Mají být menší, výkonnější, přijatelnější pro životní prostředí, k tomu ještě lehčí, levnější atd... Výrobci baterií mají plné ruce práce, aby udrželi krok se stále rostoucími nároky přenosných elektronických přístrojů. Vedle osvědčené techniky tak přicházejí na trh stále výkonnější typy. Avšak množství různých akumulačních systémů má i jednu nevýhodu: snad nikdo už pořádně neví, jak ten či onen akumulátor funguje a kterými specifickými vlastnostmi může posloužit. Nejvyšší čas, abychom si zase jednou osvěžili tyto technické základy.
Baterie je především seřazením několika článků. Rozlišujeme přitom mezi (primárními) bateriemi na jedno použití a (sekundárními) znovunabíjecími typy. Sekundární baterie známe také pod označením akumulátory.
Každý řidič automobilu zná olověný akumulátor pod kapotou svého vozidla. Tvoří ho dva typy elektrod v lázni kyseliny sírové: negativní elektrody z čistého olova a elektrody pozitivní z oxidu olovnatého. Při chemické reakci oxidují olověné elektrody a předávají elektrolytem (elektricky vodivou látkou, zde kyselinou sírovou) elektrony na pozitivní elektrody. Přitom se kyselina spotřebovává a tvoří se voda. Chemický proces je vratný a zatímco dříve musela být doplňována destilovaná voda, dnešní olověné akumulátory většinou nepotřebují údržbu.
Jako charakteristické veličiny akumulátoru se vedle napětí (jednotka volt, V) udávají kapacita (jednotka watthodina, Wh) a hustota energie (Wh/l). Životnost signalizuje, jak často se má akumulátor znovu nabíjet, kolika nabíjecími/vybíjecími cykly tedy projde.
Pro elektronické přístroje, jako jsou např. organizéry, camcodery nebo notebooky, se nabízejí podstatně kompaktnější akusystémy s rozdílným materiálem elektrod: nikl-kadmium (NiCd), nikl-metalhydrid (NiMH), lithium-metal a lithium-ion (Li-Ion).
Nikl-kadmium
V klasikovi mezi akumulátory pro přenosné přístroje pracují anoda (elektroda, na níž probíhá oxidace) z niklu a katoda (elektroda, na níž dochází k redukci) z kadmia. Jeho životnost může činit až 1000 cyklů. Nízká energetická hustota buněk NiCd (asi 100 Wh/l) a vysoké samovybíjení (kvůli němu ztrácí i nepoužívaný akumulátor za měsíc okolo 15 % své kapacity) vedly k tomu, že se tento typ akumulátorů používá už jen v levných typech notebooků. Novým vývojem se spečenými (sintrovanými) elektrodami na zvětšeném povrchu se podařilo přiblížit se kapacitám akumulátorů NiMH.
Největším nedostatkem je takzvaný paměťový efekt. Pokud je akumulátor před nabíjením vybit jen částečně, "zapamatuje si" spotřebované množství energie: překročení tohoto bodu už není možné; napětí klesne. Proto se doporučuje před nabitím pravidelně niklokadmiový akumulátor vybíjet. Jestliže už takový efekt nastal, pomůže většinou několik vybíjecích a nabíjecích cyklů. Stejně nemilé jsou při nepozorném zacházení ztráty kapacity způsobené příliš velkým nabitím nebo naopak hlubokým vybitím.
Nikl-metalhydrid
Podstatný rozdíl tohoto typu oproti akumulátoru NiCd spočívá v tom, že kadmiová katoda byla nahrazena elektrodou, která ukládá vodík a vyměňuje jej s niklovou elektrodou. Tyto články jsou sice dražší, avšak nabízejí kapacitu vyšší až o 50 %. Dosahují vysoké životnosti, takřka nemají paměťový efekt a používají se ve stále větší míře v noteboocích střední cenové třídy. Největší nevýhodou je vysoké samovybíjení (25 % za měsíc).
Protože akumulátory NiCd a NiMH vykazují srovnatelnou nabíjecí charakteristiku, je většinou možné "přesedlat" z NiCd na NiMH. K tomu jsou však zapotřebí nabíjecí přístroje, které jistěji poznají konec nabíjení.
