User manual

5
4. Všeobecné informace o akumulátorec
h
a) Akumulátory NiCd
Výhody:
• Malý vnitřní odpor.
• Plochá vybíjecí charakteristika.
• Možnost použití rychlého nabíjení.
• 1000 až 2000 nabíjecích a vybíjecích cyklů.
• Možnost dlouhodobého skladování vybitých akumulátorů.
• Vysoká hustota (koncentrace) energie (cca 50 Wh/kg).
• Schopnost dodávat velké proudy (velký odběr proudu).
Nevýhody:
• Tyto akumulátory trpí takzvaným paměťovým efektem.
• Relativně vysoké samovybíjení.
• Tyto akumulátory obsahují životu nebezpečný těžký kov (kadmium).
• Připravuje se zákaz prodeje těchto akumulátorů v EU.
b) Akumulátory NiMH
Výhody:
• Vyšší kapacita než u akumulátorů NiCd (při stejné velikosti).
• Šetří životní prostředí (neobsahují kadmium).
• 1000 až 2000 nabíjecích a vybíjecích cyklů.
• Vysoká hustota (koncentrace) energie (cca 50 - 70 Wh/kg).
Nevýhody:
• Nižší schopnost dodávat velké proudy (nižší odběr proudu).
• Velmi rychlé samovybíjení.
• Tyto akumulátory trpí takzvaným paměťovým efektem (avšak méně než NiCd).
• Omezený rozsah provozní teploty.
• Náchylnost na nabíjení / vybíjení (například přebití nebo podvybití).
c) Akumulátory NiZn
Výhody:
• Poměrně vysoké jmenovité napětí 1,6 V oproti akumulátorům NiCd nebo NiMH, které mají
jmenovité napětí 1,2 V. Z tohoto důvodu lze sestavit z těchto akumulátorů akumulátorové
baterie s vyšším napájecím napětím než z akumulátorů NiCd nebo NiMH.
• Nízké samovybíjení – okolo 8 % (za jeden měsíc).
• Vysoká hustota (koncentrace) energie (55 až 75 Wh/kg).
• Vysoký poměr výkon / hmotnost (více než 200 W/kg).
• Dobré vlastnosti při nízkých teplotách.
• Tyto akumulátory neobsahují životu nebezpečné těžké kovy (kadmium, rtuť, olovo) a z tohoto
důvodu neohrožují životní prostředí.
• Poměrně nízká cena aktivních materiálů.
Nevýhody:
• Poměrně nízká životnost (100 až 500 vybíjecích a nabíjecích cyklů).
• K nabíjení těchto akumulátorů je nutné použít speciální nabíječky.
6
Co znamená pojem paměťový efekt akumulátorů NiCd
Upozornění: Tímto paměťovým efektem trpí částečně i akumulátory NiMH.
Jestliže provedete dobití akumulátoru NiCd před jeho úplným vybitím pomocí normálních
nabíječek, mohou se vytvořit na jeho záporné elektrodě krystalky kadmia. Akumulátor si
zapamatuje tento neúplný stav vybití a uloží jej „jakoby do své paměti“. Po vícenásobném
zopakování těchto dílčích dobíjení akumulátoru (bez jeho předchozího vybití) se kapacita takto
udržovaného akumulátoru stále snižuje. Tomuto jevu lze zabránit tím, že dříve než přistoupíte
k nabíjení tohoto typu akumulátoru, počkáte, dokud se akumulátor zcela nevybije.
Tento paměťový efekt vzniká i následkem velmi malých nabíjecích a vybíjecích proudů jakož i po
delším skladování akumulátorů. Kromě toho se ještě vytvářejí na niklové elektrodě těchto
akumulátorů krystalky hydroxidu draselného, které brání efektivnímu využití plochy této elektrody.
Akumulátory NiCd (případně NiMH) postižené paměťovým efektem lze znovu oživit (provést jejich
regeneraci) ve speciálních nabíječkách s funkcí vybíjení.
K potlačení tohoto paměťového efektu doporučují výrobci standardních nabíječek provádět
v pravidelných intervalech (po každém 5. až 10. nabití) vybití akumulátoru až na jeho dovolené
koncové napětí. U této nabíječky tento problém odpadá (akumulátor nemusíte zcela vybíjet), neboť
je tato nabíječka vybavena funkcí vybíjení akumulátorů.
Poznámky ke konstrukci a k nabíjení akumulátorů NiCd a NiMH
Na rozdíl od obyčejných baterií, které získají potřebné napětí (potřebný náboj) již při výrobě,
představují akumulátory elektrochemické zásobníky, které je třeba před jejich použitím nabít.
Akumulátory se skládají ze dvou elektrod a elektrolytu. Uvnitř akumulátoru probíhají chemické
reakce, které jsou zvratné a dokážou tak znovu nabít vybitý akumulátor.
Pokud je do nabíjeného akumulátoru přiváděn příliš vysoký nabíjecí proud, pak vznikají následkem
elektrolýzy na elektrodách malé bublinky kyslíku, které zmenšují účinnou plochu elektrod
a způsobují zvýšení vnitřního odporu akumulátorů. Tím dochází ke snížení efektivnosti nabíjení,
akumulátor se stále více a více zahřívá, neboť do něj nelze zcela uložit všechnu přiváděnou
energii. V tomto případě může tlak uvnitř akumulátoru dosáhnout velmi vysokých hodnot, což
může způsobit vypouštění plynu bezpečnostním ventilkem akumulátoru. Takovéto akumulátory je
třeba zlikvidovat podle zákonných předpisů, aby nedocházelo k ohrožení životního prostředí.
K nabíjení akumulátoru je třeba použít takzvané nabíjecí napětí, které musí být vyšší než
jmenovité napětí akumulátoru. Kromě toho musí být při nabíjení akumulátoru použito větší
množství elektrické energie (mAh, Ah), než dokáže nabíjený akumulátor přijmout (než je jeho
jmenovitá kapacita). Tento poměr přiváděné a odebírané energie nazýváme účinností
akumulátoru. Typická nabíjecí účinnost akumulátorů NiCd a NiMH je asi 0,72. To znamená, že
musíme do akumulátoru přivést 140 % energie, abychom jej nabili na 100 % jeho jmenovité
(respektive dosažitelné) kapacity .
Příklad: Při jmenovité kapacitě akumulátoru 2000 mAh musíme do něj přivést 2800 mAh.
Kapacita (elektrická energie), kterou lze z akumulátoru (z akumulátorové baterie) odebrat a která
značně závisí na odebíraném (vybíjecím) proudu, je směrodatnou charakteristikou stavu a kvality
akumulátoru. Při nabíjení do akumulátoru přiváděnou energii nelze považovat za rozhodující
hodnotu, která by vypovídala o stavu akumulátoru, neboť při tomto procesu se část této energie
ztrácí (například přeměnou v tepelnou energii).
Jmenovitá kapacita akumulátoru, kterou uvádí jeho výrobce, znamená teoreticky maximální
množství náboje, které může akumulátor vydat (poskytnout). To znamená, že z akumulátoru
s jmenovitou kapacitou 2000 mAh můžeme teoreticky odebírat po dobu dvou hodin proud o
hodnotě 1000 mA (1 A). Tato hodnota však závisí na mnoha faktorech (na stavu akumulátoru, na
velikosti vybíjecího proudu, na jeho stáří, na teplotě atd.). Dejte rovněž pozor na to, že u většiny
akumulátorů všech typů dochází časem k jejich samovybíjení.