Bateria czy akumulator. Nowe rozwiązania. Jak i gdzie stosować?

We współczesnym świecie jesteśmy otoczeni mnóstwem urządzeń elektronicznych i elektrycznych. Wiele z nich jest zasilanych za pomocą baterii lub akumulatorów. W niektórych urządzeniach pomimo zasilania z sieci, wymagane jest podtrzymanie buforowe napięcia dla pamięci urządzenia i dlatego również używa się wtedy baterii lub akumulatorów.

Jest to dla nas tak oczywiste, że nie zadajemy sobie nawet pytania, dlaczego tak jest i po co. Trudno byłoby nam sobie dzisiaj wyobrazić np. pilota do sprzętu RTV na przewodzie. Tylko dlaczego właściwie w niektórych urządzeniach używamy baterii, a w innych akumulatorków, choć wyglądają tak samo?

Czym są baterie?

Baterie to tak naprawdę ogniwo galwaniczne. Oczywiście mogą być wykonane w różnej technologii. Najczęściej spotykane kiedyś baterie to ogniwa węglowo-cynkowe.

Jakie są najpopularniejsze typy baterii?

Obecnie najpopularniejsze baterie to tzw. alkaiczne wykorzystujące elektrolit zasadowy (alkaliczny) – wodorotlenek potasu. Baterie alkaiczne zyskały popularność ze względu na mniejsze prawdopodobieństwo wycieku elektrolitu i dłuższą żywotność w stosunku do węglowo-cynkowych.

Na domiar złego w przypadku wycieku elektrolitu z baterii węglowo-cynkowych często następowała korozja wszystkich elementów metalowych, jak i degradacja elementów elektronicznych.

Jakich baterii używa się obecnie?

Dawniej baterie alkaiczne były zdecydowanie droższe od zwykłych. Obecnie najczęściej już używa się przeważnie baterii alkaicznych z powodu małej różnicy cenowej między bateriami zwykłymi a alkaicznymi.

Na plus baterii alkaicznych należy dopisać jeszcze stabilne utrzymywanie napięcia względem czasu pracy. Niezależnie jednak o których bateriach byśmy nie mówili, ogniwa bateryjne mają napięcie 1,5 V. Wynika to z zastosowania takiej, a nie innej chemii w ogniwie.

Czym są akumulatorki?

Akumulatorki w tej samej obudowie co baterie najczęściej mają napięcie 1,2 V i wykonywane są w technologii Ni-MH (niklowo-metalowo-wodorkowe) lub litowo-jonowe (Li-ion), charakteryzujące się jeszcze wyższą pojemnością i dłuższym czasem działania. Do ładowania akumulatorków najczęściej wykorzystywane są specjalne ładowarki.

Jakie są wady baterii?

Wszyscy wiemy, że baterie są jednorazowe i po wyczerpaniu się po prostu należy je utylizować, a akumulatorki możemy ładować i to wielokrotnie.

Baterie wykorzystują reakcję chemiczną nieodwracalną, choć kiedyś, gdy nie było łatwo o baterie, niektórzy próbowali na jakiś czas podtrzymać reakcję chemiczną, delikatnie podgrzewając baterie lub nawet podładowywać zasilaczem. Jak wiadomo, to nie mogło w niczym za bardzo pomóc.

Kiedy wybrać baterie, a kiedy akumulatorki?

Skoro trochę już wiemy o bateriach i akumulatorkach, to jak teraz się zorientować, kiedy można stosować baterie, a kiedy akumulatorki.

Wydawałoby się, że najlepiej byłoby zainwestować w akumulatorki zamiast baterii i mieć święty spokój z wymianą baterii. No niestety nie zawsze możemy pójść ta drogą. A wszystko to za sprawą tej różnicy 0,3 V.

Niby nie dużo, ale potrafi zrobić robotę. Zastosowanie zależy od tego, co ma być zasilane. Konstruktor projektuje elektronikę pod konkretne napięcia. I jeżeli jakieś urządzenie zaprojektowane jest na 6 V, to wiadome jest, że do tego należy wykorzystać 4 baterie 1,5 V. W przypadku tej samej ilości akumulatorków będziemy mieli do dyspozycji 5,2 V. Czyli brakuje 0,8 V.

To w niektórych przypadkach jest już spory brak napięcia dla elektroniki i układów. Im więcej ogniw, tym dysproporcja większa. Do tego jeszcze trzeba nadmienić, że baterie mają stosunkowo dużą pojemność i nieźle znoszą skoki prądu rozładowania. Producenci nie podają pojemności baterii, bo nie jest zawsze ona tak stała, jak w przypadku akumulatorów.

Które urządzenia powinny być zasilane wyłącznie bateriami?

Urządzenia zasilane bateriami najczęściej wymagają nie tylko większego napięcia zasilania, ale dłuższą żywotność i stabilność działania, wysoką gęstość energii, sporą moc, a także odporność na niskie temperatury i małą wagę.

Dlatego tam, gdzie w instrukcji użytkowania urządzenia wpisano możliwości zasilania z baterii, nie powinniśmy stosować akumulatorków. Może się okazać, że urządzenie będzie dłużej pracować na bateriach niż na akumulatorkach. Do takich urządzeń zaliczamy wszelkiego rodzaju piloty, zegary, urządzenia medyczne, pomiarowe i zabawki.

Oczywiście wszystkie wymienione urządzenia są również produkowane w wersji na akumulatorki, ale musi to być jasno napisane w instrukcji eksploatacji. Czyli z tego można by domniemać, że zakup akumulatorków do niektórych urządzeń bateryjnych nie jest opłacalny ani wskazany?

Akumulatorki na napięcie 1,5 V - wiele zastosowań

Dotychczas tak było. Bo na rynku pojawiły się akumulatorki na napięcie 1,5 V i na dodatek nie trzeba korzystać ze specjalnej ładowarki, bo można je ładować zwykłą ładowarką 5 V, jaką ładujemy nasze smartfony lub inne urządzenia przez złącze USB-C.

To naprawdę rewolucja w zasilaniu urządzeń na baterie, bo dysponujemy odpowiednim napięciem z zaletą akumulatorków w bardzo rozsądnych pieniądzach. Już nie musimy zastanawiać się, czy możemy użyć akumulatorków tam, gdzie do tej pory były wykorzystywane baterie.

A przy okazji akumulatorki tego typu zachowują do samego końca rozładowania stabilne napięcie. Dodać jeszcze należy, że nowe akumulatorki są bardzo trwałe i odporne na rozładowywanie w przypadku długiego przechowywania. Są produkowane w różnych pojemnościach.

Stosowanie akumulatorków a wpływ na środowisko

Jeżeli jeszcze pomyślimy o dobrotliwym wpływie na środowisko, bo nie będziemy teraz wymieniać baterii tak jak dotychczas, to mamy do czynienia z naprawdę dobrym wynalazkiem. Producenci szacują możliwość ładowania na 1500 cykli. Biorąc pod uwagę cenę tych akumulatorków, uważam je za bardzo dobre rozwiązanie na oszczędności w naszych portfelach. Bo za stosunkowo niewielką kwotę, zyskujemy stabilne źródło zasilania.