ups nin akü arttırımı ups ye büyük akü bağlamak ups ye araba aküsü bağlamak. car battery in ups. ups ye bağlanan dış bataryanın şarjı nasıl olur yapılmalı

Piller ve aküler-taşınabilir elektrik.

UPS:

Ups İngilizce uninterruptible power supply kelimelerinin baş harflerinden oluşur. Türkçesi kesintisiz güç kaynağıdır ve yer yer KGK olarak da adlandırılır.

                Upsler genelde şebeke elektriği kesildiğinde bilgisayarınıza kısa süreyle elektrik sağlayarak sizin verilerinizi kaydedip bilgisayarı normal yolalrdan kapatmanıza yetecek kadar zaman kazandırmak için yapılır.

                Ancak ülkemizin elektrik şebekesi malum sıklıkla elektriksiz kalma durumu yaşanır. Hal böyleyken insanın aklına acaba upslerin bataryasını büyütüp daha uzun süre güç sağlamak mümkün olur mu diye fikir geliyor.

Mümkün ancak dikkat edilecek çok sayıda hususu var. Bunlara dikkat edilmezse ciddi sıkıntılar çıkabilir.

                Örneğin elinizdeki güç kaynağının özellikleri neler veya yeni alacaksanız nelere dikkat etmelisiniz. Diğer yandan güç ihtiyacınız nedir ve ne kadar süre ile besleme düşünüyorsunuz. Bunlar iyi düşünülüp hesaplanmazsa en iyi ihtimalle paranız boşa gider. Kötü ihtimalle sisteminizi bozarsınız; daha kötü ihtimalle yangın çıkarırsınız.

Dikkat edilmesi gerekenler:

 1-Güç gereksinimi: Elektrik yokluğunda neleri çalıştırmak istiyorsunuz. Bunu iyi belirleyin. Yoksa aşırı güç çekimi güç kaynağını bozabilir. Ayrıca yetersiz elektrik kullanacağınız cihaz işlemci içeriyorsa işlemciye zarar verebilir.

Güç ihtiyacını belirlemek için cihazların genelde arka yüzlerindeki etiketlerine bakın. Sonu W veya Watt ile biten değer nominal elektrik tüketimidir. Ancak şuna dikkat edin. Televizyon modem gibi cihazların demeraj özelliği ya çok azdır ya da hiç yoktur ancak motor içeren cihazların en az nominal tüketimin 3 katı demeraj ihtiyacı vardır.

Örneğin buzdolabının ekovatında (kompresör) yazan değer buzdolabı sabit çalışırken tüketilen değerdir. Ancak ilk çalışma anında bu değerin 3-10 katı arası elektrik çeker. Örneğin a+ bir buzdolabında büyük ihtimalle 150W değerini görürsünüz. Bu dikkate almanız gereken tüketimdir ancak ilk çalışma anında 150*3=450Watt elektrik gerekir. (Buzdolaplarında genelde demeraj 3 kat olduğu için 3le çarpıldı. Küçük ev aletlerinde 4-6 elektrik süpürgelerinde 6-10 kata kadar demeraj söz konusudur).

Küçük ev aletlerinde ve elektrik süpürgelerinde ön tarafta büyük büyük yazan watt değerleri her zaman gerçek olmaz. Hatta genelde olmaz. Onlar üretilen iş değeridir. Gerçek değer daima alt veya arka yüzdeki etikette yazar.

Modem, uydu dekoder gibi cihazlarda bazen watt değeri yazmaz. O zaman A (amper) ile V(volt) değerini çarpın. Örneğin uydu çözücüde 12V 1 A yazıyorsa tüketilen 12*1= 12Wattdır. Cihazın üzerinde yazmıyorsa adaptörün çıkış –output değerlerine bakın ve buradaki değerlere göre A*V uygulayın. Genelde adaptörde yazan değer daha doğrudur. Çünkü adaptör bazı sapmaları ve kayıpları göz önüne alarak  daha büyük güç sağlayacak şekilde yapılır ve o gücü sağlamak daha önemlidir.

2- UPS’nin özellikleri ve kapasitesi:

UPSlerin üzerinde yazan ve sonu VA ile biten değer onun kapasitesi değil hesaplanmış kapasitif tüketim değeridir. Örneğin 600VA veya 1kVA (1000 VA) olarak yazılan değer 1000 W değildir. Sistem tam kapasite çalışırken oluşan kayıplar ve üretilen güç gibi değerlerin toplamı VA cinsinden budur demektir. Gerçekte son kullanıcı için pek bir anlamı olmaz. Siz yine etiketteki W değerine bakın. Eğer yoksa kullanım kılavuzundan kapasite verimi bölümüne bakın %cinsinden verilen verim değeri ile VA değerini çarparsanız yaklaşık W cinsinden kapasiteyi bulursunuz. Ancak bu değer verilmemişse veya %80-90 gibi abartı değerler verilmişse (en iyi markada bile bu değer %65 tir) siz VA değerinin %40-50sini alın. Kalitesiz bir markada %40 daha iyi bir markada %50. Çok kaliteli markalar zaten Watt değerini verir. Örneğin w değeri olmayan ve verim %si yazılmamış ancak işçilik ve fiyatı emsallerinden biraz daha iyi olan bir marka  600VAlık UPSniz varsa bu upsnin kapasitesinin yaklaşık 300 W olduğunu kabul edebiliriz.

Ancak iş bununla bitmez. UPSlerin geneli kısa sürelerde çalışacak şekilde tasarlanır. Kendi aküsüyle 10 dakika çalışacaksa 300 watt gücü sağlama süresi en iyi gününde yarım saattir ancak bence 15 dakika kabul edin. Maliyet herkes için büyük bir sorun ve dc akımı ac ye çevirmek çok zordur. Maliyet için özellikle küçük ürünlerde en iyi markalar bile kısıntıya gider.

Orta ve iyi kalite UPSlerin geneli için VA değerini yarıya bölerek bulduğunuz değer sadece 15-20 dakikalığına verilebilen bir değerdir. Uzun süreli güç sağlama değeri bunun da 3te biri kadardır. Örneğin orta kalite 600 VA UPS için 600/2=300Watt kısa süreli güç; 300/3=100 watt uzun süre sağlayabileceği güvenli güç değeridir. UPSniz kötüyse 4 hatta 5te birine düşün.

Eğer upsniz dışarıdan akü bağlanmasına uygun yapılmışsa o ups kapasitesinin tamamında uzun zaman kullanılabilecek şekilde yapılmış demektir. Dış akü ile kapasitesinin artacağı hesaba katılmış diye düşünülür.

Upsnizin verdiği akım cinsi önemlidir. Upslerin küçük ve ucuz olanları genelde kare akım verir ve bu modifiye sinüs olarak ups bilgi kitapçığında belirtilir. Modifiye sinüs veya kare akım alternatif akım gibi +220 ve -220 volt arasında gider gelir ancak bunu artan ve azalan voltajlarla değil atlama ile yapar. Alternatif akımda 220 219 218 217….. 0 -1 -2 -3 …. -219 -220 gibi bir döngü varken kare akımda ara basamaklar atlanır ve +220 -220 +220 -220 gibi bir akım rejimi söz konusudur.

Alternatif akımla elektronik devre çalıştırmak çok zor olduğundan bilgisayar, televizyon, modem gibi elektronik sistemler doğru akım kullanır. Biz onları direk şebeke elektriğine bağlasak bile bu cihazlar içlerindeki doğrultucu vasıtasıyla akımı geri doğru akıma çevirir ve kullanır. Bu doğrultucular da akımın tepe noktalarında doğrultma yaptığı için alternatif akımla kare akımın farkını anlayamaz ve elektronik sistemlerin hemen tamamı kare akımda sorunsuz çalışır. Ancak buzdolabı, aspiratör, elektrik süpürgesi gibi motor içeren cihazlarda durum farklıdır. Bu cihazların çoğu direk ac akımla çalışır ve gerçek dalgaya ihtiyaç duyar. Bu cihazlara kare akım verirseniz motor çalışmayabilir.

Elektrik yokken elektrik süpürgesi kullanmamanın kimseye zararı olmaz ancak işyerlerinde motorlu kepenk kapatılacağında hayal kırıklığı yaşamamak gerekir. Aynı şekilde buzdolapları son yıllarda çok küçük kompresörlerle çalıştıklarından UPS ile elektrik kesintilerinden koruma uygulamaları yaygınlaştı. Amaç bu ise gerçek sinüs akım veren UPSleri tercih etmeniz gereklidir.

Olmasa da olur bir bilgi ancak matkap ve rondo gibi küçük ev aletlerinin bir kısmı iç doğrultucuya sahiptir bir kısmı değildir. Yani bazıları kare akımla çalışır bazıları çalışmaz. Niyetiniz bu cihazlardan da kullanmaksa ya işinizi garantiye alın ve gerçek sinüs cihaz alın ya da kare akımla çalışıp çalışmadığını deneyip görün. Elektronikten iyi anlıyorsanız içini açıp bakın.

3- Akü:

UPS bir akü veya batarya sistemi içerisinde depolanmış doğru akım elektriği kullanır. UPSnin sağlayacağı elektriğin süresi kullanılan bataryanın kapasitesiyle doğru orantılıdır.

Genelde UPSyi ilk aldığınızda içerisinde AGM (cam elyafa asit emdirilmiş) yapılı VRLA akü bulunur. Bu aküler hem şarj döngüsü açısından avantajlıdır hem de şarj-deşarj döngüsünde açığa ya hiç ya da çok az gaz salar. Tehlikesizdirler. Ancak nispeten pahalı olduklarından büyüklerini kullanmak içimize sinmez. Ayrıca akü maliyeti işin aslan payı olduğu için önce akü türü seçilmeli.

Kullanılacak akü için ilk soru elektriğin ne sıklıkta ve genelde ne süre ile kesildiğidir. Eğer sık ve uzun elektrik kesintisi oluyorsa  akünüz sıkça boşalacak demektir. Eğer akünüzün10,7 veya 11,0 volt değerinde akımı kesme özelliği yoksa akünüz 5-6 volt değerine kadar düşebilir. Bu durumda eğer araba aküsü kullanıyorsanız kısa zamanda o aküden hayır gelmeyecektir. Çoğu araba aküsü 5 tam boşalımda kapasitesinin yarısını kaybeder.

Uzun kesilmeler yaşamıyorsanız veya nadiren yaşıyorsanız araba aküsü işinize yarar ve ucuz bir seçimdir. Özellikle UPSnizde 10,7 volt koruma devresi varsa araba akünüzü UPS koruyacağınızdan 1 yıl civarı yüksek verimli bir sisteminiz olur. Araba akülerinin gerilimleri 12 voltun altına düşmediği sürece uzun ömre sahiptir.

Çok uzun kesilme süreleri yaşanacaksa veya UPSnizde derin deşarj koruması yoksa (ki böyle bir UPSyi tavsiye etmem) VRLA akü kullanmanızda fayda vardır. Aldığınız akünün üzerinde ‘deep cycle’ yazmasına dikkat edin. Bu yazı o akünün derin deşarja dayanıklı olduğunu gösterir ve uzun kullanımlarda akünün tüm kapasitesini kullansanız da akünün ömrünün azalmayacağı anlamına gelir. Genelde tekerlekli sandalye aküleri buna uygun olur. İmkanınız varsa marin akü kullanın. Bu aküler teknelerin hem elektrik ihtiyacını verdiği hem de marş gücü sağladığı için hem uzun süre sabit akımda elektrik verebilir hem de derin deşarja dayanıklıdır. Ayrıca titreşime de dayanıklıdırlar. Jel akü de iyi bir tercihtir. Kısa aralıklarla ancak çok sık kesinti oluyorsa start stop akü de kullanabilirsiniz.

Lityum pil kullanmak da mümkün ancak tavsiye etmem. ICR pil kullanılması halinde yeterli c değeri sağlanamayacağından ya çok fazla pil kullanmanız gerekir ya da sisteminiz işlemez. Patlama riski de cabası. INR veya IMR pil kullanılırsa kapasite kaybınız çok olur. NMR pil ideal sonuç verir ancak çok pahalı olur. İyi kalite 3100 mAh NMR Panasonic 18650a (b nin kapasitesi yüksek ancak c değeri düşük ve daha pahalıdır) pil 2015 fiyatıyla yaklaşık 45-50 tl. 3,7*4=14,8 genel voltaj alabilirsiniz. 3100 mAh bir işinize yaramayacağından en az 3 takım kullansanız 3100*3=9300 mAh hesaplanmış kapasite için iyi fiyattan alsanız bile 45*12 yaklaşık 500 tl sırf pil masrafı olacak.

Lityum pilleri seri ve paralel bağlıyken uçlardan şarj etmek hem zordur, hem risklidir, hem de verimi düşürür. Her pili ayrıca şarj edecek ayrı bir sistem kullanmanız gerek. UPSnin şarj mekanizması lityum için uygun olmadığından ayrıca bir de şarj sistemi almanız veya yapmanız gerekecek o da ucuz değil. 100 liralık UPS için 500-1000 tl arası ek masraf edeceksiniz ve sadece 9 Ah civarı kapasite elde edilecek. Pek anlamlı değil.

ICRlerde 6000mAh gibi fantastik değerler var hepsi laf. Gerçekte 18650 ICR pil en iyisi 2400mAh verir. Fiyatı da 2015e göre 10-30 tl arasıdır. Kullanımı risklidir ve yeterli c değerini veremedikleri için asla yeterli akımı sağlayamazlar. Paranız çöpe gider.

Yüksek c değeri ve kapasite için lipo kullanan çıkarsa onunda karşısına NMR benzeri bir maliyet çıkacaktır. LiFePO4 kullanabilirsiniz. Ancak life piller de ucuz değildir ve şarj rejimleri kimseye uymadığı için ayrı bir şarj ve röle sistemi kullanılması gerekir ki bunlar da ek maliyetlerdir.

