Mis on pooltahke aku?

Mis on pooltahke aku? Mis vahe on liitiumraudfosfaatpatareidel ja kolmekomponentsetel liitiumioonakudel?

Patareid on meie igapäevaelus üliolulised, kuid neid on palju erinevat tüüpi. Eelkõige kasutatakse erinevaid tehnoloogiaid suure võimsusega akude jaoks, näiteks elektrisõidukite akud ja kaasaskantavad toiteallikad. Millised on aga igat tüüpi aku omadused, eelised ja puudused? Lisaks, millistel asjaoludel igat tüüpi akusid kasutatakse? Selles artiklis anname selge ja hõlpsasti mõistetava selgituse pooltahke oleku akude, liitiumraudfosfaatpatareide ja kolmekomponentsete liitium-ioonakude erinevuste kohta.

1. Mis on pooltahke aku?
Pooltahke aku on uut tüüpi aku, mis ühendab endas tahkete ja vedelate elektrolüütide omadused. See on välja töötatud peamiselt liitiumioonakude jaoks, mida iseloomustab elektrolüüdi kõrge ioonijuhtivus. Pooltahke akud kui akutehnoloogia, millel on kõrge energiatihedus, ohutus, pikk kasutusiga ja väike keskkonnamõju, on väga paljutõotav akutehnoloogia. Pooltahkepatareisid saab jagada kolme tüüpi: geelpolümeeri tüüp, savitüüp ja vedelad lisandid.

1) Geelpolümeeri tüüp: painduv geelelektrolüüdiga aku. Sellel on hea paindekindlus ja kiire laadimisvõime. Sobib kaardi- ja kantavatele seadmetele.
2) Savi tüüp: saviga sarnane aku, mille elektroodis on segatud elektrolüüti. Pikk kasutusiga, väike vedelikulekke ja tulekahju oht. Sobib kasutamiseks päikeseenergia tootmisel ja autotööstuses.
3) Vedelikuga täidetud tüüp: keraamikast aku, mille sees on leotatud väike kogus elektrolüüti. Sellel on kõrge termiline stabiilsus ja seda saab kasutada kõrgetel temperatuuridel. Sobib asjade Interneti, tööstusseadmete ja autode interjööri jaoks.

Akusid laetakse ja tühjenetakse ioonide liikumisel positiivsete ja negatiivsete elektroodide vahel ning nende nimetused varieeruvad olenevalt ioonide tüübist. Näiteks liitiumioonakud sisaldavad liitiumi ioonsel kujul. Ioonide liikumisteed nimetatakse elektrolüüdiks ja liitium-ioonakud kasutavad vedelat elektrolüüti, kuid see vedelik on tuleohtlik ja ohtlik. Seetõttu töötatakse välja tahkeid või geelelektrolüüte kasutavaid akusid. Neid nimetatakse kõikideks tahkis- või pool-tahkepatareideks. Elektrolüüdi muutmine tahkeks või geeliks võib parandada aku ohutust.

2. Mis on liitiumraudfosfaadi aku?
Liitiumraudfosfaadi aku on liitiumioonaku, mis kasutab positiivse elektroodina raudfosfaati (LiFePO4). Raudfosfaat on odav ja stabiilne aine, mille termilise äravoolu või süttimise oht on väike. Liitiumraudfosfaatakudel on pikk eluiga ning mitu laadimis- ja tühjenemistsükleid. Lisaks, kuna raudfosfaat pole haruldane metall, võib öelda, et selle mõju keskkonnale on suhteliselt väike.

3. Mis on kolmekomponentne liitiumioonaku?
Kolmekomponentne liitiumioonaku on liitiumioonaku tüüp, mis kasutab positiivse elektroodina kolmekomponentseid ühendeid, nagu nikkel-koobaltmangaan (NCM) või nikkel-koobalt-alumiinium (NCA). Kolmekomponentsel süsteemil on kõrge energiatihedus ja suhteliselt stabiilne väljund isegi madalatel temperatuuridel. Selle puuduste hulka kuuluvad aga haruldaste metallide koobalti kasutamise kõrge hind ning suur termilise põgenemise ja süttimise oht.

See tabel võtab kokku pooltahke oleku akude, liitiumraudfosfaatakude ja kolmekomponentsete liitium-ioonakude eelised ja puudused.

Sildid: #Pool-tahkepatarei #Liitiumraudfosfaataku #Ternary liitium-ioonaku