Hukommelseseffekten i batterier
Vi forklarer hukommelseseffekten i batterier, og hvorfor det ikke længere er et problem i moderne værktøjer og udstyr.
29.05.2024
Hvad er hukommelseseffekten?
Du hører ofte om "hukommelseseffekten" i batterier, der får dem til at miste energikapacitet ved gentagen delvis opladning. Når batteriets kapacitet falder, reduceres driftstiden for din batterimaskine, og snart skal batteriet oplades oftere. I værste fald kan batterier blive ubrugelige, længe før de er udtjente. Men det er faktisk ikke alle batterier, der påvirkes af dette kapacitetstab, da hukommelseseffekten ikke er et problem i moderne lithium-ion-batterier. For brugerne har dette den store fordel, at et Li-ion-batteri kan oplades når som helst, uanset dets eksisterende opladningsniveau.
Hukommelseseffekt: opdaget i 1960'erne
Mistanke omkring hukommelseseffekten i batterier er så rodfæstet fordi hukommelseseffekten engang udgjorde en alvorlig udfordring. Den blev opdaget i 1960'erne af ingeniører hos NASA, som bemærkede, at batterier indbygget i en satellit mistede deres kapacitet med tiden. De fandt især ud af, at batterierne efter gentagne delvise afladninger kun ville levere den mængde energi, der blev tilført ved den seneste opladning – den tidligere opladede resteffekt var ikke til rådighed.
Hukommelseseffekten har med andre ord en negativ indvirkning på lagringskapaciteten og opstår efter gentagen delvis afladning. Batteriet "husker" det delvise afladningsniveau og leverer kun denne "huskede" mængde energi til videre brug. Forestil dig for eksempel en kuffert; i stedet for at pakke de sidste ting ud af den, tilføjer du en permanent falsk bund. Den nye plads, du har skabt, er nu al den opbevaring, din kuffert kan tilbyde – der er mindre plads og du kan ikke få adgang til det, du har lagt i tidligere. I batterier manifesterer hukommelseseffekten sig som et spændingsfald og kan med tiden gøre de berørte batterier ubrugelige, når spændingen falder til under batterimaskinens minimumskrav.
Hvilke batterier oplever hukommelseseffekten?
Hukommelseseffekten forekommer hovedsageligt i nikkel-cadmium-batterier (NiCd), som tidligere var meget udbredt i batteriværktøj. I disse batterier skyldes effekten dannelsen af krystaller på cadmium-katoden, fordi krystallerne har tendens til at dannes i den ikke-afladede del af battericellen, hvis batteriet ikke er helt afladet. Spændingen falder, efterhånden som krystallerne vokser i størrelse, fordi krystallerne forringer materialets ledningsevne. Lignende adfærd ses i mindre grad i nikkel-metal-hydrid-batterier (NiMH), men her kaldes det "doven batterieffekt". AA- eller AAA-batterier i standardstørrelse er ofte NiMH-batterier, ligesom de batterier, der er integreret i små elektriske apparater, men i dag anvendes NiMh- og NiCd-batterier sjældent andre steder.
Hvordan sker hukommelseseffekten i batterier?
Ifølge aktuel forskning er hukommelseseffekten baseret på to processer.
Under opladning af et NiCd-batteri dannes der cadmium-mikrokrystaller. Hvis batteriet aflades let gentagne gange, kan der dannes større krystaller af mikrokrystaller i de dele, der ikke aflades. Da de større krystaller har et mindre overfladeareal sammenlignet med mindre krystaller af samme masse, reagerer de mindre effektivt under afladningen – med andre ord falder den tilgængelige spænding.
Under opladning af et NiCd-batteri dannes der cadmium-mikrokrystaller. Hvis batteriet aflades let gentagne gange, kan der dannes større krystaller af mikrokrystaller i de dele, der ikke aflades. Da de større krystaller har et mindre overfladeareal sammenlignet med mindre krystaller af samme masse, reagerer de mindre effektivt under afladningen – med andre ord falder den tilgængelige spænding.
Ingen hukommelseseffekt med STIHL lithium-ion-batterier
STIHL anvender kun avancerede lithium-ion-batterier. De er ikke kun lettere og kraftigere end deres forgængere, men er også næsten helt upåvirkede af hukommelseseffekten: De udviser intet mærkbart spændingsfald efter gentagen delvis afladning takket være de materialer og den avancerede teknologi, vi bruger i vores battericeller. Med STIHL Li-ion-batterier er der ingen hukommelseseffekt, i stedet kan de oplades når som helst, og det er egentlig ligegyldigt, om du altid oplader batteriet helt, før du bruger det. Der er ikke behov for intelligente opladningstips, da selv en kort opladning mellem opgaverne ikke udgør nogen risiko.
Hvad betyder batterihukommelseseffekten?
Nikkel-cadmium- (NiCd) og nikkel-metalhydrid-batterier (NiMH), som tidligere blev anvendt hyppigt, mistede kapacitet, hvis de gentagne gange blev delvist afladet. Dette fænomen kaldes hukommelseseffekten, fordi batteriet ved hyppig delvis afladning kun "husker" energibehovet for de seneste opladninger og oplader batteriet med denne "huskede" energimængde i stedet for den oprindelige fulde kapacitet. Dette fører til et for tidligt tab af tilgængelig spænding, hvilket i sidste ende gør batteriet ubrugeligt.
Resumé: hukommelseseffekten i batterier
- STIHL produkter bruger lithium-ion-batterier, der ikke har nogen hukommelseseffekt
- Hukommelseseffekten forekommer kun i ældre teknologier som NiCd-batterier
- Berørte batterier er overopladede, hvis de ikke aflades før opladning
- Hukommelseseffekten kan reducere eller endda ødelægge energikapaciteten i batterier