Ayrıca özellikle lityum sistem için yapılmamışsa bir UPS çalışma voltajı kurşun asit akülere göre yapılmıştır. 2-2.1 arası voltajla 3,3-4,2 arası voltajı uyumlamak genelde çok güçtür. Matematiksel olarak imkansızdır. 13 volt alıp 220 verecek siteme 16,5-14,5 volt arası değişen gerilimler uygularsanız ya çıkış voltajınız sapıtır ya da sistem içeride voltajı uyumlamak için ekstra güç harcar ve depoladığınız enerjinin bir kısmı boşa gider. Kısacası lityum ile standart UPS çalıştırmak anlamsız derecede maliyetli, riskli ve verimsizdir.

Nikel tabanlı piller çok daha uyumludur ancak maliyet yine bir sıkıntıdır. Birim enerji miktarına göre fiyat açısından hala kurşun aküler açık ara ucuzdur.

Akünün kapasitesini belirlemek:

İhtiyacınız olan gücü belirledikten sonra o gücü ne kadar süre ile almak istediğinizi belirleyin. Örneğin elektrik kesilirse 100 wattlık enerji lazım ama kaç saat. Bu süre akü kapasitesindeki ana belirleyicidir.

Öncelikle watt ile akım-amper arası ilişkiye bakalım. Volt*amper =watt yani 220 volt 100w tüketen bir cihaz saatte yaklaşık 0,5 amper elektrik akımı tüketir. 100 watt elektriği 12 volt ile sağlamak isterseniz akım 0,5 de kalmaz.

Enerjinin korunması yasasına göre w değeri sabit olduğu sürece volt ve amperin çarpımları eşittir. Karışık oldu farkındayım.

220*0,5=12*Akım2=100 ise akım2 yaklaşık olarak 10 amperdir. Yani 100w gücü 12 volt ile üretmek isterseniz 10 amper akıma ihtiyacınız olur.

Gelelim uygulamaya. 80w elektrik isteyen televizyon çalıştıracaksak 80/220=0,36 yaklaşık 0,4 amper akım çeker. Bu cihaz UPSye bağlı iken 220 volt 80 w için akü 12 volt gerilim verebildiğinden UPS aküden 6,67 yaklaşık 7 amper akım çeker. Sistem kayıpları için buna %10-15 daha ekleyin. Yaklaşık 8 amper.

Buradan yola çıkarak 80 watlık televizyonu standart 12 volt 7 amper saat akü ancak 45 dakika çalıştırır.

Bu durumda ben o televizyonu 7 saat çalıştırmak isteseydim 8*7=56 amper saat kapasiteli bir aküye ihtiyacım olurdu. Akünün tüm kapasitesini kullanamayacağım düşünülürse akümü tamamen feda edersem 60Ahlık araba aküsü ile televizyonumu yaklaşık 6-7 saat arası kullanabilirim demektir.

Yok 10 saat istiyorsam o kapasitede bir akü almam gerekir. Araba akülerinde üzerinde yazan kapasitenin %60 kadarını kullanabilirsiniz. Deep cycle akülerde %95 diğer VRLA akülerde akü tipine ve UPSnize göre 80-90 kadarını.

Kısacası watt cinsinden tüketimi volta bölerek saatte amper cinsinden tüketimi bulup bunu ups girişine göre (12 veya 24 volt) akü çekim amper değeri bulunur. Bu değerin %20 fazlası alınır. Elde dilen değerle çalışmasını istediğimiz süre çarpılarak kapasite belirlenir.

Hesap her zaman birebir tutmaz. UPS verimi düşük olabilir. Cihazda düşük akım koruma vardır UPSye bağlıyken daha az elektrik tüketir. Veya değişken akımlı cihaz bağlıdır beklenenden fazla tüketir. Örneğin bilgisayarda hesap yapmak çok zordur çünkü çekilen akım sabit değildir. Aynı şekilde floresan lambalarda üzerinde yazan w değeri birkaç saatlik ortalamadır ve ilk açıldıklarında bu değerin çok üzerinde akım çekerler. Bu nedenle her zaman garanti olsun ihtiyacınızdan fazla kapasite sağlayın.

Ayrıca çekilen akımlar 220/12 volt çevriminde yaklaşık 20 kat; 220/24 volt değişimlerinde 10 kat arttığı için akü besleme kablosunu kalın tutun. Dış akü takacağınızda kullanacağınız ara kablo en az iç akünün bağlantı kablosunun kalınlığı kadar olmalıdır. Ayrıca bağlantıları normal bağlama yerine klemens veya pirinç klipsle yapın. Bağlamada akım kaybı oldur. Ayrıca zamanla bant yapışkanını kusar ve bağlantı noktası direnç gibi davranır. Sonrada ısınır ve yangına davetiyedir. Klemens imkanı yoksa makaron kullanın. Isıya daha dayanıklıdır.

Şarj:

Akünüz kullanıldıktan sonra şarj edilmeli. UPSlerin şarj akımları genelde bilgi broşüründe yazmaz. Ancak orjinalin içinden çıkan akünün genelde %10u kadar şarj akımı uygulanır. Örneğin cihazın orjinalinde 12v 7Ah akü varsa şarj akımı kabaca 0,7 Ah dır. Ancak emin olmak için aküyü şarj ederken akımını ölçün. Ampermetreyi seri bağlamayı unutmayın.

Bazı UPSlerin bilgi broşüründe şarj süresi yazar. Örneğin %90 şarj 10 saat gibi. Bunun anlamı akü kapasitesinin %90ının onda biri kadar akım veriliyordur. Yani 7Ah akü için yaklaşık 6.5Ah nın 1/10u yani 0,65 Ah şarj akımı veriliyor demektir. Sürekli aynı şarj modu aküyü yorar ve kullanmasanız da bozar. Tickle şarj için gereken mekanizmalar pahalı olduğundan küçük sistemlerde kullanılmaz. Bunun yerine akü kapasitesinin %90 değerine kadar şarj edilecek bir volt amper rejimi uygulanır. 2kVA üzeri cihazlarda pek bu uygulanmaz ancak küçüklerde neredeyse standarttır. Bu durumda sonradan takılan akünün de bu değere kadar şarj edileceğini unutmayın ve kapasite ayarını ona göre yapın.

Kurşun aküler genelde kapasitelerinin %10u ile şarj edilirler. En verimli değer olduğundan bu değer standart sayılır. Altında ve üzerinde şarjda hem kayıp çok olur hem de akü zamanla veriminden kaybeder. Kurşun akülerin araba için olanları kapasitesinin %1-0,9 unun altındaki akımla şarj olmaz çünkü akım iç direnci geçemez. Bu nedenle bulduğunuz veya ölçtüğünüz şarj akımı akü kapasitesinin %4ünden küçükse akü UPS tarafından şarj olmaz.

Bunun anlamı: 12v 7 Ah orijinal akülü bir UPS ve 12v 60Ah kapasiteli araba aküsü kullandım. Ölçülen veya hesaplanan şarj akımım 0,6 Ah. 60Ah araba aküsünün %1i 0,6 A ise akü zar zor şarj olur ve şarj ortalama kayıplarla birlikte 120-150 saat kadar sürer. Bu durumda ayrı bir şarj cihazı ile şarj daima daha uygundur. Ancak daha yüksek bir akım varsa dış sistem gerekmeyebilir. Tavsiyem kapasitenin %5in altındaki durumlarda dış şarj aleti kullanın. Şarj sırasında da akü UPSye bağlı kalsın istiyorsanız araya bir röle devresi koymanız yeterli olur. Düşük akımda şarj kısık ateşte pişen yemek gibidir daha güzeldir diye bir efsane dolaşıyor ancak düşük akımın da bir sınırı var. mum alevinde yemek nasıl pişmezse çok düşük akımda da şarj sorun olur. Kendime yaptığım sistemde araba aküsü kullandım ve akü 3.5 günde doluyor. Acelem olmadığından ek devre kullanmadım.

VRLA akülerde minimum şarj akımı farklı olabilir.

Harici akü kullandığınız sistemleri havalandırması iyi olan bir yere koyun. Şarj sırasında çıkan gazları uzaklaştırmak ve sistemi soğutmak için hava akımı gereklidir. Ayrıca hiçbir akü türünü direk betona veya fayansa koymayın. Nedenini bilmiyorum ancak ömrü yarı yarıya azalıyor. Altına tercihen en az 2 cmlik ahşap veya sunta koyun. Bulamıyorsanız köpük veya 2 cm ye yakın ağırlığı olan karton da iş görür. Ancak karton hızla çökeceğinden ara ara değiştirmeyi unutmayın.

Yapabiliyorsanız kutup başlarını kapatın.

sisteme voltmetre takarak sürekli görüntüleme yaparsanız daha iyi olur.

uyarı:

Burada yazılanlar kişisel denemeler sonucu öğrenilen bilgilerdir ve bilgi paylaşımı amacıyla yazılırlar. Uygulama sırasında kendinize, çevrenize ve eşyalarınıza vereceğiniz zararlardan sorumluluk almam.

Devrim Tuncer

lityum piller li ion lithium lipo li po lityum polimer lithium polymer battery batarya lityum pil türleri çeşitleri özellikleri elektrikli arabada lityum

Piller ve aküler-taşınabilir elektrik.

Şarj edilebilir piller:

Lityum piller:

Lityum tabiattaki bilinen en hafifi metaldir. Atom numarası 3 tür. Hidrojen ve helyumdan sonra gelir. Kendinden önceki maddelerin gaz oluşu lityumun hafifliği konusunda fikir verecektir.

Lityum da 8 elektron derdi olmayan maddelerdendir. 2 elektronun yettiği temel elektron kabuğundan sonra tek elektron fazlası olduğu için elektronunu vererek kolaylıkla karalı hale geçer. Bu nedenle elektronunu vermeye fazlasıyla hazırdır. Bu sayede çok hızlı reaksiyon verebilir. Lityum pillerde asıl mesele reaksiyonu kontrol etmektir.

Lityumun çoğu bileşiği diğer metallerin yapamadığını yapar ve susuz çözücülerde çözülür. Bu nedenle lityum pillerde su ya bulunmaz ya da çok az bulunur. Bu sayede lityum pillerin çoğunluğu çok düşük sıcaklıklarda sorunsuz çalışır. Susuz çözelti kullanılmasının bir diğer nedeni de lityumun reaksiyon hızını azaltmaktır.

Lityum dünyada bolca bulunur ancak hem lityumu saflaştırmak zor olduğundan hem de çok yaygın bulunmasına rağmen çok seyrek bir dağılım göstermesi nedeniyle pahalıdır. Hemen her kayalıkta lityum bir miktar vardır ancak bu miktar genelde o kadar azdır ki ekonomik olarak lityum elde etmeye elverişli havza sayısı dünyada çok azdır. Lityum çok hızlı reaksiyon verdiği için elde edilen lityumu pil için uygun forma sokmak hem zordur hem de pahalıdır. Ancak asıl sorun o halde tutabilmektir. O yüzden hammadde olan lityum bileşiklerinin taşınması lityumun elde edilmesinden daha masraflıdır.

Lityum piller çok düşük ağırlığa sahiptir. Bu nedenle ağırlık güç oranı çok yüksektir. 1 kiloluk lityum pilin saklayabileceği güç miktarı 1 kiloluk nikel pilden bir hayli fazladır. Hacim başına düşen enerji miktarında da avantajlıdırlar ancak asıl avantajları ağırlıktır. Sürekli taşınacak telefon gibi elektronik cihazlarla uzun zaman zor koşullarda taşınacak kafa feneri gibi koşullarda çok avantajlıdır. Madende veya dağcılıkta kafanızdaki fener ne kadar hafifse dikkatiniz o kadar az dağılır ve o kadar geç yorulursunuz. Ağzınızdaki elektronik sigara ne kadar hafifse dudaklarınız ve çeneniz o kadar az yorulur. Bisikletinizin ışık kaynağı hafif olduğu oranda performansınız artacaktır. İşe ya da okula giderken veya gelirken yürüdüğünüzde laptop giderek ağırlaşır. 5 kilonun ağırlaşması ile 3 kilonun ağırlaşması aynı değildir.

Lityum pillerin diğer bir avantajı da yüksek gerilim verebilmeleridir. Genelde pillerin üzerinde 3.6 volt yazsa da bu en uzun süre kaldığı voltajdır. Gerçekte 4,2-3,0 volt aralığında gerilim sağlarlar. Bu sayede 3 nikel pille sağlayacağınız voltajı 1 lityum pille sağlayabilirsiniz. Bu nedenle haberleşeme gibi yüksek akımın yanında yüksek gerilim isteyen sistemlerde büyük kolaylık sağlar. Arabanızdaki gps cihazının lityum pille çalışmasının nedeni büyük batarya ihtiyacı veya zaten cama yapışık aletin hafif olması değil 3.6 volt ile devre çalıştırmanın kolaylığıdır.

Yuvarlak yapı sisteme fiziksel sağlamlık sağladığından ekonomik olmamasına rağmen pillerin genelinde tercih edilen şekildir. Patlama genleşeme, şişme sorunu daha çok olan lityum pillerde daha çok yuvarlak yapı bulunmasının nedeni budur. Lityum pillerin de köşeli modelleri vardır ancak inceliğin gerektiği elektroniğin bazı alanları hariç (örn cep telefonları) bu köşeli modeller kullanılmaz. Büyük formlarını bulmaksa neredeyse imkansızdır.

Lityum piller son kullanıcı için kullanıma sunulmalarından çok önce sanayide ve teknik işlerde kullanıldıkları için üretildikleri boyutlar son kullanıcı için yapılan pillerden farklılık gösterir ve isimlendirilmeleri de farklıdır. AA, AAA, C,D gibi şarj edilemeyen pillerin boyut isimlendirilmesi de küçük düğme pillerde kullanılan LR ve Ag tabanlı isimlendirme de lityumlarda kullanılmaz. Lityum piller içerdikleri kimyasal madde, şekil ve boyut olarak isimlendirilir.

