Li-ion baterie ve svítilnách: jak fungují a jak o ně pečovat

Skoro každá dnešní svítilna běží na lithium-iontovém článku. Je to nejlepší kompromis mezi kapacitou, hmotností a cenou, jaký zatím máme – ale je to taky chemie, která má svoje pravidla. Když je znáš, vydrží článek roky. Když ne, poznáš to za dvě zimy podle poloviční výdrže.

Li-ion článek nemá jedno napětí, ale rozsah. Plně nabitý má 4,2 V, nominálně se počítá s 3,7 V a při vybíjení klesá ke 3 V, kde ho ochranná elektronika odpojí. Tenhle pokles je důvod, proč svítilna ke konci ztrácí výkon – driver už z článku nedostane dost proudu na turbo režim a sám se stáhne na nižší stupeň.

Je dobré vědět ještě jednu věc. Kapacita v mAh sama o sobě neříká, kolik energie v článku je. Musíš ji vynásobit napětím, a teprve tak dostaneš watthodiny – jednotku, ve které se dá srovnávat cokoli.

Označení článku není typové jméno, ale rozměr v milimetrech. 18650 je 18 mm v průměru a 65 mm na délku, 21700 měří 21 × 70 mm, 26650 pak 26 × 65 mm. Větší objem znamená víc energie – a taky větší a těžší svítilnu.

• 18650 – nejrozšířenější formát. Běží na něm FL5 s 3 350 mAh, FL6 a FL7 s 2 000 mAh i autosvítilna FL4.
• 21700 – o třetinu víc energie ve stejné třídě. Používá ho čelovka HL1 se 4 000 mAh a FL2 se 3 000 mAh.
• 26650 – nejtlustší z trojice, ve FL3 dává 3 500 mAh.

Formát si vyplatí pamatovat u svítilen s vyměnitelným článkem. FL1 jich má hned čtyři, FL2 má článek výslovně vyměnitelný – u těch si můžeš koupit náhradu a v terénu ji prohodit. Naopak HL2 má článek vestavěný a je to daň za rozměr modulu 66 × 25 × 31 mm; nabije se ale za hodinu a půl.

• Horko. Nejrychlejší cesta ke ztrátě kapacity. Kabina auta má v létě na slunci klidně šedesát stupňů a Li-ion článek při takové teplotě degraduje řádově rychleji než v pokojové. Svítilna v přihrádce je v pohodě, svítilna na palubní desce ne.
• Hluboké vybití. Ochranná elektronika článek odpojí, ale když ho pak necháš vybitý ležet půl roku, napětí dál klesá samovybíjením. Ze určité hranice už ho nabíječka nezvedne.
• Skladování v plném nabití. Plně nabitý článek stárne rychleji než poloprázdný. Když svítilnu odkládáš na sezónu, ideál je kolem 40–60 % kapacity a chladno.

První bod platí dvojnásob pro svítilnu, která leží celý rok v autě – rozebrali jsme ho zvlášť v článku o tom, co má umět baterka do auta.

• Sviť na nejnižším stupni, který ti stačí. Rozdíl je brutální: FL7 dá na turbu 2 050 lumenů a vydrží 3 hodiny, na nižších stupních až 42 hodin. HL1 svítí na Max 2 000 lm čtyři hodiny, na Eco 200 lm až 230 hodin.
• V mrazu nos svítilnu ve vnitřní kapse. Chladný článek dá méně proudu a svítilna se sama stáhne na nižší režim; po zahřátí se výkon vrátí.
• Dobíjej dřív, než se článek úplně vyprázdní. Ke stavu, kdy se svítilna sama vypne, to dotahovat nemusíš.
• Port pod krytkou drž čistý a suchý. Krytka těsní jen zavřená – udávané krytí IP se vždycky počítá se zavřenou krytkou.

