Egy kis alapozás

A modern, XXI. századi ember létezése szinte lehetetlen kisebb-nagyobb mobil eszközök nélkül. Az ilyen berendezések döntő többsége akkumulátorban viszi magával a működéséhez szükséges elektromos energiát. Aki használt már huzamosabb idei – pár évig – notebookot, mobiltelefont, digitális fényképezőgépet vagy bármilyen akkumulátoros eszközt, biztosan tapasztalta, hogy az idő múlásával egyre kevesebbet bír egyetlen töltéssel. Bizony, az akku nem örök életű: elfárad, cserélni kell, és mint minden mással, ezzel is megtörténhet, hogy elromlik.

Számos, az akkumulátorokkal és azok kezelésével kapcsolatos jó tanács és legenda kering a köztudatban, melyeket igyekeztünk összegyűjteni, és az Akku-Elem Kft. szakembereinek segítségével a mélyére ásni a témának. A vállalkozásról tudni kell, hogy évek óta jelen van ebben az ágazatban, kis- és nagykereskedelmet is folytatnak, és számos hazai notebookforgalmazóval, szakszervizzel állnak kapcsolatban.

Cikkünkben elsősorban a laptopok akkumulátoraival foglalkozunk, de az itt leírtak érvényesek a mobiltelefonokra, fényképezőgépekre és lényegében minden olyan eszközre, ami lítium-ion (vagy lítium-polimer) energiatárolót használ. Dióhéjban ezeknek az akkuknak a működéséről annyit érdemes tudni, hogy az elektromos energiát kémiai folyamatban tárolják, amire talán emlékeznek azok, akik figyeltek fizika órán a galvánelem tanulásakor. Az elektrolitba mártott anód és katód között pozitív töltésű ionok áramlanak, ami velük ellentétes irányú feszültséget hoz létre. Töltésnél ezt a folyamatot megfordítják, külső (töltő) feszültséget kap a rendszer, ennek hatására az ionok visszarendeződnek.

forrás: HowStuffWors

Az egyes akkumulátortípusok (NiMH: nikkel-metál-hidrid, NiCd: nikkel-kadmium, Li-ion stb.) az elektródák és az elektrolit anyagában különböznek; a lítiumionosnál a legkönnyebb fém, a lítium ionjai vándorolnak az elektródák között, az elektrolit pedig folyadék. A fejlettebb lítium-polimernél az elektrolit zselés állagú, de az alapvető felépítés ugyanaz. Az elektródák (anód, katód) vékony lap formájúak, köztük helyezkedik el az elektrolit, szintén vékony rétegben. Hogy kis térfogatba nagy felületet zsúfolhassanak, illetve hogy az egész jól kezelhető és szabványos méretű legyen, rendszerint hengerbe tekerik fel őket, bár ez nem törvényszerű – az egyre vékonyabb notebookokban és a mobil készülékekben sokszor megtartják a lapos formát.

forrás: HowStuffWors

Az egyes cellatípusoknak nemcsak a mérete, hanem a feszültsége és kapacitása is szabványos (ezeket rendszerint voltban, illetve mAh-ban adják meg), hogy több azonos cella összekapcsolásával nagyobb teljesítményű akkumulátort hozhassanak létre. A lítiumion cellák névleges feszültsége jellemzően 3,6-3,7 volt (bár vannak eltérő feszültségű cellák is), ezért egy átlagos notebook 10-14 voltos működési feszültségéhez legalább 3-4 sorba kapcsolt cellára van szükség. A 6-8 cellás akkumulátorok azért nagyobb kapacitásúak a 3-4 cellásoknál, mert ott két, párhuzamosan kapcsolt cellasor dolgozik.

Nyolccellás akkumulátor és elektronikája

A cellák mellett fontos szerepe van az akkumulátorban lévő vezérlőelektronikának. Ez határozza meg, milyen feszültség- és hőmérséklettartományban működhet az akku, milyen paraméterek mellett lehet tölteni, valamint a töltési szint visszajelzéséhez nélkülözhetetlen töltési szint mérőt és a ciklusszámlálót (hányszor volt feltöltve és lemerítve) is magában hordozza.

Hogy tovább kitartson

Idővel – még akkor is, ha nem használjuk – az akkumulátor komponensei kopnak, öregszenek. Ennek legfőbb oka a belső szerkezet tökéletlensége, ami nemkívánatos kémiai reakciókhoz, oxidációhoz vezet, visszafordíthatatlan elváltozásokat okoz az akku fegyverzetein vagy szeparátorán. A sokadik ioncsere már nem zajlik olyan hatékonysággal, mint a legelső, sőt idővel az akku meg fogja adni magát, de valamennyire befolyásolható, hogy ez mikor történjen meg. Mielőtt nekifogunk ezen lehetőségek tárgyalásának, fontos kiemelni, hogy a lítiumion akkumulátoroknak is van önkisülése, tehát idővel vesztenek töltésükből; ez havi 5-10%-ot tesz ki.

