Nesprßvnß technika nabφjenφ a Üpatnß ·dr₧ba - to jsou nejΦast∞jÜφ p°φΦiny ÜpatnΘ funkce akumulßtor∙ v mobilech a noteboocφch. Chip testoval akumulßtory i nabφjeΦky a prozradφ vßm, co d∞lat, aby se vaÜim dßrc∙m energie dlouho dob°e da°ilo.
Konstrukce akumulßtor∙
Li-Ion
Kompaktnφ silßk
Li-Ion Φlßnky jsou drahΘ, pojmou hodn∞ energie, samy od sebe se vÜak rozklßdajφ. Ochrannß elektronika zabra≥uje jejich p°eh°ßtφ a p°φpadnΘ explozi, dojde-li k jejich p°ebφjenφ.
NiCd a NiMH
Tu₧kov² Φlßnek (Mignon)
NiklovΘ akumulßtory jsou levnΘ, dokß₧φ ale uskladnit jen mßlo energie. P°i dodr₧enφ specißlnφ nabφjecφ techniky z∙stanou dlouho v dobrΘm stavu.
Li-Polymer
PlaciΦka pro minip°φstroje
Tento typ mß podobnΘ vlastnosti jako Li-Ion. Vzhledem k extrΘmn∞ plochΘ konstrukci neb²vß ochrannß elektronika vestav∞na v Φlßnku, ale mimo n∞j uvnit° p°φstroje.
Kdo si chce po°φdit n∞jak² mobilnφ p°φstroj, mß zpravidla jasnou p°edstavu, na Φem mu zßle₧φ - o koupi rozhodujφ takovß kritΘria, jako je v²kon, vybavenφ, hmotnost, design nebo cena. Na zdroj energie pomyslφ p°i plßnovßnφ jen mßlokdo; a nenφ se ani co divit, v₧dy¥ kvalita akumulßtor∙ se pova₧uje za dosti nevypoΦitatelnou veliΦinu. Ti Ü¥astn∞jÜφ telefonujφ sv²m mobilem celß lΘta, smola°i musφ t°eba i skoro nov² zdroj energie dßt do sb∞ru.
Bylo to tak psßno ve hv∞zdßch? V∙bec ne. Ka₧d² u₧ivatel m∙₧e "osud" svΘho akumulßtoru v²razn∞ ovlivnit. Kdy₧ o zdroj v mobilnφch za°φzenφch dob°e peΦujete a sprßvn∞ ho nabφjφte, ₧ije dlouho a p°ekypuje energiφ. Chip vßm ukß₧e, jak na to.
Nenφ vÜak akumulßtor jako akumulßtor. I p°i nejlepÜφ ·dr₧b∞ se mezi nimi, podle typu a v²robce, vyskytujφ nezanedbatelnΘ rozdφly. Kdo vßm za vaÜe penφze nabφdne nejvφc proudu, vÜak vyÜlo najevo v naÜem testu: veÜkerou energii jsme si vy₧ßdali od 29 akumulßtor∙ a p∞ti nabφjeΦek.
Mobilnφ za°φzenφ pou₧φvajφ Φty°i druhy akumulßtor∙, kterΘ se liÜφ cenou, v²konem a ·dr₧bou
Kdo °φdφ auto, musφ je samoz°ejm∞ um∞t obsluhovat. Stejn∞ je tomu s akumulßtory: je d∙le₧itΘ v∞d∞t, jak jejich r∙znΘ systΘmy fungujφ, jakß technika nabφjenφ je pro n∞ optimßlnφ a jak jim dodat novou sφlu, kdy₧ se unavφ.
V p°enosn²ch p°φstrojφch se dnes etablovaly Φty°i typy akumulßtor∙: niklkadmiovΘ (NiCd), niklmetalhydridovΘ (NiMH), lithioiontovΘ (LiIon) a lithiopolymerovΘ (Li-Polymer). ╚tvrt² typ nebyl testovßn, nebo¥ tyto formovatelnΘ zdroje jsou v∞tÜinou v p°φstrojφch pevn∞ zabudovßny a nedajφ se vym∞≥ovat. VÜechny jmenovanΘ druhy p°evßd∞jφ chemickou energii na elektrickou. V₧dy majφ t°i zßkladnφ komponenty: kladnou (anoda) a zßpornou elektrodu (katoda) a mezi nimi elektrolyt. V nabitΘm stavu je u zßpornΘho p≤lu p°ebytek elektron∙, co₧ mß za nßsledek elektrickΘ nap∞tφ mezi ob∞ma p≤ly. P°i uzav°enφ obvodu (tj. propojenφ p≤l∙ p°es n∞jak² spot°ebiΦ, v naÜem p°φpad∞ mobil, notebook, "digi¥ßk" atd.) kladn² p≤l elektrony "odsßvß" - vznikß tak elektrick² proud a akumulßtor se pozvolna vybφjφ. Elektrolyt, zpravidla n∞jak² roztok, p°itom umo₧≥uje pohyb elektron∙ mezi elektrodami uvnit° akumulßtoru. Jakmile se p°ebytek elektron∙ u zßpornΘ elektrody odΦerpß, je akumulßtor vybit - pak p°ijde ke slovu nabφjeΦka a cel² cyklus se opakuje.
