Liitiumpolümeeraku

Liitiumpolümeeraku ehk lühemalt Li-polümeeraku (ka Li-Po aku) on liitiumioonaku edasiarendus (kasutusel 1997. aastast). Sellel akul on nagu lähtetüübilgi negatiivne elektrood liitiumist (grafiidi kristallivõretasandite vahel) ja positiivne elektrood metallide oksiidist LiCoO2 või LiMn2O4. Ka tööpõhimõtte poolest on need akutüübid sarnased. Olulise erinevusena on Li-polümerakus vedela elektrolüüdi asemel kasutusel polümeermaterjalist (polüetüleenoksiidist) kile, milles sisaldub liitiumi ioone juhtiva aine osakesi geelina. Elektroodimaterjalid paiknevad õhukese kihina metallfooliumil. Niisugustest elemendikihtidest on kokkurullimise või voltimise teel võimalik valmistada iga toidetava seadme jaoks sobiva kuju ja mõõtmetega aku. Li-polümeerakud on ühtlasi kerged ja energiamahukad (erivõimsus kuni 7,5 kW/kg). Nende omaduste pärast on polümeerakud peamiseks energiaallikaks eriti kaasaskantavais seadmeis, nagu telefonid, tahvel- ja sülearvutid, samuti ka mudelsõidukites. Li-polümeeraku elemendi nimipinge on 3,7 V; seega võib akupatarei pinge olla nt 7,4 V, 11,1 V või 14,4 V. Tühjendamise kestel on pinge peaaegu püsiva väärtusega. Tühjendamise lõpp-pinge on 3,3 V. Nagu teistelgi liitiumakudel puudub Li-polümeerakudel mäluefekt, s.t tema energia mahutamise võime ei vähene ebakorrapärase laadimise või tühjendamise tagajärjel. Niisiis võib laadida ka osaliselt tühjendatud akut, samuti pole teda vaja lõpuni täis laadida. Isegi vastupidi: piirrežiimidest hoidumine mõjub aku elueale soodsalt. Isetühjenemine toimub võrdlemisi aeglaselt ‒ umbes 5% kuus. Isetühjenemise põhjuseks on peamiselt sisemine kaitselülitus, mis vajab ka aku mittekasutamisel teatavat voolu. Töötsüklite (s.o täislaadimise ja lubatud pingeni tühjendamise kordade) arvuks lubavad tootjad enamasti 500, kallimatel akudel 1000. Pärast seda peab tema mahutavus moodustama veel 80% algmahutavusest; seejärel hakkab mahutavus pidevalt vähenema. Laadimise kasutegur on vähemalt 98%, s.t aku on suuteline tagasi andma peaaegu kogu laadimiseks kulunud energia. Normaalne töötemperatuur on 15–30 °C; temperatuur üle 60 °C võib akut pöördumatult kahjustada; temperatuuril alla 5 °C suureneb elemendi sisetakistus ja vastavalt väheneb väljaantav võimsus. Kasutamata aku säilitamiseks sobivaimaks temperatuuriks loetakse 12‒18 °C. Li-polümeeraku laadimine toimub samal meetodil kui liitiumioonaku puhul. Kiirlaadimine (nt vooluga 2C või rohkem lühendab üldisel aku kasutusiga ja seejuures seda enam, mida suurem on C-arv. Mõistagi tohib kasutada üksnes seda laadimisseadet, mis vastava akutüübi jaoks on ette nähtud. Ainult siis on välditud ülelaadimine, mille tagajärjel võib aku isegi lõhkeda. Liitiumakudele ei sobi niisugune nõrga vooluga laadimise režiim nagu NimH-akude puhul, sest isega 0,1C-vooluga ülelaadimine rikub aku. Li-polümeerakule on ohtlik sügav tühjakslaadimine, kui elemendi pinge langeb alla 3,3 voldi. Pingel 3 V võib aku olla juba ületühjendamise tõttu kahjustatud, mis avaldub tema mahutavuse vähenemises ja pinge alanemises. Alla 3,0 voldi tühjenenud akut pole enam võimalik laadida. Kuigi ülemäärast tühjendamist peab ära hoidma aku sisemine kaitselülitus ja ka akust toidetav seade, tuleb aku pinget siiski aeg-ajalt kontrollida. Näiteks võib aku pinge ka isetühjenemise tõttu ohtlikult madalale langeda. Samuti võib mõningal määral energiat kulutada ka väljalülitatud seade, millega aku on ühendatud. Igati tuleb vältida aku väljundklemmide lühistamist, sest selle tagajärjeks on aku purunemine ja süttimine. Seepärast tuleb akut hoida ja transportida spetsiaalses mittesüttivas ümbrises. Kui akut pikemat aega ei kasutata, on soovitatav teda hoida umbes pooleni laetult. Akut, mille kest on vigastatud, muljutud või pundunud, ei tohi edasi kasutada; selline aku võib teatud tingimustel süttida, eriti laadimisel. http://www.powerstream.com/li.htm Liitiumioon-polumeeraku Standard Version Lipo Battery Umgang mit LiPo Batterien