Batteri Kurs

Batteri – är en levande organism som kan dö i förtid på grund av felaktig användning.

Efter många år i branschen, har jag fått många frågor från kunder och leverantörer. Frågan är ofta hur batteriet ska användas så att den får så lång livscykel som möjligt? Det är inte möjligt att ge ett klart svar på denna fråga, eftersom det beror på vilket batteri du har och vad du använder den till. För att förklara hur batteriet får lång brukstid, bör du lära dig lite grundläggande fakta om batterier.

Jag kommer främst att berätta om uppladdningsbara batterier, för detta är främst viktigt gällande dem.

Spretiga teorier

Du hör säkert en hel del teorier om hur batteriet ska användas av personer med kunskap om det. Det som är svårt är att vissa teorier går emot andra personers teorier. Misströsta inte, jag garanterar att du kan följa mina råd utan att batteriet dör i förtid.

Komplicerad teknik

Jag har försökt att samla ihop mina råd och formulerat detta så att alla kan förstå vad jag menar och pratar om. Det är inte lätt då ett batteri är en komplex produkt som består av många olika kemikalier, som i sin tur är uppbyggd på många olika sätt för att passa till det den ska användas till.

Allmän information

De råd och tips som ges här är avsedda som en vägledning och riktlinjer gällande användandet och underhåll av batterier, ofta tillhandahåller tillverkaren av batteriet en egen instruktionsmanual till produkten. Om det inte stämmer med vad jag har skrivit här, kan det bero på att tillverkarna har olika teorier för användandet – ibland kan det leda till en längre batteritid, medan andra gånger gör det att batteriet ”dör” i förtid.

Jämförelse av uppladdningsbara batterier

Detta är medelvärden, de kan variera mellan märken och typer

Type
Pb-acid Bly
Ni-Cd
Ni-MH
LiCoO2
LiMn2O4
LiFePO4
Merchandizing year
1890
1956
1990
1992
1992
2002
Voltage
2.0V
1.2V
1.2V
3.6V
3.7V
3.2V
Energy density
30 Wh/kg
50 Wh/kg
80 Wh/kg
150 Wh/kg
100-120 Wh/kg
90-100 Wh/kg
Cycle life/ant ladinger
300 til 50%
1000 til 80%
500 til 80%
500 til 80%
500 til 80% 
2000 til 80% 
Self discharge rate
20% per month
20% per month
20%per month
5% per month
5% per month
5% per month
Memory effect
N
Y
Y
N
N
N
Miljøvennlig
N
N
Y
Y
Y
Y

Vad är ett batteri?

Battericeller

Ett batteri är på batterispråk flera celler som är sammansatta till ett batteri eller batteripaket, men används i dagligt tal när det gäller allt inom batterier. Jag kommer inte gå så djupt in i detta ämne så här kallar vi ett batteri för ett batteri. Ett batteri är som en levande organism, den behöver lite kärlek och omsorg för att hålla så länge som möjligt. Jag kommer inte att ge dig kärleksråd, men tänkte förklara lite om omsorg och sunt förnuft, så att du förstår kriterierna i handhavande för att få lång batteri livslängd. På detta sätt kommer det hålla längre.

Specifikationer

Batteriet är betecknat med olika specifikationer, denna information står i regel alltid på baksidan av batteriet.

V = Volt / Spänning

Hastigheten på energin inuti batteriet, exempel: Du har en hink full med vatten och borrar ett hål i botten och ett hål mitt på hinken, vattnet kommer komma ut långsamt ur det övre hålet (lågspänning ) än i det nedre hålet (hög spänning) med andra ord, hastigheten på elektronerna.

1. Seriekoppling av battericeller

Som regel består ett batteri av flera battericeller, det normala är en seriekoppling d.v.s. spänningen multipliceras med antalet battericeller, spänningen per cell avgörs av kemikalierna i batteriet och varierar mellan 1,2V – 3,7V, ex. i ett 14,4 V batteri, som är ett NiCd /NIMH, är det 12 stycken battericeller, medans i ett Li-ION batteri med samma spänning är det endast 4 stycken battericeller.

2. Kapacitet kontra seriekoppling

Många tror att vid seriekoppling av exempelvis 10 battericeller på 1Ah styck får man 10Ah, detta är inte korrekt, ökning av kapacitet får man vid parallellkoppling av flera battericeller, önskar man en ökning av spänningen används en kombination av serie och parallellkoppling, det hittar du ofta i batterier till laptops och videokamerabatterier.

Ah ( mAh ) = Amperé timmar, kapacitet

Denna benämnelse anger batteriets kapacitet, har du ett batteri som det står 1 Ah på, och belastar batteriet med 0,1 A kommer den i teorin använda 10 h till att ta slut, ökar du strömmen (A) kommer tiden minskas, strömmen kan du likna vid en hink, om hållet var på 10 mm skulle hinken tömts snabbare ’n om hållet bara var 5 mm, då skulle mm vara det samma i liknelsen som Amperé(A)

1. Kapacitet kontra storleken

Ett batteri med samma storlek och kemiskt innehåll kan ha olika kapacitet, det är ett resultat av forskning och utveckling, ett bra exempel på detta är ett typiskt batteri använt ofta inom modellhobbybyggen som vi kallar Sub-C, det här batteriet är Ø23x43mm och levereras från 1,2 Ah till 3,6Ah.