Örneğin AA pil boyutunda olmasına rağmen bu ebattaki lityum pil 14500 olarak isimlendirilir. İlk iki rakam pilin yüksekliğini diğer 3 rakam genişliğini gösterir. 14500 demek 14 santim uzunluğunda 5 santim genişliğinde demektir.  Dairesel olmayan pillerde genişlik çok daha standart dışı olabileceğinden 3 basamaklı yazılır. Ayrıca dairesel olmayan pillerde bir de yükseklik değeri bulunur ve rakam uzar gider.

Lityum yanında kullanılan metal de isimlendirmede yer alır ve boyut belirten rakamdan önce belirtilir. Örneğin en sık göreceğiniz ICR 18650 pilde I lityum bulunduğunu, c Kobalt içerdiğini, r round yuvarlak şekilli olduğunu 18 cm boyunda 6.5 santim genişliğinde olduğunu ifade eder. Ancak uzunluk pilin + kutbundaki çıkıntıyı hesaba katmaz. Bu yüzden lityum pil alırken başlı veya başsız diye de ayrım yapılır. Başlı piller birkaç milimetre daha uzundur. Pilin değişebildiği yay içeren yuvalarda başlı pil kullanılırken pilin sisteme gömülü olduğu laptop bataryası gibi sistemlerde pil genelde başsız olur. Başsız pillerin + ucu daha yassı ve geniş olduğundan punta yapılabilir. Başlı pile punta yapmak çoğunlukla mümkün olmaz. Bu nedenle bir pilin içeriği değişecekse model numarası yanında  pilin başlı olup olmamasına da bakın. Bazen bu isimlendirmenin arkasında başka bir sayı veya harf olabilir ancak bunlar genelde o firmanın özel isimlendirmesi olduğundan belirli bir standart yaratmak mümkün değildir. Örneğin samsungun ICR18650 p,r,S,d gibi pilin yapısına bağlı verdiği ek kodlar vardır. Bunları firma açıklamışsa ne mutlu. Yoksa geçmiş olsun.

Lityum pillerin tür ve kalitesine göre değişmekle beraber 300-700 döngü ömrü vardır ancak nikelin aksine lityum pilin ömrü zamanla da orantılıdır. Yine pilin tür ve kalitesine göre değişmekle beraber 1-5 yıl arasında değişen bir sürede pil özelliğini kaybeder. Lityum pil üretildiği andan itibaren eskimeye başlar ve hiç kullanılmasa da birkaç yıl içinde bozulur. Bozulan lityum pil nikel gibi sadece şarj kapasitesi azalarak tepki vermez. İç direnci değişeceği için standart şarj akımında bile aşırı derecede ısınıp ısıl kararsızlığa sürüklenir ve şanslıysanız akar değilseniz patlar.

Lityum piller sıcağa karşı çok hassastır ve elinizde uzun süre taşımanızdan bile bozulurlar. Ayrıca devreye yük sağlamıyor hatta herhangi bir devreye bağlı olmasalar bile dış sıcaklık 50 derecelere geldiğinde ısıl kararsızlık durumu ve patlama yaparlar. 50 derece yazın arabanın içinde kolaylıkla ulaşılabilecek bir sıcaklık olduğundan lityum pil taşıyan biri bu durumu düşünmelidir.

Lityum piller avantajlarına rağmen nazlı bebekler gibidirler ve hem kolaylıkla zarar görürler hem de tepkileri masum bir kapasite azalışı değil bildiğiniz patlamadır. Cam önünde unuttuğunuz telefonlarınızın patlamama nedeni şansınız ve telefon bataryalarının çok sağlam bir çelik kap içinde bulunmasıdır. Yan sanayi bataryalar bu kadar özenli olmadığı için şansınız daha azdır. Gps cihazı gibi cihazlarda ısınmayı önleyecek hava kanalı ve soğutucu demir yanında sistemde biriken enerjiyi azaltacak akım çekme devreleri de bulunur. Ancak hiçbir koruma lityumda tam anlamıyla koruma değildir. Dış sıcaklık nedeniyle ısınan lityum pilde iç reaksiyonlar oluşur ve sistemde aşırı bir enerji birikmesi olur. Bunu önlemek için pili kullandığınız devreye sıcaklık arttığı zaman düşük miktarda elektrik tüketecek bir sistem koyarsanız bir nebze daha iyi koruma sağlarsınız.

Normalde üreticiler lityum pillerin amatör ellerde bulunmasını istemezler. Haklıdırlar da çünkü gerek şarj gerek saklama koşullarındaki olumsuzluklarda çok kolay patlama veya akma yaparlar. Patlamaları da naif değildir. Aksine blast etkileri güçlüdür ve açığa çıkan alev kolay kolay sönmez. Çoğunlukla suyla bile sönmez.

Lityum normalde hemen zehirleyecek bir madde değildir. Depresyon ve bazı manilerde ilaç olarak kullanılır. Kullanılan lityum karbonat türevidir ve çok kararlı olduğundan moleküler yakıcı özellik göstermez. Yine de bu ilaçları kullananların lityum zehirlenmesine karşı sürekli kan lityum düzeyleri ölçülür. Korkusuzca kullanabileceğiniz bir ilaç değildir ve tedavi edici dozuyla zehirleyici dozu birbirine çok yakındır. Bu nedenle lityumla temas durumu nikeldeki gibi elinizi yıkayın geçer durumu değildir. Ayrıca pildeki lityum türevleri perklorat gibi daha kararsız türevlerdir ve temas halinde yakıcı özellik gösterir. Hemen hiçbir tıp fakültesinde lityum yanığına nasıl müdahale edileceği gösterilmediği için kalıcı iz bırakma olasılığı yüksektir.

Lityum piller aşırı şarj durumuna çok duyarlıdır ve şarj tamamlandığında akım kesilmezse akar veya patlarlar. Maalesef ömürlerini tamamlamadan önce eskimeleri nedeniyle iç dirençleri çok fazla değiştiğinden şarj aleti hata yapabilir ve akımı kesemeyebilir. Bu nedenle lityum pilin kullanıldığı çoğu sistemde zaman veya döngü sayısına bağlı olarak pilin kullanılmasını engelleyen bir güvenlik sistemi daha bulunur.

Lityum pillerin şarj akımı yanında şarj voltajı da çok önemlidir ve belirli sınırlar içinde kalması gerekir. Hatta şarj sırasında bile kullanılması gereken voltaj değişken olduğundan lityum pillerin şarj aletleri lityuma özel olur ve nikel şarj aletleri lityumu şarj etmeyecek şekilde dizayn edilir. Çok ileri birkaç marka hariç hem lityum hem de nikel şarj eden cihaz pek bulunmaz. Bunu yapabilmek ciddi bir işlemci ve yazılım gerektirir.

Lityum pillerin farklı kimyasal türevlerinin de şarj voltajları farklılık gösterdiğinden özellikle ucuz bir şarj aleti alıyorsanız hangi tip için olduğunu sorun veya şarj sırasında akım gerilim oranını izleyin. ICR için yapılmış bir şarj aleti demir fosfatlı (LiFePO4) pili patlatabilir. Şarj aletinin yazdığı türlerin dışına kesinlikle çıkmayın. Piyasada ucuza satılan 18650 veya 14500 şarj aletleri genel olarak ICRler için üretilmiştir. IMR ve NMR ler genelde bu cihazlarla uyumludur ancak siz yine de şarj işini kontrol edebileceğiniz bir ortamda yapın. Nikel pil gibi şarja tak ve yat uyu yapmayın.

Lityum pillerin yapılarına göre hatta aynı kimyasal yapıdaki oransal farklılıklarda bile c değerleri değişir. Pil değişimi yapacağınızda pilinizden verim almak için birebir aynı pil türünü kullanmaya gayret gösterin. Samsung ICR 18650M ile R aynı işi görmeyebilir.

Lityum pillerde diğer piller gibi seri ve paralel olarak bağlanabilir ancak kullanacağınız pillerin kesinlikle özdeş olması gerekir. Aynı marka aynı model yanında aynı yaşta pilleri bir arada kullanmanız sağlık için iyi olacaktır. İlk başlarda farklı türdeki pilleri bağlasanız bile çalışmıyorum demeyeceklerdir ancak iç dirençlerindeki farklar nedeniyle zamanla biri diğerini direnç olarak görecek ve akım yüklemeye çalışacak, bazen de diğerini şarj etmeye çalışacaktır.  Bu durumda şanslıysanız pilleriniz çabuk eskir veya sadece akar. Yoksa ısıl kararsızlığa varmış birkaç lityum pilin yanında olmak kötü bir fikirdir.

Paralel bağlı lityum pilleri şarj etmek nispeten kolaydır ancak seri bağlı pilleri şarj etmek zor bir iştir. Akım kaynağına yakın piller daha önce dolacağından dirençleri artacak ve daha uzak pillerin tam şarj olamadan akımın kesilmesine neden olacaklardır. Bu dengesizlik zamanla her pilin verdiği akımın farklı olmasına neden olacak ve şanslıysanız devrenizi yakacak ve akacak; şanssızsanız bazı piller patlayacaktır. Bu nedenle seri ve paralel bağlı karmaşık lityum pil için paralel grupları ayrı ayrı şarj edecek bir sistem yapmanız menfaatinize olur. İnternetteki seri lityum batarya şarj devreleri de zaten bu mantıkla çalışır. Tüm batarya sistemini şarj eden cihazlar da genelde toplam direnç üzerinden değişken akımlar uygulayarak bunu başarır veya ara bağlantı ister.

Lityum pillerin belirli bir oranda dolana kadar sabit akım değişen voltaj; belirli bir noktadan sonra da sabit voltaj değişen akım ihtiyacı vardır. Bu en basit sistemde bile entegre gerektirir ki bu yüzden asla lityum pilleri standart adaptörle şarj etmeye çalışmayın. Sonuç iyi olmuyor. Zamanında denedim. Cc/cv fonksiyonlu şarj cihazlarını tercih edin. Constant current -sabit akım ve constant voltage-sabit voltaj fonksiyonunu verebildiğini gösterir. Daha güvenilirdir. Bazı firmalar kendi pilleri için kendi şarj cihazları kullanıldığında sorumluluk almadıklarını açıkça beyan ederler.

Lityum pilleri iyi tanımıyorsanız uzak durun. Amatör son kullanıcı için iyi değillerdir. Ancak kampçılık, açık hava fotoğrafçılığı gibi durumlarda hafif olmaları açık ara avantaj sağladığından; elektronik sigarada küçük alanda yüksek voltaj ve akım imkanı sunduklarından maalesef bir şekilde karşınıza çıkar. Uyarıları mutlaka iyi okuyun ve emin olmadığınız modifikasyonları yapmayın. Örneğin 18650 ile çalışan bir elektronik sigaraya 2 adet 10650 sığdırırsanız sargının direnç değeri değişeceğinden pilin kapasitesinden fazla akım çekip yüzünüzü yakma olasılığınız vardır veya sargıyı aşırı düşük dirençli bir sistemle değiştirirseniz muhtemelen c değerini aşarsınız ve pili ısıl karasızlığa sürükleyebilirsiniz.  Sonuç iyi olmaz.

Bazı lityum pillerde koruma devresi vardır. Bu tür piller protected-korumalı olarak belirtilir. Bu pillerin genelde – ucunda bir koruma devresi bulunur. Ancak bu devrenin sizi her şeyden koruyacağını sanıp pervasızca davranmayın. Bu kadar küçük bir alanda her şeyi koruyacak bir devre yerleştirmek genelde zordur. O devre aşırı akım çekilmesini önlüyor olabilir ve bu sizin ısınan pile karşı korumanız olduğu anlamına gelmez. Benzer şekilde artan sıcaklıkla akımı kesen bir devre olabilir ancak onunda her şartta sizi koruması beklenmemelidir. Aşırı akım çekerek zaten ısıl kararsızlığa sürüklediğiniz bir pili devre akımı kesse de patlamaktan alıkoyamayabilirsiniz. Zaten o korumalar genelde sizi değil pili korumak için yapılır.

Lityum pillerde psikolojik bir yüksek sığa beklentisi olduğundan dürüst olmayan firmalar yalan söylerken daha pervasızca davranır. örneğin 18650 pillerde genelde kapasite sınırı en son teknoloji NMR türlerinde bile 3000-3500mAh civarıdır. ICRlerde 2500 bile çok iyi bir rakamdır. Ancak bazı markalarda 4000 5000 hatta 6000 rakamını görürsünüz. 5000 6000 mAh gibi rakamlar tamamen boştur. Genelde bu pillerde gaz çıkış valfi bile olmadığından kolaylıkla sorun çıkarırlar. 3000 4000 gibi rakamlarda da pilin hesaplanan lityum içeriği üzerinden verilen değerlerdir. İçinde 10 gram lityum koydum o zaman 3500 rahat çıkar gibi hesaplanır veya tamamen varsayımsal bir rakam verilir. Lityum pili kullanabileceğiniz voltaj aralığı 4.2-3,1 volt arası olduğundan o 4000 asla kullanılamaz. Kullansanız da o pili son kullanışınız olur. Normal hesaplama bu voltaj aralığında pilin verebileceği elektrik miktarı üzerinden yapılır.

Benzer durum c değerinde de yaşanır. Bazı markalar standart c değerini değil Cmax değerini yazar. Ancak onun cmax olduğunu belirtmez. Siz de o akama güvenip hesabınızı yaparsınız ve sonuç çok acı olabilir.