Číslo ve watthodinách má ještě jedno využití, protože podle něj se řídí přeprava v letadle. Pravidla dopravců vycházejí z limitu 100 Wh, pod kterým nepotřebuješ souhlas aerolinky – a všechny naše svítilny jsou hluboko pod ním, i nejsilnější FL1 má 32,6 Wh za všechny čtyři články dohromady.

Náhradní články ale patří vždycky do kabinového zavazadla, ne do odbaveného kufru, a s přelepenými kontakty nebo v pouzdře. Konkrétní podmínky si před cestou zkontroluj u svého dopravce, protože se liší.

Životnost Li-ion článku se počítá v cyklech a jeden cyklus není jedno připojení k nabíječce – je to celková spotřeba jedné plné kapacity. Když vybiješ článek na polovinu a dobiješ, spotřeboval jsi půl cyklu. Dvě takové poloviny dají jeden cyklus.

Za konec životnosti se přitom nebere okamžik, kdy článek přestane fungovat, ale kdy klesne na osmdesát procent původní kapacity. Do té chvíle svítilna funguje úplně normálně, jen se výdrž zkracuje – a právě proto si toho většina lidí nevšimne postupně, ale skokově, jednou v terénu.

V praxi to znamená, že časté krátké dobíjení článku neubližuje, spíš naopak. Šetrnější je dobíjet průběžně z osmdesáti na sto než pravidelně dojíždět do úplného vypnutí.

Články se prodávají ve dvou verzích. Chráněný má na sobě malou destičku, která hlídá přepětí, hluboké vybití a zkrat – pozná se podle toho, že je o dva až tři milimetry delší. Nechráněný ji nemá a spoléhá na to, že ochranu obstará elektronika ve svítilně.

Když do svítilny kupuješ náhradní článek, drž se toho, co v ní bylo z výroby. A pozor i na délku: chráněný článek se do těsného tubusu nemusí vejít, zatímco nechráněný v nesprávné svítilně přijde o jedinou pojistku, kterou má.

Stejně tak nedává smysl kupovat články s nápadně vysokou kapacitou. U formátu 18650 je dnešní realistické maximum kolem 3 500 mAh; co je na obalu nad tím, bývá jen napsané.

Většina našich svítilen se nabíjí přímo přes USB-C a je to pohodlnější varianta – nemusíš nic rozdělávat. Doba pak závisí na kapacitě: HL2 s jedním tisícem mAh je hotová přibližně za hodinu a půl, FL7 se dvěma tisíci za tři hodiny, FL3 za pět hodin a FL1 se čtyřmi články dobíjí kolem devíti hodin.

FL2 jde druhou cestou a má v balení samostatnou nabíječku článku. Vypadá to jako krok zpět, ale má to výhodu: článek nabiješ mimo svítilnu, takže s druhým článkem svítíš bez přestávky – a krytí IP68 nemusí spoléhat na krytku nabíjecího portu.

Nabíjej při pokojové teplotě. Článek, který jsi právě přinesl z mrazu, nechej nejdřív ohřát; nabíjení podchlazeného Li-ionu mu ubližuje víc než samotný mráz.

• Svítilna se z nejvyššího režimu stahuje po pár minutách, i když je plně nabitá a není horká.
• Indikátor stavu baterie padá skokově – z plného na poloviční během chvíle.
• Výdrž je zhruba poloviční proti tomu, co svítilna dávala na začátku.
• Článek je nafouklý nebo z něj něco uniklo. Tady se nic neřeší: takový článek se přestane používat okamžitě a odnese se do sběru, ne do koše.

Když to shrnu, článek si vybírej podle toho, jak chceš svítilnu používat. Vyměnitelný formát 18650 nebo 21700 dává smysl všude, kde jsi dlouho bez zásuvky – vezmeš druhý článek a jsi v provozu dál. Vestavěná baterie s USB-C je pohodlnější na každodenní nošení. A ať máš kterýkoli, tři pravidla platí pro oba: nenechávat v horku, nenechávat vybité a neskladovat plně nabité. Zbytek péče o svítilnu jsme sepsali v samostatném článku.