Závěrem ke kapitole nabíjení

Nabíjení hermetických akumulátorů je nejdůležitější etapou při jejich používání. Za normálních teplotních podmínek, tedy v teplotě od +5 do +25 °C je akumulátor schopen pojmout nejvíce energie (viz obr. 6.3 – Účinnost nabíjení v různých teplotách) a dosáhnout největší životnosti. Proto je lépe akumulátor, který je příliš studený nebo naopak teplý, před nabíjením nechat aklimatizovat. Je všeobecně známo, že rychlost chemických dějů je výrazně ovlivňována teplotou. Při nízkých teplotách se snižuje rychlost rekombinace kyslíku probíhající podle rovnic (3) a (6). Při teplotách blížících se k nule a nižších dochází k snížení tzv. vodíkového přepětí na kadmiové elektrodě, při nabíjení se začíná uvolňovat plynný vodík i na nenabité záporné elektrodě. Vysoké teploty snižují nabíjecí účinnost kladné elektrody NiCd a NiMH akumulátorů a zároveň urychlují chemické narušování separátorů. Většina nabíječů, ať k ukončení nabíjení používá jakoukoliv dříve uvedenou nabíjecí metodu nebo kombinaci těchto metod, je konstruována pro pokojové teploty. Jsou však i nabíječe (hlavně pro profesionální akumulátorové nářadí nebo pro kvalitní radiostanice), které sledují teplotu akumulátorové baterie a nezačnou nabíjet, dokud teplota není v předem stanoveném rozsahu, ale těch není tak mnoho. Toto využívá například Bosch v nabíječích pro profesionální nářadí, nabíječe pro radiostanice Bendix-King nebo i český tester a nabíječ akumulátorů pro radiostanice Matra G2 a Matra G3 (Jupiter - TPH 700): BTX-G2-3. Pamatujte, že zbytečné přebíjení snižuje životnost akumulátorů.

Uvedli jsme u jednotlivých metod ukončení nabíjení hlavně jejich nevýhody, sami si však můžete udělat závěr, že většina těchto metod selhává při nestandardních teplotách. Často se setkáváme s problémy při nabíjení, kdy se do nabíječe vloží akumulátorová baterie právě vyjmutá z akumulátorového nářadí nebo mobilní telefon, který ležel v létě na přístrojové desce automobilu. V lepším případě nabíječ nezačne nabíjet, protože teplota je příliš vysoká a v tom horším případě nabíječ neustále nabíjí, protože nedochází k očekávanému nárůstu teploty a přebíjením se část nebo někdy i veškerá energie vložená nabíjením přeměnila na teplo, a to způsobí pokles životnosti daného akumulátoru, pokud nedojde k jeho okamžitému zničení.

5.11 Nabíjení NiCd akumulátoru proudem 0,3 I_t za různých teplot

Na obrázku 5.11 jsou typické nabíjecí charakteristiky akumulátoru za různých teplot. I když metodu –ΔV se doporučuje použít až od nabíjecích proudů větších nebo rovných 0,5 I_t, lze pokles napětí indikovat v tomto případě i u nabíjecích proudů 0,3 I_t, ale pouze tehdy, když teplota nebude zvýšená, jak je z obrázku patrno. Při teplotě nad +40 °C by selhaly všechny napěťové metody i metody teplotní, protože nabíjecí proud není tak velký, aby dokázal způsobit větší nárůst teploty na konci nabíjení.

Na obr. 5.12 jsou nabíjecí křivky hermetických NiCd akumulátorů nabíjených proudem 1 I_t za různých teplot. V porovnání s obrázkem 5.11 je zřejmé, že při velkých nabíjecích proudech je nárůst napětí a jeho následující pokles (tzv. nabíjecí pík, z anglického slova peak – špička) mnohem výraznější, a to i za vyšších teplot, což dává lepší možnost indikace stavu plného nabití a počátku přebíjení.

Nesmí se zapomenout také na to, že se neustále zvyšují kapacity akumulátorů nebo se používá paralelní řazení akumulátorů a nabíjecí proudy původních nabíječů, které byly dostatečně velké, aby se mohla použít metoda indikace poklesu napětí nebo vzrůstu teploty, jsou pro akumulátory z vyšší kapacitou tak malé, že k poklesu napětí nebo nárůstu teploty nedojde a nabíječ je neustále nabíjí nebo vyhodnotí tyto akumulátory po několika hodinách jako vadné.

Velkým problémem je nabíjení akumulátorů s teplotou pod bodem mrazu. I když bylo zmíněno, že některé NiMH akumulátory lze nabíjet již od –5 °C, většina akumulátorů tuto vlastnost nemá. Při nabíjení akumulátorů s teplotou pod bodem mrazu dochází k uvolňování plynů přes bezpečnostní ventil a tím vlastně k jeho zničení. Akumulátor s porušenou hermetizací má velké samovybíjení a zvyšuje se jeho vnitřní odpor. Samovybíjení může dosáhnout až 100 % během 24 hodin. Mohlo by se říci, že takové nabíjení je málo pravděpodobné, ale zkušenosti jsou jiné. Typickým příkladem jsou radiostanice. Majitel takové radiostanice přijde po jejím delším používání za mrazu v terénu do kanceláře a ihned ji vloží do nabíječe, aniž by vyčkal na prohřátí baterie. Dalším příkladem může být ruční akumulátorové nářadí uložené v nevytápěných garážích nebo zapomenutý mobil nebo akumulátorová svítilna v autě, samozřejmě se tím myslí v zimě.

5.12 Nabíjení NiCd akumulátoru Panasonic typu S proudem 1 I_t za různých teplot

Pokud dojde k poškození akumulátoru, dojde i ke zvýšení vnitřního odporu akumulátoru, což může mít za následek, že u jednoúčelových nabíječů pak nejde tento akumulátor zcela nabít, protože k plnému nabití potřebuje větší napětí než je nastaveno v takovém nabíječi. Nabíječ akumulátor vyhodnotí jako vadný nebo indikuje jeho plné nabití již za několik minut.

Jeden z dalších problémů, které se vyskytují hlavně u časového nabíjení zrychleným nebo rychlým nabíjení je úbytek kapacity způsobený stářím akumulátoru, respektive jeho životností. Takový nabíječ je konstruován na určitou jmenovitou kapacitu akumulátoru, ale je třeba si uvědomit, že akumulátorová baterie po určitém počtu cyklů začne svoji kapacitu pomalu ztrácet. Jakmile toto nastane, začne docházet k lavinovitému ději. Akumulátor má menší kapacitu, tím pádem se díky časovému hlídání začne na konci nabíjení více přebíjet, tím se snižuje jeho životnost a kapacita a při dalším nabíjení je to horší a horší, až se akumulátor vlastně přebíjením zničí.