1. Akkujen määritelmä ja luokitus
Akkujen luokitus
- Toimivan luonteen mukaan: Ensisijaiset akut (ei-ladattavat), toissijaiset akut (ladattavat) ja polttokennot.
- Elektrolyyttityypin mukaan: happoparistot, alkaliparistot, orgaaniset elektrolyyttiakut ja kiinteät elektrolyyttiakut.
- Positiivisten ja negatiivisten elektrodien materiaalien mukaan: lyijyakut-happoakut, nikkeli-kadmiumparistot, nikkeli-metallihydridiakut, litium-ioniakut jne.
2. Paristojen peruskokoonpano
- Positiivinen elektrodi: Käy läpi pelkistysreaktion ja saa elektroneja
- Negatiivinen elektrodi: Käy läpi hapetusreaktion ja menettää elektroneja
- Elektrolyytti: Johtaa ioneja, mutta eristää elektroneja
- Erotin: Eristää positiiviset ja negatiiviset elektrodit oikosulkujen estämiseksi ja päästää ioneja läpi.
- Ulkokuori: Suojaa akun sisäistä rakennetta.
3. Paristojen toimintaperiaate
- Purkausprosessi: Kemiallinen energia muunnetaan sähköenergiaksi ja elektronit virtaavat negatiivisesta elektrodista positiiviselle elektrodille ulkoisen piirin kautta.
- Latausprosessi: Sähköenergia muunnetaan kemialliseksi energiaksi, ja elektronit virtaavat positiivisesta elektrodista negatiiviselle elektrodille ulkoisen piirin kautta.
4. Paristojen tärkeimmät suorituskykyilmaisimet
- Jännite: Akun positiivisen ja negatiivisen elektrodin välinen potentiaaliero.
- Kapasiteetti: Akun kyky varastoida sähkövarausta, yksikkönä ampeeri-tunti (Ah).
- Energiatiheys: Akun massa- tai tilavuusyksikköä kohti varastoidun energian määrä yksiköinä watti-tuntia kilogrammaa kohden (Wh/kg) tai wattituntia litraa kohti (Wh/L).
- Tehon tiheys: Tehon määrä, joka voidaan tuottaa akun massa- tai tilavuusyksikköä kohti, yksiköinä wattia kilogrammaa kohti (W/kg) tai wattia litraa kohti (W/L).
- Käyttöikä: Kuinka monta kertaa akkua voidaan ladata ja purkaa toistuvasti
- Itsepurkautumisnopeus-: Nopeus, jolla akun kapasiteetti laskee säilytyksen aikana.
- Turvallisuus: Akun kyky välttää vaaroja huonoissa olosuhteissa (kuten ylilataus, yli-purkautuminen, oikosulku, korkea lämpötila jne.).
