PATAREIDEST 

   Alates 1800 aastast kui Alessandro Volta tegi esimese Volta samba, on patarei muutunud üldlevinud toiteallikaks nii kodumajapidamise kui ka tööstuslikes seadmetes. Sõna patarei võttis esmakordselt kasutusele Benjamin Franklin analoogia põhjal suurtükipatareiga mitme Leydeni purgi(kondensaatori eelkäija) ühenduse kirjeldamiseks. Tänapäeval üldlevinud mõiste patarei peab siiski silmas põhiliselt ühest elemendist koosnevat vooluallikat.
   Patarei on seade, mis muudab selles sisalduvate koostisosade keemilise energia elektrienergiaks. Patarei koosneb ühest või mitmest volta elemendist, mis on omavahel ühendatud. Patareid töötavad seni, kuni neis sisalduvad kemikaalid on omavahel täielikult ära reageerinud. Peale protsessi lõppu neid uuesti laadida ei saa. Ajalooliselt on küll telegraafiülekandel kasutusel olnud ka patareid, mis olid taastatavad komponentida asendamise teel. Patarei hakkab voolu tootma kohe peale koostamist.
   Laadida saab aga akusid, milles sisalduvate kemikaalide reaktsioon on välise elektrivoolu toimel pööratav. Esimeseks akuks oli plii-happeaku, mis oma olemuselt oli märg aku. Pliiaku koosneb lahtisest anumast, mis on täidetud happega ja mida peab hoidma püstises asendis hästiventileeritud ruumis, et hajutada laadimisel tekkivat vesinikku. Pliiaku kaal on võrreldes selles sisalduva energiaga väga suur. Sellest hoolimata on see akutüüp ka tänapäeval levinud kohtades, kus vajalik voolutugevus on suur ning kaal ja kasutusmugavus ei ole olulised. Põhiline pliiakude kasutuskoht on autoakuna, kus voolutugevus ulatub keskmiselt 450 amprini. Teised portatiivsed akud on niinimetatud kuivad akud, mille koostisosad on kinnises kestas ja mida kasutatakse mobiiltelefonide ja kantavate arvutite toiteks.Seda tüüpi akud jagunevad nikkel-kaadmium (Ni-Cd), nikkel-metallhüdriid (NiMH) ja liitium-ioon (Li-ion) akudeks, mile energimahutavus ja hind ruumalaühiku kohta on suurem kui pliiakul. Neist enimlevinud on Liitiumioonaku. Praeguseks on nikkel metallhüdriidaku tänu oma suuremale energiatihedusele nikkel-kaadmiumaku paljudel aladel kasutusest välja tõrjunud. Viimased on siiani kasutusel elektrilistes käsitööriistades, mobiilsetes saatja-vastuvõtjates ja meditsiiniseadmetes.
   Viimasel ajal on hakanud levima niinimetatud "USB akud" (USBCELL), mida saab laadida arvuti USB pordist ilma eraldiseisva laadijata ja madala isetühjenemisvooluga miksitud keemilise koostisega akud nagu Hybrio, ReCyko ja Eneloop, mis tulevad tehasest täislaetuna ja on poest ostes kasutusvalmis.
   Mida rohkem on patareis elektrolüüti ja elektroodimaterjali, seda suurem on patarei mahutavus. Kuigi väikese patarei maht on väiksem, on tema avatud vooluahela klemmipinge sama keemilise koostise korral sama.  Patarei nimimahutavus, mis on kantud patareile, on saadud lähtudest uue patarei maksimaalse tühjenemisvoolust 20 tunnisel tühjenemistsüklil  ja 20 C°välistemperatuurist. Patarei mahutavus sõltub koormusvoolu suurusest ja kestusest ning välistemperatuurist ja paljudest muudest teguritest. Patarei koormamisel vooluga, mis on nominaalsest oluliselt suurem, on patarei mahutatavus eeldatavast madalam. Mida suurem on patarei mahutavus ampertundides, seda kauem peab patarei mingil koormusel vastu. Erineva mahutavusega patareide kasutamine üldjuhul ei mõjuta mingil kindlal pingel töötava seadme toimimist. Teoreetiliselt töötab patarei seadmes vastavalt oma sildil antud mahutavusele mAh-des, aga praktikas suure voolutarbega seadmed, näiteks digitaalfotokaamerad, töötavad nende patareidega tunduvalt lühemat aega kui eeldatud. Eriti ilmne on see leelispatareide puhul, näiteks ei tööta 2000 mAh patarei 1 amprisel koormusvoolul kahte tundi.
