Baterie alkaliczne, akumulatorki – typy, żywotność, ładowanie

W dzisiejszych czasach jesteśmy uzależnieni od energii elektrycznej. Wszystkie sprzęty naszego codziennego użytku są nią zasilane. A że energia nie jest tania, pojawia się pytanie — z jakich jej źródeł korzystać, by było lepiej dla nas i naszych portfeli? Co jest lepszym rozwiązaniem — baterie czy akumulatorki?

• Baterie alkaliczne — co należy o nich wiedzieć?
• Czym są akumulatorki?
• Baterie alkaliczne czy akumulatorki — co wybrać?

Baterie alkaliczne — co należy o nich wiedzieć?

Baterię alkaliczną wynalazł Amerykanin Lewis Urry w 1959 roku. Jest ona ogniwem galwanicznym, w którym jako elektrolitu użyto roztworów zasadowych (czyli oczywiście alkalicznych). To ogniwo jednorazowego użytku, co oznacza, że po wyładowaniu nie można powtórnie jej naładować. Kupuje się je już naładowane, a kiedy przestaną działać, poddaje się je utylizacji.

Baterie wyładowują się na skutek pobierania z nich prądu przez urządzenia elektryczne, ale nie tylko. Również nieużywana bateria z czasem traci energię (jest to tak zwane samorozładowywanie), jednak spadek napięcia nie wynosi więcej niż kilka procent rocznie. Może więc nam długo służyć w urządzeniach, z których korzystamy tylko od czasu do czasu — takich jak piloty zdalnego sterowania, latarki awaryjne czy zegary ścienne.

Charakterystyczną cechą baterii alkalicznych jest ich wysoka stabilność napięcia podczas rozładowywania. Dzięki temu sprzęty zasilane takimi bateriami działają równomiernie przez długi czas, a dopiero pod koniec cyklu życia baterii następuje gwałtowny spadek wydajności. W praktyce oznacza to, że pilot telewizora czy mysz bezprzewodowa będą działać prawidłowo aż do momentu, gdy bateria niemal całkowicie się wyczerpie.

Warto również pamiętać, że baterie alkaliczne są wrażliwe na temperaturę otoczenia. W niskich temperaturach (poniżej 0°C) ich wydajność spada nawet o 30-40%, natomiast w wysokich (powyżej 50°C) przyspieszeniu ulega proces samorozładowania. Dlatego nie należy przechowywać ich w miejscach narażonych na bezpośrednie działanie słońca lub w nieogrzewanych pomieszczeniach zimą.

Czym są akumulatorki?

Alternatywą dla baterii są akumulatorki. Na pierwszy rzut oka niewiele się różnią, ale jeśli chodzi o zasadę działania, są to urządzenia zupełnie innego rodzaju. W przeciwieństwie do baterii, kupujemy je w stanie rozładowanym i dopiero po zastosowaniu specjalnie do tego przeznaczonej ładowarki możemy zasilać nimi sprzęty elektryczne. Kiedy jednak akumulatorek przestanie działać, nie musimy się go pozbywać — po prostu ładujemy go powtórnie. Tak jest — akumulatorki możemy ładować wielokrotnie.

Jest wiele rodzajów akumulatorów, różniących się zastosowanymi w nich chemicznymi rozwiązaniami:

• niklowo-cynkowe (Ni-Zn) — oferują wyższe napięcie (1,6 V zamiast standardowych 1,2 V), co czyni je kompatybilnymi z większą liczbą urządzeń, jednak mają ograniczoną liczbę cykli ładowania (około 200-300)
• niklowo-kadmowe (Ni-Cd) — charakteryzują się długą żywotnością (do 1000 cykli) i odpornością na niskie temperatury, ale posiadają tzw. efekt pamięci i są obciążone dla środowiska ze względu na zawartość kadmu
• niklowo-metalowo-wodorowe (Ni-MH) — obecnie najpopularniejsze, oferują większą pojemność niż Ni-Cd (typowo 1900-2700 mAh), nie mają efektu pamięci i są bardziej ekologiczne
• litowo-jonowe (Li-Ion) — produkowane głównie z myślą o laptopach, aparatach i kamerach, odznaczają się najwyższą gęstością energii i minimalnym samorozładowaniem

Współczesne akumulatorki nowej generacji, oznaczane jako low self-discharge (LSD) lub ready-to-use, mają znacząco zmniejszone tempo samorozładowania. Tracą one jedynie 15-20% pojemności w pierwszym roku przechowywania, co sprawia, że mogą być przechowywane naładowane i używane podobnie jak baterie alkaliczne. To rozwiązanie łączy wygodę baterii jednorazowych z ekonomią i ekologią akumulatorów.

Ważnym aspektem jest również poprawne przechowywanie akumulatorków. Najlepiej trzymać je w temperaturze pokojowej (15-25°C), w stanie naładowania około 40-60%. Zarówno całkowite rozładowanie, jak i długotrwałe przechowywanie w pełni naładowanego stanu skracają żywotność akumulatora.

Baterie alkaliczne czy akumulatorki — co wybrać?

