Χρησιμοποιούμε cookies με σκοπό να σας προσφέρουμε μια καλύτερη εμπειρία περιήγησης στη διαδικτυακή μας τοποθεσία. Εάν συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε αυτή τη διαδικτυακή τοποθεσία, αποδέχεστε τη χρήση cookies από εμάς. Για περισσότερες πληροφορίες, διαβάστε Cookies

Γνωρίζετε...

ότι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι μικρές, ελαφριές, υψηλής χωρητικότητας και εξαιρετικά αποτελεσματικές;

Γιατί συζητούν όλοι αυτήν τη στιγμή για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου;

Ο μικρός, ελαφρύς και, πάνω από όλα, φορητός εξοπλισμός είναι όλο και πιο δημοφιλής. Σε αυτόν συμπεριλαμβάνονται τα κινητά τηλέφωνα, οι φορητοί υπολογιστές και, εδώ και λίγο καιρό, ακόμα και τα εργαλεία κηπουρικής. Όλα χρειάζονται ισχύ, αλλά ακόμα και στην περίπτωση των εργαλείων κηπουρικής, τα καλώδια τροφοδοσίας θεωρούνται πλέον ενοχλητικά. Συνεπώς, οι αξιόπιστες μπαταρίες υψηλής χωρητικότητας είναι όλο και πιο σημαντικές. Οι σύγχρονες μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν επίσης καθιερωθεί πρόσφατα ως πηγές τροφοδοσίας για τα εργαλεία κηπουρικής. Το ιδιαίτερο πλεονέκτημά τους: Δεν παρουσιάζουν το προβληματικό φαινόμενο μνήμης, όπως οι προηγούμενες γενιές μπαταριών και είναι, συνεπώς, έτοιμες προς χρήση οποιαδήποτε στιγμή. Αλλά πώς λειτουργεί αυτή η συμπαγής μπαταρία, που έχει επίσης χαμηλό ρυθμό αυτοεκφόρτισης;

Πώς λειτουργούν οι μπαταρίες ιόντων λιθίου;

Όπως υποδεικνύει το όνομά της, η μπαταρία ιόντων λιθίου είναι μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία που βασίζεται στο ελαφρύ κράμα λιθίου. Αντίθετα με τις μπαταρίες λιθίου, αυτές οι μπαταρίες είναι επαναφορτιζόμενες. Περιέχουν ένα συνδυασμό ευαίσθητων χημικών στοιχείων με διαφορετικά ηλεκτρικά φορτία που αντιδρούν ταχύτατα. Τα θετικά και αρνητικά φορτισμένα χημικά στοιχεία διαχωρίζονται μόνο με ένα πολύ λεπτό πλαστικό τοίχωμα.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αποκαλούνται επίσης μπαταρίες αιώρησης, εναλλαγής ή μεταφοράς ιόντων. Αυτές οι περιγραφές αντικατοπτρίζουν τη βασική αρχή αυτού του τύπου μπαταρίας: Η διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης στην ουσία προκαλεί μόνο τη μεταφορά των ιόντων λιθίου, δηλαδή των ηλεκτρικά φορτισμένων ατόμων λιθίου, μεταξύ δύο ηλεκτροδίων. Κατά τη φόρτιση της μπαταρίας, τα ιόντα λιθίου μεταφέρονται σε ένα στρώμα γραφίτη που είναι κατασκευασμένο από άνθρακα. Κατά την εκφόρτιση, τα ιόντα ολισθαίνουν στην αρχική τους θέση. Η ολίσθηση των ιόντων δημιουργεί μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη που ελέγχει τη ροή των ηλεκτρονίων. Στις μπαταρίες ιόντων λιθίου, ο θετικός πόλος είναι από μεταλλικό οξείδιο του λιθίου και ο αρνητικός πόλος είναι από άνθρακα.

Τι σημαίνει "φαινόμενο μνήμης";

Η χωρητικότητα μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου μειώνεται με την πάροδο του χρόνου ακόμα και αν δεν χρησιμοποιείται, κυρίως λόγω της κατανάλωσης από την αντίδραση του λιθίου με τους ηλεκτρολύτες. Αυτή η διεργασία είναι γνωστή ως αυτοεκφόρτιση. Συμβαίνει σε όλους τους τύπους μπαταριών, αλλά είναι σημαντικά μικρότερη στις μπαταρίες ιόντων λιθίου σε σχέση με τους παλαιότερους τύπους.

Δεν υπάρχει φαινόμενο μνήμης στην περίπτωση των μπαταριών ιόντων λιθίου. Στις παλαιότερες μπαταρίες νικελίου καδμίου (NiCd), η συχνή μερική εκφόρτιση οδηγούσε στην "απομνημόνευση" από την μπαταρία της απαίτησης ισχύος για την επαναφόρτιση και δεν ήταν πλέον διαθέσιμη η πλήρης χωρητικότητά της. Από την άλλη πλευρά, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να επαναφορτιστούν στην πλήρη τους χωρητικότητα οποιαδήποτε στιγμή και έχουν χαμηλό ρυθμό αυτοεκφόρτισης. Για το λόγο αυτό είναι εύκολες στο χειρισμό και, παρά την υψηλή τους χωρητικότητα, είναι μικρές και ελαφριές. Επιπλέον, είναι τώρα διαθέσιμες σε κατηγορίες υψηλότερης απόδοσης σε προσιτές τιμές, επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεγαλύτερο εξοπλισμό με υψηλές απαιτήσεις ενέργειας.

Γιατί αυτή η τόσο καλή τεχνολογία είναι διαθέσιμη μόλις τώρα;

Αν και οι μπαταρίες ιόντων λιθίου ήταν γνωστές στη θεωρία από τις αρχές του 20ού αιώνα, για πολλά χρόνια δεν ήταν δυνατό να τις χρησιμοποιήσουμε. Τα πλεονεκτήματα του λιθίου ως υλικού ηλεκτροδίου ήταν γνωστά παλαιότερα και μάλιστα μια μπαταρία λιθίου-διοξειδίου του θείου ήταν διαθέσιμη το 1938 και μια μπαταρία λιθίου-χλωριούχου θειονυλίου το 1969. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου, ωστόσο, εξακολουθούσαν να αντιδρούν με εξαιρετική ευαισθησία στους εσφαλμένους χειρισμούς και, συνεπώς, δεν ήταν κατάλληλες για καθημερινή χρήση. Το 1995, όμως, κυκλοφόρησε στην αγορά η πρώτη μπαταρία ιόντων λιθίου από τη Sony. Σήμερα, οι χημικές διεργασίες στην μπαταρία ελέγχονται από ένα σύστημα διαχείρισης και παρακολούθησης μπαταριών (BMS). Αυτό την προστατεύει από την βαθιά εκφόρτιση, την υπερφόρτιση και τη θερμική υπερφόρτιση. Εκτός από το περίπλοκο σύστημα φόρτισης, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν ένα ιδιαίτερα ανθεκτικό στην πίεση περίβλημα, που τις καθιστά περίπου 30% πιο ακριβές από τις μπαταρίες νικελίου-υδρογονωμένου μετάλλου (NiMH).

Σχόλια

Πάρτε ιδέες κηπουρικής και εμπνευστείτε! Εγγραφείτε στο μηνιαίο ψηφιακό newsletter GARDENA.