Batterier er opbygget af en eller flere elektrokemiske celler, der har den egenskab at kunne lagre energi ad kemisk vej og omdanne denne energi til elektrisk energi.
En elektrokemisk celle består af tre hovedbestanddele:
En negativ elektrode
En positiv elektrode
En elektrolyt
Primær – eller sekundærbatteri
Valget mellem primær- eller sekundærbatteri vil hovedsageligt være bestemt af følgende forhold:
• Primærbatteri vælges, hvor der ikke findes energikilde til ladning af sekundærbatteri.
• Primærbatteri vælges, hvor udstyrets driftsprofil er sådan, at batteriudskiftning kun skal finde sted med lange mellemrum (størrelsesorden år).
• Sekundærbatteri kan kun vælges, hvor der findes en energikilde til ladning f.eks.lysnet, køretøjsgenerator/batteri, solceller.
• Sekundærbatteri vælges, hvor udstyret stiller krav om relativ høj strøm, og derfor hyppig batteriudskiftning, f.eks. værktøjer, husholdningsredskaber, bærbare radiotelefoner.
Primærbatterier
Leclanché batteriet
Zinkklorid
Alkali-mangan
Zink-sølvoxyd batteriet
Zink-luftbatteriet
Lithium-mangandioxyd batteriet (Li-MnO2)
Lithium-carbonmonofluorid batteriet (Li-CFn)
Lithium-thionylklorid batteriet (Li-SOCl2)
Lithium-svovldioxyd batteriet (Li-SO2)
Lithium-jerndisulfid batteriet (Li-FeS2)
Primærbatterier
Kemisk system
Konsumentbatterier
Brug og smid væk-batterier er den mest kendte batteritype, som også anvendes i hovedparten af vores forbrugerapparater som fx radioer, kameraer, lommelygter og lignende.
Det alkaliske batteri er det mest almindelige batteri indenfor denne gruppe.
Alkaline
Det alkaliske batteri har en høj strømmodstand og energitæthed og har lang levetid, når det bruges kontinuerligt i udstyr, som ikke er en strømsluger. Alkaliske batterier koster næsten dobbelt så meget som brunstensbatteriet, men holder til gengæld mellem 4-6 gang længere, afhængigt af hvordan og hvor det anvendes. Sammenlignet med brunstensbatterier klarer det sig desuden godt ved lave temperaturer.
Zink-Carbon
Markedet for brunstensbatterier er ikke ret stort i Danmark, og er i dag stort set begrænset til for eksempel lomme- og cykellygter, radioer og sexlegetøj.
Skal man anvende et batteri i udstyr, som kontinuerligt kræver meget strøm, eller som bruges ved lave temperaturer, er det dog en god ide at vælge enten alkaliske batterier eller genopladelige batterier i stedet.
Knapceller
Knapcellebatterierne ligner hinanden men varierer i størrelse.
De anvendes typisk i mindre elektroniske apparater som armbåndsure, høreapparater, spil, legetøj, lommeregnere m.m.
Batteriet kan være sammensat af to eller flere knapceller og findes i flere kemiske systemer
Litium (CR/BR/LI)
Litiumbatterier har spændinger fra 1,5V til ca. 3,7 V (knapceller og rundceller).
I mange tilfælde kan litiumbatterier erstatte almindelige alkaliske batterier.
Litiumbatterier er dyrere i indkøb end andre primære batterier, men de har en længere levetid. Man skal være opmærksom på, at litiumbatterier er meget følsomme overfor hurtig afladning. Kan føre til overophedning og i værste tilfælde kortslutning/eksplosion. Litiumbatterier bruges i apparater, som har et forholdsvis højt strømforbrug over kort tid, som fx digitalkameraer, termometre,sensorer, lommeregnere og andre bærbare apparater.
Zink-Luft
Elektro-kemiske batterier drevet af oxiderende zink med ilt fra luften. Disse batterier har en høj energitæthed og er relativt billige at producere. Denne type batterier kan producere 1.35-1.4 V. Zink-luftbatterier er forsynet med små huller til lufttilførsel og er forseglet med en etiket, som fjernes før brug. Kan som forseglet opbevares i helt op til 3 år ved 20C uden at miste ret meget kapacitet. Når batteriet når ned på under 0,9 V/celle, er der meget lidt brugbar kapacitet tilbage.
