Základní typy nabíjecích akumulátorů

Nabíjecí akumulátory jsou stále častěji používány jako zdroj energie pro různá zařízení, jako jsou mobilní telefony, notebooky, kamery a další elektronika. Tento trend roste díky zlepšení technologie nabíjení a výkonnosti akumulátorů.

Každý uživatel se s nimi setkává dnes a denně. Holicí strojky, svítilny, hudební přehrávače nebo některé kuchyňské nástroje, apod. Řada produktů, které nemají možnost připojení do elektrické sítě a mnohdy to jejich význam a mobilita ani neumožňuje. Právě v takový okamžik přichází na přetřes akumulátory, které mohou mít spoustu podob.

Základem pro akumulátorové články je to, že všechny spočívají v chemické reakci uzavřené smyčky. Klasické akumulátory jsou vyrobeny z uzavřeného obalu se zdrojem kovového iontu uvnitř. Ten je posílán skrz elektrody, které absorbují náboj, a následně přeměňují energii na elektrickou energii.

Když je akumulátor vybit, ionty se plně nevrátí na původní místo a musí se obnovit napájením do akumulátoru. Tento obvod pak opakuje, což umožňuje akumulaci energie.

Malý zdroj energie, který je však k provozu takových přístrojů naprosto dostatečný. Z konstrukčního hlediska se odlišují akumulátory klasické, na jedno použití a nabíjecí akumulátory, které lze jako zdroj energie použít opakovaně díky nabíjecím cyklům.

Tři nejpoužívanější a ve své podstatě také nejzákladnější akumulátorové články, které se využívají při potřebě malého množství energie jsou NiCd, NiMH nebo NiZn akumulátory. Baterie, které lze vkládat do spousty zařízení a zároveň je opakovaně nabíjet.

NiCd, NiMH nebo NiZn akumulátory

Na trhu existují hned tři nejznámější akumulátory, kterým lze prostřednictvím speciálních nabíječek dodávat opětovné energie.

NiCd akumulátor

Nabíjecí akumulátor, který je v současnosti ve fázi pozvolného úpadku. Je to způsobeno především vznikem některých toxických látek, které se utváří v rámci chemického procesu při obnově energie. Tyto prvky jsou samozřejmě závadné pro člověka, ač v minimální míře. Ostatně akumulátory NiCd patřily ještě před několika lety k těm nejpoužívanějším.

Jde o odolný energetický článek, který se pyšní vynikající skladovatelností a dlouho životností. Horší je však paměťový efekt a menší předkládaná energie.

Nabíjecí akumulátor NiCd je zařízení, které slouží k ukládání energie a oddálenému použití. Akumulátor se skládá z chemického materiálu a jsou zde elektrody, anody a katody. Když jsou napájeny, anoda absorbuje elektrické částice, zatímco katoda je vytváří.

Výsledkem je chemické reakce, která ukládá energii do akumulátoru, až do doby, kdy je potřeba. Když je potřeba energie, energie se přenese v obráceném procesu. Nabíjecí akumulátory se často používají pro elektrické přístroje, do auta, nákupního vozíku nebo slouží jako záložní zdroj energie pro budovy či jiné účely.

Nikl-kadmiové akumulátory (NiCd) představují jeden z nejpoužívanějších typů akumulátorů. Jsou především vyhledávány pro jejich robustnost, odolnost a dobré dobíjecí vlastnosti. Nikl-kadmiové akumulátory se napájí pomocí DC proudů, jsou setrvačné a mají schopnost rychlého dobíjení a vybíjení bez ztráty kapacity.

Jsou schopny opakovaně se dobíjet bez ztráty kapacity, a proto se nachází ve většině spotřebičů. Tyto akumulátory mají některé nevýhody, jako je citlivost k záměně polarit, což znamená, že je nutné zajistit, aby byla správná polarita separátního nabíjení a vybíjení. Tato charakteristika je obzvláště důležitá v automobilových akumulátorech, protože se používají k napájení elektrického systému vozidla.

Další nevýhodou je nutnost vybíjení akumulátoru k jeho plnému dobíjení, bez tohoto je možné, že akumulátor nedoplní plnou kapacitu. Akumulátor nesmí být také přebit nebo nabíjen jiným proudem než doporučeným výrobcem, protože špatná manipulace může akumulátor poškodit.

NiZn akumulátor

Dalším zdrojem krátkodobé energie je NiZn akumulátor. Ten je určen spíše specifické oblasti zákazníků. Nabíjecí akumulátor, jehož dominantou je hlavně vyšší předkládané napětí kolem 1,85 V, které se může stát někdy nepříjemným aspektem, hlavně při vkládání akumulátoru do běžných přístrojů.

