Akumulator litowy
1 września 2021

Kategoria:
Elektronika

Co decyduje o klasyfikacji akumulatora?

Akumulatory są elektrochemicznymi źródłami zasilania. Zbudowane są z dwóch elektrod oddzielonych elektrolitem, zamkniętych w szczelnej obudowie. Żeby uzyskać wyższe napięcie akumulatora, łączy się wiele takich elementów. Nazywane są ogniwami wtórnymi, ponieważ można je ponownego napełniać za pomocą zewnętrznych źródeł energii. W artykule przedstawimy klasyfikację akumulatorów, czym się charakteryzują i jakie jest ich zastosowanie.

Rodzaje akumulatorów

Akumulatory kwasowo-ołowiowe są najczęściej występującym źródłem zasilania elektrycznego w motoryzacji. Konstrukcyjnie składają się z anody w postaci płyt ołowiowych, z katodą wykonaną z tlenku ołowiu i elektrolitem w postaci wodnego roztworu kwasu siarkowego. Charakteryzują się odpornością na głębokie rozładowanie i stosunkowo niską ceną. Minusem jest ich duża waga, możliwość zasiarczenia akumulatora w sytuacji utrzymującego się stanu rozładowania, oraz przymus uzupełniania elektrolitu. Zazwyczaj zbudowane z 6 ogniw dających razem napięcie znamionowe 12V.

Akumulatory niklowo-kadmowe, z elektrodami z tlenku niklu i kadmu, mające napięcie 1,2V. Występuje w nich efekt pamięci, objawiający się pozornie zmniejszoną pojemnością po ładowaniu nierozładowanego akumulatora. Choć były powszechnie stosowane, zostały jednak wyparte przez nowsze konstrukcje takie jak ogniwa NiMH.

Akumulatory niklowo-wodorkowe z napięciem 1,2V, stanowią ulepszoną wersję akumulatorów niklowo-kadmowych, w których szkodliwy kadm został zastąpiony stopem metali. Nie występuje już w nich efekt pamięci, mają za to problem z tak zwanym efektem “leniwej baterii”, który objawia się niskim napięciem po ładowaniu nie do końca rozładowanego ogniwa.

Akumulatory litowe

Akumulatory litowo-jonowe, o napięciu nominalnym 3,6V, są zbudowane z elektrody ujemnej z porowatego węgla, dodatniej w postaci tlenków metali i elektrolitu z soli litowych w rozpuszczalnikach organicznych.

Są to jedne z najczęściej używanych akumulatorów, stosowanych powszechnie we wszelkiego rodzaju urządzeniach elektronicznych, takich jak telefony komórkowe, laptopy, a nawet samochody elektryczne”. – stwierdza specjalista z firmy Westerberg.

Charakteryzują się większą mocą i pojemnością względem swojej masy, w porównaniu do innych rodzajów akumulatorów i większą mocą. Nie posiadają też efektu pamięciowego, ani efektu „leniwej baterii”. Akumulatory Li-Ion muszą być chronione przed przeładowaniem oraz nadmiernym rozładowaniem. Nie powinny być też przegrzewane. Sprawia to, że proces ich ładowania jest bardziej skomplikowany. Produkowany jest też ich wariant – akumulatory litowo-polimerowe, które dzięki swoim właściwościom mogą być wykonane w dowolnym kształcie, dzięki czemu znajdują zastosowanie w telefonach komórkowych.

Akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe, o napięciu ogniwa 3,2V, łączą w sobie większość zalet innych typów – posiadają długą żywotność, dużą gęstość energetyczną oraz są odporne na niewłaściwe warunki eksploatacji. Nie posiadają efektu pamięci i wykazują niskie samorozładowanie. Stosuje się je jako bezpieczniejszy zamiennik akumulatorów litowo-jonowych.