คู่มือ: เซลล์และแบตเตอรี่ประเภทใดที่เหมาะกับการใช้งานของคุณมากที่สุด
แบตเตอรี่อัลคาไลน์มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด แต่รุ่นชาร์จใหม่ได้มีประสิทธิภาพน้อยกว่า
แบตเตอรี่และแบตเตอรี่เป็นเครื่องมือที่ทำให้ชีวิตมีประโยชน์มากขึ้น มีอยู่ในนาฬิกา ไฟฉาย โทรศัพท์มือถือ กล้อง อุปกรณ์ทางการแพทย์ เครื่องมือวัด และอีกมากมาย
เซลล์และแบตเตอรี่มีแหล่งพลังงานทางเคมีอยู่ภายใน ซึ่งแตกต่างกันไปตามรุ่น (ดังที่เราจะเห็นด้านล่าง) โดยสังเขป องค์ประกอบเหล่านี้ทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันและแปลงพลังงานที่ปล่อยออกมาในปฏิกิริยาเคมีเป็นไฟฟ้า มีอิเล็กโทรดสองขั้วที่ทำจากโลหะต่างกันในเซลล์และแบตเตอรี่ ซึ่งให้พื้นผิวที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและรีดักชัน อิเล็กโทรดทั้งสองเชื่อมต่อกันด้วยวงจรไฟฟ้าที่อยู่นอกเซลล์ เรียกว่าวงจรภายนอก เพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลของอิเล็กตรอนระหว่างอิเล็กโทรด
มีแบบจำลองมากมาย แต่เซลล์และแบตเตอรี่มีโครงสร้างเหมือนกัน สิ่งที่ทำให้แตกต่างคือแบตเตอรี่ประกอบด้วยเซลล์หลายเซลล์ที่จัดกลุ่มเป็นอนุกรมหรือขนานกัน ในขณะที่เซลล์เป็นแบบเดี่ยว หากต้องการทราบข้อดี ข้อเสีย และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของแต่ละรุ่น โปรดดูข้อมูลในวิดีโอและข้อความด้านล่าง:
Leclanche กอง
คิดค้นโดย Leclanché ในปี 1860 เป็นแบตเตอรี่/เซลล์แบบใช้แล้วทิ้งที่พบได้บ่อยที่สุด ประกอบด้วยสังกะสี/แมงกานีสไดออกไซด์ แบตเตอรี่ชนิดนี้มีความสัมพันธ์ด้านต้นทุนและผลประโยชน์ที่ใช้งานได้เฉพาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการกระแสไฟฟ้าต่ำและปานกลาง ศักยภาพที่นำเสนอโดยแบตเตอรี่Leclanchéคือ 1.55 โวลต์ (V) ถึง 1.74 V ที่อุณหภูมิห้อง
ปัญหาของแบตเตอรี่เหล่านี้คือปฏิกิริยาเคมียังคงเกิดขึ้นระหว่างการเก็บรักษาและระยะเวลาที่แบตเตอรี่ยังคงไม่ถูกรบกวนระหว่างการใช้งาน ซึ่งอาจนำไปสู่การรั่วไหลได้
เพื่อลดการเกิดปฏิกิริยาดังกล่าว ผู้ผลิตจึงเพิ่มเกลือปรอทที่ละลายน้ำได้ สารออกฤทธิ์ที่พื้นผิวและสารคีเลต โครเมตและไดโครเมตจำนวนเล็กน้อย ด้วยเหตุนี้ แบตเตอรี่ Leclanché จึงประกอบด้วยปรอท (Hg) ตะกั่ว (Pb) และแคดเมียม (Cd) ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อม ตามความละเอียดของ Conama No. 257 ของปี 2001 แบตเตอรี่เหล่านี้ไม่สามารถเกินปรอทสูงสุด 0.010%, แคดเมียม 0.015% และตะกั่ว 0.200% ที่ต้องรวมอยู่ในบรรจุภัณฑ์