Bu gibi durumlardan kaçınmak için öncelikle düzgün markaları tercih edin. Alacağınız pilin datasheet denilen bilgi prospektüsünü/bilgi tablosunu okuyun. Bu bilgiye ulaşamadığınız pillerden uzak durun. Bir de pillerin genel yapıları hakkında fikir sahibi olun. Örneğin 3C yazan ICR pilde bu değer büyük ihtimalle Cmaxtır veya yalandır çünkü bu kimyadaki piller en iyi günlerinde 1 c’dir.

Lityum piller hakkında genel bir tartışma yazısı daha sonra yazılacak. Ancak lityum pillerden büyük mucizeler beklemeyin. Onların da zayıf yönleri, kapasite sınırları ve ömürleri var.

Lityum pillerin ömürleri modellerine göre çok değişken olabilir. Bu nedenle lityum pillerin geneli değil türlerini iyi bilmekte fayda var. Tekrar etmek zorundayım: lityum piller amatör kullanıcılar için iyi piller değildir.

Lityum pilleri içlerinde elektron alıcı olarak kullanılan diğer maddeye göre sınıflandırmak genelde ihtiyaca cevap verir. Bir tek lityum polimer pillerde bu durum geçerli değildir. Onları da ayrı bir grup olarak ele almak yeterlidir. Bazı türler piyasada son kullanıcı için bulunmayacağından ya yer verilmedi ya da çok az yer verildi. Bazı türler de piyasadan kalktığı halde ne olur ne olmaz diye kabaca anlatıldı.

Türlerine göre lityum piller:

ICR:

Elektron alıcı olarak lityumun karşısında kobaltın kullanıldığı pillerdir. Kobaltın kimyasal sembolü Co dur ve bunun C si kullanılmış. En ucuz lityum türüdür ancak sakladığı enerji açısından bunun karşılığını pek vermez. Güvenilirliği de yok denecek kadar azdır.  C değeri nadiren 1 den fazladır. Geneli 0,5 civarında seyreder. Yani yüksek akım çeken sistemler için uygun değillerdir. Genelde fenerlerde kullanılırlar. Çok ucuz olmaları ve piyasada işi bilenin az olması nedeniyle en çok bulunan pil türüdür ve son kullanıcıya yönelik satışlarda büyük yer tutar. Led fenerler dışında kullanılması anlamsızdır ancak tehlikesine rağmen elektronik sigaralarda da kullanılırlar.

Çok kolay ısıl kararsızlığa sürüklenirler ve patlamaları yakıcıdır. 2000lerin başında Türkiye’ye ilk giren lityum pil türleri oldular ve bir heves laptop bataryalarının içini değiştirmekte kullanıldılar. Sonuçlar hiç iyi olmadı. Kazara iyi kalite patlamayan piller veya düzgün korumaya sahip şarj devresi olan batarya ünitelerinde de yeterli c değerine ulaşılamadığı için zavallı laptoplar elektrik ihtiyaçlarını karşılayamadı. Sırf bu uygulama yapılmasın diye çoğu marka akım kesilince kendini çalışmaz hale getiren batarya koruma devresi yaptı.

En çok yan sanayi pil bu türde yapılır. Orijinalliğinden emin olmadığınız veya güvenilir olmayan markalardan almamaya çalışın. Zaten güvenilir olmayan piller iyice sorunlu olur. Tavsiyem fener dışında kullanmaya çalışmayın.

Döngü sayıları düşüktür. 300-600 döngüde ömürleri biter. Şarjı tutma süreleri diğer türlere denktir ancak ısıdan daha fazla etkilendikleri için yaz sonlarında boşalmış olabilirler. Yedekleme devresi için iyi tercih değildirler.

Akma yapmaları kolay olduğundan amatör kullanım veya oyuncak için de tavsiye edilecek piller değildir.

IGR:

Lityum karşısında karbon elementinin kullanıldığı pillerdi. Geçmiş zaman çünkü artık piyasada yoklar. Bildiğimiz kurşun kalem uçları karbondur ve karbonun o haline grafit adı verilir. Genelde sanayi uygulamalarında kullanılan karbon şekli de budur. Karbonun  kimyasal sembolü olan c harfi genelde kobalt için kullanıldığından çoğu yerde karbon için grafitin kısaltılmışı olan g harfi kullanılır.

Grafit karbon çok ucuzdur ve hızla alıp verebildiği 4 elektronu olduğundan pillerde de kullanımı yaygındır. Ancak kömürle yakın akraba olan grafit kolay yanar. Grafitle uyumlu lityum çözücüsü de kolay yanan bir çözücü olduğundan bu piller çok sıkıntılıydı. Ticari kullanıma ilk giren türlerdi ancak o kadar güvenilmezlerdi ki ilk çıkanlar oldular. Bildiğim kadarıyla 20 yıldır üretilmiyorlar ancak ola ki çok eski bir elektronik devre içinde görürseniz kurcalamayın. O yıllarda kimyasal isimlendirme kullanılmadığı için üzerinde hiçbir şey yazmayabilir. Böyle eski, hafif ve üzerinde standart dışı bilgi olan pillerden uzak durun.

IMR:

Karasız ve patlayıcı ICR piller yerine daha kararlı ve sorunsuz pil yapmak için manganezin kullanıldığı pillerdir. ICR pillerden çok daha güvenilirdirler ve patlamaları daha zordur (imkansız değil). Elektronik sigara gibi patlaması hiç istenmeyen yerler için geliştirildiler ancak güvenliğin karşılığı kapasite kaybı oldu.

 Manganez kobalta göre daha çevreci bir metal olduğundan yaratılan kirlilik daha azdı. Manganez lityum bileşikleri daha stabil olduğundan yanma, akma, patlama gibi sorunların ortaya çıkması için oda sıcaklığından çok daha yüksek sıcaklıklar gerektiğinden güvenlik çok daha fazlaydı.

Ancak bu güvenliğin karşılığı yaklaşık %20 enerji kaybıyla ödendi. Üstelik döngü sayısında ciddi bir artış olmadığı gibi 50 derecenin üzerinde IMR piller güçlerini yarı yarıya kaybeder. Sıcak bir yaz gününde pil kapasitenizi yarı yarıya kaybetmek demek yazın kampa gittiğinizde veya fotoğraf çekeceğinizde ihtiyacınızın 2- 3 katı sayıda pil taşımanız anlamına gelir ki bu durumda lityum pilin hafif olmasının bir anlamı kalmaz.

Getirdiği güvenlik avantajının yanında getiremediği performans ve fiyat avantajı nedeniyle IMR piller çok dar alanlar hariç kullanılmamakta ve üretimleri durma noktasında. Özellikle aynı fiyata daha avantajlı melez pillerin yapımı bu pilleri kullanımdan kaldırmak üzere. Büyük ihtimalle bu pillere rastlamayacaksınız. C değeri açısından da büyük avantajlar getirmezler. Her ne kadar 10 c ye kadar çıkabilen piller yapılabilse de düşük enerji potansiyelleri nedeniyle pratik önemlerini kaybetmişlerdir.

INR:

Kobalt yerine manganez başarılı olmayınca eski dostumuz nikel kullanılarak pil yapılmaya çalışıldı. Manganezdeki düşük pil kapasitesi sorunu çözüldü ve güvenlik aynen devam etti ancak c değeri 2yi aşan pil yapılamadı. Manganez kadar güvenlik avantajı da sunulamadı.

 Ayrıca sıcakta yaşanan kapasite kaybı azalarak da olsa devam etti. Döngü sayıları 500ü bile bulamadı ve aynı IMR piller gibi ucuzlayan melez piller nedeniyle piyasadan silinmek üzereler. Bildiğim pratik bir kullanımları yok.

NMR:

Nikel yüksek güç, manganez de yüksek güvenlik sağlıyorsa bu ikisini bir arada kullanırsak güçlü ve güvenilir pil yapabilir miyiz? sorusundan yola çıkılarak yapıldığını düşündüğüm pillerdir. Büyük oranda da başarılı bir uygulamadır. Birden fazla maddenin avantajını bir arada kullandığı için melez pil olarak da adlandırılır. Bu melezlik sayesinde güvenilir bir ortamda 3000mAh kapasitesinin üzerine çıkmak mümkün oldu.

 C değeri 1-3 arası kalsa da kapasite büyüdüğü için alınabilen anlık akım miktarı da diğer türlerden fazla. Sıcağa dayanımı çok daha iyi ve güvenilirliği yüksek, ayrıca patlatmak çok daha zor. Hatta aşırı koşullar (tam dolu pili kısa devre etmek, 80 derece sıcaklık gibi) hariç patlama yerine akmayı tercih eder.

Elektronik sigara gibi fazla pil taşımak istemeyen kitlenin yüzünde taşıyacağı sistemlerde güvenlik açısından iyi sonuç verir.

Çevrim ömrü 1000lerle ifade edildiğinden elektrikli bisiklet ve arabalarda tercih edilir. Yüksek kapasite nedeniyle fotoğrafçılık ve kampçılık için uygun bir tercihtir. Sıcağa dayanımı da INR ve IMR atalarından daha iyi olduğu için seyahatte yazın sıkıntı yaratmaz. Şarj güvenliği de diğer türlere göre daha iyidir. Ağırlık olarak ICRlerden fazla olmakla beraber diğer türlere göre avantajlıdırlar.

Yavaş şarj edilmeleri uzun ömürlü olmaları için gereklidir. Neyse ki iç dirençlerinin şarjla değişim fonksiyonu bunu kolaylaştıracak şekildedir ve aşırı gelişmiş olmayan şarj cihazlarında da kullanılabilirler. Yaşlandıkça pil kapasite ve güvenlik kayıpları da daha azdır.

Ancak pahalıdırlar. Her ne kadar fiyat olarak IMR ve INR pilleri piyasadan silecek kadar ucuzlamış olsalar ve içerdikleri güce göre birim enerji başına maliyette uygun olsalar da hala ICRlerden çok daha pahalıdırlar. Bu nedenle bu pilleri kullanmak isteyenler için ilk yatırım maliyeti biraz yüksektir.

Telefon ve tablet gibi yüksek güç isteyen sistemlerde genelde bu piller kullanılırlar. Bu nedenle bu sistemlere ek batarya yapacağınızda kullanabilirsiniz.

Bu pil kimyasını yapan az sayıda firma vardır ve büyük firmalardır. Bu nedenle ne bulacağınızı daha iyi bilebilirsiniz ancak sahte mal her yer gibi burada da karşınıza çıkar ve gerçeği ile ayrım zordur. Bu nedenle güvendiğiniz tedarikçiden alın.

Seri ve paralel bağlı türlerin şarjı ICRlerden daha güvenli olsa da büyük sistemlerde ara bağlantı gerekir bu nedenle bataryanın içini değiştireceğinizde ilk bağlantıya sadık kalın.

NGR, MGR:

NMR piller güvenilir ve yüksek kapasitelidir ancak c değerleri düşük olduğundan özellikle lap top gibi yüksek akımlı ve dalgalı tüketim yapan cihazlarda çok efektif sonuçlar veremezler. Üstelik pahalıdırlar.

Bunun için grafitin yüksek güç, düşük fiyat avantajını kullanabilmek için nikel veya manganez veya her ikisinin de bulunduğu grafit melezi piller yapıldı. Laptopunuzun bataryası öldüğünde içini açanlar büyük ihtimalle bu pillerden birini; büyük ihtimalle daha ucuz ve yüksek kapasiteli olduğu için NGRyi; bulacaktır.

10Cye kadar c değeri olan piller bu kimya ile yapılabilir. üstelik ağırlık açısından bir kayıp olmaz. Kapasite de genelde 2000-2500 mAh arasındadır (çoğunluk 2200 mAh) ve pek çok uygulamada yeterli bir kapasitedir.

ICRlerden daha güvenilirdirler. Ömürleri ICR, IMR ve INR lerden uzun NMRlerden kısadır. 500-1000 döngü arasında ömürleri vardır. sıcağa dayanımları da daha iyidir.

Ancak yaşlandıkça güvenilirlikleri azalır. Daha da kötüsü bozulan bir pilin iç direnci hala devreyi tamamlamaya yeter düzeyde olduğundan çoklu batarya sistemlerinde pillerden biri bozulduğunda diğerleri çalışmaya devam eder ancak hem bozulan pilin veremediği akımı verebilmek hem de onun artan iç direnci daha fazla akım gerektirdiği için henüz sağlam piller daha fazla zorlanır ve ısıl kararsızlığa daha hazır hale gelirler. Maalesef bu sorun şarj sırasında da devam eder.

Bu nedenle bu pillerin kullanıldığı ortamlarda piller tamamen ölmeden sistemi kapatacak önlemler alınır. Bozuk laptop pilinin içindeki pillerden sağlam olanları kullanmayı düşünenler bu hususu göz önünde bulundursunlar. Çok güvenilir piller değildirler ve pil tamamen ölmeden şarj tutma süresi haftalara indiğinde pili kullanımdan kaldırmak iyi bir fikirdir.

Bu piller ömürlerinin sonlarına kadar ciddi bir kapasite kaybı yaşamaz ancak şarj sırasında depolanan enerjiyi tuttukları zaman gittikçe kısalır. Kullandığım ömrü bitmiş laptop bataryaları orjinalde 2200 mAh kapasitelerinin 1500mAhlık kısmını ömürlerinin %90ını doldurduklarında hala tutabiliyorlardı. Ancak ilk başlarda 1 yıl gücünü koruyan piller artık haftalar içinde yarı yarıya boşalıyordu. Ateşle oynamaya devam edecekseniz güvenilir devreler kullanın ve şarjı banyo, tuvalet gibi evinizi yakmayacak ortamlarda yapın.

Bu piller nadiren piyasada satıştadırlar. Bulduğunuzda pilin üretim tarihine mutlaka bakın. Yaşlı veya eski bir pilde kaybedeceğiniz tek şey kapasite olmayacaktır.

