Akumulatory litowo-jonowe - wady i zalety

Baterie litowo-jonowe spotyka się najczęściej w elektronarzędziach akumulatorowych. W stosunku do swojej wielkości i masy odznaczają się jak dotychczas największą możliwą technicznie gęstością energii i pojemnością.

Wymienna bateria pozwala znacząco wydłużyć czas pracy elektronarzędzi.

Trochę o technologii litowo-jonowej w akumulatorach

Technologia litowo-jonowa wykorzystywana jest w bardzo różnych typach urządzeń: w laptopach, telefonach komórkowych czy elektronarzędziach. Akumulatory litowo-jonowe mają większą pojemność niż akumulatory niklowo-kadmowe o porównywalnych pozostałych parametrach (większą gęstość energii). Dzięki temu mogą dłużej pracować bez ładowania przy mniejszej wadze. Waga i wielkość akumulatora w istotnym stopniu wpływa na wagę i wielkość samego urządzenia.

Zasada działania ogniwa litowo-jonowego jest podobna do niklowo-kadmowego, ale jako zasobnik energii zastosowano sole litu zamiast tlenków niklu. I podczas gdy w ogniwie niklowo-kadmowym dodatnią elektrodę stanowi pręt kadmu (trujący metal ciężki), w ogniwie Li-Ion zastosowano bardzo lekki węglowodór.

Napięcie jednego ogniwa baterii litowo-jonowej jest równe 3,6 V, a niklowo-kadmowej 1,2V. Do konstrukcji akumulatora o takim samym napięciu używa się więc 3 razy mniej ogniw, co upraszcza konstrukcję.

Akumulatory litowo-jonowe są wygodniejsze w obsłudze – można je doładowywać w dowolnym momencie. Nie mają efektu pamięci, nie trzeba więc przed naładowaniem rozładowywać jej do końca. Mają dużo mniejszy prąd samorozładowania, nieużywane tracą około 5%-10% energii na miesiąc w porównaniu do ok. 20% dla baterii niklowo-kadmowych. Mogą więc dłużej być gotowe do użycia bez konieczności ponownego ładowania.

 Jak wybrać akumulator litowo-jonowy?

Najważniejsze cechy akumulatora to:

• Niewielka waga.
• Mały rozmiar.
• Moc dostateczna do efektywnej obsługi narzędzia.

W przypadku ogniw litowo-jonowych ważne jest także, aby pojemność wystarczała do pracy przez kilka godzin oraz żeby bateria mogła działać w odpowiednim zakresie temperatur. Obecnie produkowane akumulatory litowo-jonowe spełniają te wymagania. Pracują w temperaturach od -20°C do 50°C. Mają moc wystarczająco dużą, mogącą przekroczyć nawet moc narzędzi przewodowych.

Biorąc pod uwagę, że elektronarzędzia bezprzewodowe są dużo wygodniejsze do obsługi dla użytkownika, jeżeli ich moc będzie porównywalna a rozmiar i ciężar niewiele większy, można spodziewać się szerszego ich wykorzystania oraz zastępowania w wielu zastosowaniach narzędzi przewodowych bezprzewodowymi.

Jak używać i ładować akumulator Li-Ion? 

Akumulator ładuje się prądem o stałym napięciu 4,2 V na ogniwo, a następnie napięcie to jest utrzymywane aż do zaniku prądu ładowania. Proces może trwać kilka godzin i zależy od typu akumulatora. Należy stosować się do instrukcji producenta a najlepiej stosować ładowarki zalecane przez producenta. 

Podczas ładowania należy:

• Dbać aby nie przekroczyć prądu ładowania.
• Nie przeładowywać baterii.
• Utrzymywać akumulator w temperaturze od 0° do 45 °C.

 Akumulatora nie wolno rozładowywać poniżej bezpiecznego poziomu. Ma on wbudowany elektroniczny system zabezpieczający przed przekroczeniem tej wartości. Ze względu na samorozładowywanie nie należy przechowywać baterii kompletnie rozładowanej, ponieważ możne to powodować spadek poniżej poziomu krytycznego i trwale ją uszkodzić.

Akumulator nieużywany należy przechowywać częściowo naładowany (do ok. 40%). Doładowywać akumulator lepiej, zanim się całkiem rozładuje. Ponieważ w wysokiej temperaturze bateria szybciej traci pojemność, należy ją przechowywać w chłodniejszym pomieszczeniu. Nie należy przekraczać maksymalnego prądu rozładowywania.

Jakie są zalety akumulatorów litowo-jonowych?

Wśród zalet korzystania z akumulatorów jonowo-litowych warto wymienić:

• Większa wydajność z jednego ładowania – nawet do 100% więcej pojemności niż w akumulatorach NiCd.
• Lekki akumulator Li-Ion waży o połowę mniej niż jego odpowiednik NiCd o tej samej pojemności.
• Oszczędność czasu – bardzo szybkie wstępne ładowanie do 7 % pojemności.
• Brak „zjawiska pamiętania”.
• Bardzo mały prąd samorozładowania.
• W każdej chwili mogą być doładowywane niezależnie od stanu.

Jakie są wady akumulatorów litowo-jonowych?

 Do minusów takich akumulatorów należy zaliczyć:

• Niebezpieczeństwo trwałego uszkodzenia w wyniku głębokiego rozładowania.
• Ograniczoną pojemność w temperaturach poza zakresem od 5°C do 30°C.
• Wyższą cenę.