باتریها انبارهای قابل حمل انرژی هستند که موارد مختلفی را تغذیه میکنند، از جمله: چراغهای پیشانی یا هدلایت، فانوسها، دستگاههای جیپیاس، دوربینها، پخشکنندههای موسیقی و…. یک باتری ایدهآل، مصرف طولانی مدت، عملکرد بالا، هزینه منصفانه و اثرات زیست محیطی کمی دارد؛ پیش از به دست آوردن این باتری که میتواند سخت باشد، باید بدانید که به دنبال چه چیزی هستید چون باید در مورد جزئیاتی مثل الکترودها، کاتدها و انواع فلزات مختلف کاوش کنید.
در این نوشتار، شما را با گزینههایی آشنا و مزایا و معایب انواع باتریهای مختلف را که به طور خاص به کاربران فضای باز، مثل کوهنوردان، دوچرخهسواران، اسکیبازان و کوهنوردان مربوط میشوند، مطرح میکنیم.
نکاتی برای انتخاب باتری
- اندازه باتریهای مورد نیاز خود را بدانید: خیلی ساده است. اگر ابزار شما با باتریهای نیمقلمی (AAA) کار میکند، این همان چیزی است که شما نیاز دارید. میتوانید در خود دستگاه، اندازه باتری را نگاه کنید و یا به دفترچه راهنما مراجعه کنید.
- بین باتریهای یکبار مصرف یا قابل شارژ، یکی را انتخاب کنید: باتریهای یکبار مصرف ارزانتر هستند و ماندگاری بیشتری دارند، اما باتریهای قابل شارژ را میشود بارها و بارها استفاده کرد و به همین دلیل انتخابشان مقرون به صرفهتر است.
- نوع مناسب باتری را انتخاب کنید: درک نحوه عملکرد باتریها و دانستن تفاوت آلکالاین (قلیایی) با لیتیوم و هیدرید از لیتیوم-یونی به شما کمک میکند تا بهترین باتری را برای کاربرد خود انتخاب کنید.
اندازه باتریهای مورد نیاز خود را مشخص کنید!
برای بدست آوردن اندازه باتری مناسب ِدستگاه خود، نیازی به دانستن چیزهای زیادی در مورد باتری ندارید. فقط کافیست به سادگی نگاهی به باتریهای موجود در دستگاهتان بیندازید و آنها را با باتریهای همان اندازه جایگزین کنید (یعنی اگر باتریهای آن نیمقلمی است، باید برایش مجددا باتری نیمقلمی بخرید). اگر قبلاً باتری نصب نکردهاید، به دستورالعمل روی دستگاه و یا دفترچه راهنمای آن نگاه کنید.
اگر میخواهید کمی بیشتر در مورد اندازه باتریها بدانید، با ما همراه باشید:
احتمالاً با باتریهای سایز AAA یا نیمقلمی، سایز C، سایز AA یا قلمی و سایز D آشنا هستید. این حروف نشانگر اندازه باتری است. اساساً، هرچه از حرف اول الفبا (A) دورتر میشوید، باتری بزرگتر میشود (مثلاً D بزرگتر از C است). وقتی یک حرف را میبینید که بیش از یک بار استفاده شده است (مثلاً AA، AAA)، هرچه تعداد دفعات بیشتری استفاده شود، باتری کوچکتر است (مثلاً AAA کوچکتر از AA است).
اندازه باتریهای سکهای (یا دکمهای) کمی متفاوت است. این باتریها معمولاً شامل دو حرف و چهار عدد هستند. حرف اول ترکیب شیمیایی و حرف دوم نشان دهنده شکل باتری است. چهار عدد اندازه آن را توصیف میکنند که دو عدد اول قطر و دو عدد دوم ارتفاع باتری را نشان میدهند. به عنوان مثال، در باتری CR2032، C مخفف لیتیوم است، R مشخص میکند که باتری گرد است و 2032 به این معنی است که قطر باتری 20 میلیمتر و ارتفاعش 3.2 میلیمتر است.
