Bir Şehir Efsanesi: Memory Effect| Bir Şehir Efsanesi: Memory Effect |
| Mustafa Odabaşı tarafından yazıldı |
|
Bugün gücünü bir bataryadan alan onlarca cihaz kullanıyoruz ve batarya teknolojileri geliştikçe bu cihazlar daha da yaygın hale geliyor. Cep telefonları, telsiz telefonlar, laptop bilgisayarlar, şarjlı tornavidalar, şarjlı mutfak aletleri ve daha niceleri. Bir batarya ile çalışan bunca aletin içerisinde, ismini sıkça duyduğumuz bir fenomen de bizi adeta takip ediyor; Memory Effect İşin ilginç tarafı, adını sıkça duyduğumuz ve bizde bataryalarımızı şarj ederken belli alışkanlıklar yaratan bu fenomenin pratikte bir şehir efsanesinden ibaret olması. Bu şehir efsanesine göre şarj edilebilir bir bataryayı tamamen deşarj etmeden tekrar şarj etmek gibi kötü bir alışkanlık edinirsek, batarya son düşük kapasiteli noktayı "hatırlıyor" ve artık tam kapasitesini kullanabileceğimiz şekilde şarj olmamaya başlıyor. Biz de bataryalarımızı sağlıklı tutabilmek için, içindeki akımı son damlasına kadar deşarj edip, daha sonra içimiz rahat bir şekilde şarj ediyoruz. Hmmm, yoksa yanlış mı yapıyoruz? "Gerçek" Memory EffectElbette gerçekte Memory Effect diye birşey var, ancak yukarıda anlattığımla pratikte bir ilgisi yok. Öncelikle gerçek Memory Effect, bataryanın şarj kapasitesindeki düşüş değil, batarya voltajındaki düşüştür. Gerçek Memory Effet, sadece belli özelliklere sahip bataryalarda görülür;a. Batarya sinterlenmiş negatif plakalara sahip bir Nickel Cadmium (NiCd) olmak zorunda. Yani bataryanız bir Nickel Metal-Hydrate (NiMH), Lithium-Ion (Li-Ion) veya Lithium-Polymer (Li-Po) ise, zaten Memory Effect diye bir derdiniz olamaz! b. Batarya hücresi çok yüksek akım kapasitesine sahip olmak zorunda. Memory Effect sadece 20,000 mAh gibi son derece yüksek akım kapasitesine sahip NiCd hücrelerinde gözlemlenebiliyor. Bunlar hiçbirimizin günlük hayatta kullanmayacağımız kapasitede bataryalar. Bizim kullanabileceğimiz düşük akım kapasitesine sahip bataryalarlarla ise, laboratuvar ortamında yapılan denemelerde Memory Effect gözlemlenememiş. Bitmedi. Yukarıdaki fiziksel özelliklere ek olarak, Memory Effect'in gözlemlenebilmesi için aşağıdaki şartların da oluşması gerekiyor; 1. Batarya hücresi her seferinde içerisinde aynı miktarda akım kalacak şekilde deşarj edilecek. Eğer bataryanızı her seferinde içerisinde aynı miktarda (örneğin %25 ± %1) akım kalacak şekilde deşarj etmiyorsanız (ki bunun için kesinlikle bilgisayar kontrolü gerekir) Memory Effect konusunda endişelenmenize gerek kalmıyor. 2. Bir numaralı işlem birkaç yüz defa tekrarlanacak. Hadi diyelim ki (artık nereden bulduysanız) çok yüksek kapasiteli ve negatif plakaları sinterlenmiş bir NiCd bataryanız var. Bu bataryayı her seferinde içerisinde aynı miktarda akım kalacak şekilde deşarj etmeyi başarıyorsunuz. Memory Effect'in oluşması için yine de birkaç yüz şarj döngüsüne ihtiyacınız var. Peki gerçekleşmesi bu kadar zor olan Memory Effect nerede gözlemlenmiş olabilir? Hemen söyleyelim; Eski teknoloji