Akku on eräänlainen akku, joka voi varastoida kemiallista energiaa ja muuntaa sen sähköenergiaksi. Sitä käytetään laajalti kodinkoneissa, sähköjärjestelmissä, ajoneuvoissa ja muilla aloilla. Tällä hetkellä käytetään laajalti erilaisia akkutyyppejä, joista yleisimpiä ovat lyijyakut, nikkeli-kadmium-, nikkeli-metallihydridi- ja litiumioniakut. Tässä artikkelissa esitellään erilaisten akkujen edut ja haitat.
Luokitus
1. Nestemäiset lyijyakut
Tämä on yleisin lyijyakkutyyppi, jota käytetään pääasiassa autoissa, moottoripyörissä ja muissa käynnistyslaitteissa. Nestemäiset lyijyakut voidaan jakaa yleisiin tyyppeihin, syväpurkaustyyppeihin ja AGM-tyyppeihin.
2. Geelimäiset lyijyakut
Geelimäinen lyijyakku, jossa on geeliä nestemäisen elektrolyytin sijaan, voi tehdä akusta kestävämmän ja turvallisemman.
3. Lyijy-hiiliakut
Lyijy-hiilikakku on uudentyyppinen lyijyakku. Perinteiseen lyijyakkuun verrattuna sillä on suurempi energiatiheys, pidempi käyttöikä ja parempi suorituskyky alhaisissa lämpötiloissa.
4. AGM-lyijyakku
AGM-lyijyakussa (adsorptiotyyppisessä lasikuitukalvolla varustetussa lyijyakussa) käytetään erityistä adsorptiotyyppistä lasikuitukalvoa, joka estää akun vuotamisen ja parantaa akun lataustehokkuutta.
Perusominaisuudet
1. Jännite: lyijyakun tyypillinen jännite on 12 volttia, mutta on olemassa muitakin jännitetasoja.
2. Kapasiteetti: Akun kapasiteetti on virran määrä, jonka akku pystyy tuottamaan tietyssä ajassa ampeeritunteina (AH). Lyijyakkujen kapasiteetti vaihtelee 1,2 Ah:sta 3 000 Ah:iin.
3. Käyttöikä: Lyijyakkujen käyttöikä on yleensä 3–5 vuotta akun käyttöiästä ja latausjaksosta riippuen.
4. Lataus: lyijyakut latautuvat hitaasti ja niiden uudelleenlataus kestää yleensä yli 8 tuntia.
Varotoimien käyttö
1. Lyijyakkuja tulisi välttää käyttämästä pitkään ilman latausta tai ylilataamalla, muuten se vaikuttaa akun käyttöikään.
2. Kun hävität paristoja, sinun on huolehdittava ympäristöstä. Sinun tulee etsiä asianmukainen kierrätyskeskus.
3. Säilytä lyijyakkuja hyvin ilmastoidussa ja kuivassa paikassa suoran auringonvalon välttämiseksi.
4. Paristo on irrotettava tai vaihdettava oikeassa järjestyksessä ja tavalla, ja se on pidettävä pariston positiivisen ja negatiivisen elektrodin välissä oikosulun välttämiseksi.
Lyhyesti sanottuna lyijyakkuja käytetään laajalti monilla aloilla. Erilaisilla lyijyakuilla on erilaiset ominaisuudet ja edut. Lisäksi lyijyakkujen käytössä on noudatettava tiettyjä varotoimia akun suojaamiseksi paremmin ja sen käyttöiän pidentämiseksi.
Tässä ovat lyijyakkujen hyvät ja huonot puolet:
Hyvät puolet:
1. Alhaiset kustannukset: lyijyakun tuotantoprosessi on suhteellisen yksinkertainen, valmistuskustannukset ovat alhaiset, joten sen hinta on suhteellisen alhainen;
2. Korkea luotettavuus: lyijyakun suunnittelu ja materiaalin käyttö on vakaata ja luotettavaa, ja se kestää tietyn määrän liiallista purkautumista ja latausta.
