FAQ om genopladelige batterier |
Genopladelige batterier er ikke en ny teknologi,
men det har tidligere været forbundet med en del besvær
at anvende genopladelige batterier, så det har kun været
fotografer, der havde et meget stort forbrug af batterier, som
fuldt ud har kunnet udnytte den økonomiske fordel ved
at bruge dem.
Det er faktisk mobiltelefoner, bærbare
computere og elværktøj, der har fremmet udviklingen
af meget bedre typer genopladelige batterier og ladere. Det er
blevet nemt og forholdsvis uproblematisk at anvende genopladelige
batterier, de store volumer til mobiltelefoner har også
påvirket priserne, så de er blevet meget gunstige,
men frem for alt, så har almindelige brugere lært
rutinen med at huske på at få sat batteriet til opladning,
og laderne er blevet så gode, at de selv sørger
for korrekt ladning.
Alle digitale kameraer er batterislugere,
så derfor er det meget fordelagtigt at anvende genopladelige
batterier i digitale kameraer, og der er mange digitale kameraer,
som fungerer meget bedre med genopladelige batterier, da den
indre modstand i disse er lavere end i tilsvarende engangs batterier,
hvorfor de bedre kan opretholde den nødvendige spænding.
Engangsceller (brunsten og alkaline) har
faktisk svært ved at følge med til de digitale kameraers
høje forbrug, så deres spænding falder meget
drastisk, når kameraet forbruger strøm, den kan
falde helt ned under 1 V.
Gode genopladelige batterier kan oplades
mellem 500 og 1.000 gange, så økonomien er rigtig
god, og selvom man også skal investere i en lader, så
er de genopladelige batterier meget hurtigt tjent hjem. Et sæt
genopladelige batterier og en god lader er nemlig ikke dyrere
end 4 - 8 sæt engangs batterier i en god kvalitet.
Min generelle erfaring med genopladelige
batterier er, at de skal bruges så meget som muligt, de
tåler ikke at ligge ubrugt i længere perioder. Amatørfotografer,
som kun anvender deres kamera i weekenden eller sjældnere,
må acceptere, at deres genopladelige batterier ikke holder
lige så længe.
|
Note: I
daglig tale bruges betegnelsen batteri lidt i flæng. Teknisk
set findes der celler, som er en enkelt 1,2 V eller måske
1,5 V enhed, og hvis man parallelt eller i serie sammensætter
to eller flere celler, så bliver det til et batteri. Parallelkobling
anvendes meget sjældent, da det kræver meget ensartede
celler for at kunne fungere, hvorimod seriekobling anvendes hyppigt
for at opnå en tilstrækkelig høj batterispænding.
Der vises senere et eksempel herpå.
|
|
En enkelt genopladelig celle. |
Når man sammensætter flere
celler, så får man et battri. |
|
Cellerne:
Hvis man ser helt bort fra bly-celler,
der pga. af vægten og størrelsen ikke er velegnet
til fotobrug, så findes der grundlæggende fire typer
genopladelige celler.
Ni-Cd celler (Nikkel-Cadmium)
er den ældste type genopladelige celler. De er i øvrigt
ved at udgå af markedet, dels fordi deres indhold af tungtmetallet
Cadmium er et miljøproblem, og dels fordi de hver gang
skal aflades 100 % inden genopladningen, ellers vil de i løbet
af meget kort tid ikke kunne genoplades til fuld kapacitet.
Ni-MH celler
(Nickel Metal Hydrid) er p.t. den mest udbredte type genopladelige
celler, de indeholder ikke tungmetaller, og de er heller ikke
så sarte, de tåler bedre at blive genopladet, selvom
de ikke er helt afladet forinden. Når man tager nye genopladelige
Ni-MH celler i brug, skal man blot være opmærksom
på, at det anbefales, at man oplader dem 200% de første
5 gange, og lader dem løbe helt tør for strøm,
inden man oplader dem igen, derefter kan Ni-MH celler godt tåle
at blive sjat-ladet, de har dog godt af at de ind imellem får
en 100% afladning inden genopladning, men det behøver
ikke at være hver gang.
Langt de fleste digitale kameraer, som
ikke kræver et specielt udformet Li-lo batteri, kan anvende
alm. Ni-MH celler i størrelsen AA. Når man køber
geopladelige celler, skal man være opmærksom på,
at de fås i kapaciteter fra 1.000 til 2.200 mAh (milliamperetimer),
som er et mål for den mængde strøm, der er
i cellen, når den er fuldt opladet.
Li-lo batterier
(Lithium Ion) er en af de nyeste typer genopladelige batterier,
de findes endnu ikke som A, AA og AAA celler, men fremstilles
kun i specielle udformninger, som passer til specifikke kameratyper/modeller.
