„Rozładowarka” akumulatorów

„Rozładowarka” akumulatorów

Nie tak dawno miałem nietrywialny problem. Kraksa modelu samolotu skończyła się uszkodzeniem dwóch pakietów akumulatorów o pojemności 5000 mAh każdy. Oba zostały zgniecione na skutek upadku z dużej wysokości i nie nadawały się do bezpiecznego użytkowania.

Teoretycznie to nic trudnego – taki uszkodzony akumulator trzeba rozładować, a następnie wyrzucić do specjalnego pojemnika. Najgorsze jest jednak w tym wszystkim właśnie owo „rozładować”. Technicznie jest to trywialny problem i zwykle elektronik zmaga się z nadmiernym poborem prądu z akumulatora, ale…

W Internecie można znaleźć mnóstwo filmów, na których są pokazywane płonące akumulatory Li-Po. Niektóre są celowo niszczone przez „filmowców”, dla demonstracji lub z ciekawości, inne po prostu ulegają awarii. Szczególnie mocno płoną akumulatory mające w składzie. Sam nigdy nie byłem świadkiem zapłonu akumulatora, ale słyszałem o takich sytuacjach, które przytrafiały się znajomym. Co gorsze, jeden z moich uszkodzonych akumulatorów rozgrzewał się, co świadczyło o wewnętrznym zwarciu. Czy można bezpiecznie transportować taki akumulator w bagażniku samochodu? Na pewno nie. W domu, w warsztacie jakoś bym sobie poradził, ale w plenerze?

Jak można bezpiecznie rozładować akumulator litowo-polimerowy? Najlepiej za pomocą ładowarki z funkcją „discharge battery”. Większość współczesnych, uniwersalnych ładowarek umożliwia nie tylko ładowanie, ale także obsługę różnych akumulatorów. Można mierzyć ich pojemność, ładować z użyciem kilku programów, ładować do poziomu zapewniającego bezpieczne przechowywanie akumulatora, rozładowywać itp. Miałem przy sobie taką ładowarkę, więc nie powinno być problemu z akumulatorem. Szybko jednak okazało się, że jestem w błędzie. Model rozbił się około 40 sekund po starcie, więc napięcie na zaciskach akumulatora wynosiło blisko 21 V. Jak oznajmiał to buńczucznie napis na obudowie ładowarki, maksymalny prąd rozładowania wynosił 2 A. Policzyłem, że to jakieś 2-3 godziny i pomyślałem, że tyle zniosę. Szybko jednak okazało się, że zapewne ze względu na moc strat (łatwo policzyć, że 21 V×2 A dałoby 42 W do rozproszenia), pomimo deklarowanych 2 A maksymalny prąd rozładowania wynosi zaledwie 0,7-0,8 A i że w takim wypadku szacowany czas rozładowania wyniesie ponad 6 godzin.

Zostawmy ten problem, którego pomimo stosowania różnych metod nie udało się rozwiązać ad hoc. Na nic też zdały się połączone szeregowo żarówki samochodowe – one też pobierają raczej nieduży prąd w porównaniu z pojemnością akumulatora. Ostatecznie, z duszą na ramieniu, w specjalnym opakowaniu, gotowy do wyrzucenia pakietów przez okno, gdyby coś zaczęło się z nimi dziać, przywiozłem akumulatory do warsztatu. Bezpieczna utylizacja tych dwóch akumulatorów wymagała kilkunastu godzin, a ja zacząłem zastanawiać się, jak to będzie z samochodami z napędem elektrycznym? W naszym kraju jeszcze nie są one zbyt popularne, ale ta popularność nadciąga i trzeba będzie liczyć się z takimi problemami. Nie wyobrażam sobie wzięcia na lawetę takiego auta po kraksie bez rozładowania akumulatorów. Nie wiem ilu czytelników doświadczyło skutków takiego zwarcie elektrod akumulatora, gdy przepływa prąd rzędu kilkuset amper – to naprawdę groźna sytuacja, z różnych powodów. A przecież baterie w samochodach są potężne w porównaniu do tych używanych w modelach! Takie auto transportowane do warsztatu może się po prostu zapalić na skutek wewnętrznego zwarcia. Co gorsze, może to nastąpić np. po kilku godzinach od wypadku, wtedy, gdy będziemy myśleli, że już jesteśmy bezpieczni. Czy producenci aut i właściciele warsztatów pomocy drogowej myślą o takich problemach?

Ostatecznie, na koniec mam propozycję. A może zamiast ładowarki akumulatorów, których to projektów było w EP bez liku ktoś opracuje urządzenie do bezpiecznego, skutecznego i szybkiego rozładowywania akumulatorów Li-Po i Li-Ion? W takiej „rozładowarce” przydałby się balanser, możliwość wyboru rodzaju rozładowywanego ogniwa i jakiś „rozsądny” prąd rozładowania, przynajmniej z 5 A przy napięciu 21 V. Wiem, że iloczyn prądu i napięcia daje ponad 100 W i jest to bardzo dużo, ale część energii akumulatora można by było zużyć do zasilania urządzenia, wymusić obieg powietrza lub cieczy chłodzącej itp. Tak, aby kolejny taki pechowiec jak ja, nie musiał wracać do domu bojąc się, że coś po drodze się wydarzy.

Artykuł ukazał się w
Październik 2018
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik marzec 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio kwiecień 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje marzec 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna marzec 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich kwiecień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów