Kas slypi po tais cilindrukais
Turbūt kiekvienas esame susidūrę su situacija, kai pultelis nebereaguoja, žibintuvėlis nebeužsidega arba vaikų žaislas staiga nutyla. Pirmasis refleksas – reikia naujų baterijų. Bet štai einame į parduotuvę ir stovime prieš lentynų sieną: vienkartinės AA baterijos kainuoja keletą eurų už keturias, o kraunamos – dešimt kartų brangiau. Kas čia vyksta? Kodėl toks skirtumas ir ar verta investuoti į tas brangesnes?
AA formato baterijos (dar vadinamos R6 arba „piršto” baterijomis) yra vienas populiariausių energijos šaltinių smulkiajai elektronikai. Jos atsirado dar 1907 metais, kai amerikiečių kompanija pradėjo standartizuoti baterijų dydžius. Nuo to laiko technologijos pasikeitė kardinaliai, bet fizinis formatas išliko tas pats – 50.5 mm ilgio ir 14.5 mm skersmens cilindrėlis, kurį galima įkišti į beveik bet kokį prietaisą.
Kaip veikia įprasta alkaliinė baterija
Vienkartinės AA baterijos, kurias perkame supermarkete, dažniausiai yra alkaliinės. Viduje jos turi cinko miltelių anodą ir mangano dioksido katodą, o tarp jų – šarminį elektrolitą (dažniausiai kalio hidroksidą). Kai prijungiame bateriją prie prietaiso, prasideda cheminė reakcija: cinkas atiduoda elektronus, kurie keliauja per išorinę grandinę (mūsų prietaisą) ir pasiekia mangano dioksidą.
Ši reakcija yra nevartoma – cinkas palaipsniui virsta cinko oksidu, ir kai visa medžiaga sureaguoja, baterija išsenka. Negalima jos „atgaivinti” paprasčiausiai dėl to, kad cheminiai procesai vyko tik viena kryptimi. Teoriškai alkaliines baterijas galima šiek tiek pakrauti, bet tai pavojinga – jos gali ištekėti ar net sprogti, nes nėra sukurtos atvirkštiniam procesui.
Įdomu tai, kad nauja alkaliinė baterija turi apie 1.5 volto įtampą, bet ji gana greitai krenta iki 1.2-1.3 V ir palaipsniui mažėja. Daugelis prietaisų nustoja veikti, kai įtampa nukrenta iki 0.9-1.0 V, nors baterijoje dar yra likę energijos – tiesiog nepakanka galios.
Kraunamųjų baterijų anatomija
Kraunamos AA baterijos – visai kita istorija. Populiariausios yra NiMH (nikelio metalohidrido) baterijos, nors dar galima rasti senesnių NiCd (nikelio kadmio) modelių. NiMH baterijoje katodas pagamintas iš nikelio oksido hidroksido, o anodas – iš vandenilį sugeriančios metalų lydinių. Elektrolitas čia taip pat šarminis, bet visa sistema sukurta taip, kad cheminės reakcijos būtų grįžtamos.
Kai kraunate tokią bateriją, elektros srovė verčia reakciją vykti atbuline linkme – metalohidridas vėl sugebia vandenilį, o nikelio junginiai grįžta į pradinę būseną. Teoriškai šį ciklą galima kartoti šimtus ar net tūkstančius kartų. Praktiškai – apie 500-1000 įkrovimo ciklų yra realu, priklausomai nuo baterijos kokybės ir naudojimo sąlygų.
Vienas svarbus niuansas: NiMH baterijos turi nominalią 1.2 V įtampą, ne 1.5 V kaip alkaliinės. Bet nesijaudinkite – dauguma prietaisų puikiai veikia su šia įtampa. Be to, NiMH baterijos išlaiko stabilesnę įtampą beveik visą išsikrovimo laiką, o paskui staiga „miršta”, todėl prietaisas veikia geriau iki pat pabaigos.
Savaiminio išsikrovimo problema
Čia prasideda įdomiausi dalykai. Senojo tipo NiMH baterijos turėjo didžiulį trūkumą – jos išsikraudavo pačios savaime. Įkraunate bateriją, padėjate į stalčių, o po mėnesio ji jau pustuštė. Tai vyksta dėl šalutinių cheminių reakcijų, kurios lėtai „suėda” energiją net kai baterija nenaudojama.
