Samorozładowanie akumulatora

Z każdego akumulatora, który obecnie jesteśmy w stanie kupić, wyskakują elektrony. Proces samorozładowania jest czymś od dawna znanym, poczynając od akumulatorów ołowiowych, przez NiMH, na Li Ion i LiPo, kończąc. Gdy zostawimy nasz samochód w garażu na rok, lub nawet dłużej może się okazać że nasz akumulator będzie do wymiany. Tak samo z baterią litowo jonową do naszej kamery cyfrowej czy innego sprzętu elektronicznego. Dlaczego tak się dzieje i jak temu zapobiegać ? Postaram się wytłumaczyć w tym artykule.

Czym jest ten proces?

Ważne jest żeby zrozumieć, że samorozładowanie jest procesem, który sam w sobie charakteryzuje akumulator. Bez względu na producenta czy markę zjawisko to będzie występowało w mniejszym bądz większym stopniu. Sam proces jest jak sama nazwa wskazuje stratą energii wynikającą ze straty ładunku/energii, który/ą zgromadził akumulator. To jak duża jest to ilość strat, zależy tylko i wyłącznie od jakości wykonania, typu chemii, z której wykonany jest materiał aktywny w akumulatorze, wieku akumulatora tzn. stopnia zużycia.

Czym objawia się proces samorozładowania ?

Wyobraźmy sobie dwie sytuacje. Ładujemy akumulatorki do kamery cyfrowej. Po naładowaniu wkładamy akumulator i robimy serie zdjęć aż do rozładowania.

W drugim przypadku ładujemy akumulatorki do pełna wrzucamy do szuflady i sięgamy po nie za tydzień w tym samym celu – robimy serie zdjęć. Okazuje się że nasz aparat zrobił ich 20% mniej. I definitywnie szybciej się rozładował.

Wytłumaczenie właśnie znajdziemy w samorozładowaniu. Jak bardzo wpływa to na ogniwo możemy zobaczyć na wykresie:

Widzimy, że dla nowego ogniwa samorozładowanie to około 14mV w ciągu 48h. Nie jesteśmy w stanie z tym procesem w żaden sposób walczyć. Tak po prostu się dzieje. Możemy mieć natomiast wpływ na to aby samorozładowanie nie nasilało się z czasem, wraz z eksploatacją.

Na wykresie powyżej pokazano dwa dodatkowe przypadki. Ogniwo, które było cyklowane 4.2V-2.5V czyli tzw cyklem deep discharge. Oraz ogniwo, które zostało rozładowane doszczętnie do napięcia 0V i zostało tak pozostawione na 14dni. Widać dobrze, że im głębiej rozładowujemy nasze ogniwa tym samorozładowanie narasta gwałtowniej. Aby przedłużyć zatem użyteczność naszych ogniw należy unikać zbyt głębokiego rozładowania.

Samorozładowanie dla różnych typów ogniw.

Na samorozładowanie ogniwa ma wpływ wiele czynników. Nie da się dokładnie powiedzieć jaka będzie dokładna jego wielkość. Aby poznać orientacyjny rząd wielkości można skorzystać z tabelki poniżej.

Rodzaj baterii Samorozładowanie
Litowo-metaliczne 2%/rok
Alkaliczne 2–3%/rok
Kwasowo-ołowiowe 5%/msc.
Niklowe 10–15% / 24h, potem 10-15%/msc.
Litowo-jonowe 5% / 24h, potem 1–2% /msc.
Jak bronić się przed uszkodzeniem akumulatora?

Samorozładowanie jest procesem, który w dłuższym okresie może uszkodzić nasz akumulator. Aby temu zapobiec wystarczy:

W wypadku akumulatora kwasowo-ołowiowego : Regularnie doładowywać nieużywany akumulator.

W wypadku technologi Li Ion : Naładować ogniwo do napiecia przechowywania 3.54-3.85V.

W wypadku przechowywania ogniw litowo jonowych jest pewna sztuczka polegająca na utrzymaniu dość niskiej temperatury. Wykazano, że przechowywanie akumulatorów w temperaturze około 0°C, czyli w warunkach “lodówkowych” samorozładowanie postępuje wolniej. Ma na to wpływ zmniejszona ruchliwość jonów litu w niższych temperaturach. Wynika ona z charakterystyki temperaturowej przewodności jonowej elektrolitu.

Nie wyciągałbym jeszcze parówek z naszej lodówki aby zrobić miejsce na akumulatory. Przechowując je w temperaturze 20°C przy napięciu przechowywania, nie mamy się o co obawiać. Taki akumulator może spędzić na półce dobre kilka miesięcy i spadek pojemności będzie minimalny. Trzeba natomiast mieć na uwadze, że temperatura może działać na naszą niekorzyść. Przy dużym nasłonecznieniu np. W nagrzanym samochodzie temperatury sięgają 60°C. W tej teperaturze samorozładowanie będzie znacznie większe a co za tym idzie, możliwość uszkodzenia akumulatora znacznie większa.

  Poziom naładowania  

   0°C   

   20°C   

   60°C     

100% 

40–60% 

*6%

*2%

*20%

*4%

*35%

*15%

*% rozładowania po miesiącu leżakowania.

Mam nadzieję, że poniższy artykuł rozjaśnił wasze wątpliwości dotyczące procesu samorozładowania. Jeśli macie pytania zapraszam do sekcji komentarzy poniżej. Dziękuje za poświecony czas i zapraszam do innych artykułów na mojej stronie.

 

 

 

 

 

 

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

0