Wij gebruiken cookies om uw ervaring met onze website te verbeteren. Door verder te browsen op deze website gaat u akkoord met ons gebruik van cookies. Lees verder voor meer informatie Cookies

Wist u...

...dat lithium-ion-batterijen compact zijn, licht, een grote capaciteit hebben en bijzonder effectief zijn?

Waarom heeft iedereen het momenteel over lithium-ion-batterijen?

De populariteit van compacte, lichte en bovenal draagbare apparatuur neemt aanzienlijk toe. Dit geldt voor mobiele telefoons, notebooks en nu sinds enige tijd ook voor tuingereedschap. Allemaal hebben ze stroom nodig, maar steeds meer mensen vinden snoeren zelfs voor tuingereedschap onhandig. Daarom worden betrouwbare accu's met een hoge capaciteit steeds belangrijker. Sinds kort hebben moderne lithium-ion-batterijen tevens een plaats veroverd als voedingsbron voor tuingereedschap. Het specifieke voordeel: ze lijden niet onder het vervelende geheugeneffect van oudere accutypen en zijn dus altijd direct klaar voor gebruik. Maar hoe werkt deze compacte batterij met haar lage zelfontladingssnelheid nu eigenlijk?

Hoe werken lithium-ion-accu's?

Zoals de naam al aangeeft, is de lithium-ion-batterij een oplaadbare accu die gebruikmaakt van lithium in een lichtmetaallegering. Anders dan lithiumbatterijen zijn deze accu's oplaadbaar. Ze bevatten een combinatie van gevoelige chemische componenten met een verschillende elektrische lading, die bijzonder snel kan reageren. De positief en de negatief geladen chemicaliën worden door een zeer dunne wand van kunststof van elkaar gescheiden.

Lithium-ion-accu's worden in het Engels ook aangeduid als swing, shuttle of "ion transfer batteries". Deze beschrijvingen verwijzen naar het basisprincipe van dit accutype: bij het laad- en ontladingsproces vindt in principe slechts een overdracht van lithium-ionen, ofwel elektrisch geladen lithiumatomen, tussen de twee elektroden plaats. Bij het laden van de batterij worden de lithium-ionen overgebracht naar een grafietlaag van koolstof. Tijdens het ontladen leggen de ionen de omgekeerde weg af. De beweging van de ionen wekt een elektromagnetische kracht op waardoor de elektronenstroom wordt bestuurd. In lithium-ion-accu's is de positieve pool gemaakt van lithiummetaaloxide en de negatieve pool van koolstof.

Wat betekent 'geheugeneffect'?

De capaciteit van een lithium-ion-accu neemt na verloop van tijd af, ook als deze niet wordt gebruikt, voornamelijk als gevolg van de reactie die het lithium met de elektrolyten aangaat. Dit proces wordt zelfontlading genoemd. Het doet zich voor in alle accutypen, maar aanzienlijk minder bij lithium-ion-batterijen dan in oudere soorten.

Bij lithium-ion-accu's doet zich geen geheugeneffect voor. Bij oude nikkelcadmiumaccu's (NiCd) resulteerde regelmatig onvolledig ontladen ertoe dat de accu de vereiste energie voor het opladen 'opmerkte', waardoor de volledige capaciteit niet meer beschikbaar was. Lithium-ion-accu's kunnen echter op elk gewenst moment tot de volledige capaciteit worden opgeladen en hebben een lage zelfontladingssnelheid. Hierdoor zijn ze praktisch in het gebruik en ondanks de grote capaciteit zijn ze klein en licht. Bovendien zijn ze tegenwoordig ook tegen betaalbare prijzen verkrijgbaar in hogere prestatieklassen, zodat ze kunnen worden gebruikt in grotere apparaten met een hogere energievraag.

Waarom is deze goede technologie nu pas verkrijgbaar?

Hoewel de theorie achter lithium-ion-accu's begin 20e eeuw reeds werd ontwikkeld, konden ze nooit lang worden gebruikt. De voordelen van lithium als elektrodemateriaal waren reeds bekend en in 1938 kwam er een lithium-zwaveloxideaccu op de markt, in 1969 gevolgd door een lithium-thionylchlorideaccu. Lithium-ion-accu's reageerden echter nog altijd bijzonder gevoelig op onjuist gebruik en waren daarom niet geschikt voor huishoudelijk gebruik. Maar in 1995 bracht Sony de eerste lithium-ion-accu op de markt. De chemische processen in de accu worden tegenwoordig bestuurd door een "battery management and monitoring system (BMS)". Hierdoor wordt de batterij beschermd tegen volledige ontlading, overlading en thermische overbelasting. Naast het complexe laadsysteem zijn lithium-ion-accu's voorzien van een sterk drukvaste behuizing, waardoor ze ongeveer 30% duurder zijn dan nikkelmetaalhydrideaccu's (NiMH).

Reacties