Mitől mennek tönkre a lítiumion akkumulátorok?

2011-03-21 11:02:35 | Módosítva: 2011-03-21 12:52:47

A mobil eszközök robbanásszerű terjedésével egyre nagyobb kapacitású akkumulátorok szükségesek, melyek akár napokig is használhatóvá teszik okostelefonunkat vagy táblagépünket. Egy-két év után viszont a legkíméletesebb kezelés mellett is érezhetően veszítenek kapacitásukból.

A manapság használatos akkumulátorok közül a legtöbb előnyös tulajdonsággal a lítium-ion és a lítium-polimer típusok rendelkeznek. Bár speciális töltőáramkört igényelnek, teljesen gondozásmentesek, bármikor rátölthetünk, nem szükséges teljesen lemeríteni őket, mint egy Ni-Cd áramforrást. Kis méretűek, könnyűek és hosszú ideig tartják a töltöttségüket. Az akkumulátorban a pozitív elektróda (katód) lítiumból készül, míg a negatív elektróda (anód) szén alapú. Töltés során a lítium elektróda ionokat (elektromos töltéssel rendelkező atomokat) bocsát ki, melyeket a szén elektróda eltárol. A töltésről lekapcsolva, ezek az ionok áramlanak vissza a lítium oldalra, ez az áram működteti elektromos berendezéseinket.

Mitől mennek tönkre? 

A Li-Ion akkumulátorok onnantól kezdve, hogy elhagyják a gyártósort, elkezdenek öregedni, ami egy elkerülhetetlen és visszafordíthatalan folyamat. Folyamatos használat mellett általában 2 év az élettartamuk, ekkor nagyjából eredeti kapacitásuk 2/3-át biztosítják. Mind a töltésük, mind a kisütésük (használatuk) kémiai reakción alapul, és ezek a folyamatok bizonyos veszteségekkel járnak. Az elhasználódás fő oka, hogy lelassul az ionok áramlása, ezáltal az akkumulátor nem képes megfelelő árammal ellátni az eszközt. A lítium elektródából ki-, majd visszaáramló ionok megváltoztatják az elektróda szerkezetét, hasonlóan kopott, elrongyolódott lesz - természetesen molekuláris méretekben - mint egy sokat hordott ruha. Ezen felül a kémiai reakciók következményeképpen az anód és a katód felületén egyaránt egy nemkívánatos fémréteg keletkezik, ami szintén lassítja az ionok vándorlását. Az akkumulátorban lévő elektrolit oxidálja (korrodálja) a katód felületét, ami tovább rontja a helyzetet. Összességében tehát az oxidálódott, elhasználódott elektródák és elektrolit okozzák az öregedést. 

Változások a közejövőben 

A jelenlegi technológiák mellett a kapacitásvesztés egy elkerülhetetlen folyamat, de új anyagok használatával ez hamarosan változhat. Természetesen a kapacitás növelésének egyik triviális módja az akkumulátorok méretének növelése lehet, de a fogyasztók számára fontos a kis tömeg, a könnyű hordozhatóság. A lítium technológia a szakértők szerint elérta határait. Az eddigi fejlesztések elsősorban a katódra koncentráltak, de a mostani irány a szénből készült anódot próbálja sziliciummal párosítani vagy kiváltani, amivel nagyobb energasűrűség érhető el. Ez nem csak a mobileszközöknél, hanem a hibrid járművekben is előrelépést jelenthet. 

 Vásárlói nyomás 

A korunkat jellemző "vedd meg-használd-dobd el" filozófia nem okoz jelentős nyomást az akkumulátorgyártókon, hiszen amire az áramforrás elöregszik, az egész eszköz (jó esetben) az elektronikai hulladékok között köt ki. Ha a mobiltelefon szerződések hossza növekszik vagy éppen a gyártók visszavesznek a felesleges technológiai viaskodásból, egy-egy termék hosszabb ideig a vásárlónál maradhat, így még inkább szükségessé válik egy hosszabb élettartamú áramforrás kifejlesztése. 

 (forrás: http://www.msnbc.msn.com)

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha követed az Ezermester Facebook oldalát, vagy előfizetsz a nyomtatott lapra, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!

Bérces Balázs


Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.

Zoltán Éles avatarja

Zoltán Éles         Új technika

Az új akkumulátor technológia nagy előrelépést jelent az akksik piacán. További információk:
http://munkahet.hu/hirek/erdekessegek/ez-az-attores-segithet-a-telefonok-gyors-merulesen

Kerti gépek akkumulátorral

Úgy tűnik, a szerszámgépgyártók - bele értve a kerti szerszámgépek gyártóit is - az akkumulátoros gépekben látják a fejlődés új irányát. Köszönhető ez nagyrészt a Li ion és Lítium polimer...


Digitális fényképezőgép akkumulátorok

Még a kis kompakt digitális fényképezőgépek is jelentős áramfelvétellel dolgoznak – elsősorban azegyre növekvő méretű kijelző és a vakuhasználat miatt. Az újabb típusokban lévő Li-ion akkumulátorok...