2. Kapacitet kontra belastning

Kapaciteten angett i Ah Ampere / h och belastningen anges i Ampere (A) också kallat ström. Det finns ett batteri för varje tillfälle, några batterier ska leverera lite ström (A) över lång tid, medans andra ska leverera hög ström under kort tid, detta betyder att du inte kan använda dessa batterier om vartannat och samtidigt kunna utnyttja dem till 100%.

3. Normal laddtid

Laddtiden avgörs av strömmen som laddaren avger och batterietskapacitet, samt hur mycket det är urladdat. Vanligast finns det dioders på laddaren som indikerar när batterierna är fulladdade. Om det inte finns någon laddindikation som indikerar när batterierna är fulladdade, kan du istället hitta laddtiden genom att läsa Ampere (A ) på laddaren, om denna är exempelvis 200mA och batteriet är på 2000 mAh kommer laddtiden för ett tomt batteri bli ungefär 10 timmar. Den snabbaste laddtiden du kan få på ett batteri idag är 15 minuter, det vanliga är 0,5-1V d.v.s. att laddströmmen är kapaciteten multiplicerat med faktorn C, som exempel: ett 1500 mAh batteri som laddas med 1C ( 1,5A) tar det ca 1 timme att ladda upp.

6 stycken enkla tips du kan använda till de flesta batterier till handhållna / bärbara apparater.

Med lite omtanke kan du öka brukstiden och batteriets livslängd.

1. Temperatur

De flesta batterierna fungerar bäst i temperaturer mellan 0 grader och 35°C grader celsius. De bör förvaras i temperaturer mellan -20 grader till 45°C men kom ihåg att med högre förvaringstemperatur ökar självurladdningen och att tömma / ladda ur bly-syre batterier kan frysa och gå sönder och slutar fungera om det understiger 0 grader.

2. Ditt nya batteri

Försäkra dig om att du laddar upp batteriet fullt första gången innan du kopplar in det, ladda gärna ur det helt och hållet första gången. Kom ihåg att helt urladdat inte betyder 0V men den lägsta spänningen gällande för det kemiska innehållet batteriet har, de flesta apparaterna idag slår av sig själva automatiskt eller larmar när batteriet når denna spänningsnivå.

3. Viktigt om underhåll

Det är viktigt för att batteriet ska fungera länge att elektronerna kontinuerligt får röra på sig ibland. Lämna inte apparaten inkopplad kontinuerligt i laddaren, ett idealiskt brukande för att ladda batteriet är att ladda upp batteriet upp för sig och låta apparaten tala om när det är dags för nästa uppladdning. Det är svårt i praktiken, men det håller batteriet i bra kondition. Om det inte är möjligt rekommenderar vi att ladda ur batteriet minst en gång i månaden.

4. Batteriladdare

Använd endast den rekommenderade laddaren till batteriet, den som kommer med produkten är oftast OK. Följde det inte med någon laddare, fråga oss så hittar vi den optimala laddare för dig och dina behov.

5. Långtidslagring

Om du inte tänker använda apparaten under en längre tid, rekommenderar vi att du tar bort batteriet och förvarar den med 50-80 procent av full kapacitet. Om du lagrar ett batteri som är helt urladdat kan det hamna i ett tillstånd där den inte kan laddas. Om du förvarar det, när det är fulladdat, kan batteriet förlora en del av sin kapacitet och därmed har en kortare livslängd. Ta bort batteriet från enheten och förvara den vid rätt temperatur, helst i kylskåp.

6. Optimala inställningar

Du kan använda enheten på ett sätt som gör att batteritiden blir så lång som möjlig. De flesta elektroniska apparater idag så som bärbara datorer, mobiltelefoner, etc. kan du ställa in olika saker på för att förlänga batteritiden. Till exempel, på en mobiltelefon och bärbar dator kan du ställa in skärmsläckarläget, Se bruksanvisningen för respektive enhet för mer tips. KOM IHÅG: Genom att öka batterietslivslängd, ökar du även brukstiden, då detta är baserat på antalet laddnings / urladdningscykler.

Lite om den kemiska sammansättningen i batterier och användningen av detta.

Kemi = blandningen av ämnen inuti batterier som lagrar och frigör energi.

Batteriet (cell) är huvudsakligen uppbyggd av två kemikalieblandningar, den ena kallas anod (-) och den andra katod (+) dessa skiljs åt av en separator, det är en typ av membran som släpper igenom joner fram och tillbaka beroende på om du laddar upp batteriet eller laddar ur. Jag ska inte utveckla detta för mycket men jag kan berätta vad de olika beteckningarna står för.

