EN
LiPo-akku on uudelleenladattava akkutyyppi, jota käytetään kuluttajatuotteissa, mukaan lukien dronet ja puhelimet. Tieto siitä, mikä haittaa niiden elämää, voi kuitenkin olla olennaista niille, jotka eivät ainoastaan kasvata ja käytä akkuja, vaan joiden on myös tehtävä akusta mahdollisimman hyvä ja laajennettava sen elinikää. Jopa akkujen määrä, joilla on hyviä etuja vertailukelpoisuudessa niiden vastaosiin, on heikkouksia, jotka vaikuttavat niiden elinikään. Tässä artikkelissa selitetään väite siitä, että laturipyörä, purkussyvyys, lämpötila ja säilytys vaikuttavat myös LiPo-akun suorituskykyyn.
Latausjaksojen ja purkussyvyyden vaikutus
Jotkut merkittävät tekijät vaikuttavat LiPo-akun käyttöiän mukaan, mukaan lukien lataussykli. Lataussyklillä tarkoitetaan akun purkamista, joka latautuu alimman (0) ja täyden tehon (100) välillä kaikissa suhteissa. Käytännössä sovellusohjelmointiin liittyy vain PDC-virta, koska osapurkaus tapahtuu. Esimerkin avulla sanottuna, jos laite kuluttaa 25 prosenttia neljän käyttöpyörän määrästä, se ei tarkoita, että laite olisi käyttänyt koko sykliä. LiPo-akku on yleensä sellainen, jolla on paljon vähennystä 300 ja 500 välillä ennen kuin kapasiteetti laskee huomattavasti.
Yksi keskeinen tekijä, joka määrittää akun käyttöikää, on purkauksen syvyys (DoD). DoD ilmaisee kuinka suuri osa akun kapasiteetista on käytetty ennen uudelleenlatausta. Esimerkiksi tilanteessa, jossa akku voidaan ladata 50 %:iin ja purkaa takaisin 50 %:iin, DoD on 50. Kokeet ovat toistuvasti osoittaneet, että DoD:ta voidaan pienentää, jotta akun käyttöikä saadaan huomattavasti pidemmäksi. 20-prosenttinen DoD -akulla on paljon suurempi syklisikä ennen vikaantumista, mahdollisesti yli kaksinkertainen verrattuna akkuun, jonka DoD on suurempi, esimerkiksi akku, jota puretaan toistuvasti 80 prosentin tasolle. Tällainen suhde johtuu siitä, että syvemmät purkaukset kiihdyttävät akun materiaalien (anodi ja katodi) rappeutumista.
Lämpötilan ja säilytyksen vaikutus akun rappeutumiseen
Lämpötila vaikuttaa merkittävästi LiPo-akun elinikään. Akut toimivat parhaiten huoneenlämmössä, joka yleisimmin on 20 °C (68 °F). Kun akkua lämmitetään, sen sisällä olevaa kemiallista reaktiota kiihdytetään, mikä voi lyhyellä aikavälillä parantaa akun kapasiteettia, mutta aiheuttaa kuitenkin pitkäaikaisessa käytössä rapautumista. Äärimmäinen lämpö voi johtaa elektrolyytin hajoamiseen, mikä puolestaan lisää sisäistä vastusta ja lopulta aiheuttaa akun rikkoutumisen. Toisaalta äärimmäisen alhainen lämpötila voi estää akun toiminnan, koska kemiallisten prosessien tehokkuus heikkenee korkeamman vastuksen vaikutuksesta.
Lisäksi LiPo-akun säilytysjännite vaikuttaa sen elinikään suuresti. LiPo-akkua voidaan säilyttää pitkään osittain varattuna, jolloin jännite on 3,7–3,8 volttia solua kohti, eikä sitä tule säilyttää täysin varattuna (4,2 volttia solua kohti) tai purettuna (alle 3,0 volttia solua kohti). Akun jättäminen täyteen varattuun tilaan mahdollistaa akun sisällä olevan kiteisen rakenteen (litium-kerrostumisen) muodostumisen, mikä aiheuttaa pysyvän kapasiteetin laskun. Toisaalta liian alhaisessa jännitteessä säilytetty akku voi johtaa ylipurkautumisilmiöön tai akun jännitteen laskemiseen turvallista tasoa alemmas, mikä voi aiheuttaa pysyvää vahinkoa.
Johtopäätös
Yhteenvetona voidaan todeta, että uudelleenladattavan litium-polymeeriakkun elinikä riippuu useista tekijöistä. Lataussyklit ja purkautumisen taso voivat vaikuttaa dramaattisesti akun kapasiteettiin ennen kuin se merkittävästi laskee. Samalla olosuhteiden, eli lämpötilan ja säilytyksen jännitetasojen, ylläpitäminen optimaalisena on myös välttämätöntä, jotta akun kunto säilyy mahdollisimman pitkään. Näihin tekijöihin tutustuttuaan ja niitä säätämällä henkilö voi huomattavasti pidentää LIPo-akkujen käyttöikää ja elämää, jolloin ne voivat jatkossakin toimittaa virtaa laitteisiin, joihin ne on monin tavoin yhdistetty. Litium-polymeeriakkujen kehitystä edistetään jatkuvalla tutkimuksella ja kehitystyöllä, mikä lupaa vakaita ja kauemmin kestäviä ratkaisuja.