   Isegi originaalpakendis seistes kaotavad patareid temperatuuril 20°-30°C oma mahutavusest 8-20% aastas.Seda nähtust tuntakse isetühjenemisena, mis toimub sõltumata sellest, kas patarei on koormatud või mitte. Patarei isetühjenemine aeglustub kui hoida seda madalal temperatuuril, aga seda ei saa üldistada, sest mõned patareid ei talu külmutamist. Kõrge ja madal temperatuur mõjutavad patarei toimimist.  
   Laaditavad patareid, eriti niklit sisaldavad, isetühjenevad tunduvalt kiiremini kui äravisatavad leelispatareid. Värskelt laaditud nikkel-kaadmium aku kaotab esimese 24 tunniga 10% oma laengust., peale seda on isetühjenemise kiirus umbes 10% kuus. Enamus niklit sisaldavatest akudest on poest ostes tühjad ja vajavad enne kasutuselevõttu laadimist. Kaasaegsete liitiumit sisaldavate akude isetühjenemine on tunduvalt aeglasem aga jääb sellegipoolest tunduvalt alla leelispatareidele.
   Hoolimata akude värskendamisest laadimisprotsessil väheneb nende mahutavus kasutuskordade suurenemisel. Väikese mahutavusega AA suurusega nikkel-metallhüdriidakud peavad vastu umbes 1000 laadimistsüklit samal ajal kui samasugused suure mahutavusega  (2500 mAh ja üle) peavad vastu ainult 500 tsüklit. Nikkel-kaadmium akud peavad vastu umbes 100 tsüklit misjärel on nende sisetakistus suurenenud sellise määrani, et nad enam kasutuskõlblikud ei ole. Üldjuhul põhjustab kiire laadimine võrreldes 7-8 tunnilise laadimisega aku eluea lühenemise. Sellegipoolest võib aeglane laadija, mis ei suuda tuvastada iga aku laetust eraldi, põhjustada akude ülelaadimise, mis omakorda rikub aku täielikult. Akude eluea lõpus ei kahane mahutavus järsku vaid väheneb järk- järgult.
   Patareide eluiga saab pikendada hoides neid külmkapis või sügavkülmikus, mis aeglustab patareides toimuvate keemiliste protsesside kiirust.  Selliselt saab patareide eluiga pikendada ~5%, akude eluiga aga mõnest päevast mitme kuuni. Enne külmasolnud patareide kasutuselevõttu tuleb need soojendada toatemperatuurini, sest näiteks 250 mAh leelispatarei mahutavus 0°C juures on kaks korda väiksem kui 20°C temperatuuril. Mõned tootjad, näiteks Duracell ei soovita aga patareide kõlmutamist või säilitamist külmikus.
   Patareid võivad lõhkeda kas vale kasutuse või rikke tulemusel. Selliseks väärkasutuseks on mittelaaditava patarei asetamine laadijasse või patarei lühistamine. Ohtlik on ka ülelaadimine, sest see võib põhjustada patarei plahvatuse või kemikaalide lekke patareist, mis omakorda võib põhjustada nii laadija kui ka seadme, kus seda patareid hiljem kasutatakse, rikkimineku. Vältida tuleb ka patarei viskamist tulle, sest see kutsub esile patareide lõhkemise.
   Patareide laialdane kasutamine toob endaga kaasa keskonna toksiliste ühenditega reostamise ohu. Patareid ja akud kuuluvad seetõttu probleemtoode hulka. Kasutatud patareide ja akude viskamine olmeprügi hulka on keelatud, need tuleb viia kaupluses või müügipunktis olevasse spetsiaalsesse kogumismahutisse. Looduskeskkonna säästmiseks on toksiliste metallide (plii, elavhõbe ja kaadmium) maksimaalne sisaldus patareides ja kantavates akudes reglementeeritud alljärgnevalt: alates 26. septembrist 2008 ei tohi turule lasta ühtegi patareid ega akut, mis sisaldab elavhõbedat üle 0,0005 massiprotsendi ning nööpelemente ja nööpelementidest koosnevaid patareisid, mis sisaldavad elavhõbedat üle 2 massiprotsendi. Kantavates patareides võib olla kaadmiumi kuni 0,002 massiprotsenti. Pliid ei tohi kantavad patareid ja akud sisaldada.Täiendavat teavet patareidele esitatavatest nõutest ja nende tagastamisest saate Keskkonnaministeeriumi kodulehel olevast artiklist: http://www.envir.ee/108234.