Akumulatory – przegląd technik

Tips & tricks

Uzbrojeni w wiedzę o ogniwach możemy wyciągnąć pewne wnioski, które pozwolą „podkręcić” przenośny sprzęt pod względem zasilania.

Przykładowo wiele dawniej produkowanych urządzeń było wyposażanych w pakiety akumulatorowe wykonane w technice niklowo-kadmowej. Bardzo często można je z powodzeniem zastąpić nowymi i nieco lepszymi akumulatorami niklowo-wodorkowymi, które są lepsze prawie pod każdym względem. Trzeba tylko pilnować, by nie doprowadzać ich do nadmiernego permanentnego rozładowania, i liczyć się z tym, że ogniwa te w trakcie spoczynku będą tracić ładunek szybciej niż niklowo-kadmowe. Pewnym problemem może być też sposób ich ładowania: wbudowana ładowarka może nie być w stanie wykryć momentu napełnienia akumulatora Ni-MH albo może ładować go po prostu przez określony czas od momentu podłączenia do prądu. Mając to na uwadze, aby zoptymalizować użytkowanie tak zmodyfikowanego sprzętu, należałoby ustalić specjalne procedury ładowania akumulatora. Najczęściej jest to ograniczenie czasu ładowania.

Wymiana ogniw Ni-Cd lub Ni-MH na litowo-jonowe lub podobne jest nieco trudniejsza, gdyż konieczne jest dopasowanie napięć. Dopiero jeśli w urządzeniu zastosowane są trzy szeregowo połączone ogniwa wspomnianego typu, można próbować zastąpić je pojedynczym ogniwem litowo-jonowym. Jednakże trudno znaleźć gotowe pakiety litowo-jonowe o wymiarach odpowiadających niklowo-kadmowym i niklowo-wodorkowym. Co więcej, trzeba koniecznie się upewnić, że stosowany w urządzeniu prąd ładowania nie uszkodzi sterownika nowych ogniw i umożliwi mu poprawną kontrolę poziomu naładowania akumulatora.

Wymiana tradycyjnego akumulatora litowo-jonowego na litowo-polimerowy nie będzie problemem, o ile znajdzie się zamiennik o odpowiednich wymiarach i kompatybilnym sterowniku. Nie należy jednak oczekiwać cudów po takiej zamianie. Jeśli jakiś dostawca twierdzi, że kupując oferowany przez niego akumulator litowo-polimerowy, wydłużymy czas pracy urządzenia, w którym dotąd stosowany był akumulator litowo-jonowy, o kilkadziesiąt procent, to jest to albo zwykłe kłamstwo, albo znaczne przeszacowanie. Należy też z dużą nieufnością podchodzić do wszystkich, na których napisane jest, że mają kilkukrotnie większą pojemność od bardzo podobnych wyrobów renomowanych producentów. Z taką sytuacją często można się spotkać w przypadku aparatów fotograficznych: czasem oryginalny akumulator oficjalnie ma pojemność nawet ponaddwukrotnie mniejszą niż niektóre trzykrotnie tańsze zamienniki. Praktyka pokazuje, że zamiennik nie tylko wcale nie jest lepszy od oryginału, ale i najczęściej ma nieco mniejszą pojemność, a zastosowane w nim ogniwa są słabej jakości i mają bardzo małą żywotność. Wynika to m.in. z tego, że oryginalne akumulatory do sprzętu elektronicznego wysokiej klasy trzeba wytwarzać w taki sposób, by zapewnić produkt dobrej jakości, pozwalający działać urządzeniu przez długi czas, a jednocześnie jak najmniejszy i najlżejszy. Gdyby było inaczej, producenci nie sięgaliby po technikę litowo-jonową i stosowali tańsze i łatwe w wymianie akumulatory niklowo-wodorkowe lub zwykłe baterie paluszki. Zresztą dzieje się tak właśnie w przypadku elektroniki „z niższej półki”, np. tanich aparatów fotograficznych.

Osoby zainteresowane maksymalizowaniem wydajności akumulatorów warto też przestrzec przed łączeniem ogniw różnego typu, a nawet istotnie różniących się akumulatorków tego samego rodzaju. Choć mogłoby się wydawać, że potrzebne napięcie, np. 5 V, można uzyskać, zestawiając ze sobą szeregowo akumulator niklowo-wodorkowy i litowo-polimerowy, takie połączenie nie będzie poprawnie działać. Pomińmy już problem ładowania – trudność pojawi się nawet podczas zwykłej pracy. Przyczyną jest to, że spadek napięcia na różnych ogniwach będzie się różnie kształtował w zależności od płynącego przez nie prądu. Może to doprowadzić do sytuacji, w której spadki napięć rozłożą się tak, że jedno z ogniw w szeregu będzie stawiało duży opór płynącemu prądowi, a w skrajnych przypadkach – do odwrócenia polaryzacji na którymś z ogniw. Podobne zjawisko może też zajść w momencie, gdy zastosuje się dwa takie same ogniwa, ale np. o istotnie różnych parametrach, choćby z tego powodu, że jedno z nich będzie znacznie starsze i bardziej zużyte. To właśnie dlatego producenci często piszą na swoich urządzeniach, aby stosować w nich tylko baterie lub akumulatory tego samego typu, a gdy się rozładują – by nie próbować mieszać ogniw rozładowanych z nowymi. Praktyka jednak pokazuje, że coś takiego niemal nigdy nie prowadzi do katastrofy. I choć nie jest to optymalne wyjście, pozwala niekiedy uruchomić sprzęt, gdy nie ma pod ręką kompletu nowych akumulatorów lub baterii.

Na koniec wspomnimy o równoległym łączeniu akumulatorów, które może posłużyć do zwiększenia sumarycznej pojemności ogniw i wydłużenia pracy urządzenia przenośnego. Ogólnie jest to dość bezpieczne, choć bardzo rzadko stosowane ze względu na ograniczenia przestrzenne. Producenci raczej nie przewidują, że ich sprzęt będzie zasilany dodatkowymi ogniwami, i zazwyczaj należy w jakiś sposób doczepić dodatkowe ogniwa z zewnątrz urządzenia. Niemniej pozwala to istotnie wydłużyć czas działania urządzeń zasilanych ogniwami niklowo-kadmowymi i niklowo-wodorkowymi. Ze względu na wbudowane sterowniki takie proste połączenie nie jest dostępne w przypadku ogniw z rodziny litowo-jonowej.

Łącząc ze sobą akumulatory równolegle, należy tylko pamiętać, by stosować modele o bardzo podobnych parametrach, gdyż ich niedopasowanie może spowodować przyspieszone rozładowywanie się ogniw.