Miks ja kuidas? Peamised akudega seonduvad müüdid

Võtame mõningad peamised akudega seonduvad müüdid luubi alla ja seletame lahti nende tagamaad ning tegelikkuse.

Kas akude pikaajaline laadimine on ohtlik? Kas aku võib ülekuumenemise tõttu põlema süttida?

Müüt: kui jätate aku laadijasse liiga kauaks, tekib ülekuumenemine, mille tagajärel hakkavad aku elemendid sulama või koguni süttivad põlema.

Tegelikkus: aku sulamine ja tuleoht on probleem, mida tõstatatakse pidevalt, see puudutab kõiki akuseadmete kasutajaid. Tänu liitiumioontehnoloogiale on ülekuumenemise risk väga madal, selle tagab akudele sisseehitatud juhtimissüsteem. Kui aku saab laetud, annab juhtimissüsteem signaali ja aku laadimisprotsess lõppeb, toiteahel katkestatakse ning vool enam akusse ei pääse, see välistab kardetud ülekuumenemise ohu.

Müüdi päritolu: müüdil on tõepõhi all, sest aku ülekuumenemise tõttu võib olla tagajärjeks sulamine, süttimine või aku plahvatamine. Laadimisprotsessi ajal võib aku ületada lubatud temperatuuri, sellega kaasneb elementide sulamine või põlemine. Teadlased nimetavad sellist protsessi temperatuuri põgenemiseks – temperatuur muutub kontrollimatuks ja väljub akust, sulatades eri materjale. STIHL pöörab aku tehnoloogiat arendades sellele väga suurt tähelepanu ja tugineb kõrgeimatele ohutusstandartitele, mis takistavad üleliigset kuumust ning selle tekkimist.

Kas uusi akusid peab enne kasutuselevõttu u 10 tundi laadima nagu vanasti?

Müüt: pärast uue aku soetamist peab selle täiesti täis laadima. Tootjad soovitavad akut enne esimest kasutamist vähemalt ühe päeva (u 10 tundi) laadida. Ainult pärast sellist laadimist suudab aku töötada maksimaalsel võimsusel ja endast välja anda maksimaalse mahutavuse.

Tegelikkus: kaasaegsed liitiumioonakud ei vaja enne esimest kasutamist lisalaadimist. Akud tulevad juba tehasest osaliselt laetuna, mis võimaldab neid ka kohe kasutama hakata.

Müüdi päritolu: akutehnoloogia algusaegadel kasutati väga palju nikkelkaadmiumil (NiCd) põhinevaid akusid, millel oli väga kõrge iseenesliku tühjenemise kiirus, seda isegi siis, kui aku ei olnud ühenduses ühegi tarbijaga ja seisis niisama. Kiire iseenesliku tühjenemise tulemusena kaotasid akud halvemal juhul ühe aasta jooksul isegi kuni 100 protsenti oma mahutavusest. Mis veel hullem, vanema tehnoloogiaga kaasnes ka nn mäluefekt, mis tähendas, et aku mahutavus vähenes pöördvõrdeliselt selle osalise tühjenemisega. Efekt seisnes selles, et aku „mäletas“ oma keskmist välja antud vooluhulka ja hakkas aja jooksul maksimaalse mahutavuse asemel mahutama keskmiseks tarbimiseks vajaminevat vooluhulka. Et seda ei juhtuks, oligi oluline nikkelkaadmiumil põhinevad akud täielikult täis laadida ja täiesti tühjaks kasutada. Tootjate soovitus akut enne kasutamist vähemalt kümme tundi laadida tulenes vajadusest säilitada aku 100-protsendiline mahutavus.

STIHL kasutab kõikides oma akudes kvaliteetseid liitiumioonil põhinevaid elemente. Kuna need ei vaja pärast pikemat seismist täislaadimist, on need pärast soetamist kohe kasutusvalmis. Põhjus on selles, et uudseid lahendusi ja materjale kasutades on iseeneslik aku tühjenemise tase kas väga madal või lausa olematu. Praegustel STIHL-i akudel on see testseadmetel mõõtes olnud 1–3 protsenti aastas. Peale selle panevad liitiumioonakude elektroonilised juhtmoodulid akud automaatselt n-ö uneasendisse, kui akut ei kasutata pikema aja jooksul.

Kas uue põlvkonna akudel tekib nn mäluefekt?

Müüt: kõiki akusid mõjutab mäluefekt ja need kaotavad kiiresti suure osa oma mahutavusest. Kui aku võimsus väheneb, väheneb ka aku mahutavus ja akutööriista efektiivne tööaeg. Tulemuseks peab akut laadima oluliselt tihedamini ja halvimal juhul on aku juba üsna pea pärast soetamist kasutuskõlbmatu, sest selle mahutavus on olematuks muutunud.

Tegelikkus: kaasaegsetel liitiumioonakudel ei täheldata enam mäluefekti. Kasutaja jaoks on eelis eelkõige selles, et akusid on võimalik laadida mis iganes ajal ja täpselt siis, kui vaja, olenemata aku laetuse astmest. Samas on sellel müüdil tõepõhi all ja minevikus on see olnud kohati väga suur probleem.