Maždaug prieš 15 metų atsirado nauja karta – LSD NiMH (Low Self-Discharge) baterijos. Japonai iš Sanyo pirmieji išleido „Eneloop” bateriijas, kurios išlaikydavo 75-80% įkrovos po metų laikymo. Kaip tai pasiekta? Patobulintas elektrolito sudėtis, geresni separatoriai tarp elektrodų ir tikslesnis gamybos procesas. Dabar tokias bateriijas gamina daugelis kompanijų – Panasonic (perėmė Sanyo), Varta, Duracell, Amazon Basics ir kiti.
Šiuolaikinės LSD NiMH baterijos yra praktiškai idealus variantas daugumai žmonių. Jos elgiasi beveik kaip vienkartinės – galite laikyti stalčiuje ir jos bus paruoštos naudoti, bet kartu jas galima krauti šimtus kartų.
Ekonomika ir aplinka
Dabar prie skaičių. Tarkime, keturių alkaliinių baterijų komplektas kainuoja 4 eurus, o keturios geros LSD NiMH baterijos su krovikliu – apie 25 eurus. Atrodo, kad vienkartinės daug pigesnės, tiesa? Bet palaukite.
Jei turite prietaisą, kuris per metus suvartoja 10 komplektų baterijų (pavyzdžiui, dažnai naudojamas žibintuvėlis ar belaidė pelė), tai:
– Vienkartinės: 40 eurų per metus
– Kraunamos: 25 eurai pirmais metais, 0 eurų kitais metais (na, gal centai už elektros energiją)
Po dvejų metų jau sutaupote pinigų. Po penkerių – skirtumas milžiniškas. O jei turite šeimą su vaikais ir jų žaislais, kurie ryja baterijas kaip nenormalūs, investicija atsipirks per kelis mėnesius.
Aplinkosaugos aspektas dar svaresnis. Viena kraunama baterija pakeičia šimtus vienkartinių. Nors baterijų gamyba apskritai nėra ekologiška, bet vienos kraunamos baterijos „anglies pėdsakas” yra daug mažesnis nei šimto vienkartinių kartu sudėjus. Be to, išmestos alkaliinės baterijos, nors ir ne tokios pavojingos kaip senosios su gyvsidabriu, vis tiek teršia aplinką sunkiaisiais metalais.
Kur naudoti ir ko vengti
Ne visi prietaisai vienodai tinka kraunamoms baterijoms. Štai keletas praktinių gairių:
**Puikiai tinka kraunamoms:**
– Fotoaparatų blykstės (didelis energijos suvartojimas)
– Belaidės pelės ir klaviatūros (vidutinis suvartojimas)
– Žibintuvėliai (ypač LED, kurie veikia gerai su 1.2 V)
– Vaikų žaislai (dažnas naudojimas)
– Belaidžiai telefonai
– Radijo imtuvai
**Geriau naudoti vienkartines:**
– Dūmų detektoriai (ilgalaikis budėjimas, retas naudojimas)
– Skaitmeniniai termometrai (minimalus suvartojimas)
– Sieninis laikrodis (veikia metais)
– Avariniai žibintuvėliai (guli neliečiami)
Priežastis paprasta: jei prietaisas naudoja labai mažai energijos ir dirba metus ar ilgiau su vienu baterijų komplektu, kraunamos neturi prasmės. Jos išsikraus pačios greičiau nei prietaisas jas išnaudos, net jei tai LSD tipo baterijos.
Dar vienas niuansas – kai kurie prietaisai tikrai reikalauja 1.5 V įtampos ir neveikia tinkamai su 1.2 V. Tai reta, bet pasitaiko. Pavyzdžiui, kai kurie seni skaitmeniniai fotoaparatai ar specifinė medicininė įranga.
Krovimo gudrybes
Jei nusprendėte pereiti prie kraunamų baterijų, kroviklis yra ne mažiau svarbus nei pačios baterijos. Pigūs krovikliai, kurie ateina komplekte su nebrangiausiomis baterijomis, dažnai kraunasi labai lėtai (8-12 valandų) ir neturi jokių protingų funkcijų.
