Kasutame küpsiseid, et täiustada teie kogemust meie veebisaidil. Veebisaidi sirvimise jätkamisega nõustute meie küpsiste kasutamisega. Lugege lähemalt Küpsised

Kas teadsid...

et liitium-ioonakud on väikesed, kerged, võimsad ja väga tõhusad?

Miks räägitakse viimasel ajal nii palju liitium-ioonakudest?

Väikesed, kerged ja kaasaskantavad tehnikaseadmed on muutumas üha populaarsemaks. Siia alla käivad mobiiltelefonid, elektroonilised märkmikud ja juba mõnda aega ka aiatööriistad. Kõik nad vajavad toidet, kuid toitejuhe muudab tööriista kasutamise kohmakaks. Üha rohkem vajatakse võimsaid ja töökindlaid akusid. Ka aiatööriistade puhul on viimasel ajal hakatud energiaallikana kasutama moodsaid liitium-ioonakusid. Nende peamised eelised: neid ei mõjuta akude eelmistele põlvkondadele omane mäluefekt, seega on nad alati kasutamiseks valmis. Kuidas see kompaktne, aeglase isetühjenemisega aku töötab?

Milline on liitium-ioonaku tööpõhimõte?

Nagu ka nimi ütleb, on liitium-ioonaku laaditav aku, mille elektroodi materjaliks on liitiumsulam. Vastupidiselt liitiumpatareidele on need akud laaditavad. Aku sisaldab äärmiselt kiire reaktsiooniga, erineva elektrilaenguga tundlike keemiliste komponentide kombinatsiooni. Positiivse ja negatiivse laenguga kemikaale eraldab imeõhuke plastist vahesein.

Liitium-ioonakusid kutsutakse inglise keeles ka vahetus- või ioonivahetusakudeks. Need nimed kirjeldavad hästi akude tööpõhimõtet. Laadimise ja tühjenemise protsess paneb liitiumi ioonid ehk laenguga liitiumiaatomid kahe elektroodi vahel liikuma. Kui aku laeb, liiguvad liitiumioonid süsinikust koosnevale grafiitanoodile. Tühjenemisel liiguvad ioonid tagasi. Ioonide liikumine loob elektromagnetilise jõuvälja, mis reguleerib elektronide voogu. Liitium-ioonakude positiivne elektrood on valmistatud liitiumoksiidist ja negatiivne süsinikust.

Mida tähendab mäluefekt?

Isegi kui liitium-ioonakut ei kasutata, väheneb aja jooksul selle mahutavus, kuna liitumioonide reaktsioon elektroodidega kulutab energiat. Seda protsessi nimetatakse isetühjenemiseks. See juhtub kõikide akudega, kuid liitium-ioonakudel on see märksa aeglasem kui varasema põlvkonna akudel.

Liitium-ioonakudel mäluefekt puudub. Vanadel nikkel-kaadmiumakudel (NiCd) põhjustas sage poolik laadimine efekti, kus aku „mäletas“ taaslaadimiseks vajalikku energiahulka ning ei võimaldanud enam täismahus laadimist. Liitium-ioonakusid saab täismahus laadida alati kui vaja ning nende isetühjenemine on aeglane. Neid akusid on lihtne kasutada, nad on võimsad, kuid samas väikesed ning kerged. Nüüd on taskukohase hinnaga saadaval ka veel suurema sooritusvõimega akud, mida kasutatakse tööriistades, mille energiavajadus on suurem.

Miks muutus see tehnoloogia kättesaadavaks alles nüüd?

Kuigi liitiumakude valmistamise teooria töötati välja juba 20. sajandi alguses, ei saanud neid pikka aega kasutama hakata. Liitiumi eelised elektroodi materjalina olid juba ammu teada, esimene liitium-vääveldioksiidaku valmis aastal 1938 ja liitium-tionüülkloriidaku 1969. aastal. 1995. aastal tõi Sony turule esimese liitium-ioonaku. Tänapäevastes akudes juhib akusiseseid keemilisi protsesse BMS ehk laadimis-tühjendamiskontroller. See kaitseb akut ületühjenemise, ülelaadimise ja ülekuumenemise eest. Lisaks keerukale laadimissüsteemile on liitium-ioonakudel eriti survekindel kest, mis teeb need umbes 30% kallimaks kui nikkel-metallhüdriidakud (NiMH).

Kommentaarid