A legfontosabb, és nemcsak az akku élettartama, hanem biztonsági okokból is, hogy ne hagyjuk az akkut megsülni. Nyáron egy autó ablakában, a tűző napon akár 80 °C-ra is felhevülhet az ottfelejtett telefon vagy navigáció, ne adj' isten! notebook és akkumulátora. Az még hagyján, hogy ilyenkor nagyon gyorsan lemerül, az már inkább baj, hogy ez az élettartamára is igen káros hatással van, de a legnagyobb gond az, hogy a hő hatására megváltozhat az akkumulátor kémiai struktúrája, amitől felpúposodhat, szétnyomhatja a készülékházat, rossz esetben fel is robbanhat!

Felpúposodott Nokia akkumulátorok

Az akkumulátor másik nagy ellensége a túlmerítés. Ha túl alacsonyra viszik le a feszültségét, akkor sokkal nehezebben vagy már egyáltalán nem tölthető újra, nem indul meg az ionok visszarendeződése. Alapvetően a cellák mellé szerelt elektronika figyel a túlmerítésre, vagyis ha túl kis feszültséget érzékel, akkor lekapcsolja az akkut. Van viszont egy olyan helyzet, amivel elég sokszor találkoznak a szakmában tevékenykedők: ha a windowsos notebook fedelét lecsukják, akkor alapvetően készenléti állapotba kerül, amit tart az akku lemerüléséig. Peches esetben – hardveres figyelés nélkül, ami régebbi vagy olcsó notebookokra jellemző – akár olyan sokáig is tartja ezt az állapotot, hogy a lítiumion cellák feszültsége 2,8 voltig csökken, ahonnan már lehetetlen újratölteni őket. Ha már a notebook saját töltőrendszere nem boldogul, akkor célszerű megfelelő szaküzlethez fordulni. Az Akku-elem Kft. ezt a túlmerítésből adódó problémát ingyen orvosolja, de célszerű sietni vele, mert az akkumulátor önkisülése miatt tovább csökken a feszültség, ami még nehezebbé, esetleg lehetetlenné teszi az újratöltését.

Gyakori kérdés, hogy meddig érdemes tölteni és lemeríteni egy notebookot, hogy akkumulátora a lehető legjobb kondícióban maradjon. Ehhez a szakemberek szerint érdemes a gyártók notebookhoz mellékelt akkumulátorvédő alkalmazását használni. Ez annyit csinál, hogy csak 80% körüli maximális töltést enged az akkunak, és rendszerint nem hagyja 20% alá merülni a telepet. Nyilvánvaló, hogy ezzel elég sokat vesztünk az egy töltéssel elérhető akkumulátoros üzemidőből, de sajnos az élettartamnak és az egy töltésnyi időtartamnak is kedvező beállítás nem létezik.

Egyes gyártók szoktak ezzel trükközni, szigorúan jó értelemben véve: elkészítenek egy „hardveresen” 60 wattórás akkumulátort, az elektronikát viszont úgy állítják be, hogy csak 80%-ig töltse fel, a terméket pedig 48 wattórásnak címkézik. Ezt a módszert csak speciális analizáló eszközzel lehet biztosan kiszúrni, de árulkodó jel lehet az akkumulátor súlya, mert nagyjából állandó a cellák teljesítmény/súly aránya, tehát egy nehezebb 48 wattórás akku jobb, tartósabb lehet könnyebb társánál.

A Lenovo akkumulátorkezelő alkalmazása

Manapság nemcsak az akkumulátorok kapacitásával, hanem töltési sebességével is reklámozzák magukat a gyártók. Erről annyit érdemes tudni, hogy minél gyorsabb, azaz nagyobb áramerősséggel végrehajtott a töltés, annál rosszabb lehet az akku élettartama. Az európai kereskedelmi forgalomban legálisan részt vevő típusok a töltés végéhez közeledve fokozatosan csökkentik a töltési áramerősséget, és odafigyelnek a töltés közben keletkező hőre is. Egy ilyen akkunál az utolsó 5-10% feltöltése akár az egész töltési idő felét is felemésztheti.

