Starostlivosť o lítium-iónové batérie Trimble

Lítium-iónové batérie Trimble sú špeciálne navrhnuté na použitie v prijímačoch Trimble GNSS, totálnych staniciach, skeneroch, kontrolných jednotkách a iných špecializovaných zariadeniach. Na rozdiel od štandardných batérií pre spotrebiteľské produkty sú batérie Trimble vyrobené tak, aby spĺňali prísne environmentálne normy a odolávali nárazom, vibráciám a pádom pri každodenných mapovacích a stavebných prácach. Aj odolné batérie profesionálnej triedy si vyžadujú náležitú starostlivosť a podliehajú prirodzenému starnutiu. Tento článok popisuje osvedčené postupy, ako zabezpečiť, aby vaše batérie fungovali podľa svojich konštrukčných špecifikácií a dosiahli maximálnu životnosť v teréne.

Všeobecné princípy: starnutie a stav batérie

Všetky lítium-iónové batérie prirodzene časom degradujú v dôsledku vnútorných chemických zmien. Túto degradáciu urýchľuje predovšetkým:

• Používanie alebo nabíjanie pri extrémnych teplotách
• Prúd pri nabíjaní a vybíjaní
• Celkový počet cyklov nabíjania/vybíjania

Hlavné faktory degradácie

• Teplo: Vysoká teplota je hlavným nepriateľom životnosti batérie. Skladovanie batérií v horúcich podmienkach (napríklad vo vozidle počas teplého dňa) alebo ich nabíjanie v nevetranej horúcej miestnosti môže trvalo narušiť vnútorné chemické zloženie.
• Extrémny chlad: Extrémny chlad zvyšuje vnútorný odpor batérie, čo spôsobuje jej „slabnutie“, náhly pokles napätia a skrátenie doby prevádzky. Opakované vystavenie chladu, hoci je často dočasné, môže negatívne ovplyvniť dlhodobú životnosť batérie.
• Vysoký prúd: Rýchle vybíjanie alebo nabíjanie vysokým prúdom môže zvýšiť vnútornú teplotu a odpor článkov, čo vedie k zrýchlenej degradácii a skráteniu životnosti.
• Nabíjacie cykly: Výrobcovia článkov uvádzajú špecifikácie očakávanej kapacity po určitom počte cyklov za špecifických podmienok (napríklad ~80 % pôvodnej kapacity po 500 cykloch pri nabíjaní prúdom 2 A a vybíjaní prúdom 4 A pri 23 °C). Nabíjanie a vybíjanie batérií v teple alebo chlade alebo vysokým prúdom môže ovplyvniť dlhodobú životnosť batérie.

Nabíjacie cykly

Cyklus nabíjania/vybíjania predstavuje proces prechodu z 0 % nabitia na 100 % a späť na 0 % (alebo naopak), či už v jednom kroku alebo nahromadený počas viacerých použití. Napríklad nabitie na 100 %, vybitie na 50 %, úplné nabitie a potom úplné vybitie na 0 % by sa počítalo ako 1,5 cyklu, aj keď batéria prešla dvoma nabitiami na plnú kapacitu.

Cyklus životnosti je len údajom o očakávanej životnosti článkov, a je vhodnejší pri výbere článkov, pretože každodenné používanie batérie v rôznych podmienkach bude mať za následok rôznu životnosť. Batérie, ktoré sa používajú každý deň, približne 250 dní v roku, budú mať kratšiu dobu prevádzky (kapacitu) ako keď boli nové, avšak po dvoch rokoch používania to môže byť 90 %, 70 % alebo menej v závislosti od toho, ako boli používané.

Na rozdiel od starších chemických zložení batérií, ako sú Ni-MH alebo Ni-Cd, lítium-iónové batérie netrpia „pamäťovým efektom“ a možno ich čiastočne nabiť alebo vybiť podľa potreby bez negatívneho vplyvu na ich životnosť alebo očakávanú kapacitu.

Stav batérie (State of Health – SOH)

Ako sa články batérie opotrebovávajú, zmenšuje sa jej efektívna kapacita. Meria sa pomocou absolútneho stavu nabitia (ASOC) po dokončení nabíjania a porovnáva aktuálnu kapacitu batérie s jej pôvodnou kapacitou, keď bola nová. Je to rovnaké ako pri pohľade na stav batérie (SOH).

Indikačné LED diódy na batérii alebo percento zobrazené v softvéri odrážajú relatívny stav nabitia (RSOC) – to, ako je batéria nabitá v porovnaní s jej aktuálnou použiteľnou kapacitou (ktorá môže byť znížená v dôsledku starnutia). Ak svieti 100 % alebo všetky LED diódy, neznamená to celkový stav batérie.