Li-lo batterier er meget slidstærke, og de tåler
relativt godt at blive genopladet, selvom de ikke er helt afladet,
men de har godt af, at de ind imellem får en 100% afladning
inden genopladning.
De fleste mobiltelefoner har Li-io batterier,
og med dem har folk normalt ikke problemer med batterilevetiden.
I langt de fleste tilfælde holder mobilens batteri i et
par år og derover.
Jeg har 3 stk. Li-ion batterier til mit
digicam, de to af dem er købt billigt hos tredieparts
leverandør, men der står Fuji på dem, og de
er helt identiske med original batteriet, som blev leveret sammen
med kameraet, og de giver den samme høje ydelse.
Li-Po batterier (Lithium
Polymer) er en viderudvikling af Lithium Ion batteriet, og den
er den nyeste og mest avancerede type genopladelige batteri.
Li-Po er meget bedre end Li-Ion. De vejer mindre, fylder mindre,
indeholde mere strøm, og de taber ikke strømmen
så hurtigt.
Li-Po batterier fremstilles kun i specielle
udformninger, som passer til specifikke kameratyper/modeller.
Li-Po batterier tåler sjat ladning,
men de tåler ikke at blive overladet, og derfor må
de kun lades med den type lader som producenterne anbefaler.
Li-Po batterier er meget slidstærkt,
og det anvendes allerede i mange nye kameratyper, mobiltelefoner
og bærbare computere.
Volt:
Det er den "kemiske" sammensætning
der bestemmer spændingen på en celle, det kan godt
forvirre en smule, da vi er vant til, at spændingen på
en A, AA eller AAA engangscelle opgives til nominelt 1,5 V.,
se flg. tabel med volt pr. celle.
|
Engangs
celler: |
volt
pr. celle |
Brunsten |
1,5 |
Alkaline o.l. |
1,5 |
Genopladelige
celler: |
volt
pr. celle |
Nickel Cadmium (*1) |
1,25 |
Nickel Metal Hydrid |
1,2 |
Kviksølv (*2) |
1,55 |
Bly |
2,1 |
Lithium Ion |
3,6 - 3,7 |
Lithium Polymer |
3,7 |
(*1) Nickel Cadmium celler er ved
at blive udfaset helt, og de er meget sværre at skaffe.
(*2) Kviksølv må ikke længre anvendes i genoladelige
celler, der dispenseres dog i.f.m. ældre medicinsk udstyr.
Man kan dog komme ud for genopladelige
celler med andre spændingsangivelser end de i tabellen
viste, f.eks. "Iithium - 1,5 V", det drejer sig så
om tilpassede celler, med en "forurenet" kemisk sammensætning.
Og det er som regel celler til specielle formål, og disse
celler er også meget kostbare.
Genopladelige celler har sammenlignet med
engangsceller en meget lavere indre modstand, derfor kan de langt
bedre afgive store strømmængder på kort tid,
og deres spænding falder ikke på samme måde,
når der er forbrug, derfor er de genopladelige celler teknisk
set mere velegnede til digicams end engangbatterier er.
Og for at aflive alle myter, så har
det ikke nogen praktisk betydning, om cellens spænding
er 1,2 V eller 1,5 V, det handler om, hvor mange mAh (milliamperetimer),
der er på cellen.
Det er absolut en fordel at vælge
de lidt dyrere 2.300 eller 2.700 mAh celler, da digitale kameraer
ikke kan tømme cellerne 100%, så er der typisk en
restladning på mellem 300 og 500 mAh tilbage på cellerne,
når kameraet melder low-battery, og det er ikke spor urealistisk
at forvente, at man kan tage tre gange så mange billeder
med et sæt 2.700 mAh celler, som man kan tage med et sæt
1.300 mAh celler, hvis man bruger batteriet økonomisk.
Beregninger:
I det følgende skal der gennemføres
nogle få beregninger. Umiddelbart har man nok ikke så
meget at bruge disse til, men de kan forhåbentlig bidrage
med en lidt bedre forståelse af de tekniske begreber.
Spænding: Elektrisk
spænding måles i enheden volt, og som symbol herfor
benyttes V. Det kan i nogle tilfælde være
hensigtsmæssigt i stedet at anvende den tusinde gange mindre
enhed millivolt for hvilken der benyttes symbolet mV.
1000 mV = 1 V
Strøm:
Elektrisk strøm måles i enheden ampere, og som symbol
herfor benyttes A. Der anvendes også tit den tusinde
gange mindre enhed milliampere for hvilken der benyttes symbolet
mA.
1000 mA = 1 A
Effekt:
Elektrisk effekt beregnes på følgende måde:
Effekt = spænding x strøm. Indsættes spændingen
i volt og strømmen i ampere får man effektenheden
watt for hvilken man benytter symbolet W.