خرید باتری یکبار مصرف و خرید باتری قابل شارژ
اگر در حال خرید باتریهای استوانهای معمولی مثل AAA، AA، C یا D هستید، میتوانید باتریهای یکبار مصرف و یا باتریهای قابل شارژ بخرید (باتریهای سلولی سکهای مانند CR2032 فقط از نوع ِیکبار مصرف هستند). هر دوی این باتریها مزایا و معایبی دارند که در اینجا نگاهی گذرا به آنها میاندازیم:
باتریهای یکبار مصرف:
اینها همان چیزی هستند که اسمشان به ما میگوید. وقتی آب آنها تمام شد، باید آنها را دور بیاندازید. دو نوع اصلی باتریهای یکبار مصرف، قلیایی و لیتیومی هستند.
مزایا:
- هزینه اولیه ارزانتر از باتریهای قابل شارژ
- نرخ خود تخلیه بسیار پایین دارند (تلفات برق در صورت عدم استفاده) و این یعنی ماندگاری طولانی
- در بازار به وفور پیدا میشوند.
معایب:
- پس از تخلیهء کامل باید دفع شود (انتقال به محل بازیافت).
باتری های قابل شارژ:
این باتریها طوری ساخته شدهاند که بارها و بارها شارژ شوند (در بعضی موارد تا ۵۰۰ بار یا بیشتر). دو نوع اصلی باتریهای قابل شارژ عبارتند از نیکل-متال هیدریدی و لیتیوم-یونی.
مزایا:
- از آنجایی که قابل شارژ هستند، نسبت به باتریهای یکبار مصرف زباله کمتری تولید میکنند.
- نسبت به باتریهای یکبار مصرف، ارزش طولانی مدت بهتری دارند (هرچه بیشتر از آنها استفاده کنید، بهصرفهتر میشوند).
معایب:
- هزینه اولیه گرانتر از باتریهای یکبار مصرف دارند
باتری مناسب تهیه کنید!
هنگامی که اندازه باتری را مشخص کردید و بین باتری یکبار مصرف و باتری قابلشارژ تصمیم گرفتید، ممکن است شناخت کمی بیشتر در مورد انواع مختلف باتریها مفید باشد. با درک اولیه از نحوه عملکرد باتریها و آنچه در داخل آنها وجود دارد، میتوانید در مورد نوع باتری مناسب با نیازهای خود، تصمیمات آگاهانهتری بگیرید.
باتریهایی مثل AAA، AA، C و D دارای پایانههای مثبت و منفی و دو لایه داخلی به نام الکترود هستند که شامل یک کاتد (برای حمل بار مثبت) و یک آند (برای حمل بار منفی) میباشد. همه باتریها همچنین دارای نوعی الکترولیت هستند که مادهای است که الکتریسیته (جریان الکترونها) را بین پایانههای باتری هدایت میکند. وقتی یک باتری را در دستگاهی مثل یک چراغ پیشانی قرار میدهید، الکترولیت، کاتد و آند با یکدیگر تعامل میکنند و یک واکنش شیمیایی (در اصل اکسیداسیون) رخ میدهد. یونها (با بار مثبت) و الکترونها (با بار منفی) از الکترولیت عبور میکنند، از ترمینال منفی خارج میشوند و دستگاه شما را قادر میسازند تا کار کند.
با گذشت زمان، مواد شیمیایی داخلی باتری شروع به تحلیل رفتن میکنند و تعامل باتری کم میشود. در نهایت آنها دیگر نمیتوانند شارژ خود را حفظ کنند و باصطلاح تمام میشوند.
هدف از ترکیب مواد شیمیایی در یک باتری، ارائه ترکیبی از چهار ویژگی «ایدهآل» است: عمر طولانی، کارایی بالا، هزینه مناسب و اثرات زیست محیطی کم. در اینجا نگاهی دقیقتر میاندازیم به رایجترین گزینههای موجود برای باتریهای یکبار مصرف و قابل شارژ:
باتریهای یکبار مصرف
باتریهای آلکالاین یکبار مصرف
رایجترین باتری مورد استفاده باتری آلکالاین یا قلیایی است (به این معنی که یک الکترولیت قلیایی دارد که معمولاً هیدروکسید پتاسیم است).