S pribúdajúcim vekom lítium-iónových batérií sa ich hlásená kapacita (prostredníctvom LED diód alebo softvéru) môže stať menej presnou, čo vedie k náhlym poklesom (napr. zo 100 % na 80 %) alebo k predčasnému vypnutiu pri zdanlivo vysokom zostávajúcom percente (napr. 10 – 15 %). Je to preto, že vnútorné ukazovatele nabitia majú problém presne odhadnúť kapacitu, keď sa články opotrebovávajú.

Vo všeobecnosti sa odporúča vymeniť lítium-iónové batérie, keď ich pozorovaný alebo hlásený stav klesne na 70 % alebo menej ich pôvodnej kapacity, bez ohľadu na to, ako dlho sa batéria používala.

Trimble batérie

Lítium-iónové články používané v batériách – zvyčajne vo formátoch 18650 a 21700 v produktoch Trimble – nie sú všetky identické. Niektoré články sú optimalizované pre vysoké nároky na výkon (ako napríklad elektrické náradie) s vysokým dodávaním prúdu, ale môžu mať nižšiu celkovú kapacitu alebo životnosť. Iné ponúkajú pôsobivú životnosť, ale vyžadujú veľmi pomalé nabíjanie alebo nie sú vhodné pre chladné prostredie. Ďalšie články vyvažujú vysokú kapacitu s dobrými celkovými špecifikáciami.

Články vybrané pre batérie Trimble pochádzajú od popredných dodávateľov a sú vyberané tak, aby poskytovali optimalizovanú rovnováhu medzi:

• Prevádzkovou dobou (kapacita): Aby sa maximalizoval pracovný čas a minimalizoval počet potrebných batérií.
• Výkonom (napätie a vybíjací prúd): Aby sa splnili požiadavky hostiteľských zariadení a nabíjačiek.
• Dlhou životnosťou (cykly nabitia): Aby sa zabezpečila dlhá životnosť, posudzovaná v celom rozsahu prevádzkových teplôt.

Výkon a životnosť jednotlivých batérií sa bude líšiť v závislosti od prostredia ich používania. Napríklad batérie pre totálne stanice zakúpené súčasne môžu mať po dvoch až troch rokoch rôznu dobu prevádzky, ak bola jedna batéria pravidelne používaná v horúcom prostredí, druhá v chladnom prostredí a tretia v zariadení s vysokým odberom, ako je skenovacia totálna stanica Trimble SX12, namiesto totálnej stanice Trimble série S.

Záruka

Batérie Trimble majú 12-mesačnú obmedzenú záruku na prípadné výrobné chyby.

Používanie a vybitie

• Teplotný rozsah: Batérie Trimble sú vo všeobecnosti dimenzované na prevádzku (vybíjanie) medzi -20 °C a +60 °C. Hoci niektoré môžu byť dimenzované až na +65 °C, je najlepšie sa vyhnúť pravidelnému používaniu pri teplotných limitoch.
• Prevádzka v chladnom počasí: Vybíjanie v chladných podmienkach v rámci stanovených limitov je bezpečné, ale počítajte so všeobecným znížením dostupnej kapacity. Ak sa zariadenie v chlade predčasne vypne, môže to byť spôsobené náhlym poklesom napätia, a nie úplným vybitím. Uchovávajte batérie v teple (napr. vo vrecku bundy) až do použitia, aby sa zachoval ich výkon. Toto platí aj pre batérie určené na použitie pri -30 °C, kde je teplota pri spustení stále obmedzená na -20 °C.
• Ďalšie vplyvy prostredia: Na ochranu batérie a zariadenia je dôležité batériu po navlhnutí ihneď vysušiť, najmä ak sú kontakty batérie vystavené vlhkosti. Pred použitím sa uistite, že kontakty batérie sú čisté a suché.

Nabíjanie

• Teplotný rozsah: Batérie vždy nabíjajte pri okolitej teplote od 0 °C do 40 °C. Ideálne je nabíjať pri izbovej teplote, ktorá je približne 20 °C až 25 °C.
• Prevádzka v horúcom/chladnom počasí: Pred nabíjaním nechajte batérie, ktoré boli používané v horúcom alebo chladnom počasí, sa vyrovnať izbovej teplote.
• Stav nabitia: Batérie je možné nabíjať kedykoľvek; pred nabíjaním nie je potrebné ich úplne vybiť. Občasné úplné vybitie batérie počas používania pred nabíjaním však môže pomôcť zabezpečiť, aby interný ukazovateľ nabitia zostal presne kalibrovaný.