Alfou a omegou akumulßtoru, chcete-li dobφjecφho Φlßnku, je sprßvnß pΘΦe: p°φliÜ ΦastΘ dobφjenφ a zanedbanß ·dr₧ba mohou snφ₧it jeho kapacitu o 40 a₧ 50 %. Energetickou bilanci akumulßtoru si m∙₧eme p°edstavit rozd∞lenu na t°i oblasti: Energii z "prßzdnΘ z≤ny" ji₧ spot°ebiΦ vyΦerpal - tu lze znovu dobφt. "U₧iteΦnß z≤na" obsahuje energii, kterou spot°ebiΦ jeÜt∞ m∙₧e odebrat. Äßdnou pou₧itelnou energii u₧ vÜak nenajde v "oblasti usazenin", kterß se s p°ib²vajφcφm stß°φm, p°i ÜpatnΘ ·dr₧b∞ a p°i p°et∞₧ovßnφ Φlßnku zv∞tÜuje. D∙sledkem pak je, ₧e i po plnΘm nabitφ akumulßtor rychle ochabne.
U Φlßnk∙ typu NiCd a NiMH je oblast usazenin tvo°ena (na rozdφl od p°ipojenΘho schematicky pojatΘho vyobrazenφ) krystalick²mi nßnosy na elektrodßch, co₧ se v provozu projevuje jako tzv. pam∞¥ov² efekt (Memory-effect) u NiCd (el. Φlßnek si "pamatuje" stav, v n∞m₧ zaΦalo dobφjenφ, a pova₧uje jej za poΦßteΦnφ) nebo efekt "lφnΘ baterie" (Lazy-Battery-Effect) v p°φpad∞ NiMH (viz p°ipojenΘ grafy). S dobrou nabφjeΦkou je vÜak mo₧nΘ niklovΘ akumulßtory usazenin zbavit, a to vφcenßsobn²m opakovßnφm nabφjecφch a vybφjecφch cykl∙ - potom usazeniny zpravidla zmizφ a Φlßnek je tΘm∞° jako nov².
V²robci rßdi zamlΦujφ, ₧e "usazeninovou z≤nu" vykazujφ i lithiovΘ akumulßtory: zaΦne r∙st (kv∙li korozi lithiovΘ elektrody) u₧ zhruba po roce a postupn∞ zp∙sobφ drastickou ztrßtu kapacity a₧ o 50 %.
Vnit°nφ odpor Φlßnku: Φφm ni₧Üφ, tφm delÜφ provoz
Akumulßtor dodßvß pln² v²kon, jen je-li jeho vnit°nφ odpor co nejni₧Üφ. Pouze tehdy udr₧φ nap∞tφ i v p°φpad∞, ₧e spot°ebiΦ odebφrß hodn∞ proudu. Takovß situace nap°φklad nastane, kdy₧ se mobilnφ telefon p°ihlaÜuje do sφt∞ v nep°φzniv²ch rßdiov²ch podmφnkßch, kdy₧ notebook velmi Φasto pracuje s diskem nebo kdy₧ p°edou motory "digicamu".
V jednom z rßmeΦk∙ m∙₧ete porovnat situaci "zdravΘho" akumulßtoru s nφzk²m a "nemocnΘho" s vysok²m vnit°nφm odporem. Velk² vnit°nφ odpor Ükrtφ pr∙tok proudu Φlßnkem: pot°ebuje-li p°φstroj krßtkodob∞ hodn∞ proudu, nap∞tφ akumulßtoru v d∙sledku velkΘho odporu poklesne i kdy₧ je "nalßdovßn" a₧ po okraj. Na to vÜak zareaguje obvod p°φstroje hlφdajφcφ vybitφ akumulßtoru a zp∙sobφ jeho p°edΦasnΘ odpojenφ, aΦkoliv je v n∞m stßle jeÜt∞ nevyu₧itß energie.
DobrΘ NiCd akumulßtory vykazujφ mal² vnit°nφ odpor (viz tabulka), jen asi 10 a₧ 15mW. TakzvanΘ slinutΘ Φlßnky, zvlßÜtnφ forma NiCd akumulßtoru s impedancφ jen 4 a₧ 10mW, se vyskytujφ ve spot°ebiΦφch s velmi vysok²m odb∞rem proudu, jako jsou akumulßtorovΘ vrtaΦky a profesionßlnφ fotografickΘ blesky. Ani po vφce ne₧ 1500 nabφjecφch cyklech se vnit°nφ odpor dob°e udr₧ovanΘho niklkadmiovΘho akumulßtoru prakticky nezv²Üφ.
HorÜφ je to s Φlßnky typu NiMH: jejich vnit°nφ odpor b²vß na poΦßtku mezi 20 a 30 mW, po n∞jak²ch 300 a₧ 400 nabφjecφch cyklech se vÜak zpravidla zvyÜuje zhruba o 50 % - pak u₧ se akumulßtor rychle unavuje a pat°φ do sb∞ru.
Vnit°nφ odpor Φlßnk∙ na bßzi lithia le₧φ mezi 150 a 200 mW, tak₧e tyto Φlßnky se p°φliÜ nehodφ pro velkΘ "₧routy" energie. PoΦet nabφjecφch cykl∙ u nich nemß tak°ka ₧ßdn² nep°φzniv² vliv na vnit°nφ odpor, lithiov² akumulßtor se vÜak asi po dvou letech znehodnotφ sßm od sebe. Pak se jeho vnit°nφ odpor zdvojnßsobφ a¥ byl denn∞ pou₧φvßn a dobφjen, nebo jen le₧el ve sk°φni.