Sølv-Oxid
Har lang levetid og en høj energitæthed: energi/vægtforhold. Dyrt pga. prisen på sølv. De fås som knapceller eller i store special-designede batterier, hvor den overlegne ydeevne i sølvoxid opvejer omkostningerne. Fx i militært udstyr som torpedoer og i ubåde. Sølv-oxid batterier en fladere afladningskurve end standard Alkaline batterier. De har ca. 40 procent længere levetid end litium-ion-batterier, og har også en vandbaseret kemi, der gør, at batterierne ikke har de samme problemer med fx antændelighed som litium-ion.
Sekundærbatterier
NiCd, Nikkel-Cadmium
NiMH, Nikkel-Metalhydrid
Li-Ion, Litium-Ion
Li-Po, Litium
–Polymer
LiFePO, Litium-Jern-Fosfat
SSLA Bly-gel med
silicium-dioxid
Bly-Calcium. AGM batteri
Lead-acid Start
Traktionær
Nikkel-Cadmium. 1,2V nominelt
NiCd batterier er en af de ældste batterityper der findes i dag. NiCd-batterier er velegnede til høje og lave temperaturer. Hukommelseseffekten forringer effekten af batterierne. Vigtigt at med mellemrum at af-og oplade batterierne 100%. Har en relativ høj selvafladning. Skal efter lagring oplades før brug. Batteritypen er klassificeret som miljøfarlig og det er derfor vigtigt, at batteriet bortskaffes på korrekt måde. Kan oplades op til 1500 gange, hvis batteriet bruges og vedligeholdes korrekt.
Nikkel-Metalhydrid. 1,2V nominelt
NiMH batterier er de mest anvendte genopladelige batterier i dag. NiMH-batteriet har en høj energitæthed/mere kapacitet end tilsvarende NiCd-typer. NiMH batterier indeholder ikke giftige tungmetaller. Er mindre følsom overfor hukommelseseffekten. Selvaflader forholdsvist hurtigt. Tåler ikke overopladning. Kan oplades mellem 300-500 gange afhængigt af hvordan batteriet bruges og vedligeholdes. Første opladning er 13-16h (1/10C) og herefter skal batteriet cykles 3 gange for at opnå 100% kapacitet.
NiMH / Hybrid / Precharged. 1,2V nominelt
Hybridbatterier er en relativ ny teknologi, hvor man har taget det bedste fra genopladelige batterier og kombineret med det bedste fra Alkaline batterier. Hybridbatterier har en meget ringe selvafladning på linje med Alkaline batterier. Hybrid batterier er klar til brug direkte efter udpakning, da de er opladet på fabrikken. Selv efter 1 år vil der stadig være strøm på batteriet. Hybridbatterier kan oplades mellem 500-2000 gange.
Litium-Ion. 3,6V nominelt
Li-Ion har den højeste energitæthed af de genopladelige batterier. Lav vægt og lang driftstid. Temperaturfølsomt. Kan ikke direkte erstatte andre genopladelige batterier. Ingen hukommelseseffekt. Har ikke brug for periodiske op-og afladninger. Selvafladningen er lav. Det har normalt et indbygget sikkerhedskredsløb, som beskytter mod for høj strømtilførsel og spænding.
Kan oplades mellem 500-1000 gange, afhængigt af hvordan batteriet bruges og vedligeholdes.
Litium-Polymer. 3,6V nominelt
Li-Po har mange af de samme fordele og ulemper som Li-Ion. Ultra tynd og let udgave. Sikkerhedskredsløb indbygget. Denne type batteri bruges mest i mobiltelefoner og bærbare computere.
Kan oplades mellem 300-500 gange, afhængigt af hvordan batteriet bruges og vedligeholdes.
Litium-Jern-Fosfat. 3,6V nominelt
LiFePO4 (LFP) tåler høje afladningsstrømme, hurtige opladningstider (5 minutter), har høj energitæthed og eksploderer ikke under ekstreme betingelser. Lavere spænding og lavere start-energitæthed end de normale Li-ion batterier. Efter 1 års brug har LFP typisk samme energitæthed som Li-Ion batterier, men efter mere end 1 års brug har LFP højere energitæthed. LFP batterier taber deres kapacitet langsommere end de normale Li-ion batterier. Har ikke sikkerhedsbegrænsninger, som Li-Ion med hensyn til overophedning og eksplosion. Kan oplades 2000 gange.