Jak dbać o akumulatory litowo-jonowe w aparatach - fakty

6
Michał Sułkiewicz
21 Maj 2014
Artykuł na: 9-16 minut
Większość aparatów jest obecnie zasilanych nowoczesnymi akumulatorami litowo-jonowymi. Jednak wśród użytkowników nadal panuje wiele przekonań i przyzwyczajeń, które nabyli podczas użytkowania akumulatorów i baterii starych generacji. Niektóre z nich mogą być szkodliwe dla współczesnych ogniw.
Przez ostatnie lata akumulatory litowo-jonowe oznaczane symbolem Li-ion praktycznie przejęły zasilanie nowoczesną elektroniką. Ten zaawansowany typ ogniw obejmujący całą rodzinę konstrukcji opartych na związkach litu zasila obecnie prawie wszystkie modele telefonów komórkowych, tablety, komputery i znaczną większość aparatów cyfrowych. Coraz częściej spotykamy go nawet w urządzeniach typu wrętarko-wiertarki czy roboty kuchenne. Jest to też podstawowe źródło energii dla samochodów elektrycznych.

Efektywność i wygoda ważniejsza niż problemy

Popularność tego źródła zasilania wiąże się z jego wydajnością i wygodą dla użytkownika, choć niekoniecznie dla producenta. Nie będziemy wdawali się w szczegóły technologiczne, ale wystarczy przypomnieć, że historia rozwoju konsumenckich ogniw Li-ion naznaczona jest skorupami stopionych i spalonych urządzeń, poparzonych użytkowników, a nawet pożarów i wybuchów. Wadliwe akumulatory tego typu uziemiły na kilka miesięcy całą flotę najnowocześniejszych samolotów Boeing 787 "Dreamliner".

Zobacz wszystkie zdjęcia (1)


Jednak zalety wynikające z wykorzystania tego typu ogniw zmusiły inżynierów do stworzenia bezpiecznych konstrukcji konsumenckich. Z kłopotami ze wzrostem temperatury podczas ładowania i intensywnego rozładowania oraz niestabilnością konstrukcji chemicznej przy całkowitym rozładowaniu poradzono sobie zaopatrując gotowe zestawy (pakiety) ogniw w mikroprocesory czuwające nad temperaturą i procesami ich ładowania i rozładowywania.

Tymczasem jednak nad akumulatorami litowymi jak fatum wiszą przyzwyczajenia użytkowników wyniesione z dawnej epoki i przeszkadzają wykorzystać pełen potencjał tych konstrukcji. Postanowiliśmy więc rozprawić się z mitami dotyczącymi użytkowania akumulatorów litowo-jonowych. Ostrzegamy, że logika prawidłowego korzystania z akumlatorów litowych może się wydawać nieco... pokręcona. Jednak wszystko ma swoje techniczne uzasadnienie. Oto podstawowe zasady korzystania z ogniw Li-ion.

Nie formuj nowych akumulatorów

Nowy akumulator Li-ion, który otrzymaliśmy z aparatem jest gotowy do użycia i od pierwszego naładowania dysponuje pełną pojemnością. Powinna ona się utrzymać na zadowalającym poziomie przez następne kilka tysięcy ładowań - o ile będziemy o niego dbać (w czym pomoże niniejszy artykuł). Nie ma potrzeby przeprowadzać jakichś specjalnych zabiegów, jak to było kiedyś konieczne w przypadku akumulatorków niklowych. Co więcej, takie "formowanie" może być szkodliwe dla struktury chemicznej ogniwa.
Nasza rada: wyciągnij aparat z pudełka, doładuj akumulator i ciesz się nową zabawką.

Ładuj często i mało

Brzmi jak herezja? To znaczy, że nadal żyjesz w epoce akumulatorków niklowo-wodorkowych - Ni-MH. Te stare akumulatory bardzo źle znosiły doładowania. To zupełnie inaczej niż ogniwa typu Li-Ion. Te najlepiej znoszą małe rozładowania i niewielkie doładowania (najlepiej nie do 100% - o czym dalej). Podczas takich cykli ogniwo nie przegrzewa się, co byłoby dla niego zabójcze. Rozładowując akumulator nie więcej niż do 50% pojemności można znacząco dłużej zachować sprawność ogniw. Według Battery University zyski z "płytkiego" ładowania dla żywotności ogniwa wyglądają następująco (dla testowanego ogniwa):
  • głębokość rozładowania: 100% = 300-500 cykli ładowania
  • głębokość rozładowania: 50% = 1200-1500 cykli ładowania
  • głębokość rozładowania: 25% = 2000-2500 cykli ładowania
  • głębokość rozładowania: 10% = 3750-4700 cykli ładowania
Nasza rada to: nie czekaj aż aparat czy inne urządzenie się wyłączy, ale doładowuj akumulator kiedy to tylko możliwe.