LiFePO4:

Fe demirin simgesidir. LiFePO4 lityum demir fosfat anlamına gelir. Demir hem bol elektron sağlayabilen hem de geri dönüşlü yani şarj edilebilir reaksiyon vermesi kolay bir metal olduğu için lityumun demirle bileşikleri uzun zamandır denemekte. Şu ana kadar lityum demir fosfat haricinde bir bileşik piyasaya çıkmadı ancak hala lityum demir türevi piller diye çoğu kaynakta görebilirsiniz.

Bu pillerin IFR gibi bir isimlendirmesi yoktur. Direk LiFePO4 olarak geçer. Çünkü kimyası ve mekanizması diğer pillerden farklıdır. Lityum serbest halden demir bileşiği haline gelmez. Daima demirle bileşik haldedir. Bu nedenle IFR gibi bir isimlendirme teknik olarak da yanlış olur. Kullanım alanları da farklı olduğundan bu piller LiFePO4 pildir. (artık life pil diye bahsedilecek).

Life piller çok güvenilirdir. Hemen hiç patlamazlar. Sıcağa dayanımları da soğuğa dayanımları da çok iyidir. Öğrenebildiğim kadarıyla -20 +60 derece arasında ciddi bir kapasite kaybı olmaksızın çalışabilirler.

Ömürleri uzundur ve iyi kalite bir life pil 3000-5000 döngü arası dayanır. Yaşlandıkça güvenilirliği azalmaz ve kapasite kaybı son anlara kadar pek olmaz. Zaman olarak da diğer türlerin hepsinden daha uzun dayanırlar. Bazı kaynaklarda 10 yıla kadar dayandıkları yazıyor.

-20 +60 derece gibi geniş bir aralıkta ciddi bir kapasite kaybı olmaksızın çalışabilirler.

Çok yüksek miktarda enerji depolayabilirler. Saklama süreleri de uzundur. Diğer piller 1 yıldan sonra kayıp yaşarken life piller 2 yıl kadar depoladıkları enerjiyi saklayabiliyor.

NMR pillere göre eşdeğer kapasite ve kalitede daha ucuzdurlar. Ömürleri de hesaba katıldığında bir hayli avantajlıdırlar.

Aşırı şarj ve aşırı deşarja dayanım açısından diğer lityum pillere benzerler.

Ancak life piller ağırdır. Bu nedenle ağırlık avantajları diğer lityum türevleriyle değil kurşun bataryalarla karşılaştırılır. Kurşun akülerin yarı ağırlığında birkaç kat fazla enerji depolayabilmeleri ile öne çıkarlar.

Ayrıca voltajları diğer lityum pillerden farklıdır. Genel voltajları diğer lityum pillerin 3,6 voltluk değerleri yerine 3,3; şarj ve maksimum voltajı da yine 4,2 volt yerine 3,6 volttur. Bu nedenle diğer lityum pillere göre yapılan sistemlerde ya kullanılamazlar ya da verim alınamaz. Aynı şekilde diğer lityum piller için yapılmış şarj aletleri yerine life pilleri tanıyan akıllı sistemler veya özel life pil şarj cihazları kullanılmalıdır.  

Ağırlık ve voltaj nedeniyle ya kendilerine özel alanlarda, kesintisiz güç kaynağı sistemlerinde, seyyar güç sistemlerinde veya hareket sistemlerinde kurşun akülere alternatif olarak kendilerine yer bulurlar. Bir anlamda kurşun akülerin rakibidir. Diğer lityum pillerin değil. Bu yüzden 14500, 18650 gibi boyutlarda çok seyrek bulunurlar.

25c değerine kadar çıkabilirler. C değerini belirleyen diğer katkılardan ziyade kullanım üretim anındaki planlanan iç dirençtir. Farklı c değeri olan life pillerin içi büyük oranda aynı olduğundan aynı şarj aletiyle şarj edilebilirler.

Lityum alüminyum pilleri ve melezleri:

Alüminyum çok sayıda elektron transferi yapabilen bir bileşik olduğundan pillerde tercih edilmesi beklenir ancak o elektronları vermesi biraz karışık bir mekanizma ile ve yavaş olduğundan; daha da kötüsü elektron miktarı arttıkça daha da yavaşladığından pek tercih edilmez. Ancak yüksek kapasiteli, düşük deşarj hızı istenen ve düşük akımın yeterli olduğu sistemlerde alüminyum katkılı piller fayda sağlar.

Şarj edilebilir kalp pilleri, şarj edilebilir ilaç salım cihazları, bazı seyyar diyaliz makinaları ve ölçüm cihazları gibi uzun süre kullanımı düşünülen düşük akımla çalışabilecek cihazlarda lityum alüminyum pilleri veya lityum alüminyum nikel melez pilleri kullanılır.

Bu piller piyasada özel servisler hariç bulunmaz. Zaten tıbbi kullanımlar hariç pek bir kullanım alanları da yoktur avantajları da. Büyük ihtimalle hiç karşılaşmayacağınız pillerdir.

C değerleri 1in altındadır ancak kapasiteleri NMRler düzeyinde veya daha fazladır.  Polimer piller hariç en düşük ağırlığa ve inceliğe sahiptirler.

Sıcağa dayanımları life piller kadar olmasa da çok iyidir. Sonuçta yaşayan birinin zaten -20 dereceye düşmesi beklenmez. Benzer şekilde kalp pili taşıyan birinin +60 derecede bulunması beklenmez.

Alüminyum iyonik halde vücuda alınırsa Alzheimer hastalığı yapar ancak alüminyumun iyon haline geçmesi zordur. Uzun zaman paslanmaya dayanıklı olduğu için matara evye gibi ıslak malzeme yapımında kullanıldılar. Biraz da iyi bir izolasyon yapılırsa vücuda hiç zararı olmayan ve çok ucuz bir pil imkanı sunar.

Tıbbi bir cihazın pilini değiştirmeyi amaçlıyorsanız pili iyi tespit edin çünkü lityum alüminyum pil yerine başka bir lityum türü kullanırsanız büyük ihtimalle kısa zamanda sistemi yakarsınız. Daha da kötüsü hastaya zarar verebilirsiniz.

Bu pillerin çevreye zararları azdır ve geri dönüşümleri kolaydır ancak düşük c nedeniyle tıbbi amaçlar hariç kendilerine pratik bir yer bulamazlar. Ayrıca şarjları da özel şarj cihazı gerektirir.

Tıbbi uygulamalar haricinde sık ve uzun süreli elektriksiz kalan bazı veri sistemlerinde de kullanılırlar.

LiS (lityum sülfür/kükürt) piller:

Lityum pillerin şimdiki ana kullanım yeri elektronik cihazlar. Hafiflikleri ve kapasiteleriyle bu konuda daha uzun süre kalacaklarını düşünmek makul. Ancak lityum pillerin asıl yer edinmek istediği Pazar ulaştırma. Geleceğin teknolojisi olarak görülen elektrikli arabalar için geleceğin teknolojisi olarak kendilerini lanse ediyorlar. Kişisel olarak böyle düşünmesem de üreticiler düşünmüş ve geliştirme şu an daha çok bu alanda. Telefon üreticileri neden daha yüksek kapasiteli pil yapmıyor sorusunun cevaplarından biri bu.

Şu an NMR ve life piller elektrikli arabalarda ana kaynak olarak kullanılıyor. Ancak her iki pilde de mesafe sorunu var. Şu anki en iyi teknoloji olsalar da bir arabaya yerleştirilebilecek pil boyutu içerisinde menzilleri çok kısa.

Metal ametal arasındaki elektron çekimi metal metal arasındakinden birkaç kat fazla olduğundan lityum-oksitleyici ametal ikilisi kullanılmaya çalışılmış. Bu özelliğe sahip maddelerin hemen hepsi gaz halinde olduğundan pilin içine sıkıştırılmaları çok zor ve verimsizdir. Bu nedenle katı hali de doğada bulunabilen sülfür/kükürt kullanılmış.

Allotropi adı verilen bir olay vardır. Bir madde aynı madde olmasına ve özellikleri aynı olmasına rağmen farklı şekillerde bulunabilir. Maddeye ait kimyasal özellikler tamamen aynıdır ve ortada farklı kimyasal maddeler yoktur. Ancak fiziksel görünüm ve özellikler farklı olabilir.

Bu gereksiz bilgi konu elektron almaya çok yatkın 6A ve /a grubu elementlerden pil yapmak olduğunda işe yarar. Bu maddelerin kullanılabilecek kadar ucuz, bulunabilir ve tehlikesiz olanları gazdır. Sadece kükürtün katı allotropları vardır. pilin içine koyabileceğiniz toz veya granül şeklinde kükürtü çok ucuza bulup pilde kullanabilirsiniz.

LiS piller bu mantıkla yapıldı ve enerji açısından büyük başarı sağladı. LiS pilin içindeki enerji miktarı eşdeğer ağırlıktaki benzininkine eşittir. Hala yük taşımacılığı için uygun değilse de bireysel kara taşımacılığında büyük avantaj sağlar.

Ancak LiS pil kullanılıp da şarj edildiğinde her zaman başlangıç saf ve toz kükürt aşamasına dönülmez. Arada gaz kükürt ve içlerinde sülfirik asitin kendi ve benzerlerinin hammaddesi olan kükürt oksitler de açığa çıkar.

Bu nedenle LiS pillerin şarjı patlama yanma haricinde başka bir sorunla karşımıza çıkar: Zehirli gaz salımı. LiS pili açık havada veya çok güçlü havalandırma tertibatı olan yerlerde şarj edebilirsiniz. Standart elektrik şebekesi ile şarjı zaten zor olduğu için fazladan evinize elektrik yatırımı gerektiren bu araçlardan edindiğinizde bir de yüksek maliyetli havalandırma tertibatı kurdurmak  olayın cazibesini fazlasıyla bitirir. Açık havada şarj bile iyi bir seçenek değildir çünkü açığa çıkan gazlar havadan ağır olduğu için arabanın içinde veya çok yakın çevresinde birikeceğinden yeni şarjdan çektiğiniz arabanıza binip işinize gidene kadar zehirlenmeniz mümkün. Zehirlenmeseniz bile uzun vadeli gaz maruziyeti iyi sonuçlar doğurmaz.

Siz bütün bu tedbirleri alsanız da kükürt ve oksitlerinden oluşan gazlar ciddi hava kirleticilerdir ve açığa çıkan kirlilik petrol türevi akaryakıtlardan fazladır. Bu açıdan bu pil başarılı bir kullanıma sahip olamadı. Bildiğim kadarıyla bu pilden piyasada standart boyutlarda üretilmiş modelleri bulunmuyor. Paranızla 18650 LiS alabileceğiniz zannetmem. Ama alırsanız bilginiz olsun. Patlama sorunu küçük sorununuz. Ayrıca LiS pile sahip elektrikli arabayla çevrecilik yapanlara da ağızlarının payını verirsiniz. Ancak LiS piller hala arabalarda kullanılmakta ve bu enerji seviyesinin sağlanabileceğini göstermesi açısından önemli bir basamak oldu.

Lityum hava pilleri: (Liair/lihava)

LiS pillerden sonra kükürtten daha kolay bulunan ve ucuz bir malzeme arayışında periyodik tabloda kükürtün hemen üzerinde bulunan, daha iyi elektron alışverişi kapasitesine sahip ve bedava bir kaynak fark edildi. Daha önce de örneği olduğu için mantıklı bir tercih gibi görünmekteydi. Oksijen.

Oksijen soluduğumuz havada %20 oranında bulunduğu için görece bol bulunuyordu. Havadaki oranı da pil için biraz azdı ama yeterliydi. Şarj edilemeyen pillerde çinko hava pilleri kısmında gördüğümüz gibi daha önce denemiş bir teknolojiydi. Mükemmel değilse de başarı öyküsü vardı.

Pilin içine oksitleyici koymadan sadece lityumun kendi veya uygun bileşiği ile havanın teması yeteceğinden aynı alana daha fazla lityum sığdırılabilirdi. Lityum çinkodan daha aktif bir element olduğu için daha yüksek c değerine de ulaşmak mümkündü.

Nitekim öyle de oldu. LiS piller kadar güçlü hatta bazı durumlarda daha güçlü pil yapılabildi. Çevrim ömrü çok uzundu çünkü pilin ömrünü bitiren yan maddeleri oluşturacak bir kimya yoktu. 5000 döngü görmek sıradan bir olaydı. Bazı kaynaklarda 20 000 döngüden bahsedilmekte.

LiS veya akaryakıtlı taşıtlar gibi havaya kirletici gaz salımı sorunu da yoktu. Görünürde havadan oksijen çekileceği için uzun vadede zarar verebilirdi ancak şarj esnasında o oksijeni geri vereceğinden anlamlı bir sorun yoktu.

Ancak şarj yine sorun oldu. Şarj sırasında havaya kirletici kükürt salınmıyordu ancak büyük miktarda saf oksijen salınımı söz konusuydu. Saf oksijen kükürt gibi zehirli veya kirletici değildir. Hatta yanıcı bile değildir. Oksijen asla patlamaz. Ancak yanma ve paylama için gerektiğinden yakıcı ve patlatıcıdır.

İyi havalandırılmamış ortamlarda şarj yapıldığında açığa çıkan saf oksijenin etkisiyle normalde yaşanmaması gereken patlama ve yanmalar yaşanabilir. Sadece lityum kaynaklı da değil. Arabanızdan akmış yağ havadaki oksijen miktarı %21 yerine %25 olduğunda yaz aylarında öğlen sıcağında kendiliğinden alev alabilir. Ortamda bulunabilecek ahşap, kumaş, kağıt gibi diğer yanıcılar için de durum farklı değildir. Elektrik düğmesine bastığınızda açığa çıkan küçücük kıvılcımla bile perdeleriniz veya üzerinizdeki elbiseler alev alabilir. Bunlar uç örneklerdir ancak mümkündür.