Geresnis kroviklis turėtų turėti:
– Individualų kiekvienos baterijos krovimą (ne poromis)
– Automatinį išsijungimą kai baterija pilna
– LED indikatorius arba ekranėlį
– Delta-V arba mikroprocesoriaus valdymą
Labai geri krovikliai (pvz., Nitecore, Opus, Liitokala) gali net atnaujinti senas bateriijas specialiais ciklais, parodyti faktinę talpa mAh, leisti pasirinkti krovimo srovę. Toks kroviklis gali kainuoti 30-50 eurų, bet jei rimtai naudojate bateriijas, tai verta investicija.
Svarbi detalė: niekada nemėginkite krauti vienkartinių baterijų įprastu krovikliu. Taip, internete pilna „gyvenimo gudrybių” kaip tai daryti, bet rizika tikrai neverta to. Alkaliinės baterijos gali ištekėti, išsipūsti ar net sprogti krovimo metu.
Talpa ir realybė
Ant kraunamų baterijų matote skaičius kaip 2000 mAh, 2500 mAh ar net 2800 mAh. Tai teorinė talpa – kiek energijos baterija gali saugoti. Alkaliinės baterijos paprastai turi apie 2500-3000 mAh talpa, bet čia yra gudrybė.
Alkaliinių baterijos talpa labai priklauso nuo to, kaip greitai jas išnaudojate. Jei prietaisas traukia daug srovės (pvz., fotoaparato blykstė), alkaliinė baterija gali atiduoti tik 1000-1500 mAh prieš tai, kai įtampa nukris per žemai. NiMH baterija toje pačioje situacijoje atiduos beveik visą savo talpa, nes geriau dirba su didelėmis srovėmis.
Priešingai, jei prietaisas naudoja mažai energijos (pvz., pultelis), alkaliinė baterija gali atiduoti beveik visą savo talpa ir veiks ilgiau nei kraunama. Tai paaiškina, kodėl kai kurie žmonės sako „kraunamos greitai išsikrečia” – tiesiog jie naudoja jas netinkamame prietaise.
Dar vienas faktas: baterijos sensta. Net jei nekraunate, po 3-5 metų NiMH baterijos talpa sumažėja. Alkaliinės taip pat turi galiojimo laiką – paprastai 5-10 metų nuo pagaminimo datos. Todėl neapsipirkite baterijomis „atsargai” dešimčiai metų – geriau pirkite tiek, kiek reikia.
Ką pasirinkti šiandien
Jei dar svarstote, štai paprastas sprendimų medis. Turite prietaisą, kurį naudojate dažnai ir kuris „ėda” bateriijas? Imkite kraunamas LSD NiMH bateriijas ir normalų kroviklį. Atsipirks greitai, tausojate aplinką, ir nebeturėsite to nuolatinio vargo su baterijų pirkimu.
Jei prietaisas naudojamas retai arba vartoja labai mažai energijos? Vienkartinės alkaliinės yra visai normalus pasirinkimas. Nejauskite kaltės – ne visur kraunamos yra protingas sprendimas.
Idealus variantas daugumai namų ūkių: turėti 8-12 kraunamų baterijų su geru krovikliu kasdieniam naudojimui, ir keletą vienkartinių atsarginių komplektų tiems prietaisams, kur jos tinka geriau. Taip jūs pasiruošę bet kokiai situacijai ir optimizuojate tiek finansus, tiek patogumą.
Dėl konkrečių prekių ženklų – Panasonic Eneloop Pro arba įprastos Eneloop yra auksinis standartas, bet ir pigesni variantai kaip Amazon Basics (kurias, beje, gamina ta pati Japonijos gamykla) arba IKEA Ladda veikia puikiai. Venkite tik visiškai nepažįstamų kinų prekių ženklų su neįtikėtinai didelėmis deklaruojamomis talpa – tai dažnai melas.
Technologijos tobulėja, ir kas žino – gal už dešimties metų AA baterijos atrodys taip pat archaiškai kaip mums dabar atrodo disketos. Bet kol kas šie maži cilindrėliai tebemaitina daugybę mūsų kasdienių prietaisų, ir žinoti, kaip išsirinkti tinkamas, gali sutaupyti ir pinigų, ir nervų, ir planetos išteklių.