O Li-ionkách bez rozprávok

K napísaniu tohto článku nás motivoval balíček, ktorý sa jedného dňa objavil na našom servisnom oddelení. Našli sme v ňom našu ultra výkonné čelovku Fenix HL60R spolu so záhadným akumulátorom o deklarovanej kapacite 9900 mAh a rozhorčeným sprievodným listom našej zákazníčka, v ktorom sa sťažovala, že čelovka je chybná, pretože udrží pri plne nabitom akumulátore najvyššej režim iba 10 minút. Samozrejme sme čelovku okamžite Prozkoušel a zistili, že je plne funkčný. Následne sme teda zamerali našu pozornosť na akumulátor. Hoci sme boli na všeličo pripravení, zistenie nás šokovalo.

Tá kapacita!

Kapacita je v súvislosti s akumulátormi jedno z najdiskutovanejších tém. Najviac sa rieši najmä otázka, aká môže byť najvyššia kapacita toho, ktorého akumulátora. Pritom obmedzenia, ktoré v tomto smere musíme brať na zreteľ je samotná fyzická veľkosť akumulátora. Niektorí výrobcovia si síce pomáhajú tým, že telo akumulátora nepatrne zväčší a môžu sa následne honosiť aj väčšou kapacitou, ale vy potom až doma zistíte, že sa do vašej svietidla nezmestí. Proste sú určité hranice akú maximálnu kapacitu pri súčasnom stave technológií je možné do jednotlivých typov akumulátora dostať.

Mnohých mýty je v tomto smere opradený najmä typ 18650, ktorému sa na rôznych pochybných weboch pripisujú až neskutočné hodnoty. Vedzte, že výrobcovia vedia do tohto článku teraz dostať maximum cca 3500 mAh. Vyššia kapacita je nezmysel. U akumulátorov RCR123A sa reálne maximum pohybuje okolo 700 mAh. U ARB-L14-1600U je to ešte trochu inak ...

A pretože dopyt po vyššej kapacite nikdy neskončí, rozhodli sa výrobcovia ísť na to od lesa. Priznali, že k navýšeniu kapacity je jednoducho potreba zväčšiť aj veľkosť a vytvorili úplne nový typ Li-ion akumulátora pod označením 21700. Ten je nepatrne väčší ako tradičné 18650, ale kapacitne sa dokáže dostať až na úroveň 5000-5100 mAh. Následne začali vznikať aj svietidla, do ktorých by sa tento akumulátor vojde, pretože na tie doterajšie je príliš veľký. U Fenix je to napríklad Fenix PD36R, Fenix HT18 alebo obidva varianty svietidlá TK22, Fenix TK22 V2.0 a Fenix TK22 UE.

Nejvyšší kapacity Li-ion akumulátorů značky Fenix

Li-ion technológia víťazí

Poďme si bližšie predstaviť Lítium - iónovú technológiu, ktorá je v týchto akumulátoroch použitá. Renomovaní výrobcovia ako je Fenix na ňu vsádzajú už takmer zo 100%. V súčasnosti predstavuje to najlepšie z hľadiska výdrže, hmotnosti, prúdového odberu alebo pomere kapacity a veľkosti článku. Pre zaprisahaných survivalist síce ďalej udržiava LD radu, ktorá je prevažne na tužkové alebo mikrotužkové batérie, ale dominantné už sú svietidlá na rôzne typy Li-ion akumulátorů.

Hlavné výhody Li-ion akumulátorov:

• Veľmi vysoká hustota energie – 250 Wh/kg (2-2,5x viac než u NiMH)
• Netrpia samovybíjaním
• Netrpia pamäťovým efektom, takže možno akumulátory kedykoľvek dobíjať
• Akumulátory majú vysoké nominálne napätie (3,6-3,7 V) a sú schopné dodávať vysoké prúdy
• Vysoká životnosť (500 a viac nabíjacích cyklov)
• Náplň Li-ion akumulátora nevytečie ako napr. U alkalických batérií. Môžete ho dlhodobo ponechať vo svietidle.

Fenix vybavuje svoje Li-ion akumulátory ochrannou elektronikou

Ochrana proti prebitiu: zabráni prebitiu akumulátora v prípade poruchy na nabíjačke.
Ochrana proti podbitiu: Li-ion akumulátory by sa nemali vybíjať cca pod 2,5-2,8 V podľa typu. Pri poklese napätia pod túto hranicu elektronika akumulátor odpojí a zabráni tak jeho poškodeniu.
Ochrana proti skratu: Li-ion akumulátory dokážu dodať veľmi vysoké prúdy, ochrana proti skratu akumulátor odpojí pri jeho vyskratovaní.