Açık alanda şarj burada da çözüm değildir çünkü arabanın içinde birikecek oksijen hala sorundur. Üstelik oksijene bağımlı yaşayan pek çok hastada uzun vadede oksijen fazlasına bağlı pek çok fizyolojik sorun yaşandığı görülmüş. Temiz hava bol güneş tekerlemesi burada geçerli değil.

Bildiğim kadarıyla henüz bu pillerden de piyasada bulmak pek olası değil.

Lityum titanyum piller (lito)

Life pillerin başarısını kıskanan rakip firma yapmış desem ne kadar doğru olur bilemem ancak bildiğim kadarıyla amaç gerçekten life bataryanın daha uzun ömürlü ve daha hafifini yapmaktı. Başarılı da olunmuş. Bazı kaynaklarda 50 000 döngü ömürden bahsedilmekte.

Ancak titanyum lityum gibi tabiatta bolca bulunan ancak elde edilmesi ucuz olmayan bir maden. Hafif ve sert olması, insan vücuduyla geçimi büyük avantaj ancak fiyat açısından life lerden çok daha pahalı. Hatta bildiğim kadarıyla mevcut tüm bataryalardan pahalı. Bu nedenle araba veya telefon yerine uzay teknolojisinde kullanılıyor. Hakkında çok fazla bilgi yok ancak anlaşıldığı kadarıyla ekstrem koşullarda sorunsuz çalışıyor ancak voltaj değeri ve şarj rejimi lifeler gibi diğer pillerle uyumsuz.

Lityum polimer piller (lipo):

Polimer daha küçük ve basit yapılı maddelerin çok sayıda bir araya gelerek uzun zincirli ve çok büyük moleküllü yeni maddeler oluşturmasıdır. Örneklendirirsek tek tek bir sürü insan ele ele tutuşarak uzun bir zincir oluşturursa bir anlamda polimer oluşturmuştur.

Tek tek kişilerin özelliği bu büyük yapıda ortaya çıkmaz ancak bu zincirin genel karakteri bu tek tek kişilerin karakterlerinin toplamı veya birleşimi gibidir. Bu cümledeki maksat polimerlerin karakterlerinin ilk başlangıç maddelerin özelliklerinden farklı olduğunu ancak polimerin karakterinin farklı olduğu ilk başlangıç maddeleri ile orantılı olduğunu anlatmaktır.

Karbon atomunun elektron kapasitesinin çokluğundan daha önce bahsetmiştik. Grafit formu olarak doğada kolay ve bolca bulunduğu için ucuz bir kaynak olduğunu da. Ancak bir o kadar da lityumla birlikteliğinin güvenilmez olduğunu da.

Karbonun bu elektriksel özelliği onun çok fazla sayı ve çeşitte bileşik yapmasına olanak verir. Bugün periyodik tabloda karbonu ayırsak kalan 100den fazla bileşiğin yapabileceği toplam yeni madde miktarı 100-200 bin arasıdır. Ancak karbon tek başına 4-6 milyon arası bileşik yapabilir ve ihtimaller o çok daha fazla olduğundan her gün 100 kadar yeni karbon bileşiği bulunuyor.

Bu zenginlikte karbonu oksijen, azot gibi elektronu bol ve alışverişe yatkın atom ile küçük bağlar yapmaya zorlayıp daha sonra o küçük maddelerden de polimerler yapılırsa elektron alışverişinde hızlı ve büyük kapasitelere sahip maddeler yapılabilir. Zaten yapılmış da.

Bu polimerleri lityumun karşısına koyarak veya bizzat lityumu bu polimerin bir parçası haline getirerek lityum polimer/lipo piller yapılır.

Lipo piller çok az veya hiç anorganik madde ve ağır metal içermediğinden hemen hiç zehirli değildir. Elektrik üretimi polimerin üzerinde gerçekleştiğinden reaksiyonun olacağı ayrı bir sulu çözelti alanı gerekmez. Bu nedenle lipo pillerde su hemen hiç bulunmaz. Bu nedenle şarj ve deşarj süresince suya bağlı genleşme olmaz. Bu nedenle çelik hazneler konmaları gerekmez. Bu sayede pilin dış katmanının ağırlığı da ortadan kalktığı için daha da hafiftirler.

Sert dış kaplama ihtiyacı olmadığı için alüminyum folyo gibi basit ve hafif dış kaplama yeterli olur. Bu sayede çok ince ve istenen şekil ve boyutta üretimleri mümkündür.

Çok yüksek c değerli lipo piller yapılabilir. 50-60 c gibi değerler piyasada mevcuttur. Dar bir alana daha fazla lityum sığdığı için ve bol elektron içeren polimere sahip olduğu için çok ciddi kapasiteler söz konusudur. Ortalama bir sigara paketi büyüklüğüne 50 c, 100 Cmax değerinde 6000mAh kapasiteli pil sığabilir. Bu pilin vereceği anlık akım yaklaşık 600 amperdir ve rahatlıkla bir ticari aracı çalıştırabilir. Zaten internette lipo pil ile arabasını çalıştıran çok sayıda akıllının videosu bulunabilir.

Şekil avantajları nedeniyle lipo piller elektronikte yaygın kullanım alanına sahiptir. Ancak bazı tabletlerde bulunmalarına rağmen telefonlarda neden seyrek kullanıldıkları hakkında bir bilgim yok. Anlayabildiğim kadarıyla güvenli olmadıkları için.

Lipo piller de patlayabilir. Dış kabukları zayıf olduğu için güçlü bir blast etkisi beklemiyorum ancak yanıcılığının çok daha güçlü olduğuna eminim. İşin kötü yanı sıcağa dayanımları fazladır, sıcaklıkla yaşadıkları ömür kaybı daha azdır ancak 50 derece gibi sıcaklıklarda alev alabilirler.

Pahalı olmaları yüzünden ve diğer lityum piller gibi güvenilir olmamaları nedeniyle bildiğim kadarıyla ulaştırma teknolojisinde yerleri yok ancak yüksek c ve cmax değerleri nedeniyle profesyonel modelcilikte ciddi bir pazarları var. Uzaktan kumandalı araba yarışlarında, helikopter ve uçak yapımında birinci tercihler. İnsansız hava araçlarında kullanılıp kullanılmadıklarını bilmiyorum ama şarj kolaylığı ve yer sıkıntısının daha az olduğunu düşünürsek NMR pillerin kullanılması daha büyük ihtimal ancak düşük sıcaklıkta seyir ve şekil kolaylığı açısından düşünüldüğünde de lipo piller avantajlı gibi. Bildiğiniz iha üreticisi varsa sorun benim yok.

Lipo pillerin çevrim ömürleri nispeten kısadır. Kalite ve kullanıma göre 500-1000 çevrim arası dayanırlar. Seri bağlı halde şarj edilmeleri daha kolay olduğundan yüksek voltaj bataryalarının çıkış kablosu üzerinden şarjı daha kolay ve güvenilirdir. Oyuncaklardaki kullanımlarının bir diğer nedeni de budur. Amatör kombinasyonlara da yatkındırlar.

Bu arada amatör kullanımı yaygın olduğu için belirtmekte yarar var. farklı c değerli pilleri seri veya paralel bağladığınızda küçük olan c değeri geçerlidir ve onu aşmayın. Yani 10 c ve 50 c iki pili bağladığınızda c değeriniz iki değerin toplamı olan 60 veya ortalamaları olan 30 olmaz. Sadece 10 dur.

Kullanım sırasında bu c değerini aşarsanız büyük c değerli olan pil küçük c değerli pili şarj etmeye çalışacaktır. Ancak küçük c değerli pilden de dışarı bir akım çıkışı olduğundan büyük c li pil önce bunu yenecek sonra şarj etmeyi deneyecektir. Bu nedenle küçük c li pil aşırı ısınıp patlama sorunu büyük ihtimalle yaşamaz ancak büyük c değerli pil kısa zamanda tükenir ve akımın çoğu boşa gider.

Örneklendirirsek 10 c ve 50 c 2000 mAh iki pil var. paralel bağladık ve motorumuzu çalıştırdık. Anlık demeraj eğer 10*2000=20 amper değerinden azsa veya sadece demeraj bu değeri aşıyor normal kullanım aşmıyorsa sorun yok. Ancak normal kullanımda 25-30 amperlik akım ihtiyacı varsa 10 clik pil 20 amper akımı vermeye çalışırken 50 c pil kolaylıkla 100 ampere çıkabileceğinden akımda bir asimetri oluşur ve 50 c pil devreye 30 amper diğer pile de 20-25 amper akım uygular. Pilleriniz eski değilse patlama beklemiyorum. (sadece beklemiyorum dedim. Denemedim. Siz de denemeyin) ancak 50 c pil normalden 2-3 kat hızlı biter. O pil hızla bittiği için bir süre sonra 10 c pil demin anlatılanları yapmaya çalışacağı için o da zamanından önce biter ve her iki pil de hızla eskiyip çöpe gider.

Lipo piller genelde şarj rejimi açısından diğer lityum pillerle uyumludur ancak iç direnç değişimi diğer pillerden farklı olduğundan bazen akıllı cihazlar da hata yapabiliyor. Ayrıca lipo piller genelde paralel veya seri bağlı olduğundan genelde lityum şarj aletlerine uyumlu olmayabilir. Bu nedenle kullanım amacınıza uygun bir şarj cihazı alırsanız iyi olur.

Nanoteknolojik siliko lityum piller:

Lipo pillerin başarıları biraz da elektrik sağlayıcıların homojen dağılımından ileri gelir. Diğer pil türlerinde elektrik sağlayıcıların parçacık büyüklüğü farklı farklı olduğundan dağılımları da dengesizdir. Bu nedenle ciddi kapasite kaybı yaşanır.

Silikon periyodik tabloda karbonun hemen altında bulunur. Elektrik yoğunluğu karbona çok benzer. Ayrıca karbonla bileşikleri nano teknolojik boyutta küçük malzeme yapımı için uygundur. Bu nedenle anot ve katodu santimetrenin milyonda biri çapında nano teknolojik maddelerle kaplayarak lipolardakine benzer homojen bir iç yapı oluşturulmak istenmiş. Yapılıp yapılamadığını bilmiyorum. Piyasada yoklar. Anlayabildiğim kadarıyla henüz deney aşamasındalar. Mantık doğru ve güzel ancak pratik kullanımda ne derece işe yararlar bilmek mümkün değil. Geliştirilme amaçları ulaşım. Cep telefonunuza ne kadar fayda sağlar bilemem.

Son söz:

Lityum piller mucize değildir. Çoğu yerde geleceğin teknolojisi olarak adlandırılırlar ancak ben buna da katılmıyorum.

 Lityum sorunlu bir pildir ve alınan güvenlik önlemleri ciddi kapasite kayıplarına yol açar. Eğer cebinizdeki telefon güvenlik devreleri olmasaydı %20 daha fazla dayanırdı. 1920lerde bulunmalarına rağmen elektronik sanayi yeterince gelişene ve piyasa ihtiyaç duyana kadar 50 yıl bekleyip 1970lerde yeniden çalışılması boşuna değildir. Ticari değeri olan kullanılabilir lityum pillerin yapımının 1990larda başarılması ve yaygın kullanımın 2010lara kalması da boşuna değildir. Konu lityum olunca ya kapasiteden ya da güvenlikten feragat edilecektir. 1970lerde sony birkaç milyon dolar daha harcamayı göze alıp alüminyum piller üzerine yoğunlaşsaydı bugünkü enerji piyasası çok daha farklı olurdu.

Ulaştırma konusunda lityum yine iyi bir tercih değildir. Lityum kısıtlı bir kaynaktır. Sorunlu bir maddedir. Lityum pil pahalı olduğu için elektrikli arabalarda ya fiyat yüksek olur ya da depozito kirası sorunu vardır.

Ayrıca lityum pili sadece elektrik ile şarj edebilirsiniz. Bu sizin kullanımınıza uygun elektrik şebekesi ile sınırlı olmak demektir ki bu da karayolu taşımacılığının baş avantajından vazgeçmektir. Özgür değil noktalar arası taşımacılık yapılabilir anlamına gelir.

Diğer yandan şarj zaman alıcı bir süreçtir. Her 300-400 kilometrede bir birkaç saat şarj beklemek ne kadar anlamlıdır. Bu nedenle elektrikli araçların daha başka bir elektrik kaynağına ihtiyacı vardır.


uyarı:

Burada yazılanlar kişisel denemeler sonucu öğrenilen bilgilerdir ve bilgi paylaşımı amacıyla yazılırlar. Uygulama sırasında kendinize, çevrenize ve eşyalarınıza vereceğiniz zararlardan sorumluluk almam.

Devrim Tuncer

nikel piller nikel kadmiyum nikel metal hidrat nicel cadmium nickel metal hydrite nikel metal hidrit yeni kuşak alkalin özellikli nikel piller nasıl şarj edilir nikel pil çeşitleri türleri özellikleri

Piller ve aküler-taşınabilir elektrik.

Şarj edilebilir piller:

Nikel esaslı piller:

Nikel metali tabiatta bol ve ucuz olarak bulunması, çevre ve sağlık açısından zararsız olması ve elektron alış verişine ne çok ne az kararlı düzeyde eğilimli olması nedeniyle pillerde çok tercih edilen bir metaldir.

Şu an piyasaya hakim şarj edilebilir son kullanıcı pillerinin % 80i nikel tabanlıdır. Son 10 yılda artan led teknolojisi nedeniyle ihtiyaç duyulan yüksek voltaj talebi, elektronik sigaralar, hafifliğin önemli olduğu doğa sporlarında kullanım gibi nedenlerden lityum pillerin pazardan pay alması ile bu oran %100den geriledi. Ancak daha fazla gerilemesi çok da beklenmiyor.

