Съдържание

1. Видове батерии за еднократна употреба според химически състав.
2. Защо не трябва да се смесват стари и нови батерии?
3. Къде трябва да се съхраняват батериите?
4. Влияние върху околната среда.
5. Как трябва да изхвърлям използваните батерии?
6. Как се рециклират батериите?
7. Как работят батериите?
8. Какво има в батериите?

Видове батерии и акумулатори

Светът на технологиите прави батериите неразделна част от нашето всекидневие. Повечето от тях съдържат тежки метали като живак, кадмий, олово, цинк и никел, които не оказват вредно въздействие върху човешкото здраве или околната среда при употреба или съхранение в домакинствата, но стават потенциално опасни в момента, когато попаднат в общия поток битови отпадъци. Подходящото управление на негодните за употреба портативни батерии (НУПБА) осигурява постигането на две основни цели – опазване компонентите на околната среда и здравето на хората чрез предотвратяване изхвърлянето на вредни и опасни вещества и оползотворяване на материалите, използвани за производството на батериите. На пазарa се предлагат много различни видове батерии, които могат да бъдат класифицирани в три основни групи – портативни, автомобилни и промишлени. Тази класификация понякога затруднява идентифицирането на източника на генериране на отпадъчните батерии. Промишлените батерии се използват единствено в индустрията, докато портативните батерии се използват в битовия, търговския и индустриалния сектор.

Какви са видовете съвременни батерии, какво е важно да се знае за тяхното използване и съхранение?

1. Видове батерии за еднократна употреба според химически състав:

* Цинк-въглеродни батерии

Цинк-въглеродните батерии постепенно излизат от употреба, но все още са популярни в България. Макар че цената на този тип батерии е най-ниска, себестойността на получената енергия е доста висока, защото капацитетът им, измерен в mAh, е 2-3 пъти по-малък, отколкото при алкалните батерии. При постоянно натоварване е нормално те да работят 2-3 пъти по-кратко време от алкалните. При тях има по-бърз саморазряд – около 4 % годишно. Те са много подходящи за непретенциозни към захранването уреди, например малък радиоприемник, джобно фенерче или стенен часовник. Подобни батерии не са подходящи за уреди с висок разход и циклично натоварване, като фотоапарати, а някои цифрови модели дори не могат да се включат.

* Алкално-манганови батерии

Алкалните батерии са най-разпространените в момента в търговската мрежа. Те са отличават с висок енергиен заряд, средно тегло в сравнение с другите батерии, сравнително безопасни при изхвърляне и около 5-7 години срок на годност (без употреба). При този вид батерии капацитетът им намалява с около 2% годишно (при стайна температура*), поради естественото саморазреждане. Едновременно с това нараства вътрешното им съпротивление и така се намалява натоварването, което батерията може да поеме. Имат по-висок капацитет от цинк-въглеродните и са подходящи за уреди с висок разход - MP3 плейър, CD плейър, дигитален фотоапарат, преносима електронна игра, механични играчки и такива с дистанционно управление.

* Литиеви батерии

Най-новата технология в производството на алкалния тип батерии е литиевата. Литиевите батерии са най-издръжливите. Те се специално разработени за по-новите високотехнологични устройства – цифрови камери и фотоапарати, МP3 плейъри, портативни LCD-TV или DVD устройства. Този тип батерии са изключително леки, могат да работят сполучливо при ниски температури, няколко пъти по-издръжливи са от алкалните батерии при употреба в цифрови фотоапарати със светкавица.

* Акумулаторни батерии

Все по-популярни напоследък са акумулаторните батерии. И това е лесно обяснимо, защото себестойността на получената електроенергия при тях е с пъти по-ниска от която и да е батерия за еднократна употреба. Въпреки високата първоначална цена, изборът на акумулаторни батерии пред такива за еднократна употреба си заслужава, тъй като във времето тя се изплаща многократно – една акумулаторна батерия може да има живот повече от 1500 цикъла на зареждане. Плюс на акумулаторните батерии е и способността им да подават ток с по-голяма сила, отколкото обикновените алкални батерии. В зависимост от материала, от който са направени анодът и катодът, акумулаторните батерии се делят на:

• никел-кадмиеви (NiCd) - около 1500 цикъла на зареждане;

• никел-металхидридни (Ni-MH) - около 500 цикъла на зареждане;

• литиево-йонни (Li-Ion) - около 1000 цикъла на зареждане;

• литиево-полимерни (LiPo) - около 1000 цикъла на зареждане. При работа с акумулаторни батерии винаги трябва да се има предвид склонността им към по-бързо саморазреждане в сравнение с обикновените батерии за еднократна употреба. Докато те запазват капацитета си повече от година, акумулаторната батерия има месечен саморазряд в порядъка на около 10 - 25% от капацитета си. Процесът на саморазреждане на една батерия протича по-бързо при по-високи температури. Поради по-бързото саморазреждане акумулаторните батерии не трябва да се оставят продължително време без натоварване.

