Elektrická baterie

Elektrická baterie je zdroj elektrické energie, realizovaný jako sada sériově spojených elektrických článků.

(c) I, GuidoB, CC BY-SA 3.0

První elektrickou baterii sestrojil v roce 1801 Alessandro Volta, šlo o tzv. Voltův sloup.

Články se spojují v baterie pro dosažení vyššího elektrického napětí než jaké by bylo napětí jediného článku, např. 1,5 V. Celkové napětí baterie je dáno součtem dílčích napětí jednotlivých článků v baterii.

Příklady realizací

název	typ článku	nabíjecí	napětí článku	počet článků	celkové napětí	typová značení
Plochá baterie	zinko-uhlíkový/zinko-chloridový/alkalický	Ne	1,5 V	3	&&+4,5 4,5 V	3R12, 3LR12
9V baterie	zinko-uhlíkový/zinko-chloridový/alkalický	Ne	1,5 V	6	&&+9 &9 V,&	6F22, 6LR61
automobilový akumulátor	olověný	Ano	2 V,&	6	&+12 12 V,&

Pokud sériově zapojené články nemají stejnou kapacitu, může při hlubokém vybíjení být článek s nejnižší kapacitou vybit pod přípustnou mez, v extrémním případě dojde až k reverzaci^[zdroj?] napětí na článku a jeho zničení.

Obecně řečeno bateriové zapojení akumulátorů do trvalých sérií snižuje jejich životnost a kvalitu. Při pohledu zvnějšku není žádná nevýhoda zřejmá a při použití v režimu zdroje je situace stejná jako u primárních článků, nenabíjecích. Obecně lze říci, že sériové zapojení působí jako průměrování: Proud je dán podle Ohmova zákona jako podíl součtu napětí a součtu vnitřních odporů.

V režimu zátěže, nabíjení, série nutí každému článku stejný společný proud: To je v pořádku u identických článků, ovšem reálně je každý trochu jiný. Navíc se zvyšujícím se počtem proběhlých nabíjecích cyklů mají tyto rozdíly tendenci se rozcházet. Život akumulátorové série končí v extrémním případě naprostým zničením kteréhokoli článku. Kvůli jedinému defektnímu článku se pak musí zlikvidovat celá baterie: Jde tedy o obdobu pravidla řetězu:

Řetěz je právě tak silný, jak silný je jeho nejslabší článek.

Z pohledu úspornosti a maximalizace užitku by bylo lepší mít možnost tuto sérii rozbít a zbylé funkční články dále použít. A i pro nabíjení sérii rozpojovat a každý článek nabíjet zvlášť: Každý je totiž trochu jiný, především s jiným vlastním odporem, proto i při stejném proudu potřebuje jiné nabíjecí napětí. A toho lze dosáhnout jedině regulovanými zdroji proudu zvlášť pro každý článek.

V praxi se přijímá kompromis, kdy několik málo akumulátorových článků v sérii ještě lze považovat za přijatelnou míru neefektivity: Do trvalé série se zapojuje vždy jen několik článků a další spojení už jsou rozebiratelná.

Existují případy, kdy je potřeba zajistit vyšší stejnosměrné napětí a to třeba i o větších výkonech: Toto pak zařizují specializované akumulátorovny a akumulátorové stanice např. pro účely:

• ovládání zařízení elektrorozvoden a transformačních stanic odpojených od okolí, v ostrovním režimu
• a nově také záložní zdroje pro serverovny.

Pro tyto se už ale nepoužívá zvyšování napětí spojováním do sérií, ale vyšších úrovní (např. nad 24 V nízké napětí) se dosahuje polovodičovými měniči a násobiči.

• Tužková baterie
• Knoflíková baterie
• Galvanický článek
• Elektrický zdroj
• Akumulátor
• Théveninova věta

• Obrázky, zvuky či videa k tématu elektrická baterie na Wikimedia Commons