Lithium-ion-accu

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Lithium-ion-accu
Lithium-Ionen-Accumulator.jpg
Specificaties
Energie/massa 160[1] Wh/kg
Energie/inhoud 270[2] Wh/l
Vermogen/massa 190–1200[3] W/kg
Laad/ontlaadefficiëntie 80–90 %
Energie/consumentenprijs 4–8 Wh/
Zelfontlading 5–10 %/maand
Levensduur 24–36 maanden
Aantal laadcycli ~1200
Bronspanning 3,6–3,7 V
Cilindrische cel voordat deze gesloten wordt (18650)

Lithium-ion-accu's (ook wel "Li-ion-accu"), zijn accu's die vaak in consumentenelektronica worden gebruikt, vooral vanwege hun hoge energiedichtheid. Er kleven echter ook een paar nadelen aan dit type accu. Omdat er een regelsysteem aan gekoppeld moet zijn, is dit type accu vaak specifiek voor een apparaat gemaakt, in tegenstelling tot bijvoorbeeld nikkel-metaalhydrideaccu's (NiMH). Dit regelsysteem controleert de spanning, om te diepe ontlading te voorkomen. Diepontlading gebeurt wanneer de accu te leeg is en heeft interne beschadiging tot gevolg. Het regelsysteem zorgt ervoor dat de stroomvoorziening wordt gestopt wanneer de interne spanning te laag dreigt te worden. De lithium-ion-accu dient niet te worden verward met de (niet oplaadbare) lithiumbatterij.

Eigenschappen[bewerken]

De nominale spanning van een enkele cel kan afhankelijk van de gebruikte anode variëren van 3,6 tot 3,8 Volt. De spanning varieert echter van 2,40 tot 4,20 volt. Als de spanning onder de 2,40 volt komt, is de cel meestal stuk. Daarom wordt 3,50 of 3,00 volt meestal als minimum aangehouden.

Het laden van een Li-ion-accu duurt ongeveer 3 uur. Bij proeven is gebleken dat laden met een hoge stroom niet korter duurt – de accu heeft toch drie uur nodig voordat hij helemaal geladen is.

Voordelen:

  • Hoogste energiedichtheid, op de lithium-ion-polymeer-accu na.
  • Geringe zelfontlading (alleen door geïntegreerd regelsysteem).
  • Geen geheugeneffect (geen capaciteitsvermindering bij het laden van een niet-lege accu).
  • Hoog vermogen (sterk afhankelijk van kathodemateriaal).
  • Milieuvriendelijker dan andere batterijen.
  • Lange levensduur.

Nadelen:

  • Hoge kostprijs.
  • Gevallen van explosie en brand door hoge temperaturen.

Levensduur[bewerken]

Een nadeel is dat de Li-ion-accu continu zijn capaciteit verliest, al wordt hij niet gebruikt. Dit verlies is groter bij hogere temperaturen. Door dit chemisch verval gaat bijvoorbeeld een laptopaccu ongeveer 3 tot 5 jaar mee. Dit afbraakfenomeen wordt versterkt wanneer de batterij volledig is opgeladen. De batterij mag niet helemaal ontladen worden, omdat de batterij dan onherstelbaar uit kan vallen.

Bewaartemperatuur Capaciteitsverlies na 1 jaar Capaciteitsverlies na 1 jaar
(half-opgeladen batterij) (volledig opgeladen batterij)
0 °C 2% 6%
25 °C 4% 20%
40 °C 15% 35%
60 °C 25% 40% (na 3 maanden)

Bron: BatteryUniversity.com

Vanwege de hoge kostprijs van Li-ion-accu's is het verantwoord om de levensduur ervan te verhogen. Dit kan met inachtneming van de volgende maatregelen:

Bewaren:

  • In de koelkast (niet in de vriezer)
  • Ongeveer half opgeladen

Tijdens gebruik:

  • Niet geheel opladen (tot bijvoorbeeld 97%)
  • Niet geheel ontladen (in verband met diepontlaadgevaar)
  • Zo veel mogelijk opladen met gebruik van netvoeding

De fabrikanten leveren hun Li-ion-accu's meestal af met 40% lading. Daarbij blijft de accu het langste goed.

Zie ook[bewerken]

Externe link[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. De accu's van de Tesla Roadster hebben volgens specificaties (http://electricandhybridcars.com/index.php/pages/TelsaRoadster.html) een capaciteit van 56 kWh bij een brutogewicht van 450 kg, wat neerkomt op 124 Wh/kg
  2. Toshiba's New Rechargeable Lithium-Ion Battery Recharges in Only One Minute, Toshiba press release, 29 Maart 2005
  3. The high-power lithium-ion, BatteryUniversity.com, nov 2006: batterijen met spinelkathode (120 Wh/kg) verdragen een ontlaadsnelheid van 10C, dus een specifiek ontlaadvermogen van 1200 W/kg