2. Защо не трябва да се смесват стари и нови батерии?

Функционирането на уредите, които работят на батерии, е ограничено от най-слабата батерия, която е сложена в уреда. Една стара или слаба батерия може да причини слабо функциониране на продукта, дори и ако всички останали батерии са нови или напълно заредени.

3. Къде трябва да се съхраняват батериите?

Батериите трябва да се съхраняват на сухо и хладно място. Избягвахте температурни крайности, които значително намаляват качеството на работата им. Съхранявайте батериите в оригиналните им опаковки, докато дойде време да ги използвате.

4. Влияние върху околната среда.

Акумулаторните батерии имат отчетливо предимство пред батериите за еднократна употреба. Първо, презареждаемите батерии произвеждат много по-малко количество боклук. Освен това, доказано е, че акумулаторните батерии освобождават в пъти по-малко токсични отпадъци от обикновените, не са толкова вредни за озоновия слой и при направата им се влагат по-малко количество невъзобновяеми природни ресурси. Въпреки че са по-малко токсични от батериите за еднократна употреба, акумулаторните батерии също съдържат токсични вещества. Затова винаги бъдете внимателни!

5. Как трябва да изхвърлям използваните батерии?

Батериите трябва да се връщат в обозначените за това места в магазините за електроника, супермаркетите или търговските центровете. Никога не хвърляйте батериите в огън, тъй като това може да доведе до експлозия

6. Как се рециклират батериите?

Когато батериите не могат да се използват повече, те трябва да се рециклират. Повечето видове батерии може да се рециклират. Алкалните батерии се рециклират в металната индустрия и може да се възстановят на стомана, цинк и феро-манган. NiCd/NiMH батерии се използват за възстановяване на кадмий и никел. Литиево-йонните батерии се рециклират за възстановяване на кобалт, а батериите тип „копче” за живак.

През 2006 г. ЕС приема Директивата за Батерии и една от нейните цели е по-висока степен на рециклиране. Приблизително 70% от върнатите батерии се рециклират на съществуващия пазар за рециклиране в Европа. Очаква се този процент да се увеличи през следващите години.

7. Как работят батериите?

Батериите могат да изглеждат елементарни, но доставянето на енергия в опаковка е сложен електрохимически процес. Електрическото напрежение във формата на електрони започва да тече във външната електрическа верига, когато съоръжението – например крушка – се включи. По това време анодния метал – цинк – отдава 2 електрона на атома в процес, наречен оксидиране, като остават нестабилните цинкови йони. След като електроните свършат работата си и захранят електрическата крушка, те отново се връщат в батерията през катода, където се комбинират с активния материал – манганов диоксид – в процес, наречен редукция. Комбинацията от двата процеса оксидиране и редукция не биха могли да възникнат в батерията без външен път, по който да се върнат електроните обратно в анода, балансирайки външния поток на ток. Този процес се допълва от движението на хидроксидните йони с негативен заряд, които се намират във водния разтвор, наречен електролит. Всеки електрон, който навлиза в катода, влиза в реакция с мангановия диоксид и образува MnOO-. След това MnOO- си взаимодейства с водата от електролита. При тази реакция водата се разделя като отделя хидроксидни йони в електролита и хидрогенни йони, които се свързват с MnOO- и образуват MnOOH. Вътрешната верига завършва, когато хидроксидните йони, произведени при тази реакция в катода, се влеят в анода под формата на йонен ток. Там те се комбинират с нестабилните цинкови йони, които се бяха образували в анода, когато първоначално електроните бяха отдадени към външната верига. В резултат на това се получават цинков оксид и вода. Това допълва веригата, което е необходимо, за да се поддържа постоянен поток на електричество, и да има ток във вашия фенер.

8. Какво има в батериите?

Всяка батерия е резултат от електрохимически процес, които превръща съхранената химическа енергия в електрическа енергия. Този процес става между анода, катода и електролита – трите основни части на батерията. Анодът най-често е някакъв метал, катодът е метален оксид, а електролитът е разтвор, който улеснява преноса на йони. Според вида батерии, този разтвор може да е алкален, цинк-въздушен, цинк-вългероден и т.н. за обикновените батерии, NiMH (никел метал хидриден), NiCD (никел кадмиев) и т.н. за зареждащите се батерии.