Son kullanıcı açısından pek çok avantaj sunarlar. Her şeyden önce güvenlidirler. Patlamalarına sebep olmak için hata yapmak yetmez. Kasıt gerekir. Patladıklarında da yanmazlar. Bazı türlerin içinde seyreltik sodyum veya potasyum hidroksit bulunur ve normalde lavabo açıcı olarak kullandığımız bu maddeler yakıcıdır ancak bu pillerin içinde hem seyreltik olurlar hem de miktarları azdır.

Akma çok nadiren yaparlar. Akan kısım nikel kadmiyumlarda bile çok zehirli değildir. Sadece biraz yakıcıdır. Geçmeyen yaralar ve yanıklar yapmaz.

Döngü sayıları çok fazladır. İyi kalite nikel kadmiyumlar (artık nikad olarak yazılacak) 1500 döngüye kadar dayanır ve ömürleri neredeyse zamandan bağımsızdır. 13 yıl önce aldığım ve arada 7-8 sene kullanmadığım traş makinam geçenlerde sorunsuz şarj olup çalışınca içini merak ettim. Çok kaliteli ve pahalı bir ürünün içinde nikad pil gördüm. Arada lityumlu 3 tane eskitmiştim. Nikel metal hidratlar (artık nimh yazılacak) zamanla daha yakın ilişkilidir ancak buradaki sebep zamanla içlerinin ölmesi değil derin deşarja uğramalarıdır. Uygun aralıklarla şarj sağlarsanız nimh piliniz uzun yıllar hizmet verebilir.

Nikadlardaki hafıza sorunu nimhlerde çözüldüğü için uzun zaman tam bitirme gerekmeden kullanılabilir.

En yeni ve son teknoloji ürünler bile lityumlardan ucuzdur. Eşdeğer kalite aradığınızda 5 duracell alkalin fiyatına 1 duracell son kuşak nimh alabilirken eşdeğer kalite ve kapasitede lityum için 25 duracell alkalin bedeli ödemeniz gerekir. (merdivenaltı üretimleri hesaba katmadım). Şarj edilebilir özellikleri nedeniyle alkalinlerden ucuza gelirler.

Nikel pillerin sakladıkları enerjiyi zamanla kaybetme sorunları vardı. Markaya göre birkaç hafta ile birkaç ay arasında tamamen boşalmaları söz konusuydu. Bu durum kullanımlarını kısıtlayan en önemli etkendi. Saat, radyo, kablosuz klavye gibi alanlarda ve hemen el altında kullanıma hazır bulundurmanız gereken fener gibi sistemlerde kullanışsızdılar. Ancak son kuşak izole anotlu tipler çıkınca 1 yıldan fazla şarj saklayabilme imkanı sunuldu ve sorun ortadan kalktı.

Kısacası son kullanıcı açısından gerçek anlamda ekonomik, fazla karmaşık bilgi gerektirmeyen, risksiz çözümlerdir.

Nikel kadmiyum-NiCd-nikad piller:

Nikel malumumuz olduğu üzere kolay elektron veren ve almakta çok zorlanmayan oldukça ucuz, kolay bulunan bir metal. Hemen hemen zehirsizdir. Kadmiyum ise nikelle benzer özelliklere sahip; nikel ve benzeri elektron istekli bir metalden gelen elektronu kısa süre üzerinde tutabilen, tabiatta saf ve bol bulunan bir başka metaldir. Direk temasla zehirlemez. Ancak uzun vadeli birikimi canlı organizma için zehirleyicidir.

Diğer bir deyişle nikad pilin içini açıp kadmiyuma dokunursanız zehirlenmezsiniz (siz yine de o elinizi yıkamadan ağzınıza götürmeyin) ancak kadmiyumla kirlenmiş toprakta yetişen gıdanın uzun süreli tüketimi, kadmiyumla kirlenmiş suyun uzun süre içme ve pişirmede kullanımı kronik zehirlenme yapar. Maalesef uzun süre bir belirti vermez ve birden belirtiler ortaya çıktığı için kadmiyumla bağ kurmak çok zor olur. Haliyle tedavi de zorlaşır. Bu nedenle zehirlenme belirtileriyle gelen bir hastaya kadmiyum testi nadiren yapılır. Ancak halk sağlığı kuruluşları sürekli toprak ve sudaki kadmiyum miktarını ölçerek tedbir alınmasını sağlar (veya öyle umuyoruz).

Bu belirsizlik o kadar sıkıntı yaratır ki kadmiyumun zehirli olduğunu yasal olarak kabul etmeyen ülkeler vardır ve bu nedenle nikad pil halen üretimdedir.

Nikad pillerin saklayabildiği elektrik miktarı oldukça azdır. Bir kalem pil 1000Mah değerini bile bulmaz. Haftalar içinde kendiliğinden boşalır. Hafıza etkisi sorunu vardır. tam boşalmadan şarj edilirse zamanla kapasitesi azalır. Örneğin sürekli %20 doluluktayken şarj edilirse pil bir süre sonra o%20yi 0 noktası kabul eder ve kapasite %80e düşer. Bazı peş peşe şarj deşarj döngüsü yapan şarj aletleri pili geri döndürebilir.

Hafıza etkisinin sebebi nikel tuzunu, kadmiyum tuzunu ve ara köprü elektroliti içeren karışımın pil içinde homojen dağılması ve pil kullanılırken tüketimin yukarıdan aşağıya doğru daima aynı yönde olmasıdır. Örneğin %100 dolu nikad pilde çözeltinin tamamı aktif haldeyken %80 dolulukta üstteki %20 kısmının harcandığı altındaki %80 kısmın hala aktif olduğu görülür. %40 dolu olan pilde de aynı şekilde üstten %60lık kısmın kullanılmış olduğu altta kalan %40lik kısmın aktif olduğu görülür. Pil %40 tayken sürekli şarj edilmesi halinde altta kalan bu kullanılmayan %40lık kısım zamanla kurur ve elektrik üretecek akışkanlığı kaybeder. Böylece pil kapasitesinin %40ını kaybetmiş olur.

Hemen ilk kullanımda gerçekleşmez ancak 2-3 seferde bir tam deşarj sağlanması pil için iyidir. Ömrünü uzatır ve kapasiteyi korur. Normalde üstte kalan aktif kısmın akışkanlığı az olduğu için alttaki kuru kısmı akışkan hale getiremez ancak şarj deşarj sırasındaki ısınma ve elektrik aktivite nedeniyle geçici olarak hareketli hale gelen çözelti bazen alttaki kuru kısmı geri akışkan hale getirerek hafıza etkisini geri döndürebilir. Ancak bunun her zaman olmayabileceğini bilin.

Bu kadar sıkıntılı olmalarına rağmen nikad pillerin hala vazgeçilmez oldukları noktalar vardır ve bu yüzden hala piyasadadırlar.

Her şeyden önce döngü sayıları çok fazladır. İyi kalite pil 1500 döngüyü rahat çıkarırken orta kalite piller bile 1000 döngü civarı hizmet verebilir. Üstelik zaman faktörü çok etkili değildir. Şarj edip bıraktığınız nikad yıllar sonra bile şarj edilip kullanılabilir. İlk birkaç döngü biraz performansı az olur ama yine de çalışır.

Diğer avantajı nikadlar tamamen deşarj edilebilir. 0 volt değerine kadar deşarj edin ve birkaç yıl öylece bırakın yavaş yavaş da olsa geri döner. Özellikle voltajın kontrol edilemediği motor içeren sistemlerde hala vazgeçilmezdir. Örneğin çok sık oynanan bir oyuncakta veya traş makinası gibi voltajın kontrol edilemediği yerlerde kullanımı kolaylık sağlar. Ek devre elemanı kullanmaktan kurtarır. Küçük veya ince olsun diye uğraştığınız bir traş veya epilason makinasında bir de fazladan akım kontrol devresi ile uğraşmazsınız.

C değerleri nispeten yüksektir. Bu sayede motor içeren değişken akım tüketen devrelerde ve demerajı yüksek devrelerde rahatlıkla kullanılabilir. Lipo piller çıkmadan önce nikadlar hala modelcilikte vazgeçilmezdi.

Nikad piller kolay kolay akmaz. Yüksek c değerine rağmen hem iç yapısı patlamaya uygun olmadığından hem de düşük kapasiteleri nedeniyle riskli piller değildir. Kadmiyumun zehirliliği de daha önce söylendiği gibi uzun vadeli olduğundan ve kullanıcının kadmiyumla karşılaşması hemen hemen imkansız olduğundan son kullanıcı için uygun pillerdir. Elektriğe meraklı çocuk, genç ve diğer yaş gruplarının kolaylıkla kullanabileceği pillerdir.

dT/Dv adı verilen zamana karşı voltaj düzenlemesi ile şarj edilmeleri uygundur. Bu şartlarda en iyi kapasite kullanımı sağlanır ancak nikad piller sıradan düz adaptörlerle bile şarj edilebilir ve ömür kaybı yaşamaz. Sadece tam kapasite kullanamazsınız. Bu açılardan da kullanıcı dostu pillerdir.

Şarj akımlarını daha çok pilin iç direnci belirler. Siz ne kadar akım verirseniz verin nikad pil alacağı kadarını alır. Belli bir noktaya kadar voltaj uygulaması için de aynısı geçerlidir. 1,2 voltluk pile 3.5 volt uyguladığınızda iç direnç nedeniyle ısınacaktır ancak aynı iç direnç voltajı 1.2ye yaklaştıracaktır. Tabi bu 12 volt gibi değerler uygulamanızı gerektirmez. O zaman pile ve kendinize yazık edersiniz.

Aşırı şarj/overcharge  dayanıklıdırlar. Şarjda unuttuğunuzda akım kesilmese veya damla şarj yapılmasa bile ömürlerinden çok bir şey kaybetmezler.

Su miktarı çok çok az olduğundan soğuk havalarda çalışırlar ancak içlerindeki kimyasal olay soğukta azaldığı için kapasiteleri fazlasıyla düşer. Ancak donduğu zaman pil ölmez ve normal sıcaklığa dönüldüğünde aynen çalışmaya devam eder.

Kısacası nikad pil sık şarj gerektiren, yüksek kapasite gerektirmeyen, pil sisteminin değiştirilmesi zor olan yüksek c değeri isteyen uygulamalarda hala önde gelir.

Nikel metal hidrat (NiMh) piller:

Kadmiyumun zehirli olması her ne kadar öne sürülen ana neden olsa da esasen nikad pillerin düşük kapasiteleri benzer özellikte başka şarj edilebilir pillerin bulunması için firmaları zorladı.

Hidrojen sıklıkla duyduğumuz ancak hakkında çok az şey bildiğimiz bir maddedir. Periyodik tabloda bulunduğu yer itibariyle metallerin yanındadır ancak metal değildir. Atom numarası 1 dir. Bu da çekirdekteki tek proton ve çevresindeki tek elektrondan meydana gelen çok çok basit bir atom olmasına neden olur. Basitliği hidrojeni çok fazla alanda işe yarayacak değişimlere uygun hale getirdiği gibi kararlı hale geçmesi için 8 elektron derdinden kurtarır. Son elektron kabuğu aynı zamanda ilk elektron kabuğudur ve 8 yerine 2 elektron bulundurması veya elektronunu vermesi onun için yeterli olur. Ama hidrojen o kadar uyumludur ki başkasıyla elektronu ortak kullanıp kendi kararlı düzeyini de sağlayabilir.

Karbon ve hidrojeni bir yana ayırırsak periyodik tabloda kalan 107 elementin yapabileceği madde sayısı 100 bin civarıyken sadece karbon ve hidrojen 2 milyon civarı bileşik yapabilir.

Bu gereksiz kimya bilgisinden sonra asıl amacımız olan hidrojenin kolay bağ yapma eğilimine dönersek; hidrojen çok istekli olmamakla birlikte metallerle birleşip metal hidrürleri yapabilir. Metal geçici olarak hidrojene 1 elektron verir. Hidrojen emaneten üzerinde bulunan bu elektronu başka bir alıcıyı görünce kolaylıkla teslim eder. Örneğin nikel hidrür havadaki oksijen veya klorla hemen değiş tokuş yaparak su ve metalik nikele veya hidroklorik asitle metalik nikele dönüşüverir. Oksijen veya kloru permanganat, perklorat gibi bir maddenin parçası olarak sisteme eklerseniz hem işlemin hızını kontrol etmiş olursunuz hem de ortamda gaz halinde asit veya akmaya hazır su bulunmadan elektrik üretebilirsiniz.

Nimh pillerin esası buna dayanır. Genelde oksijen alıcı olarak kullanılır ancak nadiren diğer maddeler de kullanıldığı için kloru da örnek olarak verdim.

Nimh piller nikadlardan çok daha fazla enerji depolar. En iyi nikad 1000 mAh değerini zorla geçerken nimhlerin kimyasal sınırı 3000 mAhdır. 3000 mAh değeri pilin içine koyabileceğiniz madde sınırını aştığından aşılması zor bir limittir. Genelde iyi kalite markalar bile 2000-2500 mAh kapasite verir. Daha yüksek kapasitelere şüpheyle yaklaşın.

Nimh pillerin içinde metal hidrat olarak adlandırdığımız kısımda farklı metal hidratlar kullanılabildiği için farklı özellikte değişik kombinasyonlar yapmak mümkündür. Ayrıca hidrojeni alacak bileşik için de farklı ihtimaller mevcut olduğundan nikadların tekdüzeliğinin aksine nimh piller geliştirilmeye çok uygundur.

İç direnci düşük olan yüksek c değerli ve hızlı şarja müsait tipler yapılabileceği gibi yüksek kapasiteli ancak düşük c değerli fakat hızlı şarja uygun tipler de yapılabilir. Farklı ihtiyaçlara uygun pil üretimi mümkündür.