Typy Φlßnk∙ detailn∞
NiCd: Jak vidφte na jednom z obrßzk∙, niklkadmiov² akumulßtor je slo₧en ze t°φ vrstev. Kladnou elektrodu tvo°φ hydroxid niklu, zßpornou (jedovatΘ) kadmium. Ob∞ elektrody odd∞luje separßtor obsahujφcφ elektrolyt (hydroxid draseln²). Elektrody jsou spojeny s kladn²m a zßporn²m v²vodem (p≤lem). JmenovitΘ nap∞tφ Φlßnku (p°i zßt∞₧i) je p°ibli₧n∞ 1,2 V - jeli zapot°ebφ vyÜÜφ nap∞tφ, spojuje se vφce Φlßnk∙ za sebou ve form∞ akumulßtorovΘ baterie.
V²hodou NiCd oproti ostatnφm typ∙m je vysokß proudovß zatφ₧itelnost a odolnost v∙Φi mrazu a₧ do -15 ░C. Navφc snese p∞tkrßt rychlejÜφ nabφjenφ ne₧ typ NiMH a a₧ dvacetkrßt razantn∞jÜφ ne₧ lithiovß varianta - samoz°ejm∞ za p°edpokladu, ₧e mßte nabφjeΦku schopnou dodßvat pot°ebn∞ velk² proud.
K nev²hodßm oproti systΘm∙m na lithiovΘ bßzi pat°φ hlavn∞ malß kapacita, velkß hmotnost a pam∞¥ov² efekt. Krom∞ toho testy Chipu prokßzaly, ₧e mnohΘ NiCd Φlßnky majφ sklon k samovybφjenφ - b∞hem 24 hodin poztrßcejφ a₧ 22 % energie.
Je-li NiCd akumulßtor nabφjen p°es deset hodin mal²m proudem a p°ed nabφjenφm nebyl ·pln∞ vyprßzdn∞n, pam∞¥ov² efekt jej rychle diskvalifikuje: aΦkoliv je pln∞ nabit, p°i zatφ₧enφ sel₧e. D∙vod je prost². Na zßpornΘ elektrod∞ se usazujφ kovovΘ krystalky. Tφm se sni₧uje kapacita, roste vnit°nφ odpor a Φlßnek p°i zßt∞₧i neudr₧φ nap∞tφ. Takov² akumulßtor pak vydr₧φ pracovat t°eba jen n∞kolik minut.
UnavenΘ NiCd Φlßnky v ₧ßdnΘm p°φpad∞ nedobφjejte, ale nejprve je nechte ·pln∞ vybφt nejlΘpe pomocφ poΦφtaΦov∞ °φzenΘ nabφjeΦky (viz rßmeΦek). Je-li NiCd akumulßtor ochromen pam∞¥ov²m efektem, lze jej opakovan²m vybφjenφm a nabφjenφm reaktivovat - pam∞¥ov² efekt NiCd Φlßnku je reverzibilnφ.
NiMH: Majφ podobnou stavbu, pou₧φvajφ ale mnohem ekologiΦt∞jÜφ materißly. Kladnß elektroda je op∞t z hydroxidu niklu, zßpornß je tvo°ena kovovou slitinou schopnou vßzat vodφk. Separßtor odd∞lujφcφ ob∞ elektrody obsahuje i zde alkalick² elektrolyt (hydroxid draseln²). Jedin² rozdφl oproti °eÜenφ NiCd tedy p°edstavuje vodφk vßzajφcφ slitina, kterß nahradila jedovatΘ kadmium. Stejn∞ jako u NiCd Φlßnku je jmenovitΘ nap∞tφ 1,2 V, samovybφjenφ je ale o n∞co menÜφ: po 24 hodinßch "vyprchß" (v zßvislosti na v²robku) 6 a₧ 16 % energie (viz p°ehled akumulßtor∙).
Nesprßvn² postup nabφjenφ m∙₧e mφt za nßsledek, ₧e NiMH Φlßnek bude nßladov² jako n∞jakß protivnß primadona: p°esto₧e je pln∞ nabit, po krßtkΘ dob∞ provozu zaΦne stßvkovat - efekt lφnΘ baterie ude°il jako migrΘna. NaÜt∞stφ je i zde pom∞rn∞ snadnß pomoc. StaΦφ Φlßnek Φas od Φasu p°ed nabφjenφm zcela vybφt. "Zleniv∞nφ" NiMH akumulßtoru se projevφ poklesem nap∞tφ p°i zatφ₧enφ - p°φstroj se p°edΦasn∞ vypne. MnohΘ mobilnφ telefony vÜak nabφzejφ specißlnφ funkci pro ·dr₧bu akumulßtoru, kterß vzniku efektu "lφnΘ" baterie zabra≥uje.