Müüdi päritolu: mäluefekti avastasid 1960ndatel NASA insenerid. Avastati, et satelliitidesse paigaldatud akud kaotasid oma mahutavuse teatud aja jooksul. Pärast korduvat ainult osalist kasutamist (aku vooluhulga vähenemist) suutsid akud välja anda ainult selle osa energiast, mis oli viimati aku laadimisega saadud, olenemata aku suuremast kogumahutavusest. Mäluefekt tähendab seda, et aku „mäletab“ osalise tühjenemise mahtu teatud piirini ja järgmisel kasutuskorral võimaldab kasutamiseks ainult eelnevalt „mäletatud“ kasutatud mahtu.

Mäluefekt on korduva aku mittetäieliku tühjenemise tõttu kaduv aku mahutavus, aku annab välja ainult selle vooluhulga, mis kasutati ära viimasel tühjenemisel.

Mäluefekt esineb akudel, mis põhinevad nikkelkaadmiumil (NiCd). Neid kasutati väga palju just esimestel akutööriistadel. Nende akude mäluefekti põhjustab kaadmiumkatoodi kristalliseerumine. Kui akut ei tühjendata täielikult (ei kasutata lõpuni), kristalliseerub just see osa elemendist, mida ei kasutatud. Kristalliseerumispinna suurenemine mõjutab materjali elektrijuhtivust, millega seoses väheneb ka materjali voolupinge (ja aku mahutavus).

Mäluefekt ei mõjuta liitiumioonelementidega akusid

STIHL-i akud põhinevad eranditult ainult liitiumioonelementidel. Akud on seetõttu kergemad ja oluliselt võimsamad kui nende eelkäijad ning neil puudub mäluefekt. Liitiumioonakud ei näita vähimalgi määral mahutavuse või akupinge kadu ka pärast paljusid osalisi laadimisi ja tühjenemisi. Seda tänu kasutatavatele kvaliteetsetele materjalidele ja tipptehnoloogiale akude juhtelektroonikas. STIHL-i akusid võib laadida igal ajal ilma igasuguse kõhkluseta, seega ei ole üldse oluline, kas aku oli enne laadimist täiesti tühi.

Kas akud tuleb enne pikemaks ajaks seisma jätmist täiesti täis laadida? Mis juhtub, kui akut ei kasutata pikemat aega (näiteks talveperioodil)?

Müüt: enne aku pikemaajalist hoiustamist peab selle täiesti täis laadima. See on vajalik sellepärast, et kõikidel akudel toimub teatud perioodi jooksul iseeneslik tühjenemine. See on ohtlik, sest pika aja jooksul võib see põhjustada põhjalikku tühjenemist ja akupinge langeb allapoole kriitilist piiri, kustmaalt ei suuda see enam üldse voolu sisse võtta ega ennast laadida. Tulemuseks on suure osa aku mahutavuse kadumine või halvemal juhul kasutuskõlbmatu aku.

Tegelikkus: tänapäeval kasutatakse enamikul juhtudel akutööriistade akudes liitiumioonelemente. See tähendab kaduvväikest iseenesliku tühjenemise võimalust. Et pakkuda elementidele liigse tühjenemise vastu lisakaitset, kasutatakse igal elemendigrupil eraldi kaitset, mis lülitab liigselt tühjenenud elemendi unerežiimile. Seetõttu ei ole vajalik ka akusid enne hoiustamist täiesti täis laadida. Vastupidi, on soovitatav ja liitiumioonaku pika eluea huvides lausa kohustuslik jätta aku seisma ainult osalise laetustasemega. Kui aku laetustase on väga madal või vastupidi, täiesti täis, koormab see asjatult aku elemente. Seetõttu on soovitatav jätta liitiumioonaku pikemaks ajaks seisma umbes 30-protsendilise laetustasemega. Sellisena võib aku seista ilma kasutamata ja laadimata kuni kaks aastat.

Müüdi päritolu: täislaadimise vajadus oli vanasti kasutatavate akude puhul, milles olid kasutusel nikkelkaadmiumi (NiCd) elemendid, või näiteks autoakude puhul, mis olid pliiakud. Nendel praeguseks juba vananenud akudel oli väga suur iseenesliku tühjenemise kiirus. Kui akut pikema aja jooksul ei kasutatud, langes akupinge niivõrd madalale, et aku muutus kasutuskõlbmatuks.

Liitiumioonakudega ei pea iseeneslikku tühjenemist kartma

STIHL-i akude puhul on akupinge vähenemine pikemaajalisel mittekasutamisel ainult 1–3 protsenti aastas. Peale selle on kõikides STIHL-i akudes kasutusel BMS-i (battery management system) tipptehnoloogiline juhtelektroonika. See jälgib pidevalt iga akus oleva elemendi pinget ja väldib sellega liigset tühjenemist. Kui elemendi pinge langeb liiga madalale, lülitatakse see välja (pannakse unerežiimile), mis tähendab, et peatatakse ka edasine tühjenemine. Seega jälgitakse kogu akut ka väga pika seismisaja jooksul, mistõttu ei pea STIHL-i akude puhul muretsema liigse tühjenemise pärast. Nagu eespool mainitud, võiks aku seisma jätta umbes 30-protsendilise laetustasemega.

STIHLi akutööriistade valiku leiad siit.