Batteri

För andra betydelser, se Batteri (olika betydelser).

Olika typer av batterier.

Knappcellsbatterier.

Symbolen för batteri eller annan spänningskälla i ett kopplingsschema.

Ett batteri är en komponent som innehåller lagrad energi och gör den tillgänglig i elektrisk form för andra komponenter som är anslutna till den. Det som i dagligt tal, och i denna artikel, kallas för batterier är i själva verket celler. Först när flera celler kopplas samman har man skapat ett batteri.

Den vanligast förekommande typen av batteri lagrar energin elektrokemiskt (galvaniska celler). Det förekommer också elektrostatisk lagring (kondensator), och bränsleceller. Ytterligare tekniker kan komma att användas i framtiden. Vissa typer av batterier får en viss mängd energi vid produktionen. När denna energi förbrukats är också batteriet förbrukat och ska avfallssorteras enligt kommunens bestämmelser. Andra batterityper kan återuppladdas genom att de ansluts till en annan elektrisk spänningskälla. Ett batteri eller enstaka cell, som är avsedd för återladdning, kallas ackumulator.

Funktion

När ett batteri kopplas till en förbrukare börjar en ström av elektroner att röra sig från den negativa polen (katoden) genom förbrukaren till den positiva polen (anoden). Inga elektroner stannar kvar i förbrukaren och förbrukas på något sätt. Strömmen av elektroner pågår tills skillnaden i laddning mellan polerna har jämnats ut. Elektronerna har då flyttat sig från minuspolen till pluspolen. När batteriets spänning har jämnats ut kan inte elektronerna längre röra sig genom lampan, och batteriet har tagit slut. Det är i många tillämpningar viktigt att rätt pol på batteriet (+/) ansluts till rätt kontakt på produkten.

Användning

Elektriska batterier används i ett mycket stort antal olika elektriska produkter såsom bilar (bilbatteri), mobiltelefoner och ficklampor. I programminnesstyrda (PMS) apparater (datorer, diskmaskiner, TV-mottagare och så vidare) används ofta speciella minnesbatterier även när apparaterna normalt är nätanslutna. (De två blanka, myntliknande batterierna längst ned i bilden är av en 1-cellig batterityp som ofta används som minnesbatteri. Typen kallas ibland knappcell.

När batteribyte sker i en produkt med flera batterier bör man byta samtliga batterier på en gång och helst bara använda nya, alternativt fulladdade batterier av samma typ, märke och styrka. Då det är möjligt bör batterier temporärt avlägsnas från produkter som inte används under en längre tid. Detta för att förhindra läckage, som kan skada såväl batteriet som produkten och miljön.

Förvaring

Batterier förvaras torrt och svalt. Batterier ska inte förvaras i värme, utsättas för direkt solljus eller eldas upp. Varm förvaring förkortar livslängden, kall förlänger det. Vid förvaring i frys har batterier mycket låg självurladdning och håller fullgod kapacitet i åratal. De måste dock förvaras i tätslutande, vattentätt omslag för att inte fuktskadas av kondens. Batterier ska inte heller utsättas för direkta slag eller stötar.

Livslängd

Batterier har ett bäst före datum som är satt till ett visst antal år efter tillverkningsdatum. Detta gäller inte minst då du köper elektronikprodukter där batterier ingår i produktförpackningen. Bäst före datumet är dock bara ett riktmärke och anger inte den faktiska livslängden på batteriet. Batterier som förvarats eller hanterats felaktigt kan korta livslängden avsevärt. Du kan mäta och få en indikation på batteriets kvarstående styrka med en batteritestare eller multimeter.

Självurladdning

Alla batterier har en viss självurladdning, varför de så småningom tar slut, även om de inte är inkopplade till någon förbrukare. Kall förvaring (i kylskåp eller frys) minskar självurladdningen betydligt.

