Akumulatory litowo-jonowe – wszystko, co powinniśmy o nich wiedzieć  

Jak wiadomo o każdy sprzęt, czy to ręczny czy elektryczny, duży czy mały, powinniśmy dbać i odpowiednio go konserwować. Nie inaczej jest więc w przypadku akumulatorów, które zasilają nasze elektronarzędzia. I choć niektórych może to zdziwić (przecież w końcu to tylko bateria!), to odpowiednio użytkowany akumulator, odpłaci nam bezawaryjnością oraz dłuższą żywotnością. Poniżej postaramy się omówić aspekty, o które powinniśmy zadbać, aby długo cieszyć się sprawnym i w pełni funkcjonalnym akumulatorem, a będą to:

• Poziom naładowania ogniw

• Stopień rozładowania baterii

• Odpowiednie przechowywanie akumulatorów

Ale zanim do tego dojdziemy przyjrzyjmy się temu jak w ogóle zbudowany jest taki akumulator.

To, co widzimy na pierwszy rzut oka to oczywiście obudowa. Ma ona otwory wentylacyjne, tak, aby nadmiar ciepła mógł być odprowadzany na zewnątrz pakietu baterii. W środku znajdują się ogniwa Li-Jon, które poprzez ładowanie gromadzą w sobie energię. Aby cała konstrukcja była stabilna, połączone są one ze sobą kolejną obudową, która ma dwa zadania: ma zabezpieczyć ogniwa przed przemieszczaniem się oraz wibracjami, a także ochronić w razie upadku. Oprócz ogniw w akumulatorze znajdziemy również płytkę sterującą – tzw. moduł BMS, czyli system inteligentnego zarządzania akumulatorem. Monitoruje on napięcia ogniw, czy to podczas ładowania, czy rozładowywania.        

Jak używać akumulatora, czyli jak zwiększyć jego witalność

No dobrze, mamy już zobrazowane to, co kryje się w środku akumulatora, możemy zatem opowiedzieć sobie co nieco o jego konserwacji. Zaczniemy od prawidłowego procesu ładowania.

I znów wiele osób może przetrzeć oczy ze zdumienia, bo co to za filozofia podłączyć ładowarkę do prądu i włożyć w stację akumulator.

Otóż żadna, ale jeśli zależy nam na maksymalnie długiej żywotności baterii powinniśmy robić to w odpowiedni sposób, a nie zostawiać ten proces samemu sobie. Po pierwsze nie należy ładować baterii dłużej niż jest to zalecane. Dla przykładu, jeśli producent podaje czas ładowania 60 minut, to pozostawienie baterii pod ładowarką na całą noc nie będzie dobrym pomysłem i na pewno nie wpłynie korzystnie na długość „życia” akumulatora. Oczywiście, każdemu z nas (nawet nam ;)) zdarzają się takie sytuacje i nie ma co w tym wypadku panikować. Głównie chodzi o to, aby takie ładowania zdarzały się naprawdę sporadycznie, a nie były regułą naszego postępowania.

Jeszcze jeden temat, o którym należy pamiętać to funkcja tzw. „szybkiego ładowania”. Jak wiadomo jest to świetna opcja, aby skrócić czas ładowania, natomiast nie jest ona korzystna dla całokształtu „życia” baterii. Korzystajmy więc z tej funkcji rozwagą…

…no chyba że posiadamy odpowiednią ładowarkę :)

W systemie DEDRA SAS+ALL taką ładowarką jest zasilacz na dwa akumulatory DEDRA SAS+ALL DED7039V.

Dwa miejsca na akumulatory pozwalają szybko naładować baterię do elektronarzędzi SAS+ALL. Dodatkowo ładowarka posiada wbudowane wentylatory, które zapewniają ochronę przed przegrzaniem ogniw podczas ładowania, zdecydowanie zwiększając żywotność akumulatorów. Alternatywą dla tej ładowarki jest zasilacz DED7039, w której zamiast dwóch slotów na baterię mamy tylko jeden.

Warto również nadmienić, iż akumulatory Li-Jon nie posiadają tzw. „efektu pamięci” nie jest więc konieczne rozładowywanie ich do końca, tak jak to było w przypadku starszych akumulatorów. Wręcz przeciwnie – tego rodzaju praktyka w długofalowej perspektywie, okazać się może zgubna dla naszej baterii, ale do tego tematu dojdziemy w dalszej części tekstu.

Poziom naładowania ogniw

Kolejną rzeczą jest poziom naładowania ogniw.