Odpowiedź na to pytanie nie powinna być trudna, biorąc pod uwagę oszczędności, jakie może nam przynieść korzystanie z akumulatorków. Trzeba też jednak przyznać, że przewagą baterii jest znacznie niższa cena początkowa.

Zestaw baterii alkalicznych dobrej jakości można nabyć już za 10 złotych, podczas gdy za komplet akumulatorów możemy zapłacić nawet 50 złotych, a na tym nasze wydatki się nie skończą, bo potrzebna będzie przecież jeszcze ładowarka. Jeżeli ma być dobra, czyli taka, która poddaje stan akumulatorka analizie i ładuje w odpowiedni do tego sposób (tak zwana ładowarka inteligentna), to musimy się liczyć z wydatkiem rzędu 120-150 złotych.

Jednak zakup ładowarki to koszt jednorazowy, bo urządzenie powinno nam służyć przez lata. A gdy już zaczniemy korzystać z akumulatorków, wyższe koszty zakupu prędko się zwrócą — już po około czterech ładowaniach. Trzeba tu dodać, że żywotność akumulatorka to około pięćset ładowań. Opłaca się to zatem dużo bardziej niż baterie. W praktyce oznacza to, że jeden zestaw akumulatorków pozwala zaoszczędzić równowartość kilkuset zestawów baterii alkalicznych przez cały okres użytkowania.

Co za tym idzie, akumulatorki są też znacznie bardziej ekologiczne, bo kupuje się je na długie lata i odpada problem z utylizacją wyładowanych baterii. Jedna bateria alkaliczna rozkłada się w środowisku przez około 100 lat, uwalniając toksyczne substancje. Akumulatorki, choć również wymagają odpowiedniej utylizacji po zakończeniu eksploatacji, generują o 95% mniej odpadów w porównaniu z bateriami jednorazowymi przy porównywalnym okresie użytkowania.

Do jakich urządzeń wybierać akumulatorki?

Jednak nie do wszystkich urządzeń takie rozwiązanie się nadaje. Uzyskiwane z akumulatorków napięcie jest trochę niższe niż w bateriach (1,2 V wobec 1,5 V), dlatego nie każdy sprzęt można nimi zasilić (trzeba odszukać odpowiednią informację w instrukcji). Różnica ta ma szczególne znaczenie w urządzeniach wrażliwych na poziom napięcia, takich jak niektóre latarki LED czy czujniki ruchu.

Akumulatorki sprawdzają się doskonale w urządzeniach o dużym poborze prądu, które używamy regularnie:

• aparaty cyfrowe i kamery wideo
• bezprzewodowe kontrolery do konsol
• zabawki elektroniczne dzieci
• lampy rowerowe i czołówki
• bezprzewodowe myszy i klawiatury komputerowe
• radiotelefony i domofony

W przypadku rzadziej używanych urządzeń, takich jak kalkulatory, latarki awaryjne czy piloty zdalnego sterowania, korzystanie z baterii jest bardziej ekonomiczne, a to z tego powodu, że typowy akumulator nie będący w użytku szybko się rozładowuje — traci nawet dwadzieścia procent energii miesięcznie, gdy w przypadku baterii, jak już było tu wspomniane, jest to kilka procent w skali roku. Nie mówiąc już o tym, że ładowanie akumulatora trwa kilka godzin, a wymiana baterii to chwila.

Parametry techniczne i rzeczywista pojemność

Wybierając akumulatorki, warto zwrócić uwagę na pojemność wyrażoną w miliamperogodzinach (mAh). Typowe akumulatorki AA o pojemności 2000-2700 mAh wystarczą na kilkaset zdjęć w aparacie cyfrowym lub kilkanaście godzin pracy latarki LED. Jednak rzeczywista pojemność użytkowa może być niższa o 10-20% od wartości nominalnej, szczególnie przy intensywnym obciążeniu.

Istotnym czynnikiem jest również prąd ładowania i rodzaj ładowarki. Szybkie ładowarki (z prądem 1-2 A) napełniają akumulatorki w 1-2 godziny, ale skracają ich żywotność. Wolniejsze ładowarki (0,2-0,5 A) potrzebują 6-8 godzin, lecz są łagodniejsze dla ogniw. Najlepsze ładowarki inteligentne automatycznie dostosowują parametry ładowania do stanu każdego akumulatorka osobno, co maksymalizuje ich trwałość.

Koszt długoterminowy i zwrot z inwestycji

Kalkulując rzeczywiste koszty, warto policzyć całkowity koszt posiadania (TCO). Przy założeniu ceny baterii alkalicznych 2,50 zł za sztukę oraz akumulatorka 12 zł z ładowarką 120 zł na zestaw czterech ogniw, punkt zwrotu osiągniemy po około 15 cyklach użycia. Jeśli wymieniamy baterie w aparacie co tydzień, inwestycja w akumulatorki zwróci się w niecałe 4 miesiące. W urządzeniach używanych codziennie okres zwrotu może skrócić się do kilku tygodni.

Dodatkowo należy uwzględnić koszty pośrednie — czas poświęcony na zakupy nowych baterii, dojazdy do sklepu czy punkt zbiórki zużytych ogniw. Akumulatorki eliminują te niedogodności, oferując wygodę uzupełniania energii w domu.