Alkaliska batterier

alkaliska_batterier_4rund_1platt
Bland våra s.k. hushållsbatterier är det alkaliska batteriet den vanligaste batteritypen. Det kostar visserligen nästan dubbelt så mycket som brunstensbatteriet men ger beroende på applikation och användningssätt ca. 4-6 gånger längre driftstid.

För att möta dessa krav och för att ge optimal prestanda och längsta möjliga driftstider i dessa nya “High Tech-apparater” pågår ständigt en förbättring av de alkaliska batterierna. Ingående aktiva komponenter har förfinats och prestanda har höjts.

Användningsområde/Kännetecken

Alkaliska batterier är vanligtvis märkta med: ALKALINE och försedda med beteckning exempelvis IEC LR6 (AA).

Vanligaste Rundceller 1,5 Volt

Typ Användningsområde
LR1 / N Personsökare
LR03 / AAA Kameror, blixtaggregat, fjärrkontroller
LR6 / AA Digitalkameror,blixtaggregat, CD/MD-spelare, freestyles, leksaker, ficklampor, fjärrkontroller, m.fl.
LR14 / C samt LR20 / D Ficklampor, radio, kassettradio, “bergsprängare” CD/MD-spelare, leksaker mm.
Batterier Användningsområde Spänning (Volt)
3LR12 / 4,5V Ficklampor 4,5
4LR25 / 6V Handlyktor, vägavstängningslyktor 6
6LR61 / 9V * Brandvarnare, fjärrkontroller 9

* Finns även i utförande “6LF22″, byggt på flatceller .

Specialbatterier uppbyggda med alkaliska battericeller förekommer.

Miljöanpassning

De alkaliska batterier är miljöanpassade. De är helt fria från tillsats av tungmetallerna kvicksilver, kadmium eller bly.
Enligt den nya batteriförordningen skall batteriet märkas med återvinningssymbol, överkorsad soptunna.

xbin_batteriforeningen

 

Uppbyggnad (Alkaline)
alkaline_genomsk_batteriforeningen

Ett typiskt cylindriskt alkaliskt i genomskärning

Genomgående används material av högsta kvalitet och dessutom är konstruktionen mer avancerad och följaktligen betydligt dyrare.

Bägaren i det alkaliska batteriet består av en stålkanna.

Anoden har till skillnad från brunstensbatteriet ej dubbelrollen som bägare utan består istället av pulvriserad zink vars partikelstorlek, form och renhet noggrant kontrolleras.

Den alkaliska elekrolyten som har gett batteriet sitt namn är en lösning av kaliumhydroxid vilken är starkt ledande. Den pulvriserade zinken är indränkt i elektrolyt vilket resulterar i en mycket effektiv användning av anodmaterialet. Det betyder att anoden kommer att bli helt oxiderad då batteriet är förbrukat. Beroende på att zinken är pulvriserad erhålls en betydligt större anodyta och genom den omedelbara kontakten med elektrolyten ökar batteriets verkningsgrad och dessutom minimeras möjligheten till polarisation. (vilket uppstår i brunstensbatterier vid urladdning med hög kontinuerlig ström).

Som katod-material användes en s.k. elekrolytisk mangandioxid i pulverform som framställs genom elekrolys. Genom denna process får man en renare oxid än vad som finns i naturlig malm. Mangandioxiden är blandad med grafitpulver och är indränkt i elektrolyt. Massan komprimeras sedan till cylindrar som står i direkt galvanisk kontakt med stålbägaren, vilken utgör strömsamlare för katoden. Blandningen av elektrolyt i katodmassan innebär att varje mangandioxidpartikel står i direkt kontakt med elektrolyten och tillförsäkrar en effektiv jonvandring och genom tillsatsen av grafitpulver ökar konduktiviteten mellan katod-materialet och stålbägaren. Ett absorberande material klär invändigt den tjocka cylindriska katoden och fungerar som separator mellan katoden och zinkanoden vilken är placerad i batteriets centrum. Liksom anod och katod är separatorn indränkt med elektrolyt. I mitten av battericellen, i direktkontakt med zinkanoden, är en mässingsspik placerad och utgör anodens strömsamlare. Mässingsspiken är svetsad i batteriets bottenplatta vilken utgör batteriet negativa pol.

