovové lítium pri kontakte s vodou začne samovoľne horieť pri teplote niekoľko tisíc stupňov Celzia. Pri týchto batériách je teda veľmi dôležitá bezpečnosť a pred kontaktom lítia s vodou je batéria dôkladne testovaná a má niekoľko ochranných vrstiev. Na rozdiel od ostatných typov batérií neobsahuje práškový zinok. V prírode teda nezanecháva také veľké škody.

Pár zaujímavostí o lítiu

Lítium je veľmi zaujímavý prvok. Je päťkrát ľahší ako hliník, má obrovský elektrochemický potenciál a je veľmi vzácny. Je to veľmi reaktívny kov, vďaka čomu môžeme využívať jeho chemický potenciál na výrobu batérií. Je zároveň tiež veľmi ľahké, takže sa hodí do zariadení, ktoré potrebujú nízku hmotnostnú záťaž, napríklad drony.

V našej ponuke je niekoľko druhov jednorazových lítiových batérií. Jednak klasické AA, AAA, ale aj gombíkové batérie a špecializované batérie.

Jednorazové batérie a ich použitie

Jednorazové batérie sú jednoduchá technológia. Preto budú v kurze dlho.Podľa môjho názoru sú pre mnohé prístroje lepšou variantou ako dobíjacie batérie. Tam, kde v prístroji batéria zostáva dlhšie než pár dní to dáva zmysel. Teda ovládače, detektory, hodiny, budíky, niektoré svietidlá a pod.. Naopak, tam, kde by ste ich za jeden rok niekoľkokrát menili, sú lepšie dobíjacie batérie.