U ostatnφch p°enosn²ch p°φstroj∙ byste n∞jak² "peΦovatelsk²" program, kter² by NiMH Φlßnky pr∙b∞₧n∞ udr₧oval "v dobrΘ kondici", bohu₧el hledali marn∞. Najdete jej vÜak u velmi kvalitnφch nabφjeΦek (viz p°ehled) a jeho pomocφ prodlou₧φte ₧ivotnost akumulßtoru a₧ o 50 %.
NiMH Φlßnek uskladnφ p°i tΘ₧e hmotnosti tΘm∞° dvojnßsobek energie oproti NiCd. Pon∞vad₧ oba "niklovΘ" systΘmy vykazujφ stejnΘ rozm∞ry, lze je p°φmo zam∞nit. Ale pozor u p°φstroj∙, kterΘ hodn∞ "₧erou": do siln²ch blesk∙, akumulßtorov²ch vrtaΦek a profesionßlnφch kamer pat°φ v²hradn∞ NiCd! Jen tento typ je schopen dodat velk² proud, ani₧ by p°itom zakolφsalo nap∞tφ.
Li-Ion: Dφky svΘ vysokΘ energetickΘ hustot∞ vytlaΦuje tento typ souΦasnΘ NiCd a NiMH Φlßnky z mobilnφch p°φstroj∙. Namφsto niklu pou₧φvß chemicky vysoce reaktivnφ a snadno vzn∞tlivΘ lithium (viz obrßzek). Kladnß elektroda sestßvß v∞tÜinou z lithiokobaltovΘho oxidu, do jeho₧ krystalovΘ m°φ₧ky byly vpraveny ionty lithia. SlouΦeniny uhlφku a grafitu, rovn∞₧ obsahujφcφ lithiovΘ ionty, tvo°φ zßpornou elektrodu - tato kombinace dßvß jmenovitΘ nap∞tφ 3,6 V. Elektrolytem jsou agresivnφ organickß rozpouÜt∞dla (propylen- nebo ethylenkarbonßt) - pokud vyteΦe, hrozφ poleptßnφ poko₧ky Φi koroze uvnit° p°φstroje. Tomuto nebezpeΦφ Φelφ v∞tÜina v²robk∙ uzav°enφm do stabilnφho kovovΘho plßÜt∞. V obalu akumulßtoru b²vß zalit mikroΦip s pot°ebn²mi senzory, kter² zabra≥uje p°eh°ßtφ a roztr₧enφ v p°φpad∞ p°ebφjenφ Φlßnku.
LithioiontovΘ akumulßtory pojmou p°i stejnΘ velikosti asi t°ikrßt vφce energie ne₧ klasickΘ niklkadmiovΘ a neznajφ ani pam∞¥ov² efekt, ani "lenost". Tφm je dßna jejich velkß p°ednost: p°ed nabφjenφm je nenφ nutno ·pln∞ vybφjet. Za 24 hodin je u nich samovybφjenφ zanedbateln∞ malΘ, teprve po m∞sφci postrßdajφ necel²ch 10 % energie. V laborato°i jsme m∞°ili jejich vnit°nφ odpor: hodnota 200 a₧ 250 mW je pom∞rn∞ vysokß, co₧ znamenß, ₧e ani typ Li-Ion nenφ vhodn² pro spot°ebiΦe s odb∞rem proudu o velkΘ intenzit∞. Jinak se Φlßnek siln∞ zah°φvß a nap∞tφ klesß. TakΘ vysokß hustota energie nenφ zadarmo - v²robnφ nßklady jsou ve srovnßnφ s typy NiCd a NiMH o 30 a₧ 50 % vyÜÜφ.
O stßrnutφ lithioiontov²ch Φlßnk∙ v²robci svorn∞ mlΦφ - dokonce na n∞ ani netisknou datum v²roby. D∙vodem je hlavnφ bolest tohoto °eÜenφ: a¥ je pou₧φvßte, nebo ne, asi po roce citeln∞ ztrßcejφ kapacitu (viz "Tipy a triky"). Kv∙li vysokΘ reaktivnosti lithia se toti₧ Φlßnek rozklßdß sßm od sebe a n∞kdy u₧ i po dvou letech m∙₧e b²t nepou₧iteln². V naÜem testu nap°φklad dva roky star² akumulßtor od firmy SmartBat vykßzal jen 54 % proklamovanΘ kapacity.
Li-Polymer: Lithiopolymerov² akumulßtor pou₧φvß namφsto tekutΘho elektrolytu pevn². Ten tedy nem∙₧e vytΘci, a Φlßnek proto nepot°ebuje ₧ßdn² masivnφ ochrann² obal - staΦφ pokovenß nebo hlinφkem pokrytß um∞lohmotnß f≤lie. Odpadß tu i jinak obvykl² separßtor, nebo¥ odstup elektrod zajiÜ¥uje p°φmo pevn² elektrolyt.
Katoda sestßvß z oxidu lithia a kobaltu nebo lithia, niklu a kobaltu, do jeho₧ krystalickΘ m°φ₧ky byly vpraveny ionty lithia. Anodu tvo°φ slouΦeniny grafitu. Stejn∞ jako u typu Li-Ion je jmenovitΘ nap∞tφ 3,6 V - identickß je i technika nabφjenφ.