NiCd = Nickel Kadmium
NiMH = Nickelmetallhydrid

Li-ion = Lithiumjon
LiPo = Litium Polymer
PB = Bly

NiCd Nickel Kadmium = (1,2V)

Detta är en gammal teknik som har en oöverträffad livslängd, dock kommer det här batteriets kemiska uppsättning utgå från marknaden inom kort, det beror främst på miljöskäl, då kadmium innehåller för mycket tungmetaller.

Tips

Den första laddningen bör vara en full laddning, för att jämna ut spänningsdifferanser mellan cellerna och ”start” batteri kemin. När du använder batteriet, försök att göra det när apparaten har låg-spänning, innan det laddas. För att ta bort om så önskas ”minneseffekt” kan du lämna enheten påslagen tills den stänger av sig själv, inte tömma batteriet med en glödlampa eller liknande så den inte lyser längre, då kan du förstöra batteriet.
När spänningen är 0,8 V per cell måste urladdningen stoppas.

Ladda det så länge som det behövs tills det är fulladdat för full effekt. Genom att göra så då och då tar man bort den så kallade minneseffekten och batteriet kommer hålla längre.

För att uppnå minneseffekt måste batteriet genomgå cykeln några hundra gånger, laddas ur 100% t.ex. 50% kapacitet, ladda ur 100% under den period som den börjar igen. Jag skriver detta för att förklara att det nästan omöjligt att uppnå i praktiken, om batteriet börjar bli dåligt efter några år beror det på normalt slitage och batteriet behöver bytas ut.
NiCd batterier varan sällan längre än 1000-1500 cyklar. NiCd-batterier tål mycket mer ”stryk” och är inte så lätta att förstöra, det värsta du kan göra är att kortsluta batteriet över en längre tid. Detta kan leda till läckage eller punktering av batteriet ( det är det som är det flytande inuti batteriet), det som händer vid en sådan punktering är att kapaciteten minskas kraftigt, batteriet kommer aldrig bli detsamma som det en gång var. En sådan punktering kan uppstå när batteriet överladdas, då kan man istället använda en snabbladdare med säkerhetstimer exempelvis.

NIMH = Nickel Metall Hybrid (1,2V)

Detta är ett miljövänligt laddningsbart batteri, som utvecklats för att ta över för NiCd, idagsläget kan denna kemiska sammansättning ge motsvarande egenskap som NiCd, men med större kapacitet som bonus. Denna sammansättning av kemiska komponenter är inte lika tålig som NiCd och måste laddas med en special laddare avsedd för denna typ av batterier.

Tips

Den första laddningen bör vara en full laddning, för att jämna ut spänningsdifferanser mellan cellerna och ”start” batteri kemin, när du använder batteriet, prova då att låta apparaten du använder den i, säga ifrån om för lite spänning före det att du laddar det. NIMH batterier tål en del och är inte så lätta att ta kål på, men det värsta du kan göra är att kortsluta det över en längre tid, detta leder då till läckage och punktering av batteriet så elektrolyten kan rinna ur. Skulle en sådan explosion uppstå har kapaciteten minskat en del och batteriet kommer aldrig bli som det en gång var. En sådan sprängning kan också ske om batteriet är överladdat. Ett NIMH har en livslängd om ca 500 – 1000 cykler så de har en kortare livslängd än NiCd.

Li-ION = Litiumjon ( 3,6V)

Det här är ett av de senaste utvecklade batterierna och dessa hittar du i många produkter idag: så som mobiltelefoner, bärbara datorer, handdatorer och andra handhållna enheter. Dessa batterier kännetecknas av hög kapacitet i förhållande till vikt och storlek, den kemiska sammansättningen är väldigt kritisk till laddning och urladdning, du bör inte använda en annan laddare än den laddaren som är avsedd för denna batterityp. Fel användning kan resultera i brand och i värsta fall en mindre explosion.

Li-Po Lithium Polymer = (3,7 V)

Detta är det senaste utvecklade batteriet som du hittar i många produkter idag: så som mobiltelefoner, bärbara datorer, PDA, modellflygplan/helikoptrar och andra produkter. Dessa batterier kännetecknas av en ännu högre kapacitet när det gäller vikt och storlek och att de tål högre urladdningsström än Li-ION – upp till 20C, den här kemiska sammansättningen är väldigt känslig när det kommer till laddning och du bör inte använda en annan laddare som inte är avsedd för denna batterityp, dessa batterier är producerade i en slags aluminiumförpackning och är mer tålig än exempelvis Li-ION men de kan fatta eld om de laddas ur under 2,8 V per cell, eller vid en överladdning.

Om du har ytterligare frågor om detta tema, är det bara att ringa +47 69 35 24 04 eller skicka ett e-post.

Lycka till med ditt nya batteri, jag hoppas det håller länge!

Med vänliga hälsningar

Tore Lervik

VD och Batteri Expert