Vyskytuje se u moderních akumulátorů paměťový efekt?
Vysvětlíme, co přesně je takzvaný paměťový efekt a zda k němu u moderních lithium-iontových akumulátorů stále dochází.
22.11.2023
Co si představit pod pojmem paměťový efekt?
Často slýcháme, že v podstatě na všechny akumulátory působí takzvaný „paměťový efekt“ a že kvůli příliš časnému nabíjení ztrácejí energetickou kapacitu. Pokud se sníží výkon akumulátoru, automaticky se zkrátí doba provozu zařízení, které je akumulátorem napájeno. Výsledek: v praxi je nutné akumulátor nabíjet stále častěji. V nejhorším případě se stane předčasně nepoužitelným. Jsou však touto ztrátou kapacity postiženy skutečně všechny akumulátory? Ne: u moderních lithium-iontových akumulátorů se paměťový efekt už nedá zjistit. Pro uživatele je velkou výhodou, že akumulátor můžou kdykoli dobít – bez ohledu na jeho stav nabití.
Paměťový efekt: objeven v 60. letech
Původní mýtus o akumulátorech má pravdivý původ a v minulosti částečně představoval vážný problém. Paměťový efekt objevili již v 60. letech 20. století inženýři NASA. Všimli si, že akumulátory nainstalované v jednom satelitu časem ztrácely kapacitu. Po opakovaném částečném vybití tak akumulátory poskytovaly pouze tolik energie, kolik bylo předtím dobito.
Paměťovým efektem se tedy rozumí negativní změna úložné kapacity, k níž dochází opakovaným částečným vybíjením. Akumulátor si „pamatuje“ stav částečného vybití a k dalšímu použití poskytuje pouze toto „zapamatované“ množství energie. Můžete si to představit jako nádobu, do které vložíte mezidno – v nádobě pak máte méně místa, které můžete naplnit. Paměťový efekt se elektricky projevuje poklesem napětí. Pokud v důsledku poklesu napětí klesne napětí pod minimální požadavek používaného zařízení, je akumulátor nepoužitelný.
Paměťový efekt: kterých akumulátorů se to týká?
K paměťovému efektu dochází především u niklkadmiových akumulátorů (NiCd), které byly často instalovány do akumulátorového nářadí. Tento efekt je způsoben tvorbou krystalů na katodě, která je vyrobena z kadmia. Pokud akumulátor není zcela vybitý, podporuje to tvorbu krystalů v nevybité oblasti. Přitom platí, že s rostoucí velikostí krystalů klesá napětí, protože je negativně ovlivněna vodivost materiálu. Podobný efekt je možné v poněkud menší míře pozorovat také u nikl-metal hydridových (NiMH) akumulátorů, i když se v tomto případě mluví o efektu líné baterie. Akumulátory NiMH se stále ještě často používají jako baterie odpovídající běžné velikosti AA nebo AAA. To platí i pro akumulátory, které jsou trvale instalovány v malých elektrických spotřebičích. Jinak se dnes akumulátory Ni-MH i NiCd vyskytují jen zřídka.
Jak dojde k paměťovému efektu?
Podle současného výzkumu je paměťový efekt založen na dvou procesech.
Při nabíjení NiCd akumulátoru se tvoří mikrokrystaly kadmia. Pokud se akumulátor vybíjí pouze na určitý stupeň „konstantního vybíjení“, podporuje to tvorbu větších krystalů z mikrokrystalů v nevybitých oblastech. Protože větší krystaly mají ve srovnání s menšími krystaly o stejné hmotnosti menší celkový povrch, reagují při vybíjení hůře: Napětí skokově klesne.
Starší technologie nabíjení nemají možnost sledovat úroveň nabití akumulátoru. Nabíjejí se po určitou stanovenou dobu, a tak akumulátor, který je vybitý jen částečně, přebíjejí. To vede k rekrystalizaci na tzv. Cd elektrodě. Vzhledem k poloze kadmia v elektrochemické napěťové řadě je rekrystalizace spojena s nižším výstupním napětím, a tím i se sníženou kapacitou.
U lithium-iontových akumulátorů STIHL nedochází k paměťovému efektu
Společnost STIHL používá pouze moderní lithium-iontové akumulátory. Ty jsou nejen lehčí a výkonnější než jejich předchůdci, ale také prakticky bez výše popsaného paměťového efektu. Proto nevykazují žádný výrazný pokles napětí ani po opakovaných částečných vybitích. To je zajištěno materiály použitými v akumulátorových článcích a nejnovějšími technologiemi. Li-ion akumulátory STIHL je možné bez obav dobíjet kdykoli. Není tedy nutné, abyste akumulátor vždy používali až do jeho úplného vybití. Problém nepředstavuje ani krátkodobé nabíjení během pracovních přestávek.
Co znamená paměťový efekt pro akumulátory?
Pokud se v minulosti běžně používané niklkadmiové (NiCd) nebo nikl-metal hydridové (NiMH) akumulátory vybijí často jen částečně, dochází ke ztrátě kapacity. Tento efekt se označuje jako paměťový efekt. Kvůli častému částečnému vybíjení si akumulátor „pamatuje“ energetickou potřebu posledního nabíjení a místo původně dostupné kapacity nabíjí pouze toto „zapamatované“ množství energie. To vede k brzkému poklesu napětí, a díky tomu se akumulátor stává dlouhodobě nepoužitelným.
Shrnutí: Paměťový efekt
- Lithium-iontové akumulátory ve výrobcích STIHL bez paměťového efektu
- Paměťový efekt způsobuje příliš brzké nabíjení ještě (zcela) nevybitých akumulátorů.
- Paměťový efekt částečně, nebo dokonce zcela snižuje energetickou kapacitu.
Paměťový efekt je ztráta kapacity niklkadmiových akumulátorů způsobená předčasným nabíjením. Pokud takový akumulátor není před opětovným nabitím zcela vybitý, „pamatuje si“ energetickou potřebu posledního nabíjení a nabíjí pouze toto množství energie. V důsledku toho rychle ztrácí kapacitu a stává se nepoužitelným. Lithium-iontové akumulátory ve strojích STIHL paměťový efekt naopak nemají.
To, zda akumulátory mají paměťový efekt, závisí na použité technologii. Například dříve používané niklkadmiové akumulátory nebo nikl-metalové hybridní akumulátory paměťový efekt mají. Před nabíjením byste proto měli tyto akumulátory vždy zcela vybít. Lithium-iontové akumulátory používané společností STIHL naopak paměťový efekt nemají.
Ne, lithium-iontový akumulátor žádný významný paměťový efekt nemá. Takové akumulátory můžete kdykoli snadno dobít, aniž by ztratily kapacitu. Společnost STIHL používá pouze lithium-iontové akumulátory s nejnovější technologií.
