A múlt:

Nikkel-Kadmium (Ni-Cd):

Az első, és legismertebb akkumulátor típus a Nikkel-Kadmium akkumulátor. Az 1970-es évek óta velünk van. Néhány szempontból a mai napig a legalkalmasabb elektromos kisgépek energiaforrásának. Ez az akkumulátor típus tölthető a legtöbb alkalommal. Különböző források eltérő töltésszámot említenek, de véleményem szerint a leghihetőbb érték 1500 töltés. Az időegység alatt kinyerhető energia is ennél az akkutípusnál a legmagasabb, tehát nagy fogyasztású gépeknél kimondottan jó választás. Az összes közül ennek az előállítása a legolcsóbb. Bosch Ni-Cd akkumulátorAz eddigi információk szerint felhasználó szempontjából tele van jó tulajdonsággal, olcsó, tartós, erős. Igen ám, de itt van a többi tulajdonsága, ami bőven ellensúlyozza ezt: Nagy a súlya. A forgalomban levő elektromos kisgép akkumulátorok között ez a legnehezebb. Ennek az akkumulátornak a legkisebb az energiasűrűsége, következésképp nagy méretűnek kell lenniük. Alapvető tulajdonsága hogy a merülése folyamán lineárisan csökken a teljesítménye. Egy félig lemerült akkuval nem lehet behajtani azt a csavart amit a teljesen feltöltöttel még be lehetett. Nagyon kényes arra hogy hogyan töltik fel és merítik le. Szerintem nincs olyan ember, aki ne hallott volna a memóriaeffektusról, akkumulátor formázásról. Egy hanyagul kezelt akkumulátor élettartama és kapacitása akár felére, harmadára is csökkenhet. A 20% körüli önkisülési aránya igen magas. Egy teljesen feltöltött akkumulátor 4-5 hónap alatt teljesen le tud merülni, és ha nem figyelünk rá, és további hónapokra magára hagyjuk, képes önmagában mély-kisülésbe kerülni, ahonnét aztán már nincs visszaút, irány a kuka. Nem szereti az extrém meleget, ellenben a hidegben jól működik. A felhasználókat talán legkevésbé érdekli az a tulajdonsága hogy a Kadmium nehézfém, és az bizony környezetszennyező. Ez utóbbi tulajdonsága okozta végül a vesztét is.

 

Nikkel-Metál-Hidrid (Ni-MH)

Működése és viselkedése hasonló a Ni-Cd akkumulátorhoz, annak néhány rossz tulajdonságán javít ugyan, de jóval kevesebb töltési ciklust bír ki. A Nikkel-Kadmiumhoz képest a megközelítőleg 1000 töltés mindössze 65 – 75% élettartam. Előnyös tulajdonsága hogy nem tartalmaz nehéz fémet így sokkal kevésbé környezet szennyező. Nagyobb az energiasűrűsége, nagyobb kapacitású cellákat lehet belőle építeni. Továbbá a merüléssel párhuzamosan nem csökken olyan mértékben a teljesítménye mint a Ni-Cd akkumulátornak. Sokkal kevésbé érzékeny a kezelésére, nehezebben jelentkezik nála a memória effektus. Viszont a töltése jellemzően tovább tart és a már betáplált energia lassabban nyerhető ki belőle. Önkisülése megegyezik elődjével, így erre az akkumulátor típusra is nagyon oda kell figyelni raktározáskor. A gyártók szemszögéből ez a technológia nem hozott annyi jó tulajdonságot, hogy érdemes lett volna áttérni az olcsóbb és megbízhatóbb Ni-Cd-ról. Ugyan minden elektromos kisgép gyártónak a kínálatában fellelhető volt, (leginkább a nagy teljesítményű akkus fúróknál alkalmaztak ilyet 2,6Ah körüli teljesítménnyel) mégsem terjedt el általánosságban.

Az európai unió környezetvédelmi okokból már 2006-ban betiltotta a Kadmium tartalmú akkumulátorok forgalomba hozatalát. Ez alól 2015. december 31-ig mentességet élvezett a riasztókba, orvosi műszerekbe és elektromos kisgépekbe szánt akkumulátorok. Az elmúlt években a gyártók folyamatosan cserélték le a kínálatukban szereplő gépeket Lítiumionosra. 2016 januárjától egyre kevesebb helyen találunk majd Ni-Cd akkuval szerelt gépet az üzletek polcain, és nagy valószínűséggel pár hónap alatt teljesen eltűnnek a kínálatból.

 

A jelen:

 

Lítium-ion:

