Za delší život akumulátorů
Doping pro baterky
Špatná údržba a nesprávná technika nabíjení brzy vyřadí ze hry každý akumulátor. Chip vám prozradí tipy a triky, jimiž své drahé dárce energie ve svých mobilech, noteboocích, MP3 přehrávačích či digitálních kamerách udržíte déle při životě a hlavně v lepší kondici. Kromě toho se dozvíte, na co byste si při koupi akumulátorů a nabíječek měli dát pozor.

Poslední pípnutí a sbohem - zase další akumulátor vypustil duši. Notebook nebo mobil vám funguje na baterii už jen pár minut, než "umře"? Ať už jde o mobil, notebook, PDA nebo přehrávač MP3, k vzteku je to vždy. On-line anketa, na níž se podílelo 4500 čtenářů německého Chipu, to dala jasně najevo: skoro 75 % účastníků si stěžuje na zdroje energie, které vypoví službu příliš brzy. Přitom dostat z akumulátoru větší výkon a udržet ho delší dobu v dobré formě není zas tak těžké: jenom je třeba vědět, jak o něj správně pečovat. 
V přenosných zařízeních se dnes etablovaly čtyři typy akumulátorů: niklkadmiové (NiCd), niklmetalhydridové (NiMH), lithiumiontové (Li-Ion) a lithiumpolymerové (Li-Pol). Niklové varianty jsou poměrně levné a robustní, ale také těžší, a proto se s nimi setkáváme opravdu už jen sporadicky. Produkty na bázi lithia jsou sice dražší, zato však lehčí a vystačí s jednodušší údržbou. Kdo se chce zabývat akumulátory hlouběji, narazí na čtyři základní pojmy: kapacita (mAh), poměrný nabíjecí proud (C), vnitřní odpor (m) a paměťový efekt. 
Na zajímavé informace o technikách nabíjení samozřejmě narazíte také v tomto článku. Dozvíte se, jak inteligentní nabíječky "natankují" baterii až po okraj. V našem článku se rovněž dozvíte informace, které vám pomohou při koupi akumulátorů a nabíječek. Upozorňujeme zejména na věci, kterým byste měli věnovat pozornost, aby vaši dárci proudu vydrželi co nejdéle.

TIPY PRO NIKLOVÉ AKUMULÁTORY
Akumulátory NiCd a NiMH jsou nejlevnější, nejrobustnější a mají také nejdelší životnost - vydrží 700 až 1000 nabíjecích cyklů. Neprávem se jim přisuzuje vlastnost rychlejšího "ochabnutí" než u dražších akumulátorů lithiového typu. Opak bude pravda, pokud si osvojíte následující doporučení.

ODSTRANĚNÍ PAMĚŤOVÉHO EFEKTU A EFEKTU "LÍNÉ BATERIE"
S počítačově řízenou rychlonabíječkou můžete unavené NiCd a NiMH akumulátory skoro stoprocentně regenerovat. Tyto přístroje dokáží kromě nabíjení také vybíjet: při tomto postupu se akumulátor nejprve vybije na cca 0,9 až 1 V v jednom článku a hned poté je nabit na plnou kapacitu (1 C). Celý proces některé inteligentní nabíječky opakují dvakrát až třikrát, což umocňuje konečný výsledek. Takovémuto ošetření, při němž u baterií NiCd a NiMH mizí paměťový efekt či efekt "líné" baterie, se v odborném žargonu říká "cyklování" nebo také "trénování" akumulátoru.

OŽIVENÍ "UNAVENÉHO" AKUMULÁTORU I BEZ VYBÍJECÍ FUNKCE
Unavený akumulátor však můžete bez problémů oživit i pomocí rychlonabíječky, která nemá vybíjecí funkci. Nechte jej v jakémkoli přístroji pracovat tak dlouho, než se zcela vybije, a pak jej rychlonabíječkou úplně nabijte. Když tento postup u niklových akumulátorů dvakrát až třikrát zopakujete, paměťový efekt nebo efekt "líné" baterie u nich zmizí. Ale pozor! Spolehlivě to funguje jen tehdy, když se nabíjí velkým poměrným proudem (nejméně 0,5 až 1 C).