Haittoja:
1. Pienempi tehotiheys: lyijyakulla on pienempi tehotiheys ja siten pienempi lähtöteho;
2. Lyhyt käyttöikä: lyijyakun käyttöikä on suhteellisen lyhyt, yleensä noin 2–3 vuotta;
3. Painava: Saman kapasiteetin lyijyakut ovat suurempia ja painavampia kuin muuntyyppiset akut.
Nikkeli-kadmiumakku
Nikkelikadmiumakuilla on suurempi tehotiheys kuin lyijyakuilla ja pidempi syklin käyttöikä. Nikkelikadmiumakkuja käytetään yleisesti sotilas-, teollisuus- ja ilmailuteollisuudessa. Ni-kadmiumakkujen etuja ja haittoja analysoidaan seuraavasti:
Hyvät puolet:
1. Suuri tehotiheys: Ni-Cd-akuilla on suurempi tehotiheys kuin lyijyakuilla, ja siksi niiden lähtöteho on suurempi;
2. Pitkä käyttöikä: Nikkeli-kadmiumakun käyttöikä on pitkä, ja se voidaan yleensä kierrättää yli kaksi tuhatta kertaa;
3. Kestää korkeita lämpötiloja: Ni-Cd-akku kestää korkeita lämpötiloja ja toimii -20 °C - 65 °C:n lämpötilassa.
Haittoja:
1. Korkeat materiaalikustannukset: nikkeli-kadmiumiakuissa käytetään erittäin puhdasta nikkeliä, kadmiumia ja muita materiaaleja, ja valmistuskustannukset ovat suhteellisen korkeat.
2. Korkea myrkyllisyys: nikkeli-kadmiumakut luokitellaan myrkyllisiksi ja vaarallisiksi kadmiumin myrkyllisyyden vuoksi, mikä tarkoittaa, että ne vaativat erityiskäsittelyä ja kierrätystä.
Nikkelimetallihydridiakku
NI-MH-akku on ympäristöystävällinen akku, jota käytetään pääasiassa kulutuselektroniikassa ja muilla aloilla. Sen tehotiheys on suurempi kuin lyijyakulla, sen käyttöikä on pidempi ja se on kevyempi. Tässä ovat niMH-akkujen hyvät ja huonot puolet:
Hyvät puolet:
1. Suuri tehotiheys: Ni-MH-akun tehotiheys on suurempi;
2. Ympäristönsuojelu: Ni-MH-akku ei sisällä haitallisia aineita, ei vahingoita ympäristöä;
3. Kevyempi: saman kapasiteetin omaavat NiMH-akut ovat pienempiä ja kevyempiä kuin vastaavat lyijyakut.
Haittoja:
1. Korkeammat hinnat: nikkelimetallihydridiakkujen hinnat ovat suhteellisen korkeat, korkeat valmistuskustannukset;
2. Huono passiivisuus: Kun akkua ei käytetä, sen itsepurkautumisnopeus on nopeampi, joten se on ladattava usein parhaan suorituskyvyn ylläpitämiseksi.
Litiumioniakku
Litiumioniakku on yksi markkinoiden suosituimmista akuista, ja sitä käytetään laajalti mobiililaitteissa, sähkötyökaluissa, elektronisissa ajoneuvoissa ja muilla aloilla.
Sony kehitti litiumioniakun ensimmäisen kerran vuonna 1990. Siinä litiumioneja lisätään hiileen (maaöljykoksi ja grafiitti) anodin muodostamiseksi (perinteisissä litium-akuissa käytetään litiumia tai litiumseoksia anodina). Katodimateriaaleina käytettiin LIXCOO2:ta, LixNiO2:ta ja Lixmno4:ää, ja elektrolyyttinä Lipf6:ta + dietyleenikarbonaattia (EC) + dimetyylikarbonaattia (DMC).
Litiumioniakussa käytetyn elektrolyytin tyypistä riippuen litiumioniakut voidaan jakaa nesteytettyihin litiumioniakkuihin (Lib) ja polymeerilitiumioniakkuihin (PLB).
Tässä litiumioniakun hyvät ja huonot puolet:
Hyvät puolet:
1. Suuri tehotiheys: litiumioniakuilla on suurempi tehotiheys kuin lyijyakuilla ja nikkeli-ioniakuilla;
2. Pitkä käyttöikä: litiumioniakun pitkä käyttöikä mahdollistaa lataus- ja purkausjakson tuhansia kertoja;
3. Kevyempi: litiumioniakut ovat kevyempiä kuin lyijyakut ja nikkelikadmiumakut.
Haittoja:
1. Helppo syttyä tuleen ja räjähtää: litiumioniakun vakaus on huono, jos sitä ei ladata ja käytetä oikein, vuodot, oikosulut ja muut ongelmat sekä palo- ja räjähdysturvallisuusongelmat;
2. Korkeammat kustannukset: litiumioniakku käyttää enemmän sisäisiä materiaaleja ja sen valmistuskustannukset ovat korkeammat.
Yhteenvetona voidaan todeta, että erityyppisillä akuilla on omat etunsa ja haittansa, ja akun valinta riippuu tietystä sovelluksesta ja käyttötarpeista. Kustannukset, kapasiteetti, tehotiheys, käyttöikä, paino, turvallisuus ja muut tekijät on otettava täysin huomioon ostaessa.
