Většinu uživatelů notebooků, PDA či mobilních telefonů už patrně napadlo podívat se, jak vypadá akumulátor, který uvedené každodenně používané pomocníky udržuje při životě. Vývoj těchto článků jde stále kupředu, a tak vám nabízíme jejich malé srovnání.
K napájení většiny přístrojů, které si zaslouží přívlastek mobilní, či chcete-li přenosné, se používají baterie s možností opakovaného nabíjení. Opakované vybíjení a nabíjení baterie umožňuje vratný chemický proces probíhající v článku. A je úplně jedno, jde-li o článek niklo-cadmiový, niklo-metalhydridový, lithium-iontový, lithium-polymerový, či nedávno se objevivší lithium-manganový.
Staré dobré nikláky
Akumulátory Ni-Cd a Ni-MH jsou stále ještě nejrozšířenější a nejznámější „tužkovky“, „buřty“ či „mikrotužky“. Jeden takový článek, nebo chcete-li baterie, má jmenovité napětí 1,2 V. Nabíjí se zpravidla na 1,4 V. Rozšířeným mýtem o těchto akumulátorech je tzv. paměťový efekt. Ve skutečnosti nemá jev, ke kterému v praxi dochází, se skutečným paměťovým efektem mnoho společného. O co tedy skutečně jde? Když budete akumulátor nabíjet tak, že ho nabijete, pak vybijete jen z části, následně opět dobijete a zase jen z části vybijete, tak se časem sníží kapacita těchto akumulátorů. A to proto, že si zapamatují dolní mez, na kterou byly obvykle vybíjeny a celková využitelná kapacita akumulátoru tak bude jen od této meze do maxima. Tomuto jevu se dá částečně zamezit nepřebíjením a vybitím jednotlivých článků na minimální hodnotu danou výrobcem (obvykle 0,8V). Méně ne, protože potom hrozí přepólování akumulátoru.
Nevýhodou při používání v přenosných digitálních pomocnících je velká hmotnost akumulátorové sady. Proto se stále více rozšiřují akumulátorové sady složené z článků Li-Ion, a Li-Pol. Stále jsou však obory, kde díky možnosti rychlého nabíjení a schopnosti dodávat trvale velký proud, jsou Ni-Cd a Ni-MH akumulátory jen těžko nahraditelné. Některé články jsou schopny krátkodobě dodávat i 50–70 A. Nejsou to pochopitelně baterie, které běžně zakoupíte v prodejně elektra. Nejmasověji se tento typ akumulátorů využívá v digitálních fotoaparátech, diskmanech a podobně. Tedy tam, kde nahrazuje klasické alkalické baterie.
Lithium na všechny způsoby
Právě kvůli výše zmíněné hmotnosti a potřebné péči byly Ni-Cd a Ni-MH baterie vytlačeny v noteboocích, PDA a mobilech lithiovými akumulátory. Tyto akumulátory lze nejlépe přirovnat ke kondenzátoru, který také není před nabitím potřeba vybít a jenž se i po částečném vybití také pouze jen dobije na maximální kapacitu. Z tohoto přirovnání rovněž plyne, že lze bez jakýchkoli problémů spojovat tyto akumulátory sérioparalelně. Jediným výrazným nedostatkem této technologie je citlivost na přebití nad předepsaných 4,2 V (s odchylkou 0,5 %) na článek a vybití pod 2,4 V na článek, kdy dochází k poškození nebo přímo ke zničení akumulátoru.
Jako první zástupce těchto článků se objevil článek lithium-iontový. Li-Ion jsou na první pohled velmi podobné Ni-Cd a Ni-MH akumulátorům. Jmenovité napětí jednoho článku je však 3,6 V a nabíjí se na zmíněných 4,2 V. Výsledné akumulátorové sady nabízejí tedy stejnou kapacitu a napětí, při menších rozměrech a nižší hmotnosti než Ni-Cd a Ni-MH sady. Právě tyto akumulátory jsou momentálně nejrozšířenějším typem v akumulátorových sadách notebooků a v mobilních telefonech. Jejich nevýhodou je nutnost nabíjení proudem menším, než je kapacita článku. Tím pádem se prodlužuje doba nutná k nabití akumulátoru.
Jako další se začaly prosazovat lithium-polymerové baterie. Li-Pol článek by se dal popsat jako pytlík nabitý energií. Jmenovité napětí článku je 3,7 V, nabíjení je shodné s Li-Ion bateriemi. Díky tomu, že není nutno použít pevný kovový obal, mají Li-Pol velmi nízkou hmotnost. Vyznačují se i schopností dodávat proudy srovnatelné s Ni-MH články, možností nabíjení proudem shodným, nebo i mírně vyšším, než je jmenovitá kapacita článku a tím i zkrácením doby nabíjení. Zdá se, že mají snad jen samé klady, ale není to tak jednoznačné. Právě subtilní konstrukce článků je jejich slabinou. Jsou náchylné k mechanickému poškození. Při proražení obalu a vniknutí vzduchu do článku dojde k jejich zničení. Podle některých zdrojů dokonce hrozí vznícení článku. I přesto se články Li-Pol začínají stále častěji objevovat v PDA i mobilních telefonech. Jejich nízká hmotnost a vysoká kapacita je k tomu přímo předurčují.
Blýská se na lepší časy
Novinkou je článek lithium-manganový (Li-MnO). Baterie je opět zapouzdřena v kovovém obalu, jenž má tvar válcového pouzdra, které chrání článek před mechanickým poškozením. Články mají podobně jako Li-Ion tepelnou pojistku, která při přehřátí článku přeruší odběr proudu. Hmotnost sice není tak nízká jako u Li-Pol, ale Li-MnO zase slibují bezpečný provoz a dlouhou životnost. S Li-Pol mají společné velmi rychlé nabíjení.
Neuplyne ani půl roku, aby výrobci nepřišli s dalším zdokonalením technologií používaných v akumulátorech. Pravděpodobně nebude trvat dlouho a technologie lithiových článků zcela vytlačí Ni-Cd a Ni-MH akumulátory z trhu. Hlavní překážkou k ještě rychlejšímu rozšíření je právě rychlý vývoj a poměrně málo zkušeností s jejich využíváním. Je třeba si uvědomit, že počty nabíjecích cyklů u akumulátorů se pohybují řádově ve stovkách, a proto i odhalování nedostatků probíhá až souběžně s vývojem stále výkonnějších a odolnějších článků.
V současné době jsou na trhu Li-Pol články s označením HD, které jsou schopny dodávat stejné proudy jako velmi kvalitní Ni-MH akumulátory. A to při čtvrtinové hmotnosti a výrazně menších rozměrech. To je, zdá se, velmi slibná cesta.
Článek vznikl ve spolupráci s časopisem Computer a čerpá z čísla 7/05.