uyduların güneş enerjisi ile şarj edilen bataryalarında. Eski teknoloji uydularda tam olarak Memory Effect oluşmasına neden olacak bilgisayar kontrollü şarj döngüleri kullanılması, bu fenomene tanıklık edilmesine neden olmuş. Gerçek Memory Effect'in oluşması ise şu şekilde oluyor; Kimyaya meraklı olanlar bilirler, kristaller 'çekirdeklenme' ismi verilen bir işlem sonucu oluşur. Çekirdeklenme sırasında bir solvent içerisindeki moleküller birbiri ile birleşerek kristalin çekirdeğini yaratır, solvent içerisindeki diğer moleküller bu çekirdeğe tutunarak kristalin giderek büyümesini sağlar. Elbette büyük kristaller yaratmak zaman alır. Küçük kristaller ise çok daha hızlı ortaya çıkarken, aynı zamanda narindirler. Bir NiCd batarayanın içerisinde de aynı kimyasal reaksiyon gözlemlenir. Bataryanın şarj edilmesi sırasında kristalleşmeye başlayan Cadmium molekülleri eğer küçük kristaller oluşturur ise, daha yüksek yüzey alanı/hacim oranı temin ederek kolay deşarj edilebilen bir yapı oluştururlar. Eğer şarj sırasında büyük kristaller oluşur ise, tam tersine deşarjı zorlaştıran bir yapı meydana gelir, bu da batarya voltajında bir düşüş olarak görülür. Çözümü üzerinde Memory Effect oluşan hücrenin derin deşarj edilerek Cadmium kristallerinin tamamen çözülmesini sağlamaktır, fakat bu da bataryanın ömründen yer. Aşağıda, şarj edilmiş sağlıklı bir NiCd hücresi ile Memory Effect'e maruz kalmış bir hücrede, negatif elektrod üzerindeki cadmium elementlerinin elektron mikroskopu altında izlenen farkını görebilirsiniz.
"İyi ama ben kendi bataryamda bunu gözlemledim" diyorsanız!Bataryalarda kapasite kaybına veya voltaj depresyonuna neden olan birçok etken vardır, siz bu etkenlerden bir veya birkaçı ile karşılaşmış olabilirsiniz. Karşılaştığınız sorun sonuçları itibariyle Memory Effect ile benzerlik gösterebilir, ancak nedeni bataryanızı tamamen deşarj etmeden şarj etmiş olmanız değildir.Her ne tür batarya kullanıyor olursanız olun, şunların iyi bilinmesi gerekir; 1. Her bataryanın bir raf ömrü vardır, kullanılmasa dahi performans kaybeder;
Özellikle Ni-Cd ve Ni-MH bataryaların bizi tatmin edecek bir performans ile çalışabilecekleri ömürleri tipik olarak bir ila iki senedir. Li-Ion ve Li-Po bataryalar bu konuda daha başarılılar, ancak her durumda batarya satın alırken üretim tarihine dikkat etmek gerekiyor. Raf ömrünü etkileyen unsurların başında saklama sıcaklığı geliyor, bu nedenle bataryaları dondurmadan, ancak mümkün olduğunca serin bir ortamda saklamakta fayda var. Ayrıca Li-Ion ve Li-Po bataryaları tam şarjlı olarak saklamak iç direnci arttırarak kapasite kaybına neden olur, bu nedenle %40-50 şarjlı olarak depolanması gerekir.2. Her batarya durduğu yerde deşarj olur;Bir Ni-Cd veya Ni-MH batarya şarj sonrası tipik olarak ertesi gün şarjının %10'luk kısmını, sonraki her gün %1'lik kısmını kaybeder. Buna self-discharge adı veriliyor. Bu oran Li-Ion ve Li-Po bataryalarda çok daha düşüktür, ayrıca şarj saklama konusunda çok daha başarılı yeni tip Ni-MH bataryalar