Súčasťou akumulátora je aj ochranná elektronika

Od tužkoviek po 18650ky

Li-ion akumulátory môžu mať buď podobu klasických batérií alebo sú vstavané priamo do svietidla. Vstavané častejšie pracujú na Lítium - polymérové báze, pretože tá umožňuje akumulátory lepšie tvarovať podľa designu svietidlá alebo čelovky. Vymeniteľné Li-ion akumulátory dodržiavajú tvar bežných batérií alebo sa mu aspoň maximálne približujú. Ako napríklad typ 18650, čo je vlastne mierne prerastená tužkovka. Naopak RCR123A tvarovo kopíruje batériu CR123A známu ako foťáková batérie alebo akumulátor typu 14500 je vlastne Li-ion tužkovka.

K označenie Li-ion akumulátrů sa väčšinu používa číselný rad, keď prvý dvojčíslie označuje v milimetroch priemer článku a druhé jeho dĺžku. Napr. pri type 18650 to znamená 18 mm na šírku a 65 mm na výšku. Je nutné zdôrazniť, že po osadení ochrannou elektronikou môžu byť akumulátory dlhšia. Najčastejšie sa to prejavuje u chránených Li-ion typu 18650, ktoré môžu mať dĺžku až 70 milimetrov.

Li-ion akumulátora Fenix typu 18650 je 18 mm široký a 65 mm dlhý.

Nabíjačky do dôchodku

Hitom poslednej doby sú akumulátory s vstavaným micro-USB konektorm, ktoré je možné nabíjať rovno cez kábel, ktorým nabijete napr. Svoj telefón. Sú približne o 1 mm dlhšia než rovnaké akumulátory bez USB vstupu, pretože pribudol konektor a elektronika riadiacej nabíjanie. U novších svietidiel a čeloviek to nebýva problém, pretože s ich veľkosťou už výrobcu počítal. Ak by ste s nimi chceli vybaviť staršie svietidlo je potreba všetko najprv starostlivo premerať. Optimálne je prísť so staršou svietidlom priamo k nám do predajne alebo napríklad na niektorú z výstav alebo veľtrhov, kde bývame s naším stánkom.

Ďalší pokrok sa prejavil u najnovšieho typu akumulátora 21700, ktorý je osadený modernejším konektorom USB-C. Ten vám jednak uľaví od premýšľania ako správne nastaviť konektor a hlavne umožňuje rýchlejšie nabíjanie.

Umiestnenie micro-USB konektoru na Li-ion akumulátoroch Fenix

Núdzovka

Ak sa nejedná o vstavané akumulátory dá sa namiesto Li-ion akumulátorov použiť záložné variant napájanie v podobe iných jednorazových batérií. Napríklad jeden akumulátor typu 18650 môžete vo väčšine svietidiel nahradiť dvomi jednorazovými lítiovými batériami CR123A. Tie majú výhodu zvlášť v extrémnej mrazuodolnosť, nenechajú vás potme ani v teplotách okolo -30°C. Ich skladovateľnosť je 10 rokov, takže ich môžete mať pribalené ako núdzovú zálohu vo vašom vybavení na cesty.

Vo svietidlách a čelovkách Fenix možno núdzovo použiť na miesto akumulátoru typu 18650 aj dve jednorazové CR123A batérie.

Pár tipov a trikov na predĺženie životnosti

• Skladujte Li-ion akumulátory najlepšie v teplotách 0-25 ° C. Dlhodobé skladovanie za výrazne vyšších teplôt im môže skracovať životnosť.
• Ak používate akumulátory pravidelne, môžete ich aj po kratšom použití dobiť na plnú kapacitu. Ak je však používate zriedka, je lepšie je dlhodobo skladovať nabité skôr na 20-80%.
• Neskladujte batérie úplne vybité, ak je počas použitia vybijete až do vypnutia ochrannej elektroniky, tak je potom nabite aspoň na tretinu.

A ako to nakoniec dopadlo sa záhadným akumulátorom? Najprv sme ho zvážili.

Bežný Li-ion akumulátor Fenix typu 18650 s kapacitou 2600 mAh váži 48 gramov, skúmaný článok s uvádzanou kapacitou 9900 mAh iba 24 gramov. Zrejme sme narazili na technologický prielom, ktorým sa zatiaľ nikto nepochválil :-)

Následne sme vykonali merania jeho kapacity tak, že sme ho nabili a následne vybili (pri nabíjacom a vybíjacím prúdu 1A). Namerali sme hodnotu "úctyhodných" 277 mAh. :-) Na našom Facebooku sme rozbehli TIPOVAČKA, aká je skutočná kapacita spomínaného zázraku a potešilo nás, že mnohé z účastníkov sa nenechala napáliť a bola proti podobným vykukuje odolná. Ako už píšeme vyššie, aktuálna maximálna hodnota zatiaľ u žiadneho výrobcu nepresiahla 3600 mAh.

Nameraný výsledok bol 277 mAh.