LithiopolymerovΘ akumulßtory lze vyrobit extrΘmn∞ plochΘ (o tlouÜ¥ce jen n∞kolik milimetr∙) a v libovolnΘm tvaru - dajφ se dokonce v Üirok²ch mezφch formovat a oh²bat. Dφky tomu se vejdou do mal²ch mobil∙, miniaturnφch kamer, ultraploch²ch notebook∙ Φi PDA. P°i plochΘm provedenφ se ochrann² obvod Φasto v p°φstroji umφs¥uje separßtn∞.
V porovnßnφ s typem Li-Ion je Li-Polymer p°i stejnΘ kapacit∞ asi o 10 a₧ 15 % lehΦφ, ale o 10 a₧ 20 % objemn∞jÜφ. B∞hem Φasu ztrßcφ kapacitu rychleji ne₧ Φlßnek Li-Ion, zato si lΘpe poradφ s mrazem. I tak vÜak od -15 ░C zaΦne proud dodßvat "po kapkßch".
Loys Nachtmann
Pam∞¥ov² efekt a efekt "lφnΘ baterie"
ProΦ se akumulßtor rychle unavφ
Pokud NiCd a NiMH Φlßnky p°ed nabφjenφm ·pln∞ nevybijete, zanesou se, dßvajφ mΘn∞ energie a jejich vnit°nφ odpor vzr∙stß. KrystalickΘ usazeniny na elektrodßch zp∙sobujφ jevy zvanΘ pam∞¥ov² efekt a efekt "lφnΘ baterie": mobily, notebooky, kamery atd. se pak v d∙sledku snφ₧enφ nap∞tφ akumulßtoru p°edΦasn∞ vypnou.
Vnit°nφ odpor
Kdy₧ pln² akumulßtor nemß "Ü¥ßvu"
Jedin∞ Φlßnky s nφzk²m vnit°nφm odporem dokß₧φ delÜφ dobu napßjet spot°ebiΦe s velk²m odb∞rem, jako jsou mobily, notebooky, "digicamy" apod. U niklov²ch akumulßtor∙ z∙stane vnit°nφ odpor nφzk², pokud jsou p°ed nabφjenφm pln∞ vybity (refresh). Pro typ NiMH navφc platφ, ₧e Φφm Φast∞ji se nabφjφ, tφm rychleji roste jeho vnit°nφ odpor. U lithiov²ch Φlßnk∙ nem∙₧eme vnit°nφ odpor nijak ovlivnit - s v∞kem se postupn∞ zv∞tÜuje a do dvou let nar∙stß a₧ o 200 %.
Nφzk² vnit°nφ odpor
Zdrav² akumulßtor: ╚φm menÜφ je vnit°nφ odpor Φlßnku, tφm vφce proudu m∙₧e obvodem protΘkat. Ani p°i velkΘm zatφ₧enφ neklesne nap∞tφ a spot°ebiΦ m∙₧e odebrat veÜkerou energii.
Vysok² vnit°nφ odpor
Nemocn² akumulßtor: Vysok² vnit°nφ odpor Ükrtφ pr∙tok proudu. P°i v∞tÜφm zatφ₧enφ poklesne nap∞tφ Φlßnku a p°φstroj se p°edΦasn∞ vypne. D∙sledek v akumulßtoru z∙stane nevyu₧itß energie.
Nßnosy upφjφ Ü¥ßvu
Oblast usazenin: ╚φm v∞tÜφ, tφm d°φve nastane pam∞¥ov² efekt nebo efekt "lφnΘ baterie". PoΦφtaΦov∞ °φzenΘ nabφjenφ/vybφjenφ dokß₧e usazeniny odstranit.
Analytick² systΘm Cadex: Grafy znßzor≥ujφ pr∙b∞h Φty° m∞°en²ch veliΦin - nabφjecφ/vybφjecφ proud [mA], nap∞tφ akumulßtoru [mV], teplota akumulßtoru [░C] a vnit°nφ odpor [mW] (shora v tomto po°adφ).
U lithiov²ch Φlßnk∙ tato procedura odpadß, nebo¥ dosahujφ plnΘho v²konu ji₧ po prvnφm nabφjecφm cyklu.
Kapacita
NiklovΘ akumulßtory nabφjφme/vybφjφme nßbojem 1 C: mß-li Φlßnek kapacitu 1000 mAh, pou₧ijeme nabφjecφ/vybφjecφ proud 1 A. Lithiov²m typ∙m dop°ßvßme 0,5 C, pon∞vad₧ p°i siln∞jÜφm proudu by mohl zareagovat ochrann² obvod akumulßtoru a zkreslit tak v²sledek m∞°enφ. Energie uvoln∞nß p°i vybφjenφ odpovφdß kapacit∞ akumulßtoru v mAh (miliampΘrhodinßch). Nap∞tφ ukonΦujφcφ nabφjenφ volφme u niklov²ch akumulßtor∙ 1,0 V na Φlßnek, u lithiov²ch 3,0 V na Φlßnek.
Samovybφjenφ
Jakß Φßst kapacity ubude za jeden den, zjiÜ¥ujeme takto: Pln∞ nabit² niklov² akumulßtor na den uskladnφme p°i 21 ░C a pak zm∞°φme jeho aktußlnφ nßboj. Pom∞r hodnoty nam∞°enΘ bezprost°edn∞ po nabitφ a po 24hodinovΘm uskladn∞nφ p°edstavuje koeficient samovybφjenφ (udßvßme jej v procentech). U lithiov²ch typ∙ je samovybφjenφ zanedbateln∞ malΘ a nem∞°φme je.