Batterityper

Engångsbatterier

De batterier som inte går att ladda om kallas för engångsbatterier ("primärbatterier") och kan till skillnad från ackumulatorer ej laddas om när de är förbrukade. Förbrukade batterier klassas i Sverige som farligt avfall och uttjänade batterier ska därför inte slängas bland hushållssoporna, utan samlas in enligt kommunens bestämmelser.

Olika typer av batterier

Batterityp	Pluspol	Minuspol	Elektrolyt	Spänning	Drifttid i timmar vid normal last	Speciell egenskap
Brunstensbatteri	Mangandioxid	Zink	Salmiak	1,5 V	10	Miljövänligt
Alkaliskt batteri	Mangandioxid	Zink	Kalium- hydroxid	1,5 V	45	Större ström och kapacitet
Silveroxid- batteri	Silveroxid	Zink	Kalium- hydroxid	1,55 V	75	Konstant spänning tills det är urladdat
Kvicksilver- batteri	Kvicksilveroxid	Zink	Kalium- hydroxid	1,35 V	85
Litiumbatteri	Litium	Varierar	Varierar	3 V	45	Hög energitäthet
Zink-luftbatteri	Syre eller luft	Zinkpulver	Kalium- hydroxid	1,5 V	80	Ingen självurladdning, miljövänligt

Ackumulatorer

En elektrisk ackumulator är en kemisk spänningskälla som går att återställa, d.v.s. laddas om. Denna typ av batterier kallas även för sekundära batterier. Namnet kommer av att elektriciteten i ackumulatorn kommer från en annan energikälla, d.v.s. sekundärt.

Även när ackumulatorn avger ström, förbrukas polmaterialens kemiska ämnen men på ett sådant sätt att reaktionen även i praktiken är reversibel. Till skillnad från ett engångsbatteri kan ackumulatorns poler kemiska sammansättning återställas genom att man kopplar en yttre spänningskälla till polerna. Då laddas ackumulatorn och när polerna är återställda är ackumulatorn laddad.

Vanligen medför de kemiska reaktionerna att varje sekvens urladdning-laddning är förenad med viss materialtransport. Detta i kombination med att åtminstone någon av de kemiska föreningarna vid ackumulatorns poler, antingen i laddat eller oladdat tillstånd, har dålig elektrisk ledningsförmåga eller kemisk löslighet gör att ackumulatorer har begränsad livsläng: Varje gång ackumulatorn urladdas kan den efter ny laddning återfå bara nästan samma kapacitet som före urladdningen. Trots över 200 år av intensivt utvecklingsarbete är detta problem ännu olöst och är något som begränsar bland annat användningen av elbilar.

I samband med olämplig laddning, ibland även i samband med självurladdning, händer att elektrolyten sönderdelas och med tiden förbrukas.

Bränsleceller

Bränslecellen kan sägas vara ett mellanting mellan primärbatterier och ackumulatorer. Den aktiva substans som förbrukas under urladdning tillförs då utifrån i stället för att regenereras på sådant sätt som sker i ackumulatorer. Under förutsättning att bränslet är absolut rent har bränsleceller teoretiskt och snart sagt även praktiskt oändlig livslängd.

De flesta bränsleceller arbetar ännu med gasformiga bränslen men det finns inget som säger att det måste vara så. Fasta bränslen bör vara elektriskt ledande och åtminstone sönderdelat (exempelvis pulver) så att nytt bränsle kan tillföras. Vidare bör sönderfallsprodukterna vara lösliga så att det lätt kan avlägsnas. Detta medför så stora praktiska svårigheter att bränslecellerna vanligen arbetar med gasformiga och vätskeformiga bränslen.