DO MRAZU JSOU LEPŠÍ AKUMULÁTORY NICD
Jakmile teploty například při příchodu zimního období klesnou pod nulu, odevzdají i plně nabité NiMH články jen asi 50 až 70 % uskladněné energie. Chlad brzdí chemické procesy provázející přeměnu na proud a zvláště při malém zatížení pak klesne napětí článku. Naproti tomu akumulátory NiCd tento problém takřka neznají a s mrazivými teplotami se vyrovnají lépe. Vzhledem k identické velikosti můžete akumulátory NiCd a NiMH v provozu navzájem většinou zaměnit.

NIMH ČLÁNEK NIKDY NENABÍJET NICD NABÍJEČKOU
Nikdy nepřipojujte akumulátor NiMH k nabíječce určené jen pro typ NiCd, neboť by mohlo dojít k jeho přebití a přehřátí. To má následující důvod: Oba typy sice mají podobnou nabíjecí křivku (viz graf na 62), ale napěťový "hrbol" je u metalhydridových článků méně výrazný než u kadmiových. Proto musí vypínací automatika NiMH nabíječek reagovat mnohem citlivěji, než jak to postačuje pro typ NiCd. Aby se tomuto úskalí vyhnuly, bývají rychlonabíječky mnoha výrobců - např. Ansmann a GP - vybaveny přepínačem pro NiCd a NiMH.

MODERNÍ TECHNIKOU NABÍJENÍ KE SPOKOJENOSTI AKUMULÁTORŮ
Články na bázi niklu rozvinou svůj plný výkonnostní potenciál jen tehdy, jsou-li nabíjeny vysokými poměrnými proudy (alespoň 0,5 až 1 C) a před každým třetím až pátým nabíjením kompletně vybity. Pokud se k akumulátorům používají nevhodné nabíječky, může se stát, že z oněch 700 (články NiMH) až 1000 (články NiCd) nabíjecích cyklů jich zbude jen asi 30 až 50.
Výrobci nabíječek o tomto nebezpečí samozřejmě vědí a také patřičně reagovali: firmy jako Ansmann, GP a Varta nabízejí nabíječky společně s akumulátory, které jsou navzájem optimálně přizpůsobeny. Například pro tužkové články AA jsou Digispeed 4 od Ansmannu nebo Power Bank Smart od GP tou správnou volbou. Obě zařízení plně nabijí články obsažené v dodávce (2000 mAh) zhruba za hodinu; v internetovém obchodě Conrad (http://www.conrad.cz) přijde Power Bank Smart na 1542 Kč a Digispeed 4 na 3734 Kč (ceny vč. DPH). S těmito nabíječkami však můžete dobře "nakrmit" i akumulátory jiných značkových výrobců.

S ULTRARYCHLOU NABÍJEČKOU NATANKOVÁNO ZA 15 MINUT
Novou generaci NiMH článků a příslušných nabíječek pod názvem "15 Minute Charge & Go" vrhla Varta na trh teprve nedávno. Speciální, extrémně rychlá nabíječka plně "natankuje" čtyři v dodávce obsažené tužkové NiMH články (2000 mAh) za pouhou čtvrthodinu - nabíjí se proudem o intenzitě až 7,8 A (cca 3,9 C). Za ukončení nabíjení v tomto případě neodpovídá jinak obvyklý postup "delta peak" (viz rámeček dole), ale senzor, který uvnitř akumulátoru sleduje tlak vznikající během nabíjecího procesu. Při dosažení určité hranice se nabíječka vypne a článek je nabit. Podle kovového pásku v etiketě akumulátoru "15 Minute Charge & Go" nabíječka automaticky rozpozná, zda má co dělat s novým typem Varty schopným takto intenzivního nabíjení, nebo zda jde o běžný článek bez vestavěného tlakového senzoru. Pozoruhodná nabíječka i se čtyřmi 2000mAh tužkovými články se dá přitom sehnat už za 1499 Kč vč. DPH.
Ani Ansmann nechce zůstat pozadu a brzy má nabízet svou ultrarychlou nabíječku, která tužkovou "dvoutisícovku" nabije za 20 minut. K nabíjecí technice ani k ceně se však výrobce zatím nechce vyjadřovat.

TIPY PRO LITHIOVÉ AKUMULÁTORY
Lithiové články se těší výborné pověsti: při stejné kapacitě mají jen poloviční hmotnost niklových typů a nejsou tak náročné na údržbu, neboť neznají paměťový efekt. Snesou však bohužel jen asi 300 až 500 nabíjecích cyklů, a navíc jsou až pětkrát dražší než jejich niklové protějšky. Nicméně pro mobilní zařízení, jako jsou notebooky či mobily, není už z praktických důvodů jiné volby.

UPDATE FIRMWARU PRODLOUŽÍ DOBU PROVOZU
U přenosných přístrojů, které nově přicházejí na trh, se často stává, že se vypínají předčasně, takže nemají k dispozici plnou kapacitu akumulátoru. Například 3,6 voltový lithiový akumulátor v mobilním telefonu se smí vybíjet až na 3,0 V - teprve pak je prázdný. Pokud však telefon vypne už při 3,3 V, zbude v akumulátoru asi 30 % nevyužité kapacity. Jestliže i váš přístroj vypíná zřetelně dříve, než je uvedeno v jeho technických datech, mohl by pomoci update firmwaru, který předčasnému vypnutí zabrání. Pro update je nejlepší navštívit autorizovaný servis, kde vám ho provedou. Někteří výrobci mají firmware k dispozici na internetu. Nicméně v domácích podmínkách by měli update firmwaru provádět jen opravdu zkušení uživatelé.

SPRÁVNÉ USKLADNĚNÍ NEPOUŽÍVANÝCH LITHIOVÝCH AKUMULÁTORŮ
Pokud lithiový akumulátor není několik týdnů či měsíců používán, měl by být správně uskladněn, jinak se zbytečně ničí. Než jej uložíte, dbejte na to, aby byl přibližně z poloviny nabit - indikátor baterie na mobilu či notebooku by měl při zatížení (tj. během rozhovoru nebo při zápisu na pevný disk) ukazovat asi 40 až 50 %. Zabráníte tak hlubokému vybití, které akumulátoru při dlouhé nečinnosti hrozí. Pak jej vyjměte z přístroje a uložte při teplotě 5 až 15 °C (například ve sklepě); tím zajistíte, že chemické procesy mezi elektrolytem a lithiovou elektrodou budou probíhat co nejpomaleji. Dříve než pak akumulátor znovu uvedete do provozu, úplně jej v přístroji dobijte.

PŘI NAPÁJENÍ NOTEBOOKU ZE SÍTĚ VYJMĚTE AKUMULÁTOR
Očekávaná životnost lithiového akumulátoru při pokojové teplotě je asi tři roky - ať už je používán, nebo ne. Důvodem je skutečnost, že lithiová elektroda a elektrolyt se časem pomalu "požírají". Tím se zmenšuje účinná plocha elektrody, roste vnitřní odpor a při vysokém proudovém zatížení poklesne napětí akumulátoru - přístroj se v důsledku toho už po několika minutách provozu vypne.
V některých noteboocích se stává, že nedostatečným chlazením vzniká mnoho tepla, které zahřívá také akumulátor až na 50 °C. Vysoká teplota urychluje rozkladný proces v akumulátoru, který pak kapituluje dříve, než by se očekávalo. Lithiové články uskladněné při 50 °C ztratí už po šesti měsících asi třetinu kapacity a po jednom roce budete vděční za polovinu kapacity. Pokud tedy svůj notebook často napájíte ze sítě, můžete u některých modelů vyjmout akumulátor; zůstane tak chladný, nebude trvale nabíjen a vydrží vám třeba i dvakrát déle. Ovšem ne všechny modely se tak zahřívají. Proto přihlédněte ke stavu svého notebooku a zvažte nutnost této operace.

PŘI PROBLÉMECH S KONTAKTY POMŮŽE MAZACÍ GUMA
Jestliže se váš mobil při přihlašování do telefonní sítě neočekávaně vypíná, ačkoliv má plně nabitý akumulátor, na vině budou nejspíše zašpiněné nebo zoxidované kontakty. Přihlašování do sítě totiž krátkodobě vyžaduje vysoké proudy, což při špatných kontaktech může mít za následek "zhroucení" napájecího napětí. Vyjměte z přístroje akumulátor, jeho kontaktní plošky opatrně očistěte kancelářskou mazací gumou a pak na ně nastříkejte trochu spreje na kontakty. Nechte jej pár minut působit a rozpuštěné nečistoty poté setřete hadříkem na čištění brýlí. Po tomto zákroku by vám mobil měl zase sloužit bez výpadků.
Loys Nachtmann

