Soubory cookie používáme pro zlepšení vašich zkušeností na našich webových stránkách. Budete-li pokračovat v prohlížení těchto webových stránek, souhlasíte s používáním souborů cookie. Přečtěte si více Soubory cookie

Věděli jste,...

že lithium-iontové akumulátory jsou malé, lehké, velkokapacitní a mimořádně efektivní?

Proč o lithium-iontových akumulátorech dneska každý mluví?

Malá, lehká a především mobilní zařízení získávají stále větší oblibu. Patří sem mobilní telefony, notebooky a dnes už nějakou dobu i zahradní nářadí. Všechna tato zařízení potřebují energii, ale i v případě zahradního nářadí jsou kabely vnímány jako nešikovné. V důsledku toho neustále roste význam spolehlivých velkokapacitních akumulátorů. Moderní lithium-iontové akumulátory se v nedávně době začaly používat jako zdroj energie i pro zahradní nářadí. Jejich hlavní výhoda je, že netrpí ničivým paměťovým efektem předchozích generací akumulátorů, takže je lze kdykoli dobít a připravit k použití. Jak ale tento kompaktní akumulátor, který má také pomalé samovybíjení, funguje?

Jak lithium-iontové akumulátory fungují?

Jak název napovídá, lithium-iontový akumulátor je dobíjitelná baterie, jejímž základem je lehká slitina lithia. Na rozdíl od lithiových baterií jsou tyto baterie dobíjitelné. Obsahují určitou kombinaci citlivých chemických složek s různými elektrickými náboji, které umí reagovat neobyčejně rychle. Kladně a záporně nabité chemikálie jsou odděleny jen tenkou plastovou přepážkou.

Lithium-iontové akumulátory se v angličtině také nazývají swing batteries, shuttle batteries nebo ion transfer batteries. Tyto názvy odrážejí základní princip tohoto typu akumulátoru: proces nabíjení a vybíjení v podstatě způsobuje jen přesun (transfer) lithiových iontů (tj. elektricky nabitých atomů lithia) mezi dvěma elektrodami. Když se akumulátor nabíjí, lithiové ionty se přesouvají ke grafitové (uhlíkové) vrstvě. Během vybíjení migrují ionty zpět. Migrace iontů generuje elektromagnetickou sílu, která řídí tok elektronů. V lithium-iontových akumulátorech je kladný pól vyroben z oxidu lithia a záporný pól z uhlíku.

Co to znamená „paměťový efekt“?

Kapacita lithium-iontového akumulátoru se časem snižuje, i když není používán, hlavně kvůli reakci lithia s elektrolyty. Tento proces je znám jako samovybíjení. Dochází k němu u všech typů baterií či akumulátorů, ale u lithium-iontového akumulátoru výrazně méně, než u starších typů.

V případě lithium-iontových akumulátorů neexistuje žádný paměťový efekt. U starých nikl-kadmiových (NiCd) akumulátorů vedlo časté částečné vybíjení k tomu, že si akumulátor 'poznamenal' energii potřebnou k dobití a už nebylo možné ho dobít na plnou kapacitu. Naproti tomu lithium-iontové akumulátory lze kdykoli dobít na plnou kapacitu a mají pomalé samovybíjení. Díky tomu se s nimi snadno pracuje a bez ohledu na velkou kapacitu jsou malé a lehké. Navíc jsou dnes dostupné i ve vyšších výkonových třídách za přijatelné ceny, takže je lze používat i ve větších zařízeních s velkou spotřebou energie.

Proč je tak dobrá technologie k dispozici až teď?

Ačkoli byly lithium-iontové akumulátory teoreticky známé už na začátku 20. století, nebylo dlouho možné je používat. Výhody lithia jako materiálu pro elektrody byly známé už dříve a v roce 1938 byla uvedena baterie využívající lithium a dioxid síry (Li-SO2) a v roce 1969 lithium-thionylchloridová baterie. Lithium-iontové akumulátory však stále reagovaly neobyčejně citlivě na nesprávné zacházení, a nebyly proto vhodné pro běžné použití. V roce 1995 ale firma Sony uvedla na trh první lithium-iontový akumulátor. Dnes jsou chemické procesy v akumulátoru kontrolovány systémem řízení na sledování baterie (BMS). Ten brání hlubokému vybití, přebití a tepelnému přetížení. Kromě složitého dobíjecího systému mají lithium-iontové akumulátory pouzdro mimořádně odolné vysokým tlakům, což je asi o 30 % prodražuje oproti nikl-metal hybridovým (NiMH) akumulátorům.

Komentáře