Vnit°nφ odpor
╚φm menÜφ je vnit°nφ odpor, tφm pozd∞ji "povolφ" nap∞tφ p°i velk²ch proudech a akumulßtor se mΘn∞ zah°φvß. U typu NiMh se vnit°nφ odpor zv∞tÜuje tφm vφce, Φφm Φast∞ji je nabφjen; u lithiov²ch akumulßtor∙ roste pouh²m stßrnutφm. V tomto sm∞ru jsou na tom nejlΘpe Φlßnky NiCd, jejich₧ vnit°nφ odpor se tΘm∞° nem∞nφ.
Hmotnost
Z hmotnosti a nam∞°enΘ kapacity urΦujeme specifickou kapacitu; jednotkou je Wh/kg (watthodina na kilogram). ╚φm vyÜÜφ je tato hodnota, tφm lΘpe: vzdor malΘ vßze dodßvß akumulßtor vφce energie.
Jak fungujφ nabφjeΦky
Kde nejlΘpe natankovat
Chip si vzal pod lupu p∞t nabφjeΦek pro niklovΘ Φlßnky - v²sledky vidφte v tabulce na konci rßmeΦku. NabφjeΦky lithiov²ch akumulßtor∙ jsme netestovali, nebo¥ v²robci ke sv²m mobil∙m, notebook∙m a kamerßm dodßvajφ specißlnφ za°φzenφ, p°izp∙sobenß konkrΘtn∞ pou₧it²m "sklad∙m energie".
Nejprve se vÜak podφvßme, jak modernφ nabφjeΦky fungujφ a jak²mi postupy niklovΘ i lithiovΘ akumulßtory stoprocentn∞ nabφjejφ.
NiklovΘ akumulßtory pot°ebujφ nabφjeΦky, kterΘ lze rozd∞lit na pomalΘ, rychlΘ a reflexnφ. PomalΘ nabφjeΦky posφlajφ do Φlßnku velmi slab² proud, a nabφjecφ doba u nich proto b²vß dlouhß: 14 a₧ 16 hodin. P°i takto "jemnΘm zachßzenφ" ovÜem nemajφ Üanci akumulßtor (krom∞ dopln∞nφ energie) n∞jak ovlivnit a nap°. o₧ivenφ unaven²ch kus∙ od nich nelze oΦekßvat.
RychlonabφjeΦky se optimßln∞ hodφ pro typy NiCd a NiMH. ╚lßnek dokß₧φ naplnit p°ibli₧n∞ za hodinu a dφky specißlnφm ·dr₧bov²m program∙m jej takΘ zbavit ·navy a dodat mu p∙vodnφ sφlu. Postup nabφjenφ kontroluje zabudovan² Φip. Je-li Φlßnek nabφjen velk²m proudem (viz graf), nar∙-stß nap∞tφ a₧ do dosa₧enφ maximßlnφ hodnoty (tzv. Peak - cca 1,48 V na Φlßnek). V d∙sledku chemick²ch proces∙ v Φlßnku pak nap∞tφ klesß; asi 15 a₧ 20 mV pod vrcholem nabφjeΦka dodßvku proudu ukonΦφ (tzv. deltapeak postup) - akumulßtor je nabit.
Reflexnφ nabφjeΦky jsou nejmodern∞jÜφ rychlonabφjecφ za°φzenφ pro niklovΘ Φlßnky. Mohou je nabφjet v jakΘmkoliv stupni nabitφ, co₧ je jejich velkou p°ednostφ. Namφsto konstantnφho nabφjecφho proudu toti₧ dodßvajφ proud pulzujφcφ podle nßsledujφcφho schΘmatu: NabφjeΦka nejprve zapne proud na dobu 980 ms a pak jej na 5 ms vypne. DalÜφch 5 ms trvß krßtkß vybφjecφ fßze, p°iΦem₧ vybφjecφ proud je t°ikrßt a₧ p∞tkrßt vyÜÜφ ne₧ nabφjecφ. V nßsledujφcφch 10 ms reflexnφ nabφjeΦka kontroluje (i zde metodou delta-peak), zda u₧ je akumulßtor pln² - pokud ne, cyklus se opakuje.
U lithiov²ch akumulßtor∙ nenφ mo₧nΘ rychlonabφjenφ velk²m proudem jako u akumulßtor∙ niklov²ch. Nabφjenφ trvß p°ibli₧n∞ t°i hodiny a probφhß ve dvou stupnφch. Na zaΦßtku (viz graf) poskytuje nabφjeΦka proud o intenzit∞ (v ampΘrech) maximßln∞ rovnΘ 70 % jmenovitΘ kapacity (v ampΘrhodinßch). Po cca 75 minutßch prvnφ stupe≥ konΦφ a Φlßnek je nabit p°ibli₧n∞ na 70 %. V druhΘm nabφjecφm stupni pozvolna stoupß nap∞tφ, nabφjecφ proud vÜak strm∞ klesß. Jakmile u Li-Ion Φlßnku nap∞tφ dosßhne 4,2 V, akumulßtor je pln² a nabφjenφ konΦφ. Druh² nabφjecφ stupe≥ trvß asi dvakrßt dΘle ne₧ prvnφ a je pro lithiovΘ akumulßtory v²sostn∞ d∙le₧it²: Φφm pln∞jÜφ je Φlßnek, tφm mΘn∞ je nutno jej dobφjet - a tφm dΘle bude na₧ivu (viz takΘ Tipy a triky).