Det alkaliska batteriet är helt inkapslat i en stålbägare där batteriets positiva pol är utstansad i bägarens botten och utgör samtidigt katodens strömledare. Genom denna “bakvända” konstruktion, jämfört med brunstensbatteriet, blir batteriets topp minuspol och botten blir pluspol.

Uppbyggnad av 9 Voltsbatteriet

Batteriet finns i två designer. Uppbyggd på cylindriska celler (6LR61) samt med prismatiska celler (“6LF22″). Den sistnämnda typen håller f.n. på att standardiseras.

6LR61 6LF22
Uppbyggnad med cylindriska celler Batteri Batteri Uppbyggnad med flatceller
batteriforeningen batteriforeningen batteriforeningen

 

Skillnader i uppbyggnad

Brunstensbatteri och Alkaliskt batteri

Uppbyggnaden hos det alkaliska batteriet är vad som framgår av tidigare sidor mycket likt den hos brunstensbatteriet. Båda har zink som anodmaterial och mangandioxid som katodmaterial.
Det alkaliska batteriet är dock helt inkapslat i en stålbägare där batteriets positiva pol är utstansad i bägarens botten. Genom denna ”bakvända” konstruktion, jämfört med brunstensbatteriet, blir själva batteriets topp minuspol och botten blir pluspol.

De viktigaste skillnaderna mellan det alkaliska batteriet och brunstensbatteriet

  • Brunstensbatteriets bägare, zink, används inte bara som bägare utan ingår även i den elektrokemiska processen. Det betyder att risk för läckage om uttjänta batterier får ligga kvar i utrustningen.
  • Beroende på att det alkaliska batteriet innehåller pulvriserad zink erhålls en betydligt större anodyta och genom den omedelbara kontakten med elektrolyten ökar batteriets verkningsgrad.
  • Den högvärdiga mangandioxiden indränkt i elektrolyt ger det alkaliska batteriet hög belastbarhet.
  • Den alkaliska elektrolyten i det alkaliska batteriet är en bättre jonledare än den sura elektrolyten i brunstensbatteriet och ger bättre konduktivitet.
  • Det alkaliska batteriet ger oavsett belastning längre driftstider än brunstenbatteriet och har avsevärt mycket bättre lågtemperaturegenskaper.

Nickel Zink (Nickel Oxyhydroxid)

Ni_zink_batteriforeningen
Nickel-zink batteriet är det senast genombrottet inom primärbatteriteknologin. Batteriet tillverkas i två storlekar, AA samt AAA.

Nickel-Zink batteriet, eller som den korrekt heter, Nickel Oxyhydroxid, är i sin konstruktion mycket likt det Alkaliska batteriet.

Anoden består av zink och som katodmaterial används nickel oxyhydroxid mixad med mangandioxid. Liksom i det alkaliska batteriet används kaliumhydroxid som elektrolyt.

Det kemiska systemet för Nickel Oxyhydroxid (NiOOH) är standardiserad av IEC och har benämningen ZR6 (AA) samt ZR03 (AAA).

Batteriet är speciellt framtaget för strömförsörjning av applikationer med högt strömuttag, exempelvis kameror.

Ni Zn-batteriet ger upp till 3 gånger fler bilder i en digital stillbildskamera, jämfört med alkaliska batterier.

Miljöanpassning

Nickel-zink batteriet är miljöanpassat.

De är helt fria från tillsats av tungmetallerna kvicksilver, kadmium eller bly.
Enligt den nya batteriförordingen skall batteriet märkas med återvinningssymbol, överkorsad soptunna.

xbin_batteriforeningen