Dnes sa v rámci pokračovania článku „Nabíjanie, batérie, bezpečnosť“ pozrieme na riziká súvisiace s procesmi, ktoré pri nabíjaní prebiehajú. Masové rozšírenie batérií ohlasuje novú éru technológií, v ktorej tichý pulz nabíjania udržiava v chode život zachraňujúce prístroje v nemocniciach, umožňuje celosvetovú komunikáciu prostredníctvom mobilných telefónov a dáva energiu každodenným prístrojom, ktoré by bez nich neexistovali. Batérie – najmä moderné lítium-iónové – dokázali zhromaždiť veľké množstvo energie v malom objeme a hmotnosti. Ich chemická podstata však so sebou nesie aj riziká, ktoré sa ukazujú najmä pri procese nabíjania a vybíjania.

V zdravotníctve sú batérie často priamo spojené s otázkou života a smrti. Infúzne pumpy, defibrilátory či prenosné diagnostické zariadenia sú závislé od presného a bezpečného zdroja energie. Práve preto sa v tomto prostredí kladie dôraz na špecifické nabíjačky určené výhradne pre konkrétne prístroje. Nesprávne napätie alebo prúd môžu nielen znížiť kapacitu článku, ale aj vyvolať prehriatie a zlyhanie. Podľa výskumov už odchýlka o pol voltu pri nabíjaní lítium-iónových batérií môže vyvolať nebezpečný nárast teploty, ktorý vedie k rozkladu elektrolytu a uvoľneniu horľavých plynov².

Podobné problémy sa objavujú aj v bežnej spotrebnej elektronike, predovšetkým pri mobilných telefónoch. Ultra-rýchle nabíjanie, ktoré dnes mnohí výrobcovia propagujú, síce skracuje čas pripojenia k sieti, ale zároveň zvyšuje riziko degradácie batérie a skracovanie jej životnosti. Vysoké prúdy spôsobujú rýchle zahrievanie a môžu vyvolať štrukturálne zmeny vo vnútri článku. Nie je preto náhoda, že odborníci varujú pred častým používaním rýchlonabíjačiek, ktoré síce potešia používateľa, ale z dlhodobého hľadiska poškodzujú samotnú batériu³.

Vyhnite sa všetkému „univerzálnemu“

Samostatnú kapitolu predstavujú univerzálne nabíjačky, ktoré sa na trhu objavujú v rôznych podobách. Ich hlavným lákadlom je univerzálnosť – jedným zariadením možno nabíjať rôzne typy prístrojov. V skutočnosti však práve absencia presnej komunikácie medzi nabíjačkou a batériou prináša značné riziká. Moderné originálne nabíjačky totiž využívajú takzvaný „handshake“, výmenu údajov o optimálnych parametroch nabíjania. Univerzálne zariadenia tento mechanizmus často obchádzajú, čo môže viesť k prebitiu alebo podbitiu článku a tým k jeho zlyhaniu. Výskumy potvrdzujú, že univerzálne nabíjačky zvyšujú riziko termálneho zlyhania, najmä pri lítium-iónových článkoch⁴.

Reálne prípady z praxe dokazujú, že nejde o teóriu. V Dubline boli z trhu stiahnuté univerzálne nabíjačky k e-bicyklom, pretože hrozilo riziko úrazu elektrickým prúdom. Spotrebiteľské organizácie zároveň upozorňujú, že falzifikáty nabíjačiek, predávané ako lacnejšie alternatívy, sú schopné dosahovať teploty aj nad 100 °C, čo predstavuje reálne riziko požiaru⁵.

Signalizátor je teplota

Nabíjanie je vždy sprevádzané zvýšenou teplotou, a to najmä na strane nabíjačky. V normálnom režime sa teplota pohybuje v rozmedzí 30 až 45 °C. Vtedy je zariadenie na dotyk teplé, no bezpečné. Pri hodnotách medzi 45 až 60 °C treba byť už obozretný, pretože ide o teplotu, ktorá signalizuje vyššiu záťaž alebo nedostatočný odvod tepla. Ak teplota presiahne 60 °C, hovoríme už o podozrivom stave a odporúča sa nabíjačku ďalej nepoužívať. Nad 75 °C ide o vysoké nebezpečenstvo, kedy hrozí poškodenie izolácie, iskrenie alebo požiar. Lacné či falošné nabíjačky tieto hranice často prekračujú, čo dokazujú aj viaceré testy.

Foto: Analogicus. Pixabay 2025. Ilustračné¹.

Power banky

Nebezpečenstvo nie je spojené iba s nabíjačkami. V posledných rokoch sa viackrát objavili prípady, keď samotné prenosné batérie, tzv. power banky, vyvolali požiare. V USA bolo napríklad stiahnutých viac ako milión kusov známej značky Anker Power Core po tom, ako bolo zaznamenaných devätnásť prípadov požiarov či explózií s finančnými škodami v desiatkach tisíc dolárov. Podobne musela značka Casely stiahnuť stovky tisíc power baniek po prípadoch prehrievania a menších popálenín⁶.