Kapacitet - Ladning: Som mål for en celles eller et batteris
kapacitet benytter man normalt at angive den ladning ("strømmængde")
som cellen eller batteriet kan afgive fra fuldt opladet tilstand.
Ladning = strøm x tid. Der anvendes her normalt timer
som enhed for tiden og symbolet herfor er h, der stammer fra
det engelske ord hour.
1000 mAh = 1 Ah
Kapacitet - Energi: Som mål for kapacitet kan man også
angive den energimængde som en celle eller et batteri kan
afgive. Energi = effekt x tid = strøm x spænding
x tid, og med strømmen i ampere og spændingen i
volt samt tiden i timer får energien enheden watttimer.
1000 mWh = 1 Wh = 0,001 kWh (kilowatttimer kender vi fra
elregningen)
Figuren herover viser en hyppigt forekommende
situation. Et digitalt kamera forsynes ved hjælp af 4 stk.
genopladelige AA Ni-MH celler. Cellerne er påstemplet 2000
mAh og 1,2 V. Cellerne er fuldt opladet.
Batteriets nominelle spænding bliver
ved seriekobling af cellerne lig 4 x 1,2 V = 4,8 V.
Batteriets kapacitet, udtrykt som ladning,
bliver det samme som for den enkelte celle, da disse jo alle
gennemløbes af den samme strøm altså 2000
mAh.
Batteriets kapacitet angivet som energi bliver 2 Ah x 4,8 V =
9,6 Wh = 0,0096 kWh.
Der er foretaget målinger på
batteriet, som er fuldt opladet, og måleresultaterne ses
i følgende tabel.
Strøm
(forbrug)
A |
Spænding
V |
0 |
5,69 |
0,05 |
5,57 |
0,1 |
5,47 |
0,3 |
4,98 |
1,0 |
3,48 |
Det ses at batterispændingen falder
med stigende strøm (forbrug), hvilket skyldes batteriets
indre modstand. Denne kan udregnes som spændingsændring
divideret med den strømændring som fremkalder spændingsændringen.
Enheden for modstand er ohm og symbolet herfor er .
Indre modstand = (4,98 - 3,48) / (1,0 -
0,3) = 2,14 .
Laderne
Der findes mange typer ladere til genopladelige
celler, her skal man være opmærksom på, at
en Ni-Cd lader kun kan anvendes til Ni-Cd celler. En lader til
Ni-MH kan både anvendes til Ni-Cd og Ni-MH celler, man
bør vælge en intelligent lader, der lader hvert
enkelt celle individuelt, og som selv måler på cellerne
under opladningen, så de ikke overlades, og den skal også
have mulighed for at, man kan vælge en 100% afladning inden
geopladningen.
Til Ni-MH batterier findes der grundlæggende
to typer ladere, hurtigladere som oplader cellerne på 3
- 4 timer, og langsomladere, der er 13 timer om en opladning,
der er ikke enighed om, hvilken type, der er bedst, nogle hævder
at cellerne bliver for varme i hurtigladerne, andre siger, at
det ikke gør nogen forskel. Min umiddelbare vurdering
er, at fordelen ved at kunne få genopladet cellerne hurtigt,
rigeligt kompenserer for at cellerne måske får en
lille smule kortere levetid.
Og så skal man naturlig være
opmærksom på, at batteriladeren skal svare til de
celler der skal oplades, en lader til 1.700 mAh Ni-MH celler
kan ikke bruges til at lade 2.300 mAh celler.
Et Li-Io batteri skal lades meget præcist,
det tåler ikke at blive overladet. Hvis et Li-Io batteri
bliver overladet, medfører det omgående en nedgang
i batteriets kapacitet, så til Li-Io batterier bør
man kun anvende den type lader, som kamera/batteriproducenten
anbefaler til den pågældende type Li-Io batteri.
OBS: Vigtigt
Ni-Cd celler kan ikke tåle hurtig
ladning.
Der er dog en enkelt undtagelse, batteriproducenten
Uniross har produceret nogle specielle Ni-Cd celler, der kan
lades med en speciel hurtiglader.
Tips og gode råd
Når man har investeret i et sæt
genopladelige celler, så kan jeg anbefale, at man sætter
en lille label på hvert celle med et nr. og en købsdato,
det gør at man nemt kan holde styr på sine batteri-sæt,
især hvis man hen ad vejen køber nye sæt,
for hvis man har flere batterisæt, så er det vigtigt,
at man løbende veksler mellem de forskellige sæt,
genopladelige celler aflader nemlig sig selv, hvis de ligger
ubrugt, og de har bedst af at blive motioneret med jævne
mellemrum, ellers bliver de "dovne".
Hvis et sæt genopladelige celler
har ligget ubrugt og er blevet "dovne", så kan
man med noget intensiv motion og lidt held få dem op på
dupperne igen, det gøres ved at cellerne oplades og aflades
nogle gange lige i rap.
