Кіріспе

Қайта зарядталатын батареялардағы қуаттылықтың жоғалуы – батареяларда байқалатын "жад" құбылысы.

Жад эффектісі, сондай-ақ батарея эффектісі, "жалқау" батарея эффектісі немесе батарея жады деп те аталады, – никель-кадмийлі қайта зарядталатын батареяларда байқалатын әсер, олардың зарядты аз ұстауына себеп болады. Бұл никель-кадмийлі батареялар толық разрядталмай, бірнеше рет зарядталғанда олардың максималды энергия сыйымдылығының біртіндеп төмендеуін сипаттайды. Батарея кішкентай сыйымдылықты "есінде сақтайды" сияқты болады.

Шынайы естелік эффектісі

"Жады" термині әуе-ғарыштық никель-кадмий қолданысынан туындады, онда жасушалар компьютерлік бақылау арқылы қол жетімді сыйымдылығының 25%-ына (шамамен 1% қателікпен) қайта-қайта разрядталды, содан кейін артық зарядтаусыз 100% сыйымдылыққа дейін қайта зарядталды. Шын мәніндегі жад эффектісі күйдірілген пластиналы никель-кадмий жасушаларына тән және оны қайта жасау өте қиын, әсіресе кішкентай ампер-сағатты жасушаларда. Әсерді тудыруға арналған бір арнайы сынақ бағдарламасында, 700-ден астам нақты бақыланатын зарядтау-разрядтау циклдарынан кейін ешқандай эффект табылмады. Бағдарламада спираль тәрізді оралған бір ампер-сағатты жасушалар қолданылды. Соңынан жасалған бағдарламада 20 ампер-сағаттық әуе-ғарыштық типтегі жасушалар ұқсас сынақ режимінде қолданылды; бірнеше жүз циклдан кейін жад эффектісі байқалды.

Естелік әсері ретінде танылған басқа да проблемалар

Нағыз есте сақтау әсері емес құбылыстар, басқа да батарея түрлерінде, қуырылған пластиналы никель-кадмийлі аккумуляторлардан басқа, кездесуі мүмкін. Атап айтқанда, литий негізіндегі аккумуляторлар, әдетте есте сақтау әсеріне ұшырамайтындықтан, кернеу деңгейлерін өзгертіп, батарея басқару жүйесіне сыйымдылықтың төмендегенін қате сезіндіруі мүмкін.

Ұзақ уақыт бойы артық зарядталудан туындаған кернеуді төмендету

Кернеудің төмендеуі – естелік әсеріне жиі байланыстырылатын кең таралған процесс. Мұндай жағдайда, батареяның жалпы сыйымдылығы шамалы өзгергенімен, пайдалану кезінде шығыс кернеуі қалыптыдан гөрі тез төмендейді. Қазіргі электрондық құрылғылар батареяның зарядталуын кернеу арқылы бақылап отырады, сондықтан батареяның өте тез тозатындай көрінеді. Пайдаланушыға батарея толық зарядталмайтын сияқты болады, бұл естелік әсеріне ұқсас. Бұл мәселе цифрлық камералар мен ұялы телефондар сияқты жоғары жүктемелі құрылғыларда жиі кездеседі. Кернеудің төмендеуіне батареяны жиі зарядтап алу себеп болады, бұл пластиналарда электролиттің кішкентай кристалдарының пайда болуына әкеледі. Бұл кристалдар пластиналарды бітеп, кедергіні арттырып, батареядағы жеке жасушалардың кернеуін төмендетеді. Соның салдарынан, батареяның жалпы сыйымдылығы тез төмендеп, кернеуі күрт құлайды. Бұл құбылыс өте кең таралған, себебі тұтынушылар қолданатын зарядтағыштар көбінесе батареяны артық зарядтайды. Мысалы, никель-металл гидридті аккумуляторларда осы түріндегі сыйымдылықтың жоғалуы жиі кездеседі, бірақ оны қате түрде естелік әсерімен байланыстырады. Бұл әрекет жеке жасушаларға қатысты болуы керек, көп жасушалы батареяға емес; батареяда кейбір жасушалар басқаларынан бұрын тозығып, қалған жасушалардың кері зарядтау тогына түсуіне мүмкіндік береді, бұл олардың қайтымсыз зақымдануына әкелуі мүмкін.

Жоғары температура

Жоғары температура кернеуді және жасушалардың қабылдайтын зарядын азайтуы мүмкін. Литий батареяларының қызмет ету мерзімі жоғары температурада және зарядталу деңгейінде (SoC) – пайдаланылса да, пайдаланбаса да – қысқарады. Литий жасушаларының ең ұзақ қызмет ету мерзімі қолданылмайтын кезде (сақтау кезінде) 30-50% SoC деңгейіне дейін зарядталған күйде тоңазыту арқылы (мұздатусыз) қамтамасыз етіледі. Артық разрядталудың алдын алу үшін батареяны бөлме температурасына дейін жеткізіп, жарты жылда немесе жылына бір рет 50% SoC деңгейіне дейін зарядтау қажет.