Czytaj także: HAHNEL EXTREME - TEST

Rozładuj raz w miesiącu do wyłączenia aparatu

A jednak! Mimo że powyżej namawiamy do częstego doładowywania, to producenci zalecają pełne - w dozwolonym zakresie - rozładowanie akumulatorów Li-ion średnio raz w miesiącu w celu kalibracji wewnętrznych systemów zliczających pojemność baterii. Taki zabieg poprawia system wyliczający czas pracy przy danym załadowaniu akumulatora. Wskaźnik czasu pracy akumulatora w aparacie po prostu będzie dokładniejszy.

Taka kalibracja jest ważna z punktu widzenia procesora w akumulatorze, który pilnuje, aby ten... nie rozładował się całkowicie i w odpowiednim momencie wyłącza zasilanie aparatu lub smartfona. Takie całkowite rozładowanie, do zera, jest niezwykle szkodliwe dla ogniw Li-ion - dlatego właśnie akumulatorki bardzo długo nieużywane mogą już nigdy nie zadziałać. Należy również pamiętać, że jest to zabieg dbający tylko o elektroniczną część akumulatora - na procesy chemiczne w samych ogniwach nie ma bezpośredniego wpływu.
Nasza rada: zafunduj akumulatorowi pełne rozładowanie, aż do wyłączenia aparatu średnio raz miesiącu - ale nie częściej. Częściej tylko zaszkodzi (patrz punkt pierwszy).

Zobacz wszystkie zdjęcia (2)


Nie przechowuj akumulatorów naładowanych 100%

Kolejna rada, która może wydawać się sprzeczna z logiką i poprzednimi radami. Jednak teraz mówimy o długim przechowywaniu - na przykład wyjeżdżasz bez aparatu albo z innym aparatem i zostawiasz akumulatorki na kilka tygodni. Badania wykazały, że w takim wypadku najlepiej naładować je mniej, więcej do 50% pojemności i zostawić w chłodnym miejscu. To pomoże przetrwać im rozłąkę w dobrej formie.

A co z akumulatorami w sprzedaży? Trzeba szukać jak najnowszych? Niekoniecznie. Nowe, nieużywane ogniwa są w tak zwanym "stanie uśpienia". Ładuje się je fabrycznie do około 40% i procesy chemiczne są w nich zatrzymane do momentu ich pierwszego użycia (zarówno w postaci ładowania, jak i rozładowania). Potem już trzeba stosować się do zasad, które wykładamy w tym artykule. Mimo że niektóre testy wskazują, że akumulatory, które przeleżały "na półce sklepowej" dłużej niż rok wytrzymywały mniej cykli ładowania niż zupełnie nowe, to i tak mamy niewielki wpływ na wybór wieku nowego akumulatora, więc możemy to pominąć.
Nasza rada: odkładasz akumulatorki na dłużej - naładuj je nie więcej niż w 50% i trzymaj w chłodzie.

Przerywaj ładowanie po pełnym naładowaniu, a nawet wcześniej

Ostatnie doniesienia ze świata akumulatorów mówią, że należy od razu odpiąć baterię Li-ion od ładowarki, gdy ta pokaże pełne naładowanie. Okazuje się, że nasz zwyczaj zostawiania akumulatorów na noc do ładowania jest dla nich szkodliwy. Fachowcy twierdzą, że powinniśmy generalnie unikać ładowania "pod korek", do 100%. Teoretycznie nowoczesne ładowarki powinny zatrzymać proces ładowania we właściwym, najzdrowszym dla akumulatora momencie, ale po pierwsze różne egzemplarze baterii mogą się od siebie różnić, a po drugie procesy chemiczne zachodzące w baterii mają swoją inercję, więc ciężko precyzyjnie określić ten moment.