Typer av ackumulatorer:

• Blyackumulator
• Nickel-kadmiumackumulator
• Nickel-metallhydridackumulator
• Litiumjonackumulator

Typbeteckningar

Alkaliska batterier
(1,5 V om ej annat sägs)

ISO	USA	JIS	Andra beteckningar
LR03	AAA		MN2600
LR1	N		MN9100, 910A
LR6	AA	UM3	MN1500. "Penlight"
LR14	C	UM2	MN1400, "Mignon"
LR20	D	UM1	E 95, MN1300, HP2
LR61	AAAA
3LR12			"Vanligt" ficklampsbatteri 4,5 V
4LR44			Kamerabatteri, 6 V
6LF22	PP3		MN1604, 6LR61, 9 V

Brunstensbatterier
(1,5 V om ej annat sägs)

ISO	USA	JIS	Andra beteckningar
R03	AAA
R1	N
R6	AA	UM3	"Penlight"
R14	C	UM2	"Mignon"
R20	D	UM1
R61	AAAA
3R12			"Vanligt" ficklampsbatteri, 4,5 V
4R25			6 V
6F22	PP3		9 V

Uppfinnaren

Den som uppfann batteriet är Alessandro Volta, år 1800 uppfann han batteriet som han kallade voltas stapel.

Batterier och miljö

Batterier, som innehåller tungmetaller, och som inte samlas in innebär en risk för miljön i allmänhet och vår hälsa. Generellt försöker man därför gå ifrån batterier med tungmetaller.

I Sverige och flera andra länder finns system för att samla in batterier. Det har nu beslutats av EU-parlamentet att hela EU ska införa motsvarande system från och med 2008. För närvarande samlas batterier in i sju EU-länder: Belgien, Sverige, Österrike, Tyskland, Nederländerna, Finland och Frankrike. 2002 var Belgien det land som lyckades samla in flest batterier (59%) med Sverige på andra plats (55%).

Alla hushåll bör välja att köpa batterier med kända miljömärkningar såsom svanmärkta batterier, vilka inte anses vara miljöfarliga, även om de behöver sopsorteras som batterier.

Ökad försiktighet gäller när man köper MP3-spelare och annan hushållselektronik med inbyggda laddningsbara batterier. I den typen av utrustning förekommer fortfarande ganska ofta batterier med tungmetaller. Hushållselektronik ska därför aldrig bara kastas i soporna utan sopsorteras korrekt.

Bilbatterier innehåller höga halter av bly och ska alltid kasseras på ett korrekt sätt. Bly i naturen hamnar till slut i människan och kan orsaka sjukdomar och skador.

Kvicksilver från insamlade batterier återvinns och deponeras permanent. Orsaken är att man generellt vill gå ifrån all användning av kvicksilver. Andra tungmetaller från batterier återvinns och återanvänds. Undantaget är ev. tungmetaller i brunstensbatterier och alkaliska batterier.

Alkaliska batterier har större energiinnehåll än brunstenbatterier och kan därför vara att föredra till energikrävande produkter. Alla brunstensbatterier och alkaliska batterier deponeras tillsvidare. Orsaken är att en del av dessa deponerade batterier innehåller mindre halter av tungmetaller vilket försvårar återvinning.

Laddningsbara batterier är generellt bättre för miljön genom att de kan användas flera gånger. Konsumentverket räknade vidare ut 2002 att man på 200 uppladdningar sparar över 4000 kr. Man bör dock observera att även uppladdningsbara batterier har en begränsad livslängd och är försedda med bäst före datum.

Sopsortering

Batterier klassas i Sverige som farligt avfall och uttjänade batterier ska därför sorteras på detta sätt:

• Lösa småbatterier - lämnas i batteriholkar
• Produkter med inbyggda batterier - lämnas på återvinningscentral, i elektronikbutik eller enligt lokala bestämmelser.
• Bilbatterier - lämnas till miljöstation, återvinningscentral eller till säljare av bilbatterier.

Se även

• Galvaniskt element
• Daniells element

Källor

• Anders Gustavsson (1996). Praktisk elkunskap. Lund: Studentlitteratur. ISBN 91-44-35871-7