Nejčastější využití je hlavně v oblasti fotografie, kdy jsou NiZn akumulátory vkládány do fotografických blesků. Tam se jejich negativa v podobě rychlého samovybíjení a kratší životnosti bez problému ztratí.

Použití NiZn akumulátorů v domácnostech a průmyslu spočívá v tom, že nabízejí alternativní energii a její skladování. Tyto baterie jsou ideální pro jednotky nevyrábějící energii, jako jsou laserová zařízení, televizory, počítače a další malé spotřebiče, protože se obvykle málo zahřívají a mají vysokou účinnost.

Důležité je, že NiZn baterie se snadno nabíjejí a snadno používají, protože fungují jako zásobník energie, což usnadňuje synchronizaci v systému. Navíc jsou méně škodlivé pro životní prostředí než běžné baterie na bázi NiCd, které se nejen pomaleji nabíjejí, nicméně také vypouštějí škodlivé látky.

NiMH akumulátor

K nejpoužívanějším nabíjecím akumulačním článkům patří NiMH akumulátory, které jsou určitou náhražkou NiCd baterií. Jde o přínosný a úsporný zdroj energie.

NiMH akumulátor je složen z plně jednorázových tobolkových akumulátorů. Každá tobolka je složena z hliníku a niklu, které jsou obklopeny elektrolytem (uhlíkatá kapalina). Zatímco akumulátor NiCd je vyroben ze směsi uhlíku a kadmia, akumulátor NiMH místo toho používá směs uhlíku a vysokokapacitního hydridu vodíku.

Tím, že akumulátor NiMH používá vodík, má vyšší energetickou hustotu, takže se vejde do stejně velkého objemu, jako NiCd akumulátor, avšak poskytne o něco více energie. To znamená, že NiMH akumulátor je silnější než NiCd, a nabízí až dvojnásobnou životnost při stejném náboji.

Jedinou nevýhodou oproti NiCd baterie je, že se rychleji zahřívá, takže je nutné krátké nabíjení pro omezení teploty. To může být výhoda, jak se vyhnout problémům s přebytečným nabitím, které mohou vést k poškození akumulátoru. I když se NiMH akumulátor velmi rychle nabíjí, trvá dlouho, než se úplně nabije.

Pyšní se především několikanásobně vyšší kapacitou. Napětí tohoto akumulátoru je během vybíjecího procesu téměř neměnné a setrvává na hodnotě 1,2 V. Pro domácí přístroje a nejrůznější zařízení je to ideální varianta, jak ušetřit za nákup mnoha jednorázových akumulátorů. Baterie totiž vydrží poměrně velké množství nabíjecích cyklů, díky čemuž šetří značné finance.

Ke kladným vlastnostem NiMH akumulátoru patří bezpochyby bezproblémové rychlo-nabíjení. I tento druh akumulátoru má však některé nedostatky, které spočívají především v rychlejším samovybíjení a menší tepelné odolnosti.

Nabíjecí akumulátory jsou jistě přínosným zdrojem energie, i když ne v příliš velikém měřítku. Přesto se může s těmito bateriovými články ušetřit patřičné množství peněz.

Jak akumulátory používat

Nicméně, při použití nabíjecích akumulátorů je důležité vědět, jak správně s nimi zacházet a jak je dobíjet. Při používání těchto akumulátorů by mělo být dodržováno několik základních pravidel, aby se minimalizovalo riziko, jako je například:

• Nenabíjet akumulátory příliš rychle nebo příliš pomalu.
• Nepoužívat poškozené akumulátory.
• Nezkracovat spoje, které by mohly vést k požáru.
• Nepřetěžovat akumulátor příliš vysokým výkonem.

Při používání NiCd akumulátorů je důležité používat kvalitní nabíječku, která dokáže přesně monitorovat nabíjecí cyklus a chránit akumulátor před přetížením. Dále je důležité dbát na to, aby byly akumulátory pravidelně nabíjeny, protože NiCd akumulátory mají tendenci se vybíjet, když jsou neaktivní po delší dobu.

Vývoj v oblasti nabíjecích akumulátorů pokračuje a očekává se, že se v budoucnu objeví nové technologie, které budou ještě výkonnější a bezpečnější. Přesto je důležité dodržovat základní pravidla pro používání nabíjecích akumulátorů a vždy používat kvalitní nabíječky, aby se minimalizovalo riziko a maximalizovala výkonnost akumulátorů.