Akumulátory

Li-Ion:

Li-Ion
Lítium-iónový akumulátor funguje podobne ako Ni-MH batéria, nosičom energie je však lítium – kov s mimoriadne nízkou hustotou, poskytujúci články s vysokým napätím (keďže je na začiatku elektrochemického radu napätia kovov). Kladná elektróda je tvorená zmesou oxidov lítia s ďalším kovom. Zápornú elektródu tvorí uhlík so zmesou ďalších chemikálií.

Elektrolytom je zmes esterov (každý výrobca si chráni svoje zloženie).

Prvý krát sa dostali na trh v roku 1993.

Ponúkajú väčšiu kapacitu ako porovnateľné Ni-MH akumulátory, sú však drahšie.

Výhody:

Pomalé samovoľné vybíjanie

Nevýhody: krátka životnosť

Ni-Cd:

Ni-Cd
Katódou v tomto akumulátore je Ni(OH)2 a anodou je Cd(OH)2. Elektrolitom medzi nimi je vodný roztok hydroxidu sodného NaOH. Pri nabíjaní sa aktívna zložka kladnej elektródy (Ni(OH)2) mení na hydroxid-oxid niklitý (Ni(II) prechádza na Ni(III) a hydroxid kademnatý na kovové kadmium. Tieto deje však môžu prebiehať len do plného nabitia elektród. Pokiaľ nabíjanie pokračuje aj po úplnom nabití elektród, dochádza k prebíjaniu, pri ktorom sa začne rozkladať elektrolyt. Chemické deje prebiehajúce pri prebíjaní hermetických Ni-Cd akumulátorov je možné veľmi zjednodušene opísať celkovou rovnicou.

Výsledným dejom je to, že kyslík uvoľnený pri prebíjaní na kladnej elektróde je viazaný na zápornej elektróde. Kovové kadmium, vznikajúce ako produkt nabíjania zápornej elektródy, je pritom oxidované na Cd (OH)2, čím je zabránené ich úplnému nabitiu s nasledujúcim prebíjaním a nežiadúcim vývojom vodíka. Proces prebíjania hermetických akumulátorov sa z vonkajšieho pohľadu javí tak, že článku je dodávaná elektrická energia, ktorá sa premieňa na teplo – článok sa zahrieva. Výhody Ni-Cd akumulátorov: vysoká životnosť a spoľahlivosť, možnosť odberu veľmi vysokých prúdov, schopnosť rýchleho nabíjania, veľký rozsah pracovných teplôt pre vybíjanie (–40 až +70 °C), výborné mechanické vlastnosti, relatívne malá zmena napätia v priebehu vybíjania, čím je daný prakticky konštantný výkon spotrebičov napájaných NiCd akumulátormi.

Nevýhody Ni-Cd akumulátorov:

menšia merná energia vztiahnutá na hmotnosť alebo objem, náhly pokles napätia na konci vybíjania, obsah kadmia (Cd je klasifikované ako látka škodlivá životnému prostrediu). Napätie akumulátora v nabitom stave je 1,4 V, čo umožňuje jeho rozmanité využitie. V minulosti sa Ni-Cd akumulátory používali vo všetkých možných mobilných zariadeniach, dnes sa ich použitie obmedzuje hlavne kvôli ochrane životného prostredia (obsahujú ťažké kovy).

Ni-Mh:

Ni-Mh Intenzívny výskum a vývoj Ni-MH akumulátorov začal v 80-tych rokoch minulého storočia. Hlavným dôvodom boli požiadavky ekológov na náhradu škodlivého kadmia v Ni-Cd akumulátoroch vhodnejším materiálom. Postupne nahrádza Ni-Cd batérie (namiesto kadmia je zliatina niklu, absorbujúca vodík ako ZrNi2, alebo La-Ni5). Ni-MH akumulátory boli uvedené na trh v roku 1991.

Kladná elektróda Ni-MH akumulátorov má rovnakú konštrukciu a rovnaké zloženie aktívnej hmoty ako kladná elektróda Ni-Cd akumulátorov. Znamená to, že elektrochemické zmeny prebiehajúce pri nabíjaní a vybíjaní sú zhodné. Záporná elektróda obsahuje ako elektrochemicky aktívnu látku kovovú zliatinu, ktorá je schopná počas nabíjania a vybíjania viazať a uvoľňovať vodík.

V priebehu prebíjania sa na kladnej elektróde uvoľňuje kyslík. Akumulátor musí byť zhotovený tak, aby po dosiahnutí úplného nabitia kladnej elektródy zostala časť aktívnej hmoty zápornej elektródy nenabitá. Kyslík vznikajúci pri prebíjaní na kladnej elektróde prechádza poréznym separátorom na zápornú elektródu, kde je redukovaný. Plynný kyslík je takto viazaný a súčasne je oxidovaná aktívna hmota zápornej elektródy, ktorá nemôže byť úplne nabitá a nedochádza tak na nej k vývinu vodíka počas prebíjania. Tento dej sa nazýva rekombinácia a umožňuje hermetizáciu Ni-MH akumulátorov.

Výhody Ni-MH akumulátorov v porovnaní s Ni-Cd: väčšia kapacita získaná z článku rovnakých rozmerov, menšia záťaž pre životné prostredie.

Nevýhody Ni-MH akumulátorov: menší rozsah klimatických a mechanických odolností, väčšie samovybíjanie, vyššia cena v porovnaní s Ni-Cd.

Li-Poly:

Li-poly
Lítiumpolymérová batéria je najnovším typom batérií. Ponúka niekoľko výhod: vysokú energetickú hustotu (až dvakrát viac oproti Li-Ion batériám), nižšiu hmotnosť a možnosť batérie tvarovať. Nevýhody: Dlho sa však nabíjajú a vydržia len 100 až 150 cyklov.

Gelové akumulátory:

Gelové
Životnosť väčšiny chemických akumulátorov sa pohybuje okolo 3 rokov (približne 1 000 nabíjacích cyklov). Existujú však aj akumulátory so životnosťou okolo 6 rokov (olovené a nikel-kadmiové). Tieto aku. sa používajú buď ako zdroj pre nabíjačky na miestach kde nieje možnosť napájania priamo zo siete. Avšak kvôli ich váhe a objemu, ich nemožno použiť priamo v modely. Najväčšie uplatnenie majú v automobilovom priemysle. Majú vysoké štartovacie napätie a preto monočlánky aj tohoto druhu aku. sa používajú na žhavenie motorovej sviečky v modeloch.