(aktualizováno 19.9.2017) Představme si typy dobíjecích baterií, jejich výhody a nevýhody. Je to nenápadná součást mnoha zařízení, ale závisí na ní výkon a výdrž.
Alkalický článek
- hustota energie 250-434 Wh/L (watthodin na litr).
- napětí 1,5 V na článek. (respektive 1,65 V, ale při připojení klesá na 1,5 V).
- při poklesu na 0,9 V = alkalický článek je zcela vybitý a nelze jej použít jako zdroj energie.
Pb baterie (LEAD ACID)
- olověná baterie, elektrolytem je kyselina sírová H2SO4.
- hustota energie 60-110 Wh/L (watthodin na litr).
- napětí na článek 2,1 V.
- vybitý článek má napětí 1,95 V a nižší.
- napětí 6V = 3 články, 12V = 6 článků, 24V = 12 článků.
- schopnost poskytnout rázové vysoké proudy.
- dlouhá životnost v nepříznivých podmínkách, i 5 let.
- 500-800 nabíjecích cyklů.
- při přebití vzniká jedovatý plyn sulfan!
- 12 V baterie se nabíjí 13.5 Volty. Proud u menších baterií do 20 Ah cca 0.5 - 2 A. Proud u větších baterií 1 - 4 A.
Vztah nabití 12 V akumulátoru ve vztahu k napětí na svorkách12.6 - 12.9 V = 100 %
12.4 - 12.5 V = 75 %
12.1 - 12.2 V = 50 %
11.9 - 12.0 V = 25 %
11.8 V = vybitý
méně nebo rovno 10.5 V = hluboce vybitý, hrozí poškození, pokud v tomto rozsahu zůstane více jak 2-3 dny.
Ni-CD (NiCD)
- nikl-kadmiová baterie
- hustota energie 150-200 Wh/L (watthodin na litr).
- napětí 1,2 V na článek, konstantní po celou dobu vybíjení.
- zastaralý typ
- nízká kapacita 600 - 1000 mAh.
- rychlé nabíjení
- paměťový efekt
- nabíjení je efektivní až po úplném vybití
- dlouhá životnost 1500 nabíjecích cyklů
- samovolné vybíjení až 10 % každý měsíc.
Ni-MH (NiMH)
- nikl-metalhydrová baterie
- hustota energie 140-300 Wh/L (watthodin na litr).
- napětí 1,2 V na článek.
- plně nabitý článek má napětí 1,40 - 1,45 V.
- po připojení většinou brzy klesne napětí na 1,2 V, kde se dlouho drží.
- článek drží delší dobu použitelné napětí než alkalická baterie.
- dle napětí článku na úrovni 1,2 V nelze zjistit míru vybití na rozdíl od alkalické baterie, kde to lze.
- pokud klesne napětí na 1 V nebo 0,9 V = vybitý a nepoužitelný článek.
- vyšší energetická kapacita (o 30 % než u Ni-CD
- minimalizovaný paměťový efekt
- zvládá vysoké zátěže (vysoké odběry proudu)
- kapacita 2500 - 2700 mAh.
- jednou za čas je potřeba baterii úplně vybít, jinak stačí nabíjet i průběžně
- kratší životnost ( u moderních baterií 1000 - 2000 nabíjecích cyklů)
- pomalejší nabíjení, silně se zahřívají
- samovolné vybíjení, první den ztrácí 5-20% své kapacity, 1-4% každý den. Během několika měsíců je vybitý.
NiMH LSD
= články ENELOOP.
- velmi minimální samovybíjení, po první roce skladování 90% energie, po třech letech 70% energie.
- tyto články jsou často nabízené jako přednabité: READY TO USE.
- běžná kapacita 2000 - 2300mAh.
Ni-Zn (NiZn)
- niklo-zinková baterie.
- hustota energie 280 Wh/L (watthodin na litr).
- napětí 1,65 V na článek.
- běžná kapacita AA článků 1500 mAh.
- je třeba používat jiné typy dobíječek nebo dobíječky s výslovnou podporou dobíjení těchto článků.
- více těchto baterií v sérii může způsobit vyšší napětím poškození spotřebiče, který je dimenzován na napětí každé z baterií v sérií 1,5 a méně V.
- kratší životnost oproti NiMH = 200 - 300 nabíjecích cyklů.
- po 30 - 50 nabíjecích cyklech se projevuje výrazný efekt samovybíjení.
- dodává vyšší proud nebo NiMH.
- nestabilita.
Li-Ion
- lithium-iontová baterie
- hustota energie 250-676 Wh/L (watthodin na litr).
- plně nabitý článek má 4,2 V, po připojení má napětí 3,6 V.
- při poklesu napětí pod 2,4 V dochází k nevratnému poškození článku.
- pokud klesne napětí pod 2 V, může článek zkratovat a při následném nabíjení explodovat.
Proti tomuto je většina článků vybavena ochranným obvodem, který při poklesu napětí pod kritickou mez deaktivuje článek.
- menší rozměry
- nabíjení trvá dvojnásobně déle oproti typu Ni-CD
- životnost 500-1000 nabíjecích cyklů, v mobilu většinou vydrží cca 3 roky.
- žádný paměťový efekt
- nízké samovolné vybíjení
- schopnost dodávat vysoké proudy.
- zvýšené výrobní náklady = vyšší cena
Li-Pol
- lithium-polymerová baterie
- plně nabitý článek má 4,2 V, po připojení má napětí 3,6 V.
- energetická kapacita je čtyřnásobná oproti Ni-CD
- minimalizované samovolné vybíjení
- náhrada tekutého elektrolytu za pevný (polymer) = menší rozměry
- velmi krátká životnost 150 nabíjecích cyklů
- hluboké vybíjení baterie zkracuje životnost baterie
- dlouhá doba nabíjení
- zvýšené výrobní náklady = vyšší cena
Paměťový efekt
Postupné zvětšování krystalků materiálu elektrod a snižování jejich účinné plochy. Baterii (Ni-CD, Ni-MH, Li-Ion) je potřeba jednou začas vybít až do vypnutí přístroje.
Kapacita baterie
Hodnota v mAh (miliampérhodina). Mělo by být uvedené na každé baterii (na alkalických nebývá).
Nabíjecí cyklus
Kolikrát lze baterii vybít a nabít, než zcela doslouží. Toto číslo je udáváno pouze orientačně. Počet skutečných nabíjecích cyklů závisí na tom, kolikrát baterii vybijete až „do mrtě“. Čím více k nulovým hodnotám baterii vybíjíte, tím méně vydrží nabíjecích cyklů.
Formátování baterie
Vybíjecí cyklus, kterým vyřešíme tzv. iontové problémy.
Zdroj:
názor a zkušenosti autora
http://mobilizujeme.cz/clanky/baterie-telefonu-aneb-co-musite-vedet-a-co-nesmite-delat-vedecke-okenko/
https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_commercial_battery_types
http://www.mrpear.net/cz/blog/1092/nabijeci-baterie-akumulatory-typy-nimh-nicd-nizn-li-ion-li-pol-chemie-jak-vybrat-a-koupit