da artık raflarda görülüyor.3. Her bataryanın bir tam ve kısmi şarj ömrü vardır;Tipik olarak bir Ni-Cd veya Ni-MH bataryayı 800 ila 1000 defa arası tam (boştan tam doluya) şarj edebilirken, aynı bataryayı 1500 ila 2000 defa arası kısmi (yarı doludan tam doluya) şarj edebilirsiniz. Bu nedenle bataryanızı kullanarak boşalmasına neden oluyorsanız sorun yok, ancak Memory Effect oluşmasını önlemek için her seferinde tam deşarj ediyorsanız, sadece ömrünü kısaltmış oluyorsunuz.4. Her batarya "makul" bir şarj akımı ile şarj edilmeyi sever;Sizi şaşırtabilecek bir şey daha söyleyeyim; Bataryaların ne kadar düşük şarj akımı ile şarj edilirler ise o kadar sağlıklı olacakları inancı NiCd bataryalar için tamamen yanlıştır. Yukarıda anlattığımız Cadmium'un kristalleşmesi hikayesinden dolayı, düşük şarj akımları ile uzun süreli şarj normalde mikro kristaller halinde birikmesi gereken Cadmium'un, büyük kristal parçacıkları halinde birikimine neden olur. Bu da, Memory Effect benzeri bir voltaj depresyonuna yol açar. Bu nedenle Nickel Cadmium bataryalar, hızlı şarj cihazları ile şarj edilirlerse daha sağlıklı kalacaklardır.Her tipte batarya için "makul" şarj akımı 1C'dir, bu da batarya hücresinin kapasitesine eşittir, yani 1,000 mAh kapasiteli bir batarya hücresi 1,000 mAh akım ile güvenli bir biçimde şarj edilebilir. Gereğinden yüksek şarj akımları bataryanın fazla ısınmasına, yüksek ısı bataryanın iç direncinin artmasına, bu da kalıcı kapasite kaybına neden olacaktır. 5. Hiçbir batarya derin deşarj olmayı sevmez;Li-Ion ve Li-Po bataryalar kesinlikle ama kesinlikle hücre başına 3 Volt'luk değerin altına düşürülmemelidir. Ni-Cd ve Ni-MH bataryalar bu konuda daha toleranslı olmakla beraber, bu bataryaların da gereksizce sık sık derin deşarj edilmesi bataryanın ömrünün kısalmasına neden olur.6. Hiçbir batarya aşırı hızlı deşarj edilmeyi sevmez;Şarj ederken olduğu gibi, bataryayı kullanırken, yani deşarj ederken de fazla yüksek akım çekilmesi bataryanın aşırı ısınmasına neden olur. Yüksek ısı bataryanın iç direncinin artması ile kalıcı kapasite kaybına yol açar.7. Hiçbir batarya aşırı şarj edilmeyi sevmez;Eğer bir Li-Po bataryayı aşırı şarj ederseniz, en iyi ihtimalle yangın çıkarırsınız. Nickel Cadmium bataryalarda ise aşırı şarj, yine Memory Effect benzeri bir voltaj depresyonuna neden olur, bu nedenle NiCd bataryalar da Li-Po bataryalar gibi mutlaka düzgün kalibre edilmiş, batarya dolduğunda akımı kesen, kaliteli şarj cihazları ile şarj edilmelidir.ÖzetleEğer kullandığınız bataryayı günde üç kere şarj etmiyorsanız, bataryanız zaten siz pratikte tam veya kısmi şarj ömrünün sonunu göremeden raf ömrünü tamamlayacak. Memory Effect ismi verilen sorun da bizleri ilgilendiren bir mesele olmadığına göre, bataryanızı şarj etmeniz gerekiyorsa deşarj etmeye uğraşmadan şarj aletine takın ve şarj edin. Bataryanızın tipine uygun bir şarj aleti kullandığınızdan, aşırı yüksek akımla şarj, fazla hızlı ve fazla derin deşarj etmediğinizden emin olun. Güzel günlerde kullanın. |