Tipy a triky
Akumulßtor v₧dy fit
NiCd a NiMH
Sprßvnß ·dr₧ba: NiklovΘ akumulßtory ₧ijφ dΘle, pokud je jednu a₧ dv∞ hodiny podrobφte rychlonabφjenφ velk²m proudem pomocφ poΦφtaΦov∞ °φzenΘ nabφjeΦky. Pro sprßvnou ·dr₧bu je ovÜem zapot°ebφ nabφjeΦka, kterß akumulßtor umφ nejen nabφjet, ale i vybφjet (o₧ivenφ) - tak odvrßtφte nebezpeΦφ pam∞¥ovΘho efektu i efektu "lφnΘ baterie". Jestli₧e niklov² akumulßtor nechcete delÜφ dobu (n∞kolik m∞sφc∙) pou₧φvat, m∞li byste jej vybφt a ulo₧it do chladniΦky p°i 0 a₧ cca 8 ░C. Ale pozor, ne do "mrazßku" - teploty hloub∞ji pod nulou nad∞lajφ vφc Ükody ne₧ u₧itku!
O₧ivenφ NiMH Φlßnku v mobilu: Akumulßtory mobilnφch telefon∙ pojmou postupem Φasu mΘn∞ a mΘn∞ energie a p°ijde doba, kdy se "polo₧φ" u₧ po n∞kolika telefonßtech. Stßvß se to hlavn∞ t∞m, kte°φ mobil Φasto dobφjejφ, ani₧ by vyΦkali jeho vybitφ - efekt "lφnΘ baterie" naÜel svou dalÜφ ob∞¥. Ale existuje obrana. V menu mnoha mobilnφch telefon∙ b²vß obsa₧en program pro ·dr₧bu NiMH Φlßnku, kter² dokß₧e dostat dßrce energie op∞t "do formy". Jak program pracuje, u₧ vφme - nejprve ·plnΘ vybitφ, pak nabφjenφ. Pokud se vßÜ mobil o ·dr₧bu svΘho akumulßtoru nedokß₧e postarat sßm, pomozte mu alespo≥ takto: Nechte jej zapnut² tak dlouho, dokud se sßm nevypne, a teprve pak Φlßnek nabijte.
Vyt°φd∞nφ star²ch niklov²ch Φlßnk∙: Snad v ka₧dΘ domßcnosti se dnes hromadφ spousta star²ch NiCd a NiMH Φlßnk∙ - mnohΘ jeÜt∞ fungujφ, z jin²ch nedostanete "ani kapku". Chcete-li odd∞lit ty dobrΘ od Üpatn²ch, budete pot°ebovat n∞jak² m∞°icφ p°φstroj, nap°. digitßlnφ multimetr (t°eba VC33 od ConradElectronics; za cca 450 KΦ - dobrß koup∞). Zm∞°te jφm nap∞tφ naprßzdno jednotliv²ch Φlßnk∙. Pokud po nabitφ nam∞°φte vφce ne₧ 1,68 V, pat°φ do sb∞ru. Blφ₧φcφ se konec akumulßtoru jinak takΘ poznßte podle krßtkΘ v²dr₧e a zah°φvßnφ p°i provozu.
Li-Ion a Li-Polymer
Pozor na le₧ßky! DrahΘ "high-end" mobily s lithiov²m akumulßtorem dostanete u₧ po roce od data v²roby skoro za babku. Bu∩te vÜak opatrnφ - i p°i pouhΘm skladovßnφ se vysoce reaktivnφ lithium v akumulßtoru mohlo rozlo₧it; takov² kus mß Φasto i jen 50 % p∙vodnφ kapacity a je zral² na recyklaci. Mß-li pak telefon °ßdn∞ slou₧it, musφte mu koupit Li-Ion nov² - k cen∞ mobilu si tak p°ipoΦφtejte dalÜφch minimßln∞ tisφc korun. A jsme znovu u tΘho₧ problΘmu: Pozor na le₧ßky! Aby se snadn∞ji zbavili starΘho zbo₧φ, netisknou v²robci akumulßtor∙ datum v²roby na obal, ale pouze jej k≤dujφ ve v²robnφm Φφsle - jak, to se nedozvφte. Nechte si proto od prodejce pφsemn∞ potvrdit, ₧e zakoupen² akumulßtor nenφ starÜφ ne₧ Üest m∞sφc∙, vyplatφ se to!
èet°te nabφjenφm! Li-Ion Φlßnky snesou jen asi 300 a₧ 500 nabφjecφch cykl∙, pak jejich kapacita poklesne a je s nimi konec. Chcete-li tedy takov² Φlßnek udr₧et dlouho "fit", m∞l by b²t nabφjen pokud mo₧no z°φdka - co₧ v praxi znamenß v₧dy a₧ po ·plnΘm vyprßzdn∞nφ. I kdy₧ jen chvilku dobφjφte skoro nabit² Φlßnek, poΦφtß se to jako cel² nabφjecφ cyklus, o n∞j₧ jste prßv∞ svΘmu zdroji energie zkrßtili ₧ivot. Pokud pou₧φvßte pro jeden p°φstroj dva akumulßtory, m∞li byste je pravideln∞ st°φdat - rozp∙lenφm poΦtu nabφjecφch cykl∙ jim "funkΦnφ obdobφ" znaΦn∞ prodlou₧φte.