แบตเตอรี่อัลคาไลน์
สแต็กประเภทนี้เป็นการดัดแปลงของสแต็ค Leclanche พวกเขายังประกอบด้วยสังกะสี/แมงกานีสไดออกไซด์และมีศักยภาพ 1.55 V ที่อุณหภูมิห้อง
ภาชนะด้านนอกสำหรับแบตเตอรี่อัลคาไลน์ทำจากเหล็กแผ่นเพื่อให้ปิดผนึกได้ดีขึ้นและป้องกันความเสี่ยงจากการรั่วซึม
เนื่องจากปฏิกิริยาของแบตเตอรี่อัลคาไลน์สามารถย้อนกลับได้ จึงสามารถชาร์จใหม่ได้ สำหรับสิ่งนี้จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่นั้นต่ำกว่าแบตเตอรี่ทั่วไปและแบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้มาก
ในทางกลับกัน ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่อัลคาไลน์แบบชาร์จซ้ำได้หรือแบบใช้แล้วทิ้งนั้นเหนือกว่าแบตเตอรี่ Leclanché มาก
ความสามารถในการคายประจุ (เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าซึ่งต่างจากกำลังไฟฟ้า) ของแบตเตอรี่อัลคาไลน์แบบใช้แล้วทิ้งมีมากกว่าการใช้งานประมาณสี่เท่าที่ต้องการกระแสไฟฟ้าสูงอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ แบตเตอรี่อัลคาไลน์ไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีเมื่อไม่ใช้งาน จึงไม่รั่วไหลเหมือนแบตเตอรี่ Leclanché และสามารถเก็บไว้ได้เป็นระยะเวลานาน (ประมาณสี่ปี) โดยคงไว้ซึ่งความจุมากกว่า 80% ของความจุเริ่มต้น
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีราคาแพงกว่า แบตเตอรี่อัลคาไลน์จึงมีการบริโภคน้อยลงในบราซิล (คิดเป็น 30% ของการบริโภค ในขณะที่Leclanché 70%)
จากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม แบตเตอรี่อัลคาไลน์ใช้งานได้ดีกว่าเนื่องจากไม่มีโลหะที่เป็นพิษ เช่น ปรอท ตะกั่ว และแคดเมียม
แบตเตอรี่ลิเธียม
แบตเตอรี่ลิเธียม/แมงกานีสไดออกไซด์มักใช้ในกล้องถ่ายภาพนิ่งและมีศักย์ไฟฟ้า 3.0V ถึง 3.5V ที่อุณหภูมิห้อง
ไม่เป็นที่ต้องการมากนักเพราะมีราคาแพงและการใช้งานก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างมาก: แบตเตอรี่ลิเธียมที่ปิดผนึกอย่างไม่เหมาะสมอาจทำให้ลิเธียมสัมผัสกับความชื้นในอากาศและทำให้เกิดเปลวไฟได้
แบตเตอรี่ตะกั่ว
แบตเตอรี่ประเภทนี้สามารถชาร์จใหม่ได้โดยเฉพาะและมีศักย์ไฟฟ้า 2 V ในสถานะชาร์จ สูงสุด 1.98 V ในสถานะคายประจุ ที่อุณหภูมิห้อง ชุดเรือหกลำมีศักยภาพ 12V
แบตเตอรี่ตะกั่ว/ตะกั่วออกไซด์ (ตะกั่ว/กรด) เป็นแบตเตอรี่สำหรับยานยนต์ อุตสาหกรรมและแบบปิดผนึก