Lithium-metal, lithium-ion
Akumulátory lithium-metal se skládají z lithiové anody, metaloxidové katody a polymerního elektrolytu ze solí lithia. Jejich největší předností je vysoká energetická hustota, ale jejich životnost je asi 150 nabíjecích cyklů. Pokud při poškození vnějšího obalu vytéká vysoce reakční metalické lithium, může dojít k jeho vznícení. Oheň je pak třeba hasit pouze zamezením přístupu kyslíku (ne vodou!).
V bateriích Li-Ion se používají jako kladné elektrody určité sloučeniny lithia s metaloxidem (např. lithium - oxid kobaltu), jako záporné elektrody materiál na bázi uhlíku, např. grafit. Jako elektrolyt slouží sůl lithia v organickém roztoku. Při procesu nabíjení se ionty lithia zabudují jako poruchy do krystalické mřížky grafitu (dotování). Při vybíjení se pohybují zpět na pozitivní elektrodu (swing lithia). Nové vývojové exemláře používají namísto kapalného elektrolytu pevný polymerní (SPE, Solid Polymer Electrolyt).
Přednosti techniky Li-Ion oproti niklovým typům jsou asi dvojnásobná energetická hustota, dlouhá životnost a absence paměťového efektu. Protože tyto akumulátory pro notebooky nejvyšší třídy neobsahují metalické lithium, odpadá nebezpečí ohně.
Standardizované baterie
Každý výrobce dosud vybavoval svoje modely akumulátory přizpůsobenými notebookům. Nepřehlednému množství forem se pokouší bránit výrobce baterií Duracell standardními akumulátory. Takzvané baterie Smart se nabízejí v pěti variantách a mají snížit náklady spotřebitele i výrobce.
Komfortní powermanagement má navíc prodloužit dobu chodu. Mikrokontrolér integrovaný do baterie zprostředkovává stav baterie a předává jej sériovou datovou sběrnicí (SMBus, System Management Bus) do notebooku nebo speciálních nabíjecích přístrojů. Kromě identifikace specifické pro baterii se přes zabudovaný čip převádějí teplota okolí a doba chodu. Navíc mají standardní akumulátory světelné diody, které informují o stavu nabití.
Zátěž pro životní prostředí
Neprodyšné akumulátory, jaké se používají v noteboocích, v normálním případě neohrožují životní prostředí. Navíc je třeba jim dát přednost před jednoúčelovými bateriemi, které většinou skončí na skládce. Akumulátory NiCd mohou být považovány za zátěž životního prostředí především kvůli kadmiu (těžký kov), avšak tyto typy lze téměř plně recyklovat. Ani akumulátory NiMH a Li-Ion nejsou prosty škodlivých látek, v současné době je však ještě recyklovat nelze.
Tipy pro péči o akumulátory
Aby se životnost akumulátoru prodloužila, je třeba respektovat několik zásad: Především niklové typy musíte před nabíjením plně vybít. Jestliže je článek prázdný jen částečně, snižuje se jeho kapacita paměťovým efektem. Jestliže se zásoba energie vyčerpá, neměli byste se už pokoušet přístroj nastartovat, aby se zabránilo hlubokému vybití. Přebití je právě tak škodlivé. Přístroje skladujte na suchém místě při teplotě mezi 0° C a 35° C. Po dlouhé pauze musejí být akumulátory podle údajů výrobce zformátovány.
Mobilní revoluce
Upřímně řečeno, současný notebook budí dojem Rolls-Royce jezdícího na dřevěných obručích. Žádný z výrobců notebooků nevěnuje napájecímu zdroji takovou péči, jakou by si "energetické centrum" zasluhovalo. Jestliže multimediální notebook pracuje na bateriový zdroj jenom 2 hodiny, tak je potom potěšení z celé této báječné techniky poloviční. Pro začátek by stačilo, aby se energetický managemet notebooku staral sám o správné dobíjení a nabíjení a výrobci přešli od málo čtených doporučení v pracovních návodech k aktivnímu řízení správy napájecího zdroje.