Vigtigt: man må aldrig aflade genopladelige
celler med en kortslutning, brug kameraet eller noget andet,
der kan stå og bruge strømmen, en intelligent lader
med afladningsfunktion er allerbedst til formålet, da den
kan tømme cellerne 100% inden genopladningen.
Som alt andet slides genopladelige celler,
det er både opladningerne og alderen der slider, så
hen ad vejen taber cellerne gradvist deres kapacitet. Når
genopladelige celler af- og oplades bliver de varme, og derfor
er de udstyret med en ventil, så trykket kan udlignes,
men ventilen gør også, at det syre, der er i batteriet
langsomt fordamper, og i takt med udtørringen falder kapaciteten.
Hvis man kun sjældent bruger sit
digitale kamera må man ikke forvente, at man får
den bedste udnyttelse af genopladelige celler, de har faktisk
bedst af jævnlig brug, og når cellerne bare ligger
ubrugt vil de tabe kapaciteten pga. alder, før end de
bliver slidt op af genopladninger. Genopladelige celler, der
kun bruges sjældent, vil typisk kunne holde omkring et
års tid, så de vil stadig være økonomisk
fordelagtige, hvis man nøjes med et enkelt sæt.
Er man derimod storforbruger, der flere
gange om ugen bruger sit digitale kamera, så kan man sagtens
forvente at få maksimalt udbytte af de genopladelige celler,
og det er ikke spor urealistisk at regne med 1 til 3 års
levetid, eller i bedste fald op imod 1.000 genopladninger.
Fordelen ved at ha' ekstra batterier er,
at man kan bruge dem helt flade, og så bare skifte til
et opladet batteri. På den måde undgår man
sjat-ladninger.
Storforbrugere kan roligt investere i to
eller flere sæt genopladelige celler, så de aldrig
løber tør for strøm, de skal så bare
være opmærksom på, at det er noget møg
med en masse celler, der ligger i løs vægt i bunden
af fototasken. Det er et must, at man laver et system i fototasken,
så man har styr på batterisættene, det er nemlig
vigtigt, at man løbende og på skift bruger alle
sættene. Systemet skal også indrettes,. så
man med et nummersystem nemt kan holde styr på, hvilke
sæt der er brugt/flade, og hvilke sæt der er strøm
på.
Det er ikke smart at købe 2 eller
flere sæt genopladelige celler på en gang, de vil
slides og ældes samtidigt, så man i den sidste ende
står med flere sæt, der kun er halvgode. Det er meget
smartere, hvis kan tilrettelægger det således, at
man køber et nyt sæt hvert halve år. På
denne måde har man hele tiden et "nyt" sæt,
der er supergode, og nogle reserve sæt, der alt efter alderen
er ringere, men stadig brugbare.
|
Et billigt multimeter med indbygget batteritester er velegnet
Når man bliver lidt mere erfaren
er det en stor fordel at anskaffe sig en batteritester, så
man kan måle cellerne før og efter opladning, det
gør at man hele tiden har føling med cellernes
kondition, man kan nemlig godt komme ud for, at en et enkelt
celle, i et ellers velfungerende sæt, pludselig går
død, den kan godt genoplades, men den taber strømmen
i løbet af et døgns tid, og hvis man ikke kan måle
sig frem til, hvilke celler der er dårlige i et sæt,
så vil man jo være nødt til at kassere hele
sættet.
Det er meget sjældent, at genopladelige
celler går i stykker, de er generelt meget robuste, men
man skal passe på, at man ikke taber dem på gulvet,
det kan slå dem en lille smule skæve, og det kan
medføre, at den ventil, der sikrer mod overtryk bliver
så åben, at syren fordamper i løbet af meget
kort tid, og en indtørret celle er lig med en død
celle.
Hvis man ikke bruger sit digitale kamera
i en længere periode (over 1 md.), så er det altid
klogt at ta' cellerne ud af kameraet, for alle typer celler kan
lække, og det er meget kedeligt at konstatere, at ens kamera
er blevet skadet af syre fra en af cellerne. Det skal dog lige
siges, at genopladlige batterier ikke er nær så slemme
til at lække, som engangsceller, da de ret hurtigt aflader
sig selv og bliver neutrale.
OBS: Kasserede
genopladelige celler er miljøaffald, der kræver
en særlig behandling, derfor må de ikke smides i
en alm. skraldespand men skal afleveres på den kommunale
modtageplads, eller i de specielle beholdere, som ofte er opstillet
i de forretninger, som sælger denne type produkter.
© 2002 Niels Riis Ebbesen - www.photo-gallery.dk
Bidragsyder: Jan Ersted Sørensen
Bidragsyder: Viggo Poulsen
Bidragsyder: Jørgen Grue Jensen
|
|