NEJČASTĚJŠÍ CHYBY VÝROBCŮ
PŘI KOUPI AKUMULÁTORU POZOR!
Špatná technika nabíjení, nesprávný údaj o kapacitě a chybějící datum výroby jsou jen některé z hříchů výrobců. Chip vám prozradí, na co byste si při nákupu akumulátorů a nabíječek určitě měli dát pozor.
Zastaralá technika nabíjení: Nabíječkám, které nabíjejí niklové články nepatrným proudem (1/10 C) za 14 až 16 hodin, se "po zásluze" říká pomalé (Slow-Charger). Poněvadž se tato "předpotopní" zařízení dají vyrobit velmi levně, jsou rozšířeny hlavně u bezdrátových telefonů, CD přehrávačů a jiných produktů spotřební elektroniky. Někdy už po několika nabitích jde jejich akumulátor "do kolen" - udeřil paměťový efekt či efekt líné baterie a pomalé nabíječky tak nechvalně prosluly jako velcí "zabijáci" akumulátorů. Kupujte proto jen takové nabíječky, které niklové akumulátory plně nabijí za méně než dvě hodiny.
Nedostatečná záruka: Lithiové články nelze dlouho skladovat, neboť se časem rozkládají. Při koupi náhradního akumulátoru proto požadujte záruku minimálně na šest měsíců, lépe dvanáct měsíců. Pokud obchodník záruku neposkytuje, pravděpodobně se chce zbavit "ležáků" a o ty byste určitě zájem mít neměli. Speciálně pak v případě akumulátorů určených pro notebooky, kde nejsou ceny kolem osmi tisíc korun žádnou výjimkou.
Chybějící datum výroby: Životnost lithiového akumulátoru představuje přibližně tři roky, pak už jeho kapacita citelně klesá. Bohužel jen velmi málo značkových výrobců uvádí na svých produktech datum výroby - a pokud ano, pak v zakódovaném tvaru, který většinou informuje o roce a týdnu výroby. Poněvadž se tedy někdy nedá poznat, zda je lithiový článek starý teprve pár týdnů, nebo už dva roky, denně se prodá spousta výrobků, které jsou již v den prodeje za svým zenitem. Proto ruce pryč od náhradních akumulátorů, u nichž není známo datum výroby!
Nadhodnocená kapacita: Měření na analyzátoru Cadex C7200 v testovacím centru Chipu prokázala, že mnoho akumulátorů má o 10 až 15 % nižší kapacitu, než jakou výrobce na jejich pestrou vinětu natiskl - platí to například i pro nové články "15 Minute Charge & Go" od Varty, které místo udávaných 2000 mAh dodávají jen 1800 mAh.
Nevhodná konstrukce notebooků: Je-li notebook dlouho napájen z rozvodné sítě, akumulátor by z něj měl být vyjmut a uskladněn v chladu. Ale u mnoha levných notebooků je akumulátor buď pevně přišroubován ke krytu, nebo zabudován pod klávesnicí, takže není snadné se k němu dostat. Zcela jinak je tomu u značkových přístrojů od firem Dell, IBM a Toshiba - jejich přenosné počítače se vyznačují snadno přístupnými akumulátory.