Na smartfony dostępne są aplikacje, które pilnują, żebyśmy odpinali ładowarki we właściwym momencie, jednak w przypadku aparatów musimy pilnować tego sami.
Nasza rada: nadzoruj proces ładowania i wyjmij akumulator lub odłącz ładowarkę, gdy tylko wskaźnik pokaże pełne naładowanie.

Wyłącz urządzenie, które ładujesz

Ładowanie akumulatora Li-ion wymaga skomplikowanej pracy ze strony procesora baterii. Aby nie dopuścić do przegrzania, ładowanie odbywa się cyklami z zastosowaniem różnego napięcia i prądu. Co więcej, po pełnym naładowaniu napięcie w akumulatorze trochę spada i ładowarka musi doładować go krótko jeszcze przez chwilę, aby uzyskać pełną pojemność. Cały ten delikatny i skomplikowany proces zaburza spadek napięcia spowodowany jednoczesną pracą urządzenia.

Zobacz wszystkie zdjęcia (1)


Ta rada jest bardzo trudna do zastosowania w przypadku laptopów, smartfonów i tabletów, jednak w przypadku aparatów zazwyczaj i tak wyjmujemy akumulator do ładowania, a ładowanie przez USB wymaga najczęściej wyłączenia aparatu.
Nasz rada: daj odpocząć urządzeniu, którego akumulator ładujesz i wyłącz je.

Akumulatory Li-ion lubią zimno

Ale bez przesady! Akumulatory Li-ion nie lubią ładowania na mrozie, ale jeszcze bardziej szkodliwe jest dla nich przegrzanie. Powinniśmy natychmiast przerwać ładowanie, gdy akumulator nagrzeje się tak, że parzy. Na akumulatory litowe bardzo źle działa również pozostawienie na słońcu lub w pobliżu grzejnika, np. w nagrzanym samochodzie lub kurtce suszącej się po deszczu nad kaloryferem. Ogólnie powinniśmy ładować ogniwa litowe w chłodnym i przewietrzonym miejscu. Za graniczną temperaturę, powyżej której następuje znacząca degradacja ogniw uważa się 30 st. C.
Nasz rada: dmuchaj na zimne i be cool.

Podsumowanie

Wszystkie powyższe rady należy stosować z rozsądkiem. Pamiętajmy, że to akumulator jest dla nas, a nie my dla akumulatora. Jeżeli potrzebujemy pełnego naładowania przed dniem zdjęciowym, to nie wahajmy się naładować 100%. Nasze zdjęcia są ważniejsze niż żywotność baterii. Jednak fachowcy twierdzą, że przy prawidłowej eksploatacji ogniw litowych jesteśmy w stanie zwiększyć liczbę cykli z deklarowanych przed producenta średnich 500-600 do nawet kilku tysięcy, a długość życia zwiększyć ze średnich 2 lat do ponad 3. W warto więc chyba wziąć sobie kilka z tych porad do serca.

Zobacz wszystkie zdjęcia (1)


No koniec pamiętajcie, że zużyte akumulatory i baterie powinny być zawsze wyrzucane do odpowiednich pojemników - są bardzo szkodliwe dla środowiska!

zdjęcie w zajawce: Hahnel

Komentarze
Więcej w kategorii: Poradniki
Jak fotografować krajobrazy radzi laureat Landscape Photographer of the Year
Jak fotografować krajobrazy radzi laureat Landscape Photographer of the Year
W Górach, w mieście, na wybrzeżu...Oto zestaw uniwersalnych wskazówek i warsztatowych porad, przygotowanych przez zawodowego fotografa krajobrazu Dave’a...
25
1
RODO w fotografii - rok po wdrożeniu
RODO w fotografii - rok po wdrożeniu
Minął ponad rok od wprowadzenia RODO w naszym kraju. Czy prowadzisz swój fotograficzny biznes zgodnie z rozporządzeniem? Oto usługa, dzięki której już nigdy nie...
11
0
Tablet w pracy fotografa? Zobacz jakie to proste!
Tablet w pracy fotografa? Zobacz jakie to proste!
W karierze każdego fotografa przychodzi moment, kiedy na biurko trafia tablet graficzny. Jak szybko i bezboleśnie włączyć go do swojego workflow podpowiada fotograf i...
31
6
Powiązane artykuły
Wczytaj więcej (7)