بهترین استفاده: دستگاههای کم مصرف مثل لامپهای LED، چراغ قوه LED، اسباببازیها، دستگاههای کنترل از راه دور، ساعتها و رادیوها، و حتی مواردی با مصرف متوسط مثل چراغهایی که از لامپهای رشتهای استفاده میکنند. باتریهای آلکالاین را میشود در دستگاههای پر مصرف (مثلاً دوربینهای دیجیتال) هم استفاده کرد، اگرچه طول عمر آنها به شدت کاهش مییابد. چرا؟ حتی با وجود اینکه مواد قلیایی ظرفیت انرژی اولیه بالایی دارند، دستگاههای پرمصرف آنقدر کشش قابل توجهی دارند که شارژ را به سرعت کاهش میدهند.
مزایا:
- قیمت متوسط
- قابلیت دسترسی فراوان در بازار
معایب:
- چرخه دائمی استفاده- دفع- تعویض. احتمالاً قابل بازیافت است، اما بیشتر آنها در محلهای دفن زباله جمع میشوند.
- ولتاژ: ۱.۵ ولت (البته با تخلیه انرژی باتری به تدریج به کمتر از ۱ ولت کاهش مییابد).
- عمر مفید تخمینی: در دمای ۶۸ درجه فارنهایت/ ۲۰ درجه سانتیگراد، ۵ تا ۷ سال.
باتریهای لیتیومی یکبار مصرف
لیتیوم که یک فلز فوقالعاده سبک است به باتریهای لیتیومی بالاترین چگالی انرژی را میدهد. بنابراین، این نوع باتریها میتوانند نسبت به باتریهای قلیایی یا هر باتری یک بار مصرف با اندازه مشابه، انرژی بیشتری ذخیره کنند و در دماهای شدید، چه گرم و چه سرد، عملکرد فوق العادهای داشته باشند.
با احتیاط استفاده کنید: ظرفیت ولتاژ بالاتر باتریهای لیتیومی، آنها را برای بعضی دستگاهها بسیار قدرتمند میکند اما ممکن است به مدار آسیب برساند. دستورالعملهای شرکت سازنده باتری را در زمینه توصیههای مختلف برای محصولات جداگانه بخوانید.
بهترین استفاده: دستگاههای پرمصرف (مثل دوربینهای دیجیتال) و بیشتر (اما نه همه) دستگاههای با مصرف متوسط (مثل چراغهای پیشانی و اسباببازیها).
مزایا:
- طولانیترین عمر (با فاصله زیاد) در دسته باتریهای یکبار مصرف: در یک دوربین دیجیتال، باتریهای لیتیومی ممکن است بیش از ۱۰۰ تا ۲۰۰ عکس با فلاش تولید کنند؛ باتریهای قلیایی 2بیش از ۴۰-۲۰.
- عملکرد عالی در دماهای شدید، از زیر صفر تا بیش از ۱۰۰ درجه فارنهایت.
- ماندگاری بسیار طولانی.
- وزن سبک (تقریبا ۳۰ درصد سبکتر از باتریهای قلیایی ِهم اندازه).
معایب:
- قیمت بالاتر.
هشدار: ولتاژ بالاتر ممکن است به بعضی از دستگاهها آسیب برساند. دستورالعملهای شرکت سازنده هر دستگاه را بخوانید تا بفهمید که آیا آنها میتوانند باتریهای لیتیومی را تحمل کنند یا خیر.
ولتاژ: ۳-۱.۵ ولت (ولی به تدریج با تخلیه باتری کاهش مییابد).
عمر مفید تخمینی: در دمای ۶۸ درجه فارنهایت/ ۲۰ درجه سانتیگراد، ۱۰ تا ۱۵ سال.
منبع: مجله علمی Rei
