Primærcelle

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til navigering Hopp til søk
En rekke standardstørrelser av primære celler. Fra venstre: 4,5V flercellebatteri, D, C, AA, AAA, AAAA, A23, 9V flercellebatteri, (øverst) LR44, (nederst) CR2032

En primærcelle er et batteri (en galvanisk celle) som er designet for å brukes en gang og kastes, og ikke lades opp med strøm og gjenbrukes som en sekundærcelle (oppladbart batteri). Generelt er den elektrokjemiske reaksjonen som forekommer i cellen ikke reversibel, noe som gjør cellen uoppladelig. Når en primærcelle brukes, bruker kjemiske reaksjoner i batteriet kjemikaliene som genererer energien; når de er borte, slutter batteriet å produsere strøm. I kontrast, i en sekundær celle, kan reaksjonen reverseres ved å kjøre en strøm inn i cellen med en batterilader for å lade den, og regenerere de kjemiske reaktantene. Primære celler er laget i en rekke standardstørrelser for å drive små husholdningsapparater som lommelykter og bærbare radioer.

Primærbatterier utgjør omtrent 90% av det $50 milliarder batterimarkedet, men sekundære batterier har fått markedsandeler. Cirka 15 milliarder primærbatterier kastes over hele verden hvert år, og nesten alle havner på deponier. På grunn av de giftige tungmetallene og sterke syrer og baser de inneholder, er batterier farlig avfall. De fleste kommuner klassifiserer dem som slike og krever spesiell avfallsdeponering. Energien som trengs for å produsere et batteri er omtrent 50 ganger større enn energien det inneholder.[1][2][3][4] På grunn av det høye forurensningsinnholdet sammenlignet med det lille energiinnholdet, betraktes det primære batteriet som en sløsing, miljøuvennlig teknologi. På grunn av økende salg av trådløse enheter og trådløse verktøy som ikke kan drives økonomisk av primære batterier og leveres med integrerte oppladbare batterier, har sekundærbatteriindustrien høy vekst og har sakte byttet ut primærbatteriet i avanserte produkter.

Brukstrend[rediger | rediger kilde]

Tidlig på det tjueførste århundre begynte primærceller å miste markedsandeler til sekundære celler, ettersom relative kostnader falt for sistnevnte. Krav til lommelyktkraft ble redusert ved å bytte fra glødepærer til lysdioder.[5]

Det gjenværende markedet opplevde økt konkurranse fra private eller uten merkeversjoner. Markedsandelen til de to ledende amerikanske produsentene, Energizer og Duracell, falt til 37% i 2012. Sammen med Rayovac prøver disse tre å flytte forbrukere fra sink-karbon til dyrere, holdbare alkaliske batterier.[5]

Vestlige batteriprodusenter flyttet produksjonen til havs og lager ikke lenger sink-karbonbatterier i USA.[5]

Kina ble det største batterimarkedet, med etterspørsel som forventes å klatre raskere enn noe annet sted, og har også gått over til alkaliske celler. I andre utviklingsland må engangsbatterier konkurrere med billige, vinddrevne og oppladbare enheter som har spredt seg.[5]

Sammenligning mellom primære og sekundære celler[rediger | rediger kilde]

Sekundære celler (oppladbare batterier) er generelt mer økonomiske å bruke enn primære celler. De opprinnelig høyere kostnadene og kjøpskostnadene for et ladesystem kan fordeles på mange brukssykluser (mellom 100 og 1000 sykluser); for eksempel i håndholdte verktøy vil det være veldig kostbart å bytte ut en hovedkapasitetsbatteripakke med høy kapasitet noen få timers bruk.

Primære celler er ikke designet for lading mellom produksjon og bruk, og har dermed batterikjemi som må ha en mye lavere selvutladningshastighet enn eldre typer sekundære celler; men de har mistet den fordelen med utviklingen av oppladbare sekundære celler med svært lave selvutladningshastigheter som lave selvutladede NiMH-celler som holder nok ladning lenge nok til å bli solgt som forhåndsladet.[6][7]

Vanlige typer sekundære celler (nemlig NiMH og Li-ion) på grunn av deres mye lavere indre motstand, lider ikke det store kapasitetstapet som alkalisk, sink-karbon og sinkklorid ("heavy duty" eller "super heavy duty") gjør med høy strømtrekk.[8]

Reservebatterier oppnår veldig lang lagringstid (i størrelsesorden 10 år eller mer) uten kapasitetstap ved å fysisk skille komponentene i batteriet og bare montere dem på tidspunktet for bruk. Slike konstruksjoner er dyre, men finnes i applikasjoner som ammunisjon, som kan lagres i mange år før bruk.

Kilder[rediger | rediger kilde]

  1. ^ Hill, Marquita K. (2004). Understanding environmental pollution : a primer (2nd ed utg.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. s. 274. ISBN 0-521-82024-3. OCLC 60372133. «battery energy 50 times environment pollution.» 
  2. ^ Watts, John (2006). The essentials of GCSE Edexcel science. Carnforth: Lonsdale. s. 63. ISBN 1-905129-63-7. OCLC 74815378. 
  3. ^ The green office manual : a guide to responsible practice. (2nd ed utg.). London: Earthscan. 2000. s. 96. ISBN 978-1-84977-409-3. OCLC 49851713. 
  4. ^ Danaher, Kevin (2017). Building the green economy : success stories from the grassroots. London. s. 199. ISBN 978-1-317-26292-3. OCLC 1100703465. 
  5. ^ a b c d «Out of juice». The Economist. 18. januar 2014. ISSN 0013-0613. Besøkt 20. februar 2021. 
  6. ^ admin. «eneloop AA 4-Pack». Panasonic (engelsk). Besøkt 20. februar 2021. 
  7. ^ «Eneloop Self Discharge study». www.candlepowerforums.com. Besøkt 20. februar 2021. 
  8. ^ «Discharge tests of Alkaline AA batteries». www.powerstream.com. Besøkt 20. februar 2021.