Otóż jak się okazuje, najlepszą opcją jest ładowanie ich do poziomu 80-85%, dzięki czemu opuszczamy ostatni etap ładowania. Jest to o tyle dobre rozwiązanie, że ta właśnie ostatnia faza ładowania niekorzystnie, a wręcz negatywnie, wpływa na ogniwa (a konkretnie na znajdujący się w środku elektrolit), dlatego pominięcie jej zdecydowanie odbije się na plus zdrowia naszej baterii. W ten sposób ładowany akumulator będzie „żyć” nawet trzy razy dłużej, niż bateria ładowana do 100%, lub pozostawiana w ładowarce jeszcze dłużej niż jest to konieczne.

Co ciekawe i warte zapamiętania - raz na jakiś czas opłaca się naładować akumulator Li-ion do 100%. Taka operacja służy do zbalansowania pojedynczych ogniw baterii. Optymalnie jest to robić raz na dziesięć ładowań.

Stopień rozładowania

Drugą stroną tego samego zagadnienia jest rozładowywanie akumulatorów.

Stopień rozładowania również znacząco wpływa na żywotność baterii – im mniej rozładowany akumulator, tym wyższa jego żywotność. Oznacza to, że korzystając z zasilania akumulatorowego nie należy rozładowywać baterii do końca - jak pisaliśmy wcześniej, w środku akumulatora znajduje się moduł BMS, który m.in. ma zapobiegać tego typu sytuacjom. Optymalną wartością rozładowania jest 20% (czyli do 80% naładowania), aczkolwiek takie użytkowanie baterii jest nieco uciążliwe i, nie oszukujmy się, ciężko byłoby nam pracować w ten sposób. Dlatego więc możemy przyjąć, iż naładowanie akumulatorów litowo-jonowych na poziomie 30 do 60%, będzie odpowiednie dla dłuższej żywotności baterii - czyli używając ich, możemy rozładować je o 40 do 70%.   

Aby zobrazować jak to, o czym pisaliśmy wcześniej podamy przykład: jeśli będziemy doładowywać akumulator po osiągnięciu przez niego 50% stopnia rozładowania, to mniej więcej dwukrotnie zwiększymy jego żywotność.  

Odpowiednie przechowywanie akumulatorów

Czas przejść do ostatniego w zasadzie tematu, jeśli chodzi o akumulatory Li-on, jakim jest prawidłowe ich przechowywanie.

Zacznijmy od zjawiska, jakim jest głębokie rozładowanie. Głębokie rozładowanie to sytuacja, w której cała pojemność akumulatora zostanie wyczerpana. Obecnie dostępne na rynku akumulatory Li-Jon, a przynajmniej duża część z nich, chronione są przed tym zjawiskiem i wyłączają się automatycznie, gdy poziom naładowania spadnie poniżej dopuszczalnego minimum.

W czym więc problem, skoro akumulatory są zabezpieczone? Ano w tym, że do głębokiego rozładowania dochodzi głównie podczas przechowywania akumulatorów. Długo leżące, nieużywane akumulatory siłą rzeczy, ulegają dalszemu rozładowywaniu, w efekcie osiągając jego krytyczny poziom, równoznaczny z trwałym uszkodzeniem ogniw. Sami przyznacie, że warto więc unikać takiej sytuacji i zadbać o prawidłowe przechowywanie baterii, szczególnie w okresach, kiedy przez dłuższy czas nie będziemy z nich korzystać.

A na pytanie jak to zrobić, za sekundę odpowiemy.

Bardzo istotną rzeczą jest temperatura, w jakiej pozostawiony jest akumulator. Nie mogą to być ani zbyt wysokie, ani zbyt niskie wartości – temperatura powinna mieścić się w przedziale od 0˚ do 25˚C, choć optymalnie wynosić ona powinna między 10˚, a 20˚C. Akumulator należy zawsze utrzymywać z dala od źródła ciepła. Nie wolno pozostawiać go na dłuższy czas w środowisku, w którym panuje wysoka temperatura (w miejscach nasłonecznionych, w pobliżu grzejników lub gdziekolwiek tam, gdzie temperatura przekracza 40°C). Należy również unikać ujemnych temperatur.

Poza temperaturą, ważne jest także pomieszczenie, w którym spoczywać będą nasze baterie. Musi być to miejsce suche, gdyż wilgoć negatywnie wpływa na ogniwa znajdujące się w akumulatorze. Dobrym pomysłem jest więc znalezienie na nie miejsca w domu np. pomieszczeniu gospodarczym lub szafie. Nie zaleca się przechowywania akumulatorów w garażach, piwnicach czy na balkonach (!!!), gdyż nie są one zabezpieczone ani przed skrajnymi temperaturami, ani przed wilgocią.

