Mají opakovaně použitelné alkalické baterie budoucnost?

Opětně použitelné alkalické baterie byly představeny v roce 1992 jako alternativa k jednorázovým bateriím. Baterie byla propagována jako levný zdroj energie pro spotřební zboží. Byly učiněny pokusy o otevření trhů pro bezdrátovou komunikaci, zdravotnictví a obranu. K velkému průlomu však nikdy nedošlo. Dnes zaujímají opakovaně použitelné alkalické baterie jen malý trh a jejich použití je omezeno na přenosná zábavní zařízení a svítilny. Nedostatečná tržní atraktivita je politováníhodná, vezmeme-li v úvahu přínos pro životní prostředí, který spočívá v tom, že se musí vyhazovat méně baterií. Uvádí se, že výrobní náklady opakovaně použitelných alkalických baterií jsou jen nepatrně vyšší než u primárních článků.
Myšlenka dobíjení alkalických baterií není nová. Ačkoli to výrobci neschvalují, běžné alkalické baterie se v domácnostech dobíjejí již mnoho let. Dobíjení těchto baterií je však účinné pouze v případě, že články byly vybity na méně než 50 % své celkové kapacity. Počet dobíjení závisí pouze na hloubce vybití a je omezen v nejlepším případě na několik cyklů. S každým dobitím se snižuje kapacita, kterou je článek schopen pojmout. Existuje varovné upozornění. Při nabíjení běžných alkalických baterií může vznikat plynný vodík, který může vést k výbuchu. Není rozumné nabíjet běžné alkalické baterie bez dozoru.
Znovu použitelná alkalická baterie je určena k opakovanému nabíjení. Také zde,, dochází ke ztrátě přijatelnosti náboje při každém dobíjení. Životnost opakovaně použitelných alkalických článků je přímo závislá na hloubce vybití; čím hlubší vybití, tím méně cyklů baterie vydrží.
Testy provedené společností Cadex na opakovaně použitelných alkalických článcích „AA“ ukázaly vysokou hodnotu kapacity při prvním vybití. Ve skutečnosti byla hustota energie podobná jako u nikl-metal-hydridu. Po úplném vybití a opětovném nabití pomocí nabíječky výrobce se opakovaně použitelná alkalická baterie ustálila na 60 %, což je kapacita o něco nižší než u nikl-kadmia. Opakované cyklování stejným způsobem vedlo ke zlomkovému úbytku kapacity při každém cyklu. Vybíjecí proud v testech byl nastaven na 200 mA (rychlost 0,2 C nebo jedna pětina jmenovité kapacity); práh konce vybíjení byl nastaven na 1 V/článek.
Dalším omezením opakovaně použitelného alkalického systému je jeho vysoký vnitřní odpor, což vede k možnosti zatěžovacího proudu pouze 400 mA (nižší než 400 mA poskytuje lepší výsledky). Přestože je 400 mA dostatečných pro přenosné radiopřijímače, přehrávače CD, magnetofony a svítilny, nestačí pro napájení většiny mobilních telefonů a videokamer.
Znovupoužitelné alkalické baterie jsou levné na pořízení, ale náklady na jeden cyklus jsou ve srovnání s jinými dobíjecími bateriemi vysoké. Zatímco nikl-kadmiová vyjde na 0,04 USD za cyklus při 1500 cyklech, opakovaně použitelná alkalická stojí 0,50 USD při 10 cyklech úplného vybití. Pro mnoho aplikací je tato zdánlivě vysoká cena stále ekonomická ve srovnání s primárními alkalickými bateriemi, které umožňují jednorázové použití. Díky pouze částečnému vybití opakovaně použitelné alkalické lázně je možné dosáhnout vyšší životnosti cyklu. Při 50% hloubce vybití lze očekávat 50 cyklů.
Pro porovnání provozních nákladů mezi standardní a opakovaně použitelnou alkalickou baterií byla provedena studie na baterie do svítilen pro nemocniční použití. Opakovaně použitelné alkalické dosáhly měřitelných úspor nákladů na oddělení s nízkou intenzitou péče, na kterém se svítilny používaly jen příležitostně. Na oddělení s vysokou intenzitou péče, kde se svítilny používaly neustále, nebylo dosaženo stejného výsledku. Hlubší vybíjení a častější dobíjení zkrátilo životnost a vyvážilo jakoukoli nákladovou výhodu oproti standardní alkalické baterii.
Při zvažování opakovaně použitelné alkalické baterie je třeba si uvědomit, že počáteční energie je o něco nižší než u standardní alkalické baterie. Každý další cyklus dobíjení/nabíjení způsobuje snížení kapacity. Úspory nákladů se dosáhne, pokud se baterie nikdy zcela nevybijí, ale mají se měnit na časté dobíjení.