หลังจากใช้งานแล้ว แบตเตอรีส่วนใหญ่เหล่านี้จะถูกรวบรวมโดยผู้ผลิตระดับประเทศ เนื่องจากตะกั่วในเชิงพาณิชย์มีมูลค่าการค้าระหว่างประเทศ และความจริงที่ว่าบราซิลไม่มีเหมืองโลหะนี้
ปัญหาคือวิธีการกู้คืนที่บริษัทใช้มากที่สุดคือวิธี pyrometallurgical แทนที่จะเป็นวิธี electrohydrometallurgical ซึ่งจบลงด้วยการปนเปื้อนในบรรยากาศด้วยซัลเฟอร์ออกไซด์ (SOx ) และตะกั่วที่เป็นอนุภาค
แบตเตอรี่นิกเกิล/แคดเมียม
แบตเตอรี่นิกเกิล/แคดเมียมสามารถชาร์จใหม่ได้และมีศักย์ไฟฟ้า 1.15V ที่อุณหภูมิห้อง แบตเตอรี่เหล่านี้สามารถผลิตได้หลากหลายขนาด และเช่นเดียวกับแบตเตอรี่อัลคาไลน์ แบตเตอรี่นิกเกิล/แคดเมียม ในกรณีส่วนใหญ่ จะมีการปิดผนึกเพื่อป้องกันการรั่วซึมและเมื่อไม่ได้ปิดผนึกอย่างสมบูรณ์ จะมีวาล์วระบายแรงดัน แบตเตอรี่นิกเกิล/แคดเมียมมีกระแสไฟฟ้าค่อนข้างสูง ใกล้ศักย์ไฟฟ้าคงที่ ความสามารถในการทำงานที่อุณหภูมิต่ำ และอายุการใช้งานยาวนาน อย่างไรก็ตาม ต้นทุนการผลิตนั้นสูงกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วมาก และเนื่องจากมีแคดเมียม พวกมันจึงมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก
แบตเตอรี่เมทัลไฮไดรด์/นิกเกิลออกไซด์
เนื่องจากปัญหาสิ่งแวดล้อม (แคดเมียม) ที่เกิดจากแบตเตอรี่นิกเกิล/แคดเมียม แบตเตอรี่เมทัลไฮไดรด์/นิกเกิลออกไซด์จึงเกิดขึ้น สามารถชาร์จใหม่ได้และคล้ายกันมากกับแบตเตอรี่นิกเกิล/แคดเมียม ยกเว้นแบตเตอรี่เมทัลไฮไดรด์/นิกเกิลออกไซด์ใช้เป็นไฮโดรเจนวัสดุแอโนดแอคทีฟที่ดูดซับในรูปของเมทัลไฮไดรด์แทนแคดเมียม ดังนั้นปฏิกิริยาการคายประจุของอิเล็กโทรดนี้คือการเกิดออกซิเดชันของโลหะไฮไดรด์
อิเล็กโทรดคู่หนึ่งมีศักย์ไฟฟ้า 1.20 V ที่อุณหภูมิห้อง พวกเขาทำงานได้ดีกว่านิกเกิล/แคดเมียม แต่ต้นทุนยังสูงอยู่
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
เรียกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพราะแทนที่จะใช้ลิเธียมโลหะ แต่ใช้ลิเธียมไอออนเท่านั้น สามารถชาร์จใหม่ได้ ให้ศักย์ไฟฟ้า 3.0V ถึง 3.5V ที่อุณหภูมิห้อง ประสิทธิภาพและความปลอดภัยที่ดีสำหรับผู้ใช้ นอกจากนี้ การใช้วัสดุความหนาแน่นต่ำช่วยให้ออกแบบให้มีมวล ขนาด และต้นทุนน้อยลง ทั้งแบตเตอรี่เมทัลไฮไดรด์/นิกเกิลออกไซด์และลิเธียมไอออนก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมต่ำกว่าแบตเตอรี่แคดเมียมมาก
อันไหนที่จะบริโภค?