Napjaink legelterjedtebb megoldása, nem csak az elektromos kisgépekben, az élet sok területén. Nagy előnye a kicsi súlya (a Lítium a legkönnyebb fém). Nagyon jó az energiasűrűsége, ezért nagy kapacitású akkumulátorok építhetők belőle. Jelen pillanatban 5Ah magasságában van a Bosch Li-ion akkumulátorlegnagyobb kapacitású kereskedelemben előforduló kisgépekbe szánt akkumulátor. Szállítása nehézkes a robbanásveszély miatt, egy EU-s jogszabály erősen korlátozza az ilyen akkumulátorok szállítását egy bizonyos kapacitás felett, ezért én nem nagyon számítok rá hogy 6Ah-nál nagyobbak megjelennek a piacon. Ennél a technológiánál a memóriaeffektust teljesen elfelejthetjük, és az 5 – 10% önkisülési arány is nagyon alacsonynak mondható. Ezek az akkumulátorok egy év pihentetés után is munkára foghatók. Az akkumulátorcella élettartama nagyságrendileg 1200 feltöltés. Mivel a teljesen lemerült akkumulátor is viszonylag magas feszültséget ad, az akkumulátor alacsony töltöttségi szint mellett is úgy teljesít, mintha teljesen fel lenne töltve. Ez nagyon szimpatikus tulajdonság, viszont a felhasználó gyakran nem tudja az adott akkumulátorral mennyi munkát tud még elvégezni. Újabban töltöttségi szint kijelzőket építenek az akkumulátorba, megkönnyítve a felhasználók életét. Az elektronika egyébként is szükséges hozzájuk. Nagyon rosszul viselik ha a teljes lemerítik őket, a töltés is macerás dolog, hajlamos nem megfelelő körülmények között töltés közben túlmelegedni, esetleg felrobbanni (ezen is az elektronika segít). Az akkukba épített elektronikának sajnos vannak költségei, de megóvja az akkumulátort a túltöltéstől, a túlmerüléstől, és kötelező elemként van benne egy védőáramkör is. Töltés közben folyamatosan kommunikál a töltőberendezéssel. Ugyan alacsony az önkisülése, hosszas raktározás esetén ne számítsunk rá hogy majd 3-4 év múlva milyen jó akkumulátorunk lesz, ugyanis ezek is öregednek, idővel elvesztik a kapacitásukat. Jól viselik az alacsony hőmérsékletet, de érzékenyek az extrém hőmérsékletekre. Ne nagyon használjuk -10°C alatt vagy 40-50°C felett.

 

A jövő

Rengeteg híradás érkezik arról hogy itt-ott új akku technológiát fejlesztettek ki. Sőt, már léteznek néhány szempontból jobb megoldások, de összességében most a Lítium-ion tűnik a legbiztosabb megoldásnak. Egy új technológiának legalább 10 év kell, mire megbízható cellákat lehet belőle gyártani és elég olcsó lesz tömeggyártásra. Csak hogy megemlítsek néhányat: Lítiumpolimer (Li-Po) jelenleg a rövid élettartammal és a hosszú töltésidővel van gond. Ugyan ez a probléma a Cink-levegő akkumulátorokkal is. És itt van az üzemanyag cella. Tök jó, mert bármikor utánatölthető, ráadásul gyorsan, de az árán, és a méretén még évekig dolgozni kell, hogy egyáltalán piacra kerülhessen.

Belátható időn belül tehát nem fogjuk letenni a Lítium-Ion akkukat. Éppen ezért a gyártók megpróbálják kiküszöbölni hibáit, hiányosságait. Már több dologra is született megoldás:

  • töltés közben hűtik az akkumulátort, ezzel nő az élettartama
  • hővezető anyaggal veszik körül a cellákat, hogy használat közben is hűvösebbek legyenek
  • okosabb elektronikát tesznek bele, így már -20°C +70°C között használhatók
  • okosabb töltőket alkalmaznak, így tovább csökkenthető a feltöltési idő

 

GYIK

Van egy régi akkus fúróm Ni-Cd akkuval, vehetek hozzá Li-Ion akkut?

Elvileg igen, de gyakorlatilag nem. Elvileg a gép motorja szempontjából nem fontos, hogy milyen típusú akku hajtja meg. A töltés módja viszont jelentősen eltér, így a töltők is. Nem megfelelő töltővel töltve az akku súlyosan károsodhat, esetleg szélsőséges esetben balesetet okozhat. Ezt a veszélyt a gyártók jogosan nem vállalják fel. Nem gyártanak különböző típusú akkukat azonos csatlakozóval, így elkerülhető a károsodás.

Hogyan tároljam az akkut?

A Lítiumion akkuk úgy őrzik meg legtovább az állapotukat, ha 40% körüli töltöttségi szinten tartjuk őket 10-20°C hőmérsékleten. Kerülni kell az extrém hőmérsékletet mind negatív mind pozitív irányban. A töltöttségi szintet 8-10 hónaponként ellenőrizzük, és ha kell töltsünk rá.

A Ni-Cd akkukat teljesen feltöltjük, és szobahőmérsékleten tároljuk. 3 havonta ellenőrizzük a töltöttségi szintet, és ha lemerült feltöltjük. Ha nem merült le teljesen ne töltsünk rá.

Ha két akkut kapok a géphez, az egyiket elteszem és csak a másikat használom. Majd amikor az tönkremegy előveszem a tartalék akkut. Ezzel meghosszabbítom a gépem élettartamát?

Sajnos nem. Az akkumulátorok álltukban is öregednek, ezért tanácsos mindkét akkut egyformán használni. Egy akkumulátor élettartama 3 évre van tervezve, akinek 5 év után még működik az szerencsésnek mondhatja magát.

Lesznek a jövőben 36V feletti Lítiumion akkumulátorok?

A 36 V-os lítium-ion akkumulátor teljesen feltöltött állapotban 41 V maximális feszültséget szolgáltat. 42 V feszültség feletti akkus elektromos szerszámok értékesítése speciális biztonsági óvintézkedések nélkül nem megengedett. Elméletileg gyárthatók 42 V feszültség feletti akkumulátorok, azonban a szükséges biztonsági óvintézkedések miatt a termék túl nagy és túl drága lenne.