Výhody

  • Nenákladné – lze je použít jako přímou náhradu za nenabíjecí (primární) články.
  • Úspornější než nenabíjecí články – umožňuje několikeré nabití.
  • Malé samovybíjení – lze je skladovat jako pohotovostní baterii až 10 let.
  • Šetrné k životnímu prostředí – nepoužívají se toxické kovy, méně baterií se vyhodí.
  • Bezúdržbové – není třeba cyklování; žádná paměť.

Omezení

  • Omezená manipulace s proudem – vhodné pro nenáročné aplikace, jako je přenosná domácí zábava, svítilny.
  • Omezená životnost cyklu – pro dosažení nejlepších výsledků dobíjejte baterii dříve, než se příliš vybije.

*** Prosím, přečtěte si ohledně komentářů ***

Komentáře jsou určeny pro „komentování“, otevřenou diskusi mezi návštěvníky stránek. Battery University komentáře sleduje a chápe důležitost vyjádření pohledů a názorů ve sdíleném fóru. Veškerá komunikace však musí probíhat s použitím vhodného jazyka a s vyloučením spamu a diskriminace.

Pokud máte nějaký návrh nebo chcete nahlásit chybu, použijte prosím formulář „kontaktujte nás“ nebo nám napište na e-mailovou adresu: [email protected]. Rádi vás uslyšíme, ale nemůžeme odpovědět na všechny dotazy. Doporučujeme zveřejnit váš dotaz v sekcích komentářů, aby se o něj mohla podělit skupina Battery University Group (BUG).

Dne 25. listopadu 2010 v 10:05 hodin
mehul makwana napsal:

nejlepší znalosti a informace uvedené nad bateriemi ,které jsem ještě nikdy neviděl.Díky moc.

Dne 6. června 2012 v 21:04
john merritt napsal:

Snažím se porovnat životnost různých baterií z hlediska životnosti hen používaných v nemocničním prostředí. Zveřejněné údaje se nezdají být dobrým ukazatelem, protože mám nejméně jeden případ, kdy testování naznačovalo, že výkonnost baterií bude podobná, ale ve skutečnosti jedna skupina selhala téměř o polovinu častěji než druhá. Potřebuji provést model provozu zařízení, abych mohl provést řízené testování, ale nemám představu o tom, co bych měl použít za model, protože se používají stovky zařízení a používají se v široké škále postupů.

Víte o nějakých průmyslově přijatelných modelech pro zkoumání výkonu alkalických baterií v těchto situacích s vysokými nároky? Jako alternativa jiné možná existuje tabulka, která uvádí typické modely pro různá zařízení?

Vaši pomoc velmi oceníme.

7. září 2017 ve 20:13
JS napsal:

Čas aktualizovat tento článek nebo přidat další stránku.
http://ionicmaterials.com

Dne 23. ledna 2018 v 19:14
Richard Merriam napsal:

Myslím, že dobíjecí alkalické baterie už nejsou k dispozici. Pro mě jsou nejlepším řešením Eneloopy. Používám je už asi dva roky a bez problémů. Když Sanyo v roce 2005 vytvořilo NiMH s nízkým samovybíjením, celý průmysl suchých baterií se navždy změnil, a to rozhodně k lepšímu.

4. srpna 2019 v 19:17
Ryan napsal:

Jenom by mě zajímalo, proč dobíjecí baterie nikdy nezůstaly na trhu populární? Celkově levnější, ekologičtější, spolehlivější v tom, že nemusíš pořád dokupovat. Nebylo to tím, že se lidé nechtěli obtěžovat s jejich nabíjením? Byly pro lidi kapacity příliš brzy nízké po příliš malém počtu nabití? Nebo to bylo tím, že neuspokojovaly potřeby, které spotřebitelé měli, protože nefungovaly univerzálně pro všechna zařízení? Možná jen špatná reklama. Má někdo nápad, o který by se se mnou mohl podělit?“

21. listopadu 2019 ve 23:37
Jon Elkin napsal:

Mám meteostanici, která používá dobíjecí alkalické baterie AA a vestavěnou solární nabíječku. Po téměř čtyřech letech používání nyní potřebuji vyměnit staré baterie. If Alkaline batteries no longer are available, what would be my options.

As the weather station is fairly expensive to replace but useless without functional batteries, I am faced with a dilemma.

Thanks.

On October 16, 2020 at 9:45pm
Matthew E wrote:

Ryan, rechargeable batteries are popular in the market, in terms of number of times installed*, or Watt-hours. They just aren’t popular in terms of advertising budget, or $ spent. This is because rechargeable batteries are so much less expensive.

I.e. where a battery is installed, removed, recharged and reinstalled a 1000 times counts as much as 1000 primary batteries installed, removed and discharged.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *