Akkujen muisti-ilmiö ja akun purkautuminen
Kerromme lisää akkujen muisti-ilmiöstä ja akun purkautumisesta, ja selvitämme, miksi se ei ole enää ongelma nykyaikaisissa työkaluissa ja laitteissa.
25.11.2024
Mitä muisti-ilmiö (Memory Effect) tarkoittaa?
Kuulet usein akkujen muisti-ilmiöstä (Memory Effect), joka aiheuttaa niiden energiakapasiteetin vähenemistä toistuvan osittaisen latauksen yhteydessä. Kun akun varaus heikkenee, akkutyökalun käyttöaika lyhenee ja akku on pian ladattava useammin. Pahimmassa tapauksessa akut voivat muuttua käyttökelvottomiksi huomattavasti ennen niiden käyttöiän päättymistä. Tämä kapasiteetin menetys ei kuitenkaan vaikuta kaikkiin akkuihin, sillä muisti-ilmiö ei ole ongelma nykyaikaisissa litiumioniakuissa. Käyttäjät voivat ladata litiumioniakun milloin tahansa sen varaustasosta riippumatta.
Muisti-ilmiö: havaittiin 1960-luvulla
Itse asiassa akkujen Memory Effect-ilmiön ohjaama taikauskoinen käyttäytyminen on juurtunut siihen, että muisti-ilmiö oli aiemmin vakava haaste. Sen havaitsivat 1960-luvulla NASA:n insinöörit, jotka huomasivat, että satelliittiin asennetut akut menettävät kapasiteetinsa ajan myötä. Erityisesti he havaitsivat, että toistuva osittainen akun purkautuminen johti siihen, että akut toimittivat vain viimeisimmällä latauksella lisätyn energiamäärän – aiemmin ladattua jäännöstehoa ei ollut käytettävissä.
Toisin sanoen muisti-ilmiöllä on negatiivinen vaikutus tallennuskapasiteettiin ja se ilmenee toistuvan osittaisen purkautumisen jälkeen. Akku "muistaa" osittaisen purkautumistason ja syöttää vain tämän "muistetun" energiamäärän jatkokäyttöön. Selittääksemme ilmiön paremmin, kuvittele matkalaukku. Sen sijaan, että purkaisit siitä viimeiset tavarat, asennat pysyvän valepohjan. Uusi tila on nyt kaikki, mitä matkalaukkusi voi tarjota – tilaa on vähemmän, etkä pääse käsiksi aiemmin laukkuun laittamiisi tavaroihin. Akuissa muisti-ilmiö ilmenee jännitteen laskuna ja voi lopulta aiheuttaa sen, että vaurioituneet akut eivät ole käyttökelpoisia, kun jännite laskee sähkötyökalun vähimmäisvaatimuksen alapuolelle.
Missä akuissa akun purkautuminen ja muisti-ilmiö ilmenee?
Muisti-ilmiötä esiintyy pääasiassa nikkelikadmiumakuissa (NiCd), joita käytettiin aiemmin laajalti akkutyökaluissa. Näissä akuissa vaikutus johtuu kiteiden muodostumisesta kadmiumkatodiin, koska jos akku ei ole täysin purkautunut, kiteet muodostuvat yleensä akun kennon purkamattomaan osaan. Jännite pienenee kiteiden kasvaessa, koska kiteet heikentävät materiaalin johtavuutta. Samankaltaista käyttäytymistä voi havaita nikkelimetallihydridiakuissa (NiMH) vähäisemmässä määrin, vaikka tässä sitä kutsutaan "laiskaksi ilmiöksi". Vakiokokoiset AA- tai AAA-paristot ovat usein NiMH-tyyppisiä, samoin kuin pieniin sähkölaitteisiin integroidut paristot, mutta nykyään NiMh- ja NiCd-paristoja käytetään harvoin muualla.
Miten akuissa ilmenee muisti-ilmiötä?
Nykyisen tutkimuksen mukaan muisti-ilmiö perustuu kahteen prosessiin.
NiCd-akun latauksen aikana muodostuu kadmiummikrokiteitä. Jos akku purkautuu toistuvasti hieman, purkautumattomiin osiin voi muodostua suurempia mikrokiteitä. Koska suurempien kiteiden pinta-ala on pienempi kuin saman massan pienempien kiteiden, ne reagoivat vähemmän tehokkaasti purkautumisen aikana – toisin sanoen käytettävissä oleva jännite laskee.
NiCd-akun latauksen aikana muodostuu kadmiummikrokiteitä. Jos akku purkautuu toistuvasti hieman, purkautumattomiin osiin voi muodostua suurempia mikrokiteitä. Koska suurempien kiteiden pinta-ala on pienempi kuin saman massan pienempien kiteiden, ne reagoivat vähemmän tehokkaasti purkautumisen aikana – toisin sanoen käytettävissä oleva jännite laskee.
Ei muisti-ilmiötä STIHLin litiumioniakuilla
STIHL käyttää vain pitkälle kehittyneitä litiumioniakkuja. Ne eivät ole ainoastaan edeltäjäänsä kevyempiä ja tehokkaampia, vaan muisti-ilmiö ei vaikuta niihin lähes lainkaan: Toistuva osittainen akun purkautuminen ei vaikuta niiden jännitteen alenemiseen merkittävästi akkukennoissamme käytettyjen materiaalien ja huipputeknologian ansiosta. STIHLin litiumioniakuissa ei ole muisti-ilmiötä, vaan ne voidaan ladata milloin tahansa eikä sillä ole väliä, ladataanko akku aina täyteen ennen käyttöä. Erityisiä latausvinkkejä ei tarvita, sillä lyhytkään lataus töiden välillä ei aiheuta vaaraa.
Mitä akkujen muisti-ilmiö tarkoittaa?
Aikaisemmin usein käytetyt nikkelikadmium- (NiCd) ja nikkelimetallihydridiakut (NiMH) kärsivät kapasiteetin menetyksestä, jos ne tyhjenevät toistuvasti osittain. Tätä ilmiötä kutsutaan muisti-ilmiöksi, koska usein toistuvan osittaisen purkautumisen yhteydessä akku "muistaa" vain viimeisimpien latausten energiantarpeen ja lataa akun tällä "muistetulla" energiamäärällä alkuperäisen täyden kapasiteetin sijaan. Tämä johtaa käytettävissä olevan jännitteen ennenaikaiseen häviämiseen, mikä lopulta tekee akusta käyttökelvottoman.
Yhteenveto: akkujen muisti-ilmiö
- STIHL-tuotteissa käytetään litiumioniakkuja, joissa ei ole muisti-ilmiötä
- Muisti-ilmiö (Memory Effect) esiintyy vain vanhemmissa tekniikoissa, kuten NiCd-akuissa
- Kyseiset akut ylilatautuvat, jos niitä ei tyhjennetä kokonaan ennen lataamista
- Muisti-ilmiö voi heikentää tai jopa tuhota akkujen energiakapasiteettia