Majdnem végig egyenletes és végén lassuló töltési grafikon

Sokakat érdekel, hogyan célszerű az olyan notebook akkumulátorát kezelni, amit állandóan elektromos hálózatra kötve, lényegében asztali gépként használnak. Itt a legjobban akkor járunk, ha telepítjük a notebookhoz adott gyári akkukezelő szoftvert, és benn hagyjuk az akkumulátort a notebookban. Ilyenkor áramkimaradás vagy a tápadapter véletlen kihúzásakor sem kapcsol ki a rendszer, és mobil marad, miközben az akkunak sem ártunk. Ha mégis nagyon-nagyon meg szeretnénk óvni, akkor 40% körüli töltésen érdemes tartani, itt a legkisebb az önkisülése. Előtte viszont teljesen töltsük fel, majd merítsük le 5%-ig (ennek szükségességére még visszatérünk), csak ezután töltsük 40%-ra, és egy-két havonta ellenőrizzük a telítettségi szintjét, ha szükséges, töltsük vissza 40%-ra. Ezzel a meglehetősen körülményes procedúrával 5-8%-kal növelhető az akkumulátor élettartama.

Ha már cserélni kell

Még ha szépen vigyázunk rá, akkor is előfordulhat az akkumulátorral, hogy hamar lemerül, vagy pontatlan adatokat közöl a töltéséről. Ilyenkor nem biztos még, hogy nagy a baj, lehet, hogy csak az akkuban lévő abszolút és relatív kapacitás hányados számító zavarodott meg, mert az akkut csak részlegesen, kis tételekben töltöttük. A probléma orvosolható az akkumulátor teljes feltöltésével, majd 5%-ra lemerítésével és újra teljes töltésével. Megtörténhet, hogy több ilyen töltés-lemerítés ciklusra lesz szükségünk, mert biztonsági okokból egy körben legfeljebb 500 mAh-t módosulhat az abszolút és a relatív kapacitás viszonya.

Komolyan sérült elektronika

Ha a fenti procedúra sem segít, akkor érdemes egy tényleg megbízható helyre ellátogatni, ahol ingyenesen bevizsgálják a rendellenesen működő akkut, megállapítják, hogy az elektronika vagy a cella hibás. Kisebb elektronikai hibák, mint a biztosíték kiégése, esetleg FET csere megoldható, jó elektronika esetén pedig a cellacsere jöhet szóba. Fontos, hogy kiderítsük, hogy érdemes-e belemenni a javításba, vagy célszerűbb új akkumulátort vásárolni. Megtörténhet, hogy egy új akku olcsóbb a felújításnál.

Új akkumulátor vásárlása esetén több lehetőségünk van, de biztosra a specializált üzletekben mehetünk. Korábban már leírtuk, hogy az akkumulátornak nem tesz jót a hő (élettartamromlás), és a huzamosabb idejű kezeletlen tárolás (túlmerülés) sem, és ez érvényes a ceruzaelem formátumra is. Nem biztos, hogy jól járunk azzal a szettel, amit a trafik kirakatában sütöttek egész nyáron, és egy lassan pörgő készlettel dolgozó boltban hosszú hónapokig fekvő darab sem nyerő. Jobb helyeken megfelelő időközönként ellenőrzik a raktárkészlet állapotát, ezen felül minden új készletből mintavételeznek.

Szakszerű ponthegesztéssel összefogott cellák

Érdekes forrás új akkumulátorra az eBay és hasonló oldalakon feltűnő rengeteg kínai eladó. Alapvető tény, hogy a márkás, „gyári” akkumulátorok is Kínában készülnek, de internetes vásárlás esetén nem lehet tudni, hogy a forrás első, másodszintű, gyártóhoz közeli vagy éppen egy másolat másolatát kapjuk. Ráadásul a gyakran hároméves garanciát sem olyan egyszerű érvényesíteni, hiszen nekünk kell vállalni az akku postázását a messze távolba. Saját tapasztalatból mondhatjuk, hogy a távol-keletről beszerzett, olcsó akkumulátorok minősége erősen hullámzó, a környezetünkben használt majd egy tucat között egyaránt akadt kiváló és nagyon vacak darab. Hazai forrásnál legalább van hol verni az asztalt, ha esetleg nem lennénk megelégedve.

Szerelőállás az Akku-Elem Kft.-nél

Nem feltétlenül szerencsés az sem, ha a boltban vagy interneten vásárolt cellákat önállóan próbáljuk cserélni, ugyanis a látszólag „forrasszunk egy kicsit” összetettségű feladat több buktatót is rejt. Gyári akkumulátorunk elektronikája végérvényesen lezárhat, ha akár csak rövid ideig nem kap feszültséget, a forrasztás közben pedig a cellák úgy felmelegedhetnek, hogy bajuk esik, akár ki is gyulladhatnak. Felmerülhet még egy probléma a kétes forrásból beszerzett akkumulátorok esetén: egyes – rendszerint felsőkategóriás – notebookok BIOS védelmet kaptak, így csak gyári akkumulátorral hajlandóak elindulni (például a Sony BPS2 akkumulátorait használó gépek).

rudi

Köszönjük az Akku-Elem Kft. szakmai támogatását!