Wiedząc już gdzie i w jakich warunkach atmosferycznych przechowywać powinniśmy akumulatory, pochylić się musimy nad nieco inną kwestią, a jest nią stopień naładowania akumulatorów w spoczynku. Jak pisaliśmy na początku, nie wolno dopuścić do ich głębokiego rozładowania, a więc nie możemy przechowywać baterii rozładowanych do ich minimalnego poziomu.  

Wyjaśnijmy to: Każda bateria posiada tzw. minimalny poziom naładowania, po którego osiągnięciu bateria przestaje pracować. Nie oznacza to jednak, że jest ona rozładowana do absolutnego zera – zawsze posiada jakąś malutką rezerwę energii. Jest to właśnie zabezpieczenie przed sytuacją, gdzie akumulator zostanie „wypruty” z energii do końca. Z drugiej strony bateria, nawet ta nieużywana traci skumulowaną w sobie energię. Jest to oczywiście proces stopniowy, lecz niezaprzeczalny. Z tego wynika dość prosty wniosek, że jeśli w takim stanie zostawimy baterię na dłuższy okres czasu np. pół roku, to ta minimalna energia, która jest jeszcze w baterii, będzie stopniowo się wyczerpywać, a co za tym idzie nastąpi jej pełne rozładowanie.

My oczywiście nie chcemy dopuścić do takiej sytuacji, dlatego należy pamiętać o dwóch rzeczach.

Po pierwsze zawsze przechowujmy akumulatory częściowo naładowane. Przyjmuje się, że ok. 40% jest optymalnym poziomem naładowania dla akumulatorów w spoczynku, czyli takich, których przez pewien dłuższy okres czasu nie będziemy użytkować. 

Po drugie pamiętajmy o doładowywaniu nieużywanych akumulatorów. Wynika to z tego, o czym pisaliśmy wcześniej, czyli o spadku energii nawet w nieużywanej baterii. W przypadku więc, gdy akumulator nie będzie użytkowany przez dłuższy czas, należy co najmniej raz na 2 miesiące dokonać jego ładowania. Pozwoli to przedłużyć żywotność ogniw akumulatora.

I ostatnia sprawa: mimo wszystko starajmy się nie przechowywać nieużytkowanych akumulatorów przed długie okresy czasu. Dobrze by było, aby okres ten nie przekraczał maksymalnie sześciu miesięcy.

Podsumowanie – kilka informacji w pigułce

To już w zasadzie koniec informacji, które są istotne z punktu widzenie użytkownika. Oczywiście temat akumulatorów jest tak pojemny, że można by napisać o nim książkę, ale my w tym miejscu się zatrzymamy.

Usystematyzujmy i podsumujmy więc to, czego się dowiedzieliśmy. Już nie będziemy się rozpisywać, a wypunktujemy wszystkie najważniejsze informacje, tak aby móc szybko do nich sięgnąć w razie potrzeby.

Na długość „życia” baterii wpływa:

• Poziom naładowania ogniw
  
  • optymalnie 80-85%
  • raz na 10 ładowań zalecane naładowanie baterii do 100%

• Stopień rozładowania baterii
  
  • optymalne rozładowanie o maks. 20%
  • na granicy optymalności 40-60%

• Sposób ładowania:
  
  • czas ładowania zgodny z zaleceniem producenta, nigdy nie dłużej (!!!)
  • „szybkie ładowanie” tylko w drodze wyjątku
  • używanie tylko rekomendowanych ładowarek

• Sposób przechowywania
  
  • optymalnie w temperaturze między 10˚, a 20˚C
  • w suchym, zaciemnionym miejscu
  • nie dopuszczać do głębokiego rozładowania – akumulator doładowany na poziomie ok. 40%
  • regularne doładowywanie nieużytkowanego akumulatora – co najmniej raz na dwa miesiące

Czego absolutnie nie robić z akumulatorem:

• nie narażać na skrajnie niskie (poniżej 0°C) i wysokie temperatury (powyżej +35°C)
• nie zostawiać na słońcu oraz w pobliżu źródeł ciepła
• nie pozostawiać baterii w stanie całkowitego rozładowania
• nie ładować w ujemnych temperaturach
• nie używać baterii uszkodzonych mechanicznie
• nie otwierać obudowy akumulatora
• nie ładować ładowarkami innymi niż dedykowane przez producenta
• nie przechowywać akumulatora z żadnymi elementami metalowymi
• nie wystawiać na działanie wilgoci bądź wody