Lithiov² Φlßnek v mobilu: Kdy₧ si p°inesete nov² mobilnφ telefon s Li-Ion akumulßtorem, v ₧ßdnΘm p°φpad∞ jej hned bezmyÜlenkovit∞ nezapφnejte. Ne₧ p°φstroj poprvΘ uvedete do provozu, p°edem akumulßtor pln∞ nabijte. Dφky "iniciaΦnφmu" nabitφ si Φlßnek lΘpe zachovßvß svou kapacitu a vydr₧φ dΘle. Nebudete-li akumulßtor po dobu vφce t²dn∙ pou₧φvat, ulo₧te jej do chladniΦky p°i teplot∞ 5 a₧ 8 ░C - samoz°ejm∞ nikoli do mrazßku!
Zßv∞r
ZnaΦkovΘ akumulßtory jsou lepÜφ ne₧ "no-name"
* Jak dokazujφ m∞°enφ v naÜφ testovacφ laborato°i, v∞tÜina NiCd akumulßtor∙ neposkytuje udßvanou kapacitu. Nap°. na Φlßnku Hama je napsßno 900 mAh, dostali jsme z n∞j ale jen 639 mAh, tedy skoro o 30 % mΘn∞. Vφt∞z testu, Sanyo N-3US, je uÜlechtil² akumulßtor, kter² snßÜφ i velmi vysokΘ vybφjecφ a nabφjecφ proudy (6 A). Hodn∞ v²konu za mßlo pen∞z nabφzφ Emmerich High Capacity 1130 - stojφ jen 44,30 KΦ a po prßvu si odnßÜφ nßÜ cenov² tip.
* NiMH akumulßtory poskytujφ p°i tΘ₧e velikosti skoro dvojnßsobnou kapacitu oproti typu NiCd a jsou takΘ dvakrßt dra₧Üφ. Srovnßvacφ test dosv∞dΦil, ₧e oba velcφ v²robci akumulßtor∙, Panasonic a Sanyo, si dr₧φ p°ednφ pozici. Äßdn² ze zkouÜen²ch exemplß°∙ nedodr₧el udßvanou kapacitu i Panasonic u vφt∞ze testu, Rechargable 200, p°ehßnφ o 10 %. Cenov² tip, GP NiMH 1800, sice nenφ ze vÜech nejlevn∞jÜφ, ale za danou cenu podßvß nejlepÜφ v²kon. NejmenÜφ kapacitu vykßzal Φlßnek od H&H - na obalu Φteme 1800, ale museli jsme se spokojit s pouh²mi 1152 mAh.
* Pro lithiovΘ akumulßtory platφ: Ruce pryΦ od "no-name" produkt∙! N∞kterΘ jsou dokonce dra₧Üφ ne₧ znaΦkovΘ zbo₧φ a nedodr₧ujφ proklamovanou kapacitu: nap°. v mobilech Φasto pou₧φvan² akumulßtor firmy SmartBat dokßzal v testu poskytnout jen 54 % jmenovitΘ kapacity. Vφt∞zstvφ si p°ipsal typ Nokia BLS-2N jen t∞sn∞ - p°esv∞dΦil mal²m vnit°nφm odporem a nφzkou hmotnostφ, nikoli vÜak cenou. P°itom vysokov²konn² akumulßtor pro mobily nemusφ b²t drah², jak dokazuje t°eba GP MLV5721.
* NabφjeΦky pro kulatΘ Φlßnky vÜech velikostφ nabφzφ trh v nep°ebernΘm mno₧stvφ. P°i koupi dbejte, abyste dostali rychlonabφjecφ, mikroΦipem °φzen² typ, kter² akumulßtor nabije zhruba b∞hem jednΘ hodiny. Kv∙li udr₧ovßnφ Φlßnk∙ v kondici (refresh) by m∞l dßle b²t k dispozici alespo≥ jeden nabφjecφ/vybφjecφ program. Cenov∞ p°φjemn² kompromis p°edstavuje nap°. rychlonabφjeΦka GP PowerBank Smart - k dodßvce pat°φ i Φty°i NiMH mignon Φlßnky o kapacit∞ 1800 mAh. Kdo pot°ebuje nabφjet mnoho r∙zn²ch niklov²ch akumulßtor∙, tomu vyhovφ Ansmann Energy 16 a Conrad Charge Manager 2010 - ovÜem s cenou mezi 3000 a 3600 KΦ. Refresh niklov²ch akumulßtor∙ provßd∞jφ rychlonabφjeΦky nejlΘpe patentovan²m reflexnφm nabφjecφm postupem. TakovΘ p°φstroje jsou postaveny kolem integrovanΘho obvodu firmy Galaxy Power a vzhledem k nßroΦnΘ technice jsou takΘ pat°iΦn∞ drahΘ - jako t°eba ReFLEX 200 multi z nabφdky Conrad Electronic.
