Kodumajapidamises kasutatavaid patareisid saab jagada soola- ja leelispatareideks. Kuni viimase ajani olid soolalahuspatareid populaarsed ja nõudlikud ning eksisteerisid peaaegu muutumatul kujul, nagu neid kasutama hakati. Pärast leelispatareide turuletoomist 1960. aastal sai viimastest kõige populaarsem.
Soolapatareid on leelispatareidest vanemad
Esimese patarei leiutas Itaalia füüsik Alessandro Volta 1800. aastal ja see oli soolalahus. Tema avastus oli see, et ta ühendas tsingist ja hõbedast metallist kettad ning soolveega immutatud pappi. Sellest ajast alates on teadlased patareide kujundust ja koostist täpsustanud.
1820. aastal töötas Briti teadlane John Daniel välja patareid, mis võisid elektrolüüdina kasutada tsinki ja vasksulfaati. Selliste seadmete võimsus oli 1,1 volti ja uksekellades, telefonides ja muudes seadmetes kasutatuna võivad need kesta 100 aastat.
Leelispatareid töötasid esmakordselt välja 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses teadlased Thomas Edison ja Voldemar Jungner. Laiemale avalikkusele esitati neid alles 1960. aastal. Esimesed müüdud leelispatareid sisaldasid väikestes kogustes elavhõbedat. Kaasaegsetes on selle kogus viidud miinimumini.
Kuidas patareid töötavad?
Aluseliste ja soolalahuste patareide erinevuse mõistmiseks peate lähtuma nende seadmete üldisest tööpõhimõttest. Kui seade on akuga ühendatud, tekib reaktsioon, mille tagajärjel tekib elektrienergia. Seda reaktsiooni nimetatakse elektrokeemiliseks.
Elektronid liiguvad aku sees, tekitades elektrivoolu, millest seadmed saavad toite. Anood ja katood on eraldatud elektrolüüdiga, see tähendab isolaatoriga. Elektronid kogunevad anoodi - aku negatiivse otsa - ümber. Nad liiguvad katoodile, kui aku kaks vastaskülge on väljastpoolt traadi abil ühendatud. Niipea kui seade on välja lülitatud, kaob ühendus ja koos sellega ka elektrivool. Patareides olev anood on tsink ja katood magneesiumdioksiid.
Soola- ja leelispatareide jõudluse erinevus
Kõige tavalisemad soolatüüpi patareid on tsink. Tsinksoolapatareis koosneb elektrolüüt soolast - tsinkkloriidist.
Üldiselt on leelispatareid 5–7 korda efektiivsemad kui soolapatareid.
Erinevalt soolapatareidest kasutavad leelispatareid elektrolüüdina soolalahuse asemel leeliselahust (kaaliumoksiidhüdraati). Leelispatareid on tõhusamad kui soolalahusega patareid. Saladus on see, et tsingikorpuse asemel kasutavad nad sama metalli pulbrit ja leelis, mis on katoodi ja anoodiga vastasmõjus, toodab rohkem energiat. Duracell on leelispatarei näide.
Tsink-soola patareid töötavad temperatuuril -20 kuni + 70 ° C. Nende standardsuurused on AA ja AAA ning neid saab kasutada väga erinevates seadmetes, alates taskulampidest kuni seinakelladeni. Nende säilivusaeg on keskmiselt 2 aastat.
Aku keskmine võimsus on 1,5 volti.
Leelispatareid (ehk leelisakud) kestavad kauem. Neid saab säilitada kuni 10 aastat. Tänu leeliselisele elektrolüüdile toimivad nad madalatel temperatuuridel paremini. Nende suurus ei erine soolastest.
Kuni viimase ajani ei saanud leelispatareisid laadida, kuid viimasel ajal on see saanud võimalikuks. Neid akusid ei saa mitte ainult uuesti ja uuesti laadida, vaid neid saab laadida mitu aastat. See on selliste patareide suur keskkonnaeelis.
Leelispatareid sobivad paremini tänapäeva turu vajadustele, kuna nende energiatarve kasvab pidevalt.
