Мисия

Контакти

Всяка батерия и всеки акумулатор имат ограничен живот. Дори добре поддържан литиево-йонен акумулатор след стотици цикли на зареждане и разреждане задържа значително по-малко енергия от нова клетка. Причините за това са вградени в самата природа на електрохимичните реакции, върху които се основава работата им — не е въпрос на лошо качество, а на неизбежна физика.

В акумулатора зарядовото съхранение зависи от обратима химична реакция — йони се преместват между два електрода при зареждане и обратно при разреждане. Проблемът е, че тези реакции не са идеално обратими. При всеки цикъл малко, но измеримо количество от активния материал на електродите претърпява необратими промени. Кристалните структури се деформират, активните частици се отделят от токоотвеждащата основа или се блокират от странични продукти на реакцията. Резултатът е постепенно намаляване на броя активни йони, участващи в процеса.

Формирането на пасивиращ слой на повърхността на електродите — т.нар. SEI слой — е друг ключов механизъм на стареене. Този слой се образува при първоначалните цикли и всъщност е необходим за нормалното функциониране на клетката. Проблемът е, че той продължава да расте с времето, консумирайки активни йони и увеличавайки вътрешното съпротивление на акумулатора.

Температурата играе критична роля за скоростта на стареене. Повишените температури ускоряват страничните реакции и образуването на нежелани продукти. Зареждането при ниски температури пък може да доведе до отлагане на метален литий по анода. Тези метални отлагания намаляват капацитета и в крайна сметка могат да причинят вътрешно късо съединение.

Механичното натоварване е допълнителен и нерядко подценяван фактор. Електродните материали се разширяват при зареждане и се свиват при разреждане. Повтарящото се разширяване и свиване постепенно водят до появата на пукнатини и разслоявания в материала — подобно на умора на метала при механично натоварване. Загубата на структурна цялост нарушава ефективния контакт между частиците и влошава проводимостта на електрода.

Познаването на механизмите на стареене помага да се удължи животът на акумулатора. Избягването на пълно разреждане и пълно зареждане до 100 процента, поддържането на умерени температури и умереното темпо на зареждане са мерки, доказали практическата си ефективност. Акумулаторът, третиран внимателно, запазва капацитета си значително по-дълго от такъв, подложен на агресивни режими на употреба.