NEJDŮLEŽITĚJŠÍ POJMY KOLEM AKUMULÁTORŮ
Kdo se zabývá akumulátory, měl by znát alespoň tyto základní pojmy: kapacita, poměrný nabíjecí proud, vnitřní odpor a paměťový efekt, resp. efekt líné baterie. Pokud těmto odborným výrazům porozumíte, vlastnosti akumulátorů lépe pochopíte.
Kapacita akumulátoru: Kapacita se nejčastěji udává v miliampérhodinách (mAh). Například údaj 1000 mAh znamená, že akumulátor může dodávat proud 1000 mA po dobu jedné hodiny nebo třeba 200 mA po dobu pěti hodin ap. Potom je akumulátor vybit a při zatížení neudrží napětí. Tužkové články NiMH dnes dosahují kapacity kolem 2200 mAh, bloky lithiových baterií v noteboocích to mohou dotáhnout i na více než 6000 mAh.
Poměrný nabíjecí/vybíjecí proud: Tento pojem zavádíme proto, aby bylo možné vyjádřit velikost nabíjecího či vybíjecího proudu (což jsou jisté charakteristické údaje pro jednotlivé typy akumulátorů) nezávisle na konkrétní kapacitě článku. Udává se (v mA či A) jako násobek čísla C, které zastupuje jmenovitou (číselnou) hodnotu kapacity (udané v mAh či Ah). Je-li například článek o kapacitě 1000 mAh nabíjen (vybíjen) poměrným proudem 3 C, znamená to, že v absolutním vyjádření jde o proud 3 x 1000 mA, tedy 3 A. Pozn.: Mnozí výrobci udávají u Li-Ion akumulátorů velikost uskladněné energie pouze ve watthodinách (Wh). Tento údaj však můžete snadno přepočítat na obvyklejší (mili)ampérhodiny, vydělíte-li jej napětím článku ve voltech: je-li na akumulátoru uvedeno např. 10 Wh a 7,2 V, je jeho kapacita 10/7,2 = cca 1,4 Ah neboli 1400 mAh.
Impedance neboli vnitřní odpor: Čím nižší je vnitřní odpor článku, tím lépe jím protéká proud. Pokud se vnitřní odpor akumulátoru (u lithiových typů v důsledku stárnutí, u niklových kvůli nesprávnému nabíjení) zvýší, jím napájený přístroj se vypne třeba už po několika minutách provozu. Se svými cca 100 miliohmy (m) vykazují nejnižší vnitřní odpor články NiCd, následovány typy Li-Ion (150 m) a Li-Pol (200 m). Nejhůře jsou na tom články NiMH, jejichž vnitřní odpor přes 200 m může v důsledku špatné údržby vzrůst až na více než 350 m.
Paměťový efekt a efekt "líné baterie": Niklové akumulátory špatně snášejí, když se od nich málo vyžaduje - typy NiCd pak postihne tzv. paměťový efekt, u NiMH hrozí efekt "líné baterie". Oba tyto nepříznivé jevy vznikají v důsledku častého nabíjení příliš nízkým proudem (např. 0,1 C) nebo pokud zapomenete plný akumulátor čas od času zcela vybít. Pak se na elektrodách tvoří drobné krystalky, což může zkrátit dobu provozu až o 90 %, neboť tím naroste vnitřní odpor a při zatížení pak spadne napětí. Oba efekty jsou podobné - až na jeden rozdíl: efekt líné baterie nenastává tak náhle jako efekt paměťový. Moderní lithiové akumulátory paměťový efekt neznají, trpí však zase jinými neduhy.

JAK FUNGUJÍ MODERNÍ NABÍJEČKY
NA TECHNICE NABÍJENÍ HODNĚ ZÁLEŽÍ
Moderní rychlonabíječky nabíjejí niklové články s využitím metody "delta peak" na plnou kapacitu přibližně za hodinu - čím vyšší je přitom nabíjecí proud, tím kratší je doba nabíjení. Naproti tomu lithiové akumulátory se nabíjejí ve dvou stupních: poněvadž v prvním stupni nesmí poměrný nabíjecí proud překročit 0,7 C, trvá nabíjecí proces přes tři hodiny; rychlé nabíjení zde tedy není možné.
Nabíjení metodou delta peak: Předpokládejme, že rychlonabíječka nabíjí článek NiCd o kapacitě 1000 mAh poměrným nabíjecím proudem 1 C (tedy o intenzitě 1 A) - viz levý graf. Napětí akumulátoru přitom stoupá, dokud není dosaženo jeho maximální hodnoty, takzvaného peaku (vrcholu), o velikosti cca 1,48 V. Pak napětí v důsledku chemických procesů začne klesat a přibližně 20 mV pod vrcholem (delta peak) nabíječka ukončí rychlonabíjení, případně přepne na udržovací provoz. Tak je zajištěno, že niklový akumulátor je plně nabit asi za hodinu a nebude se samovolně vybíjet, když zůstane několik dní v přístroji. Nabíjecí křivka článků NiMH má poněkud plošší průběh a její "hrbolek" je méně výrazný než u typu NiCd - znamená to, že vypínací automatika rychlonabíječek pro NiMH musí reagovat přibližně dvakrát citlivěji než při nabíjení typu NiCd.
Dvoustupňové nabíjení: Oba typy lithiových akumulátorů vyžadují speciální nabíjecí postup, který většinou probíhá ve dvou stupních a trvá asi tři hodiny. Na pravém grafu sledujeme nabíjení prázdného lithiového článku o kapacitě 1000 mAh poměrným nabíjecím proudem 0,7 C (tj. 700 mA): napětí strmě stoupne na cca 4 V a zhruba po 75 minutách, kdy je článek nabit asi na 75 %, se ukončí první nabíjecí stupeň. Ve druhém stupni ještě mírně stoupá napětí článku, nabíjecí proud však rychle klesá. Lithiový článek je plně nabit, jakmile se během nabíjení na jeho pólech vytvoří napětí 4,2 V nebo poměrný nabíjecí proud klesne na cca 0,03 C (což v našem případě znamená proud 30 mA) - v tom okamžiku se nabíjení ukončí.