Batérie a akumulátory do čeloviek: Kľúč k neobmedzenému dobrodružstvu

V dnešnej dobe, keď sa outdoorové aktivity tešia stále väčšej obľube, je kvalitné osvetlenie nevyhnutnou súčasťou výbavy každého dobrodruha. Každý, kto niekedy vyberal novú čelovku, sa aspoň krátko zamyslel nad tým, čím bude svoj zdroj svetla napájať. Problematika dnes vďaka pokroku zďaleka nie je tak jednoduchá ako kedysi. V tomto článku sa pozrieme na to, ako vybrať ten správny akumulátor a ako sa oň správne starať. Aké sú výhody rôznych typov akumulátorov a prečo by nemali chýbať vo vašej výbave.

Z OBSAHU:

• Primárne a nabíjacie batérie
• Rozmery batérií
• Technológie a napätie batérií
• Kapacita batérií
• Ktoré batérie sú najlepšie?
• Akumulátory typu 18650
• Dobíjať batérie alebo meniť?

Primárne a nabíjacie batérie

Ponuka batérií je dnes veľmi široká. Prasiatko Pepa aby sa v tom vyznalo. Najprv si môžeme rozdeliť batérie na primárne, teda nenabíjacie, a na batérie opakovane použiteľné. Do prvej skupiny patria najmä batérie zinkouhlíkové (ZnC), resp. o niečo vylepšené zinkochloridové (ZnCl alebo heavy duty), ďalej alkalické a lítiové (nezamieňať s Li-ion). 

Do druhej patrí nikelmetalhydrid (NiMH), nikelzinkové (NiZn), lítium iónové (Li-ion), lítium polymérové ​​(Li-pol) a lítium železo fosfátové (LiFePO4). Li-ion a Li-pol batérie spadajú do rovnakej kategórie, pretože Li-pol sú len derivátom Li-ion technológie. Všetky vyššie uvedené typy batérií sa líšia v použitej chémii, teda v látkach bublajúcich vo vnútri batérie a poskytujúcich slobodu elektrónom 

>>> Čítaj taktiež: AKo SI VYBRAť ČELOVKU? <<<
 

Batérie na jedno použitie sa v outdoore hodia predovšetkým tam, kde potrebujeme dlhú výdrž, resp. skladovateľnosť. Kde elektroniku nepoužijeme príliš často, ale chceme ju mať vždy pripravenú bez toho, aby vyžadovala nutnosť batérie často kontrolovať. Dnešné kvalitné lítiové batérie vydržia skladovanie aj 10-15 rokov, zároveň začína ich prevádzková teplota niekde pri -40 ° C, čo sa v tuhých zimách či polárnych oblastiach môže veľmi hodiť.

RozmEry batÉrií

Klasické spotrebiteľské rozmery sú AAA, AA, C a D, príp. 9 V. V týchto rozmeroch ale kúpite batérie primárne a nabíjacie NiMH a NiZn. Pre Li-ion a LiFePO4 batérie je typické, že sa vyrábajú v nezvyčajných veľkostiach a sú označené záhadnými číslami. Je to dané priemyselným pôvodom týchto batérií. Asi najznámejšie sú batérie 18650 a 21700. Rozlúštenie značenia je trápne jednoduché. Prvé dve čísla znamenajú priemer valcovej batérie, ďalšie dve výšku, to všetko v milimetroch. Nuly na konci označenia si nevšímajte. Li-pol batérie väčšinou nemajú tvar valčeka, ale placiek všelijakých rozmerov. Typicky sa používajú v telefónoch, notebookoch a powerbankách. 

Technológie batérií a napätie 

Jednotlivé technológie batérií sa líšia napätím, ktoré sa meria vo voltoch. Plne nabitá batéria má vyššie napätie ako batéria vybitá a nominálne (menovité) napätie napísané na batérii je takým stredom medzi napätím maximálnym a minimálnym. Tiež je potrebné vedieť, že každá svetlo emitujúca dióda (LED) k svojmu chodu potrebuje určité minimálne napätie, inak emituje tmu. Potrebujeme teda také batérie, ktoré sú schopné požadované napätie poskytnúť. Ak tomu tak nie je, musíme batérie spriahnuť do série, potom sa ich napätia sčítajú. 

ZnC, ZnCl a alkalické batérie majú nominálne napätie 1,5 V. Lítiové batérie majú tú zvláštnosť, že ich nominálne napätie môže byť 1,5 V, 3 V alebo aj 3,6 V. Nominálne napätie NiMH batérií je 1,2 V, u NiZn je to 1,6 V. Li-ion a Li-pol batérie majú nominálne napätie 3,6 alebo 3,7 V. Zvláštnosťou poslednej doby sú batérie v štandardných spotrebiteľských rozmeroch, ako AAA, AA, C a D, ktoré sú založené na Li-ion technológii. Batéria je vlastne len taký kontajner, vo vnútri ktorého sa ukrýva Li-ion článok o napätí 3,6/3,7 V plus menič, ktorý napätie prevádza na 1,5 V. Tieto batérie sa typicky nabíjajú cez USB port. 

Kapacita batÉrií a ich energiA

Kapacita batérie nám hovorí, koľko prúdu je batéria schopná dodať za určitú časovú jednotku. Meria sa v ampérhodinách (Ah), resp. v miliampérhodinách (mAh). Je to údaj, ktorý výrobcovia na batérie strašne radi píšu. Sám o sebe je nič nehovoriaci, pretože pomocou neho môžeme porovnávať iba batérie s rovnakou chémiou, pretože kapacita batérie závisí od odoberaného prúdu. Avšak z údaja je možné vyčítať, že batéria s kapacitou 1 Ah (1.000 mAh) dokáže zariadeniu dodávať prúd 1 A po dobu jednej hodiny. Alebo 0,5 A po dobu dvoch hodín. Alebo 2 A po dobu pol hodiny. O tom, ako dlho vydrží svietiť konkrétna čelovka, nám nehovorí nič. 

Outdoorový nadšenec si môže povedať: „Prečo by som si mal kupovať čelovku na Li-ion batérii 18650, keď si môžem kúpiť čelovku na AA batérii? Li-ion batéria 18650 má kapacitu napr. 3.000 mAh, zatiaľ čo NiMH AA batéria môže mať kapacitu až 2.700 mAh, čo je skoro rovnako, navyše AA batéria je menšia a ľahšia a obvykle aj lacnejšia.“ Pozor na ošal, priatelia! Prvá z dvoch vyššie uvedených batérií v sebe ukrýva oveľa viac energie, než by sa z porovnania kapacít mohlo zdať. Rozdiel totiž spočíva v odlišnom napätí. Energiu spočítame jednoducho tak, že vynásobíme kapacitu a nominálne napätie batérie. Teda pri Li-ion by to bolo 11,1 Wh, zatiaľ čo pri NiMH iba 3,2 Wh! 

aké batÉrie zvoliŤ do čelovky?

Reálne si samozrejme budete do čelovky vkladať také batérie, ktoré zodpovedajú veľkosti a napätiu. Máte napríklad čelovku, ktorá na svoj chod potrebuje jednu batériu veľkosti AA. Môžete použiť nenabíjacie ZnC alebo alkalické, ale tie sa ekonomicky neoplatia. Môžete mať ale čelovku ako záložnú, napr. ju vozíte v aute pre strýka príhodu. Primárna batéria teda môže postačiť, ale potom by som radil použiť batérie lítiové, ktoré sú síce drahšie, ale dlho vydržia a kúpa raz za niekoľko rokov vás nezruinuje. Len si musíte dať pozor, aby táto batéria mala správne napätie. Môžete použiť aj ceruzkovú NiMH batériu s napätím 1,2 V alebo Li-ion batériu s meničom na 1,5 V. Nie je však možné použiť Li-ion batériu typu 14500, ktorá má síce rovnaké rozmery ako AA batérie, ale napätie 3,7 V.  Reálně si samozřejmě budete do čelovky vkládat takové baterie, které odpovídají velikostí a napětím. Máte třeba čelovku, která pro svůj chod potřebuje jednu baterii velikosti AA. Můžete použít nenabíjecí ZnC nebo alkalické, ale ty se ekonomicky nevyplatí. Můžete mít ale čelovku jako záložní, např. ji vozíte v autě pro strýčka příhodu. Primární baterie tedy může postačit, ale pak bych radil použít baterie lithiové, které jsou sice dražší, ale dlouho vydrží a koupě jednou za několik let vás nezruinuje. Jen si musíte dát pozor, aby tato baterie měla správné napětí. Můžete použít i tužkovou NiMH baterii o napětí 1,2 V nebo Li-ion baterii s měničem na 1,5 V. Nelze však použít Li-ion baterii typu 14500, která má sice stejné rozměry jako AA baterie, ale napětí 3,7 V. Existujú aj čelovky umožňujúce slobodnú voľbu zdroja napätia: jednorazové ceruzkové/mikrotužkové alebo dobíjacie Li-ion power-packy.

KtOré batÉrie Sú nAjlepšIE?

Máte v tom zmätok? Nevadí, riešenie je jednoduché. Pokiaľ čelovku chcete používať často, kúpte si takú, ktorá pracuje s Li-ion batériami. Každú chvíľu sa z Číny objavujú zaručené správy, že sú už vyvinuté grafenové a bohvie aké batérie, ale faktom zostáva, že Li-ion batérie sú stále najmodernejším typom. V zásade máte na výber zo štyroch veľkostí batérií, a to 16340, ktorá zodpovedá foťákovej batérii, 14500, ktorá zodpovedá AA batérii, 18650, ktorá je o niečo väčšia ako AA batéria, a 21700, ktorá je ešte o niečo väčšia. Existujú aj Li-ion batérie iných rozmerov, ale v oblasti čeloviek sú raritné. Kapacity 16340 batérií sa pohybujú od 700 do 1.000 mAh, pri 14500 batériách to je od 700 do 800 mAh, pri 18600 od 2.000 do 4.000 mAh a pri 21700 je to od 3.000 do 6.000 mAh. Najlepšou voľbou pre čelovku sú jednoznačne batérie typu 18650, ktorých je dnes na trhu obrovský výber, majú prijateľné rozmery a hmotnosť, skvelé kapacity a dajú sa zohnať za krásne ceny. 

BatÉriA typu 18650

Nižšie popisované platí všeobecne o všetkých Li-ion batériách, ale najviac sa prejavuje práve pri type 18650. Ten totiž tvorí akýsi priemyselný štandard, a pokiaľ si kúpite napríklad aku skrutkovač, potom v accu-packu sa ukrývajú práve tieto batérie. Našli by ste ich tiež v elektroautách. 

Ukážka štandardného akumulátora a akumulátora s priamym dobíjaním pomocou micro-USB

Batéria 18650 je tvorená kovovým valcovým kontajnerom, ktorý celý tvorí záporný pól. Do neho je potom zhora vložený "obsah" batérie a horná strana slúži ako kladný pól. Po dĺžke je potom batéria obalená farebnou fóliou, zo záporného pólu je teda obnažené iba „dno“ batérie. 
Základné delenie batérií 18650 je na nechránené (unprotected) a chránené (protected). Chránené batérie majú v oblasti záporného pólu doštičku s elektronikou, ktorá chráni batériu proti prepätiu, podpätiu a skratu. Po dĺžke batérie je potom kovový pásik, ktorý spája oba póly. Chránená batéria je vždy dlhšia ako batéria nechránená a obvykle aj o trošičku širšia. Preto sa vždy uistite, či takú batériu budete schopní do svojej čelovky vložiť! 

Pokiaľ s batériou nerobíte žiadne nepredstaviteľnosti, napr. ju nenosíte voľne po vreckách spolu s kľúčmi a mincami, vystačíte si s batériami nechránenými. Vždy si ale starostlivo naštudujte pokyny, ako s takou batériou nakladať a tieto zásady bezvýhradne dodržiavajte. Ako bolo povedané, záporný pól vlastne tvorí skoro celé telo batérie, teda kladný a záporný pól delí iba niekoľko milimetrov. Skratovať batériu napríklad kľúčom vo vrecku je jednoduchá záležitosť a potom sa môžu diať škaredé veci! Môžu vám začať horieť nohavice alebo dokonca celý dom. Pokiaľ si nie ste úplne istí tým, ako s batériou zaobchádzať, používajte vždy batérie chránené.

Kladný pól batÉrií

Batérie ďalej delíme na typ „flat top“, ktorý má kladný pól plochý, a „button top“, ktorý má na kladnom póle čiapočku podobne ako napr. ceruzkové batérie. Obvykle nechránené batérie sú typu flat top a chránené typu button top. Môžu sa ale vyskytnúť aj nechránené batérie button top. Chránené batérie spoznáte spoľahlivo tak, že sú dlhšie ako 65 mm a že majú pásik spájajúci oba póly. Pokiaľ by ste kupovali batériu flat top, uistite sa, že vaša čelovka je schopná s ňou pracovať.

Niektoré batérie majú integrovaný nabíjací USB port. Osobne to považujem za zbytočné. USB port batériu predražuje a uberá jej kapacitu. Vlastná batéria totiž musí byť vo vnútri o niečo kratšia. Navyše každá slušná čelovka má USB port na svojom tele, teda batériu môžete dobíjať cez tento port. Chápem, že veľa ľudí si povie, že to je múdre riešenie, cez USB port si z powerbanky dobijem čelovku aj mobil. Ale prečo by ste ťahali powerbanku, keď si môžete vziať náhradnú 18650 batériu. (Mimochodom veľa powerbaniek je zložených práve z článkov 18650.) 

DobíjAŤ batÉrie aLebo ICH mEniŤ?

Pokiaľ sa 18650 v čelovke vybije, môžete ju bleskovo vymeniť a nemusíte čakať na dobitie. Takýchto batérií si môžete vziať napríklad desať a zvládnete na nich fungovať pokojne mesiac. Ale čím si dobijete mobil? Niektoré čelovky samy môžu slúžiť ako powerbanka, teda iba káblom prepojíte čelovku s mobilom. Prípadne môžete vziať malú nabíjačku Li-ion batérií, ktorá má opäť funkciu powerbanky. Do nej potom vložíte náhradné 18650 batérie a opäť nabíjačku prepojíte s mobilom. Po návrate z divočiny si potom všetky 18650 batérie doma pohodlne dobijete múdrou stolnou nabíjačkou.

Každá čelovka má určitý prúdový odber, veľmi výkonné čelovky ho zákonite majú vysoký. Z tohto pohľadu vás teda môže zaujímať aj maximálny prúd, ktorý je batéria schopná zariadeniu dodávať. V datasheete výrobcu nájdete podivný údaj, najčastejšie 2C. To znamená, že batéria je schopná dodávať maximálny prúd o dvojnásobku svojej kapacity. Ak je teda kapacita napr. 3 Ah (3.000 mAh) max. prúd činí 6 A. Väčšinou platí, že batérie s vysokou kapacitou nie sú schopné dodávať enormný prúd, prúdových prieborníkov obvykle nájdete v nižších kapacitách.

NabíjAnIE Li-ion batÉrií

Moderné nabíjačky si dokážu poradiť s najrôznejšími rozmermi akumulátorov a zároveň môžu s ich pomocou slúžiť ako power-banky

Mnoho ľudí má zžité, že batéria sa musí vždy vybiť do nuly a nabiť do sto percent. To ale bolo vhodné pri NiMH alebo pri starších NiCd batériách. Li-ion batériám svedčí, keď ich budete nabíjať max. do 80% a nevybíjať pod 20%, potom sa im rapídne predĺži životnosť. Pokojne môžete batérie dobíjať napríklad z 30% na 70%, batériám to vôbec nebude vadiť. Môžete batériu dobiť aj do 100%, ale potom je z hľadiska životnosti vhodné ju čo najskôr začať vybíjať. Na dlhodobé skladovanie je vhodné nechať batériu nabitú na cca 50 %. Pokiaľ chcete batériu čo najviac šetriť, rozhodne ju nevybíjajte do 0 % a potom ju dlhodobo neskladujte! Rovnako sa neodporúča nabíjať batérie za mrazu.

Teraz už viete, aké batérie vybrať a ako s nimi nakladať, takže rečou fotografa: Prajem dobré svetlo!