Telefonlarda nimh pil kullanıldığı dönemde daha yüksek kapasiteli olur diye kalem nimh kullanmıştım ama c değerleri uyuşmadığı için yüksek kapasiteli pil hayalim gerçekleşmemişti. Sadece çok gelişkin olmayan ericson 600 serisinde başarılı olmuştum.

Nimh pillerin içindeki reaksiyon soğuğa daha dayanıklıdır ancak içerdiği su miktarı fazla olduğundan bu pillerde soğukta ciddi kapasite kaybı yaşar ve dondurulduğunda pili tamamen kaybetme ihtimali vardır.

İçi daha karmaşık olduğundan daha özenli bir şarj ister. Standart adaptörle şarj bu pil içinde mümkündür ancak kapasite yanında ömür kaybı da söz konusudur.

İlk nimh pillerde az da olsa hafıza etkisi söz konusuydu ancak kabaca 2005 sonrası üretilen nimh pillerde hafıza etkisi yok denecek kadar azdır. Nimh pillerin içindeki çözelti de nikad gibi homojendir ancak daha akışkan olduğu için pil bittikçe yukarıdan aşağı değil tüm çözelti içinden eşit olarak tükenir. Örneklendirirsek %60ı tükenmiş nikad pilin üst %60lık kısmındaki çözelti bitmişken nimh pilde toplam çözeltinin %60lık kısmı bitmiştir. Yani altta kullanılmayan bir kısım kalmadığı için o bölümün zamanla donması ve kapasite kaybı yaşanmaz.

Ancak arada bir, tercihen 40-50 şarjda bir kritik deşarj gerilimine kadar deşarj edilmeleri iyi olur. Çözeltinin akışkanlığını koruması için arada kritik voltaja kadar deşarj faydalı olur. Pilin ömrü bu şekilde %10 -20 kadar uzar. Yapılmazsa kapasite kaybı değil ömür kaybı olur.

Nimh piller derin deşarj durumuna karşı daha duyarlıdır. Kimi kaynağa göre 0,95 kimi kaynağa göre 0,975 volt kritik deşarj gerilimleridir (siz yuvarlak 1 volt kabul edin). Bu değerin altına kadar deşarj edilmeleri pillere zarar verir. Hatta 0,4-0,5 volt gibi değerlere düşen piller ciddi kapasite ve ömür kaybı yaşar. Bazen geri dönmeyebilirler. Daha aşağı değerlere inen pilleri unutun)

Döngü sayıları nikaddan azdır ancak hala yüksektir. İyi bir marka 1000 döngüye kadar dayanır ancak genelde 500-1000 arası kabul edilir. Ömürleri azaldıkça kapasite kayıpları daha çok olduğu için ömürlerinin sonuna kadar kullanılmazlar.

Nimh pillerin patlaması nikaddan kolaydır ancak sıradan son kullanıcının bunu yapması hala çok zor olduğundan güvenilir pillerdir. Akma ve patlama açısından güvenilir oldukları gibi içleri genellikle zararsız maddeler içerdiğinden hem daha çevrecidirler hem de içini açan meraklılar için daha az risk taşırlar. Son kullanıcı ve amatörler için uygun pillerdir.

Aşırı şarj/overcharge dayanımları daha azdır. Özellikle kapasite arttıkça aşırı şarj dayanımları da azalır. Yani pil karmaşıklaştıkça hassaslaşır. Bu nedenle dolumdan sonra akımı kesen veya zamanla kesen şarj aletleri tercih edilmelidir. Benim tavsiyem hem dolunca akımı kesen hem de pilin durumuna göre değişken voltaj verebilen akıllı şarj cihazlarını kullanmanız yönünde olacaktır.

Hızlı şarj konusu tamamen pilin üreticisine bağlıdır. İç dirençleri nikadlardan düşük olduğu için fazla akım veya fazla voltaj uygulandığında almıyorum demezler ancak zarar görebilirler. Özellikle yüksek kapasiteli piller için kapasitenin %10-20 si kadar bir akımla şarj edilirse iyi olur. Üreticinin tavsiyesini yani pilin üzerini okuyun. Hızlı şarja uygun piller kendilerine uygun şarj aletiyle satılır. Örneğin bir ara 2500 mAh kapasiteli sadece 15 dakikada şarj olabilen gp piller vardı. Bu şarj aletlerinden akıllı olmayan bazı modeller diğer pilleri kısa zamanda bozdu. Her bir pili ayrı ayrı şarj eden şarj cihazları ikişerli şarj edenlerden daha iyi sonuç verir. En iyi sonucu dT/dV fonksiyonuyla şarj eden akıllı ve her pili kendi kanalında bağımsız şarj eden şarj cihazları ile alırsınız. Paraya kıyıp alın çünkü pilleirnizin ömrü ciddi anlamda uzar şarj cihazına verdiğiniz parayı ilk pil filonuzda çıkarırsınız.

Sık şarj edilen ve yüksek kapasite gereken her işte kullanılırlar. Örneğin sık oynanan oyuncaklar, fotoğraf makinası flaşları, sürekli kullanılan radyolar ve fenerler. Örneğin güvenlik amaçlı fenerlerde zaten sıklıkla kullanıldığı için deşarj sorunu dert değildir. Veya her gece dinlediğiniz radyonuz için zaten sık şarj gerekeceği için sorun yaşamazsınız. Seyahate çıkacağınızdan 1 gün önce şarj etmeyi unutmazsanız flaşlarınız için ekonomik bir çözümdür.

Yeni kuşak nimh piller:

Nikadlar  ve nimh piller kısa zamanda kullanılmasalar bile kendiliklerinden boşalırlar. Hala kullan at pillerin piyasada bu kadar yer sahibi olmasının nedeni uzun zaman bu sorunun çözülememiş olmasıdır.

Elektrik kesildiğinde kullanmak için aldığınız bir fener bazen yıllarca kullanılmadan kalır ve bizler haksızlık etsek de ihtiyaç olduğu anda onları kullanabilmek isteriz. Aynı şekilde radyolar veya arada bir kullandığımız fotoğraf makinelerini de.

Nikadlar ve nimh piller buna uygun olmadıklarından son kullanıcılar uzun zaman (ve hala) alkalin gibi kullan at pilleri tercih etti. Ayrıca şarjlı pil alkalin pil fiyat oranı seyrek kullanan son kullanıcı için fazla yüksekti.

Şarj edilebilir pil fiyatları hızla düştü ve fiyat avantajını ortadan kaldırdı ancak nikel pillerin uzun vadede güvenilmezliği devam etti.

Bu pillerin ekonomikliğine ve kapasitesine ihtiyacı olan amatör fotoğrafçılar bile uzun süre nimh pil yanında alkalin pil de bulundurdu.

1990lı yıllardan itibaren anot-katot ayrımı çok daha iyi yapıldığı için pilin içerisindeki reaksiyonları önleyen ve pilin depoladığı elektriği uzun süre saklayan piller yapılabildi.

Ancak bu pillerin ciddi kapasite kayıpları vardı. 1993te amerikada gördüğüm alkalin gibi gücünü saklayan şarjlı kalem pilin kapasitesi nikadlar için bile iyi sayılmayacak düzeydeydi. Net rakamları hatırlamıyorum ancak ankarada Maltepe pazarında satılan vinnic gibi merdivenaltı markaların kapasitesindeydiler ve çok pahalıydılar. Param olup kullanmadığım için c değerlerini bilmiyorum ancak tahminimce düşüktü çünkü fener ve radyoda iyi sonuç alınır diye baştan kullanımlarını kısıtlamışlardı.

2000lerin başında daha iyi kapasiteli ve daha iyi c değerli piller yapıldı ve 2010larda gerek fiyat gerekse performans açısından rekabet sağlar hale geldiler. 2008de aldığım gp recyco pil sadece 2050 mah kapasiteliydi ve 1 pil 8 duracell alkalin fiyatınaydı. 2015te aldığım duracell 2450 mAh kapasitede ve sadece 4 duracell kalem pil fiyatınaydı. C değeri de çok daha iyiydi. Artık bu pillerin fiyatları 2-4 alkalin pil fiyatına kadar düştü ve standart nimhlerden sadece biraz daha pahalılar.2015te  en ucuz nimh pilin çifti 10 lira iken energizer yeni kuşak pilin çiftinin fiyatı 14-15 tl’ydi.

Yeni kuşak nimh piller 1 yıl sonra kapasitelerinin %80-90ını saklamaya devam ettiği için bekleme gereken işlerde de güvenilirler. 1 zahmet yılda 1 defa şarj edin.

Hafıza etkisi sorunu hemen hemen yoktur. Çok daha seyrek aralıklarla deşarj etmek yeterlidir.

Derin deşarja daha duyarlıdırlar. Kritik deşarj değerleri için bu pillerde de 0975-0,95 değerleri verilir ancak siz yuvarlak 1 volt alın.

Şarj profilleri sıradan nimhlere benzer ancak daha hassastırlar. Hızlı şarjı genelde kabul etmezler ve yavaş şarj isterler. Hızlı şarj iç yapılarını bozacağından gücünü saklama özelliğini kaybetmesine neden olabilir. Aynı nedenle aşırı şarja karşı da daha savunmasızdırlar. Akıllı şarj aletleriyle şarj edilmelerini tavsiye ederim. Düzgün bir şarj aleti kullanırsanız sorun yaratmazlar. dT/dV şarjı ilk tercihtir. Standart adaptörle de şarj edebilirsiniz ama pillere yazık edersiniz. Düzgün bir şarj sistemi kullanırsanız ömürleri standart nimhler kadar uzundur.

Soğukta kapasite kaybı yaşasalar da donmadıkları sürece zarar görmezler ancak sıcağı hiç sevmezler. Sıcakta performansları artar ancak ömürleri azalır. Neyse ki hava sıcaklığı yerine 60-80 derece gibi sıcaklıklar olumsuz etkiler. Adana’da yeni kuşak nimh almanıza bir engel yoktur.

C değerleri ve kapasiteleri artık standart nimhlere çok yakın. 2300-2600 mAh aralığında yeni kuşak nimh bulmak mümkün. Üstelik şimdilik ciddi markalar bu pilleri ürettiği için henüz kalite düşmesi sorunu yok. Elimdeki duracell yeni kuşak nimh pillerle yüksek akım çekmesine rağmen akıllı telefon çalıştırabildim ve bütün gün sorunsuz çalıştılar.

İç yapıları nimh olduğundan değişik ihtiyaçlar için değişik türevde piller yapılabiliyor. Örneğin kullanıma hazır anlamındaki vartanın ready to use olarak adlandırdığı yeni kuşak nimh pillerinin radyo fener gibi düşük akım çeken cihazlar için düşük c değerli, flaş, projektör gibi yüksek akım isteyen cihazlar için yüksek c değerli ve oyuncak gibi değişken ve yüksek akım çeken cihazlar için yüksek c yüksek Cmax değerli ayrı ayrı özellikte 3 ayrı modeli mevcut. Henüz diğer markalar bu ayrıma gitmedi ancak bu teknoloji var.

Kısacası kullan at pilleri kullandığınız her yerde kullanabileceğiniz şarj edilebilir piller artık çok uygun fiyatlara mevcut.

Bu piller hem akmama hem de patlamama açısından güvenilir hem de zehirsiz olmak açısından kullanıcı ve çevre dostu pillerdir. Amatör son kullanıcı için uygundurlar. Sadece şarj ve minimal deşarj değerlerine dikkat edin.

Sonuç:

Nikel piller hala gerek güvenilirlik gerek fiyat açısından öncelikli tercihtir. Yüksek döngü sayıları ve düşük maliyetleriyle de öne çıkarlar. Zehirsiz ve çevreci olmalarının yanında 1,5 voltluk sistemlerle uyumlu oldukları için kullanım alanları geniştir. Sadece biraz ağırdırlar.

Ben kendi adıma kendinden şarjlı sistemleri pek tercih etmem. Günümüzde genelde lityum pil şarj edilebilir sistemlerde kullanılır. Lityumun dezavantajları yeri geldiğinde anlatılacak ancak örneğin bir fotoğraf makinasının pili gezideyken bittiğinde yeni lityum bulma şansı yoktur. Ancak kalem pille çalışan bir sistemde önceden yanınıza aldığınız şarj edilebilir piller bittiğinde veya şarj etmeyi unuttuğunuzda veya piller sorun yarattığında hemen yakında bir bakkaldan alkalin pil alıp tolunuza devam edebilirsiniz.

Elbette profesyonel kullanıcı her gün cihazını kullanırken bu sorun çok anlamlı değildir ama  benim gibi bir son kullanıcı için fotoğraf makinası ayda yılda bir gerekir.

Ayrıca lityum sistemlerde pilin ömrü bittiğinde değişim her zaman kolay olmaz.

Nikel pillerde de seri ve paralel bağlama yapacağınızda özdeş pilleri kullanmanızda yarar var. Hatta her zaman önerim aynı yaştaki pilleri bir arada kullanın. Örneğin takım olarak aldığınız pilleri bir arada kullanmaya çalışın. Fenerde kullandığım 4 pili takımı bozup 3ünü başka yerde kullanıp diğer tek kalanı başka bir pil grubuna katmamaya çalışırım. Ancak bunun sebebi pilinizden maksimum verimi almanız içindir. Tehlike yaratacağından değil.

Nikel piller güvenilir ve güçlü sistemlerdir. Sadıktırlar. Huylarını bilirseniz sizi yarı yolda bırakmazlar.

uyarı:

Burada yazılanlar kişisel denemeler sonucu öğrenilen bilgilerdir ve bilgi paylaşımı amacıyla yazılırlar. Uygulama sırasında kendinize, çevrenize ve eşyalarınıza vereceğiniz zararlardan sorumluluk almam.

Devrim Tuncer