Skladovanie

• Stav nabitia: Ideálna úroveň nabitia pre dlhodobé skladovanie je 25 % až 30 % nabitia (zvyčajne svieti jedna LED dióda).
  • Neskladujte pri 100 %: To urýchľuje starnutie v dôsledku nadmerného samovybíjania.
  • Neskladujte pri 0 %: Batéria sa môže samovybiť pod kritickú hranicu napätia, čím sa stane nenabíjateľnou.
  • Batérie, ktoré sa počas používania úplne vybili, môžu byť pred nabitím krátkodobo (až dva týždne) ponechané na 0 %, pretože majú malú rezervu, ktorá zabraňuje poškodeniu.
• Prostredie: Skladujte na chladnom a suchom mieste. Optimálna skladovacia teplota je 20 °C s relatívnou vlhkosťou menej ako 70 %.
  • Krátkodobé skladovanie (napr. jeden mesiac) pri teplote -20 °C alebo +50 °C je bezpečné, ale dlhodobé skladovanie pri týchto extrémnych teplotách urýchli starnutie.
  • Neskladujte na priamom slnečnom svetle: Vystavenie priamemu slnečnému žiareniu (napr. v okne alebo na palubnej doske auta) môže spôsobiť nadmerné zahrievanie.
• Údržba: Stav nabitia uskladnených batérií kontrolujte každé 3 až 6 mesiacov. Ak úroveň nabitia klesla pod odporúčaný rozsah, dobijte ich.
• Vypnutie/režim skladovania: Niektoré novšie inteligentné batérie vrátane Li-35 (PN 120200 alebo 220200) podporujú režim „Shelf“ pre dlhodobé skladovanie. Ide o rovnaký stav nízkej spotreby energie, v akom sa dodáva väčšina batérií. Ak chcete tento režim aktivovať v podporovaných batériách, pozrite si používateľskú príručku príslušného zariadenia.
  • Ak chcete batériu prepnúť z režimu skladovania, vložte ju do nabíjačky batérií alebo ju napájajte cez hostiteľské zariadenie alebo USB-C, ak je podporované.

Všeobecné upozornenia týkajúce sa batérií

Riziko zranenia osôb alebo poškodenia zariadenia: Nabíjateľnú lítium-iónovú batériu nabíjajte a používajte iba v prísnom súlade s týmito pokynmi. Nabíjanie alebo používanie batérie v neoprávnenom zariadení môže viesť k výbuchu alebo požiaru, čo môže mať za následok zranenie osôb alebo poškodenie zariadenia.
Aby ste predišli zraneniu alebo poškodeniu:

• Nabíjajte iba pomocou určených, špecifických nabíjačiek určených pre túto batériu.
• Nenabíjajte ani nepoužívajte batériu, ak vykazuje známky poškodenia alebo úniku.
• Nabíjajte lítium-iónovú batériu iba v produkte Trimble určenom na jej nabíjanie. Vždy dodržiavajte pokyny dodané s nabíjačkou batérie.
• Vybíjajte batériu v rámci teplotných limitov uvedených v špecifikácii.
• Okamžite prestaňte nabíjať batériu, ktorá vydáva nadmerné teplo alebo zápach spáleniny.
• Batériu používajte iba v zariadení Trimble určenom na jej použitie.
• Batériu používajte iba na určený účel a podľa pokynov v dokumentácii k produktu.

Používajte originálne batérie a nabíjačky Trimble: Používajte iba originálne batérie a nabíjačky Trimble. Neoriginálne produkty nemusia spĺňať základné bezpečnostné limity pre teplotu a napätie, čo zvyšuje riziko požiaru alebo poškodenia článkov.

• Nenabíjajte ani nepoužívajte batériu, ak sa zdá byť poškodená alebo z nej vyteká tekutina.
• Vybíjajte ju v rámci teplotných limitov batérie uvedených v špecifikácii.
• Prestaňte nabíjať batériu, ktorá vydáva extrémne teplo alebo zápach spáleniny.
• Batériu používajte iba na určený účel a podľa pokynov v dokumentácii k produktu.

Fyzické poškodenie: Batériu nerozoberajte ani neotvárajte. Nepoužívajte batériu, ktorá bola rozdrvená, prepichnutá alebo sa zdá byť výrazne poškodená pádom. Ak je kryt prasknutý alebo je batéria vydutá, okamžite ju prestaňte používať a recyklujte ju.

Skraty: Zabráňte premosteniu kovových kontaktov kovovými predmetmi, ako sú kľúče alebo mince vo vrecku. Môže to spôsobiť vysoké teploty a popáleniny.

Vystavenie vode: Aj keď je batéria utesnená proti vlhkosti (s krytím IP), pred použitím alebo nabíjaním vždy skontrolujte, či sú kontakty suché, aby ste predišli korózii alebo skratu.

Bezpečné teplotné rozsahy: Zariadenia vždy prevádzkujte v rámci ich špecifikovaných teplotných rozsahov a pri manipulácii so zariadeniami v extrémnom počasí buďte opatrní.

Recyklácia: Lítium-iónové batérie nevhadzujte do bežného komunálneho odpadu. Informácie o správnej likvidácii použitých batérií nájdete v miestnych predpisoch.

Zdroj: Trimble Geospatial

Pre viac informácií nás kontaktujte na obchod@geotronics.sk alebo +421 915 765 910