อย่างที่เราได้เห็นมาจนถึงตอนนี้ แบตเตอรี่อัลคาไลน์เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด เนื่องจากไม่มีตะกั่ว แคดเมียม และปรอท นอกจากนี้ยังสามารถเก็บไว้ได้นานขึ้น (สี่ปี) โดยไม่เสี่ยงต่อการรั่วซึม และหากมีโครงสร้างเพียงพอ ก็สามารถชาร์จใหม่ได้ โดยไม่ต้องทิ้งอีกต่อไป อย่างไรก็ตาม ในแง่ของอัลคาไลน์แบบชาร์จไฟได้ เราจะต้องตระหนักว่าประสิทธิภาพนั้นด้อยกว่าแบบชาร์จไฟทั่วไปได้ทั่วไป ในทางกลับกัน อัลคาไลน์ที่ไม่สามารถชาร์จใหม่ได้มีประสิทธิภาพที่เหนือกว่าแบตเตอรี่ประเภทอื่นมาก
เกี่ยวกับแบตเตอรี่ เราไม่มีตัวเลือกให้เลือกเสมอไป เนื่องจากอุปกรณ์ รถยนต์ และอุปกรณ์จำนวนมากมีแบตเตอรี่เฉพาะรุ่นอยู่แล้ว แต่ควรระมัดระวังในการหลีกเลี่ยงอุปกรณ์ที่มีอุปกรณ์ที่สามารถติดไฟได้เมื่อสัมผัสกับความชื้น แบตเตอรี่ลิเธียม
แทนที่จะใช้อุปกรณ์ที่มีแบตเตอรี่ลิเธียม จะสามารถใช้อุปกรณ์ที่มีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและนิกเกิลออกไซด์ได้ดีกว่า เนื่องจากไม่มีแคดเมียมและไม่มีความเสี่ยงที่จะเกิดเปลวไฟเช่นเดียวกัน
เลี่ยงของปลอม
หลังจากเลือกชนิดของแบตเตอรี่/แบตเตอรี่ที่เหมาะสมและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสำหรับการใช้งานแล้ว ให้ระมัดระวังในการหลีกเลี่ยงของปลอม เนื่องจากอาจสูญเสียประจุไปอย่างกะทันหัน แรงน้อยลง รั่วไหลได้ง่ายขึ้น มีอายุการใช้งานสั้นลง ทำให้ผู้ใช้ต้องเผชิญ โลหะหนักและ/หรือก่อให้เกิดอุบัติเหตุร้ายแรง เช่น การเผาไหม้และการระเบิด นอกจากนี้ การบริโภคเซลล์และแบตเตอรี่ปลอมส่งผลกระทบต่อการขนส่งย้อนกลับของผู้ผลิตอย่างเป็นทางการ เนื่องจากกฎหมายกำหนดให้ต้องมีจุดรวบรวมและรับสินค้าจากแหล่งอื่นและมีค่าใช้จ่ายภายนอก
โปรดใช้ความระมัดระวังหากคุณพบแบตเตอรี่ที่ราคาถูกเกินไปหรือไม่มีใบรับรอง
จะระบุได้อย่างไร?
หากไม่ใช่ของปลอม เซลล์และแบตเตอรี่จะมาพร้อมกับข้อกำหนดที่จำเป็นบนฉลาก
หากซื้อในบราซิล ฉลากจะต้องเป็นภาษาโปรตุเกสและมีขนาดที่ระบุ: AAA (แบตเตอรี่แบบแท่ง) AA (แบตเตอรี่ขนาดกลาง) และ A (แบตเตอรี่ขนาดใหญ่) นอกจากนี้ โดยพื้นฐานแล้ว จะต้องระบุว่าเป็นด่าง ชาร์จใหม่ได้ สถานที่ผลิต และผู้จัดจำหน่ายรายใด
แบตเตอรี่บางชนิดอาจมีเครื่องหมาย "ไม่มีการเพิ่ม Pb, Cd และ Hg" ซึ่งหมายถึงตะกั่ว แคดเมียม และปรอท ตามลำดับ แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นด่าง เพื่อให้แน่ใจว่าคุณกำลังซื้อแบตเตอรี่อัลคาไลน์ให้ดูที่ฉลาก
ทิ้งให้ถูกวิธี
และจำไว้ว่า: แบตเตอรี่และแบตเตอรี่สามารถรีไซเคิลได้เกือบ 100%; หลังจากหมดอายุการใช้งาน จะต้องบรรจุในพลาสติกที่แข็งแรงเพื่อป้องกันการรั่วซึมและไม่ควรทิ้งในหลุมฝังกลบทั่วไป ดูวิธีการรีไซเคิลและวิธีทิ้งแบตเตอรี่
