Mit kell tudni az elemekről?
Az elemek használatával kapcsolatban az első és legfontosabb kérdés az, hogy mennyi ideig fogja bírni velük egy meghatározott berendezés. Ez az adott készülék fogyasztásától és az elem által biztosított energiamennyiségtől függ. Az elemek kémiai folyamatok segítségével állítanak elő áramot. Belső felépítésük a különböző márkáknál és típusoknál meglehetősen hasonló: mindegyik pozitív elektródból (katódból), negatív elektródból (anódból), szigetelőanyagból és elektrolitból áll. Viszont minden elemben más-más kémiai reakciók játszódnak le, a különböző technológiai eljárásoktól és az eltérő kapacitásoktól függően.
Az elektróda (a lítium elemek kivételével) szinte minden típusnál cink, vagy annak valamilyen ötvözete (pl. cink klorid), az eltérések inkább a bennük alkalmazott elektrolitok összetételében vannak. Napjainkban az alapkategóriáját a szén cink-cinkklorid anódos úgynevezett féltartós elemek jelentik, amelyeknek darabonkénti ára 50 forint körül van. Töltöttségüket használaton kívül körülbelül három évig őrzik meg. Ennél olcsóbban csak távol keleti gyártók „noname” termékei kaphatók, amelyek általában tisztán széncink elemek. Ezeknek az ára ugyan kedvező, de esetleges szivárgásuk tönkreteheti a velük működtetett termékeket.
A szén-cink elemeknél lényegesen nagyobb energiamennyiséget biztosítanak az úgynevezett alkáli típusok, amelyek nevüket az elektrolitban lévő alkáli fémsókról kapták. Kapacitásukat – szobahőmérsékleten tárolva – több mint hét évig őrzik meg. Nagyobb tartós áram leadására képesek, mint a szén-cink változatok. Ma már az alkáli elemeknek is többféle változata kapható, amelyek eltérő kapacitást biztosítanak. Áruk 200 és 300 forint között változik, teljesítményük – főleg ha egy gyártótól származnak - nagyjából az árral arányos. A márkás elemek gyártói a folyásból eredő meghibásodások javításának költségeit ezekre a típusokra általában garanciában vállalják, így nem csak a nagyobb kapacitás miatt éri meg az alkáli elemekbe fektetett magasabb összeg.
Itt azonban rögtön el kell oszlatnunk egy félreértést. Ha meg akarjuk tudni, hogy mennyire fog céljainknak megfelelni egy elem, nagyon lényeges, hogy ne ragadjunk le pusztán az elemek által szolgáltatott milliamper/óra szám mellett. Vásárolhatunk megközelítőleg azonos kapacitású alkáli, vagy lítiumelemet és NiMH akkumulátort, de ugyanaz a készülék lehet, hogy egészen más működési időt produkál az egyikkel, mint a másikkal. Ennek oka az elemek kapacitásának mérési eljárásában kereshető. Ez ugyanis úgy történik, hogy 25mA terhelést kapcsolnak az elemre, és azt figyelik, hogy az mikor éri el az úgynevezett letörési feszültséget, ami körülbelül 0,8 volt. A kisütési áramot szorozzák be a működési óraszámmal, ez adja a kapacitást (mAh).
A kisütési áram változása azonban befolyásolja a kapacitást. Precízebben fogalmazva: kis kisütési árammal arányában jóval később éri el az elem a letörési pontot, mint ha nagy a terhelés. Például: egy 2500 mAh elem 25 mA terheléssel száz óra után éri el a 0,8 voltot. Ha az áramot 250 mA-re növeljük, akkor a matematikailag várt 10 óra működési idő helyett már lehet, hogy 7-8 óra után üres lesz az elem, tehát a kihasználható kapacitás 1750-2000 mAh-ra csökken. Vagyis az elem kapacitását befolyásolja a készülék fogyasztása is.
Legkisebb energiát az órák veszik fel. Ezek egy-két elemmel évekig elmennek, ilyen szempontból tehát tökéletesen megfelelnek hozzájuk a széncink típusok is. A távvezérlőket már valamivel nagyobb fogyasztásúak, nem árt, ha alkáli elemet veszünk hozzájuk, főleg ha figyelembe vesszük, hogy a cinkszén elemek folyásából eredő meghibásodásra nem vállalnak garanciát a gyártók. A közepes fogyasztású hordozható zenejátszókhoz (CD, MP3, kazetta lejátszó) és telefonokhoz ideálisak a közepes kapacitású tölthető akkumulátorok vagy alkáli elemek. A nagy energiaigényű digitális fényképezőgépek, PDA-k, és általában azok a készülékek, amelyek nagyméretű színes LCD kijelzővel rendelkeznek már kimondottan nagy kapacitású NiMH akkumulátorokat vagy lítium elemet igényelnek.
Jelenleg a legnagyobb kapacitást a lítium elemek biztosítják, ebből ceruza méretet kizárólag az Energizer gyárt. Egy darab ára közel 700 forintba kerül, és mivel ebben az árban már nagy kapacitású akkumulátorokat is lehet kapni, joggal merül fel a kérdés, hogy akkor miért érdemes mégis lítium elemet venni? A választ a gyakorlati felhasználás során találjuk meg. A kapacitást a fogyasztás mellett jelentősen befolyásolja a hőmérséklet is. Fagypont alatt, vagy nagy hőségben – 50 fok felett, pl. egy autó hátsó ablakában felejtve – az elemek és akkumulátorok kapacitása az eredeti érték 60-70 százalékára esik vissza, mivel a bennük lévő kémiai folyamatok lelassulnak. A legnagyobb kihívást ilyen szempontból egy sítúrán, vagy egy szaharai kiránduláson való fotózás jelenti. Ilyenkor összeadódik az a két tényező – a hőmérséklet és a nagy fogyasztás –, amely jelentősen csökkenti az elem kapacitását. Egy modern zoomos fényképezőgép bekapcsolásnál több száz milliamper áramot is felvehet. Fagypont alatti használva ezek a berendezések lehet, hogy 30-40 fotó elkészítése után lemerítenek egy 2000 mAh NiMH akkumulátort. Ezzel szemben lítium elemekkel jó esélyünk van rá, hogy akár több mint 400 fotót elkészíthetünk. Az pedig rendkívül fontos lehet, hogy nem maradjunk le egyetlen megismételhetetlen pillanatról sem a miatt, hogy az elem vagy akkumulátor éppen akkor „mondja be az unalmast”, mikor exponálni szeretnénk.
A lítium elemek tehát -20 és +70 fok között is kiválóan teljesítenek, éppen ezért a vitorlázók, hegymászók és síelők kedvelt típusa. Ezek jelenleg a legtartósabb elemek a világon, és további előnyös tulajdonságaik közé tartozik, hogy könnyűek, környezetbarátok, és több mint 10 évig eltarthatók.