Na záver možno povedať, že masové rozšírenie batérií prinieslo revolúciu vo fungovaní každodenného života, no súčasne otvorilo nové otázky bezpečnosti. Materiálová podstata batérií, ich citlivosť na teplotu a chemické reakcie, ktoré sa v nich odohrávajú, si vyžadujú presné dodržiavanie parametrov pri nabíjaní. Univerzálne a lacné riešenia môžu pôsobiť prakticky, ale obchádzajú dôležité ochranné mechanizmy. Overená nabíjačka, certifikované komponenty a opatrnosť pri sledovaní teploty zariadenia sú dnes najlepšou ochranou pred nepríjemnými dôsledkami. V ére, kde je energia uložená v batérii prítomná v každom vrecku, kabelke či nemocničnej izbe, je práve bezpečnosť tou najdôležitejšou témou.

Chemické procesy pri nabíjaní a vybíjaní batérií

Lítium-iónové batérie (najrozšírenejšie v mobiloch, notebookoch či medicínskych zariadeniach) fungujú na princípe reverzibilného pohybu iónov lítia medzi dvoma elektródami cez elektrolyt.
Anóda (zvyčajne grafit) – pri nabíjaní sa ióny lítia z katódy presúvajú elektrolytom a vkladajú sa medzi vrstvy grafitu. Tento proces sa nazýva interkalácia. Pri vybíjaní ióny lítia opúšťajú grafit a vracajú sa späť ku katóde.
Katóda (zvyčajne oxid kovu, napr. LiCoO₂, LiFePO₄, LiNiMnCoO₂) – pri nabíjaní dochádza k deinterkalácii, t. j. uvoľneniu lítia z katódového materiálu, pričom sa mení jeho oxidačný stav. Pri vybíjaní sa lítium späť viaže na katódu.
Elektrolyt (organické rozpúšťadlá so soľou LiPF₆ alebo podobnou) – sprostredkuje pohyb iónov, ale elektróny vedie iba cez vonkajší obvod, čím sa udržiava rovnováha.
Separátor – tenká polymérová membrána, ktorá fyzicky oddeľuje anódu a katódu, aby sa zabránilo skratom, ale zároveň prepúšťa ióny.

Pri týchto procesoch sa vždy uvoľňuje alebo spotrebúva energia v podobe elektrického prúdu. Problém nastáva, keď sa elektrolyt začne rozkladať pri vyšších teplotách (nad 80 °C). Uvoľňuje sa horľavý plyn (CO₂, etylén), ktorý môže viesť k nárastu tlaku a následnej explózii.

Chemické riziká pri nesprávnom nabíjaní

Prebitie – ak je batéria vystavená príliš vysokému napätiu, ióny lítia sa ukladajú na anóde ako kovové lítium. Tento proces je nevratný a vedie k tvorbe dendritov – tenkých „ihličiek“ kovu, ktoré môžu preraziť separátor a spôsobiť vnútorný skrat.
Nadmerné zahrievanie – vysoké prúdy urýchľujú vedľajšie reakcie, napr. rozklad elektrolytu, čo produkuje ďalšie teplo. Ak sa batéria nestíha ochladzovať, vzniká tzv. thermal runaway – reťazová reakcia, ktorá vedie k požiaru alebo explózii.
Podbitie – vybíjanie pod kritické napätie (okolo 2,5 V na článok) spôsobuje nevratné zmeny v štruktúre elektród a rozklad elektrolytu, čo vedie k zníženiu kapacity a k vyššiemu vnútornému odporu.

Porovnanie s inými typmi batérií

NiMH a NiCd batérie pracujú na princípe prechodu iónov vodíka medzi kovovou hydridovou elektródou a hydroxidovým elektrolytom. Pri nesprávnom nabíjaní dochádza k tvorbe plynov (vodík, kyslík), čo spôsobuje nárast tlaku a v extrémnych prípadoch prasknutie článku.
Olovené akumulátory (VRLA) používajú vodivý roztok kyseliny sírovej. Nabíjaním sa olovo mení na oxid olovičitý a olovo-kov, vybíjaním sa premieňajú späť na síran olovnatý. Pri prebíjaní vzniká plynný vodík a kyslík, čo môže pri nedostatočnom odvetraní viesť k výbuchu.

O nabíjaní a bezpečnosti Nabíjanie, batérie, bezpečnosť I. a o protipožiarnych opatreniach u nabíjačiek v Nabíjačky elektromobilov a protipožiarne opatrenia

Zdroje
1 Foto: Analogicus. In: PIXABAY, A CANVA GERMANY GMBH BRAND. [online] 2025. Dostupné z: https://pixabay.com/sk/photos/nab%C3%ADja%C4%8Dka-bat%C3%A9rie-energie-elektrina-3909954/
2 Battery Skills, https://www.batteryskills.com/is-it-safe-to-use-any-type-of-battery-charger/
3 India TV, Nebezpečia používania ultrarýchleho nabíjania smartfónu, https://www.indiatvnews.com/technology/news/ultra-fast-charging-5-major-risks-that-could-damage-your-smartphone-2024-11-16-961984
4 UL, Uninabíjačky a bezpečnosť, https://ul.org/research-updates/universal-chargers-and-safety/
5 The Irish Sun, Stiahnutie nabíjačiek, https://www.thesun.ie/money/13745028/recall-e-bike-chargers-electric-shock-dublin-store/
6 People, Stiahnutie viac ako 1 milióna Power bank, https://people.com/over-1-million-portable-chargers-recalled-after-19-reported-fires-and-explosions-caused-by-lithium-ion-batteries-11754626

Údaje použité v článku sú verejne dostupné v rámci informácií z médií, pre dohľadanie zadávajte autorom použité kľúčové slová. Autor pri vyhľadávaní okrem iného používa aj ChatGPT.