تأثير الذاكرة

إحدى الحالات الشائعة التي تُنسب غالباً إلى تأثير الذاكرة هي انخفاض الجهد. في هذه الحالة ينخفض جهد خرج البطارية بسرعة أكبر من المعتاد أثناء استخدامها، على الرغم من أن السعة الإجمالية تظل كما هي تقريباً. في الأجهزة الإلكترونية الحديثة التي تراقب الجهد للتدليل على شحن البطارية، توجد مشكلة شائعة مع الأجهزة ذات التحميل العالي مثل الكاميرات الرقمية والهواتف المحمولة حيث يظهر أن البطارية تستنزف بسرعة كبيرة ―يبدو بالنسبة للمستخدم أن البطارية لا تحتفظ بشحنها الكامل― وهو ما يبدو مشابهاً لتأثير الذاكرة.

يحدث انخفاض الجهد بسبب زيادة الشحن المتكررة للبطارية، مما ينتج عنه تكوين بلورات إلكتروليتية صغيرة على الألواح مؤدياً إلى انسدادها، مما يزيد من المقاومة ويخفض جهد بعض الخلايا الفردية في البطارية. يؤدي هذا إلى تفريغ البطارية ككل بسرعة حيث يتم تفريغ تلك الخلايا الفردية بسرعة وينخفض جهد البطارية ككل فجأة. هذا التأثير شائع جداً نظراً لأن أجهزة الشحن العائم للمستهلك عادةً ما تزيد في الشحن. على سبيل المثال، من المعروف أن بطاريات هيدريد معدن النيكل تعاني من هذا النوع من فقدان القدرة الذي غالباً ما يُنسب خطأً إلى تأثير الذاكرة.[2]

يمكن التغلب على هذا التأثير بإخضاع كل خلية من خلايا البطارية لدورة واحدة أو أكثر من دورات الشحن/التفريغ العميق.[7] يجب أن يتم ذلك على الخلايا الفردية وليس على بطارية متعددة الخلايا؛ ففي البطارية قد تفرغ بعض الخلايا قبل الأخرى، مما يؤدي إلى تعرض تلك الخلايا لتيار شحن عكسي بواسطة الخلايا المتبقية، مما قد يؤدي إلى تلف لا يمكن إصلاحه.

يمكن لدرجات الحرارة المرتفعة أيضاً أن تقلل من الجهد المشحون والشحن الذي تقبله الخلايا.[4]

• التشغيل في درجة حرارة أقل من 32 °ف (0 °م)
• معدلات تفريغ عالية (أعلى من 5 درجات مئوية) في بطارية غير مصممة خصيصاً لمثل هذا الاستخدام
• وقت الشحن غير كافٍ
• شاحن معيب[4]

يمكن أن تتلف بعض البطاريات القابلة لإعادة الشحن بسبب التفريغ العميق المتكرر. تتكون البطاريات من عدة خلايا متشابهة وغير متطابقة، وكل خلية لها سعة الشحن الخاصة بها. نظراً لأن البطارية ككل يتم تفريغها بعمق، فإن الخلية ذات السعة الأصغر قد تصل إلى الصفر وتقوم "بالشحن العكسي" بينما تستمر الخلايا الأخرى في دفع التيار عبرها. غالباً ما يُعزى فقدان السعة الناتج إلى تأثير الذاكرة.

قد يحاول مستخدمو البطاريات تجنب تأثير الذاكرة عن طريق تفريغ البطاريات الخاصة بهم بالكامل. من المرجح أن تسبب هذه الممارسة المزيد من الضرر حيث سيتم تفريغ إحدى الخلايا بعمق. يتركز الضرر على أضعف خلية، بحيث يؤدي كل تفريغ كامل إضافي إلى المزيد من الضرر لتلك الخلية.

تتمتع جميع البطاريات القابلة لإعادة الشحن بعمر افتراضي محدد وتفقد قدرتها التخزينية ببطء مع تقدم العمر بسبب التفاعلات الكيميائية الثانوية داخل البطارية سواء تم استخدامها أم لا. قد تفشل بعض الخلايا بشكل أسرع من غيرها، ولكن التأثير هو تقليل جهد البطارية. تتمتع البطاريات المعتمدة على الليثيوم بواحدة من أطول فترات حياة الخمول مقارنة بأي مثيل. لا يزال عدد الدورات التشغيلية منخفضاً جداً عند حوالي 400-1200 دورة شحن/تفريغ كاملة.[8] يتناقص عمر بطاريات الليثيوم عند ارتفاع درجات الحرارة وحالات الشحن (SoC)، سواء تم استخدامها أم لا. يتم تحقيق الحد الأقصى لعمر خلايا الليثيوم عندما لا تكون قيد الاستخدام (التخزين) عن طريق التبريد (بدون تجميد) مشحوناً بنسبة 30٪ إلى 50٪ SoC. لمنع التفريغ الزائد، يجب إعادة البطارية إلى درجة حرارة الغرفة وإعادة شحنها إلى 50٪ SoC مرة كل ستة أشهر أو مرة واحدة سنوياً.[9][10]