4. Akku on galvaanisen ja elektrolyysikennon yhdistelmä

Akku on laite, joka toimii galvaanisena kennona, kun sitä kuormitetaan, ja elektrolyyttikennona, kun sitä ladataan. Akkuja käytetään monissa teknologisissa sovelluksissa. Yleisimpiä sovelluksia ovat liikennevälineissä käytetyt lyijyakut, matkapuhelimissa käytetyt litiumioniakut ja kodinelektroniikan laitteissa käytetyt sormiparistojen näköisen metallihydridiakut.

Lyijyakku rakentuu lyijy- ja lyijyoksidi elektrodeista ja rikkihappoliuoksesta. Akkua käytettäessä molemmille elektrodeille saostuu vaaleaa lyijysulfaattia. Akkua ladattaessa lyijysulfaatti liukenee. Latauksen loppuvaiheessa on vaarana, että vesi alkaa hajota vedyksi ja hapeksi. Tästä aiheutuu räjähdysvaara.





Lyijyakkuja käytetään esimerkiksi autoissa. Auton latausjärjestelmä on varustettu suojamekanismilla, joka katkaisee akun latauksen ennen kuin veden hajoaminen lähtee käyntiin. Akku purkautuu itsestään, minkä johdosta sitä on aika ajoin ladattava. Latauskertojen määrä on rajallinen, koska elektrodeilla tapahtuu myös palautumattomia muutoksia. Yhden parin tuottama jännite on noin 2 V.


Litiumioniakun
toiminta perustuu litiumionien siirtymiseen anodin ja katodin välillä. Akun etuna on keveys, nopea latautuminen, vähäinen itsepurkautuminen ja turvallisuus. Laitteen keksi amerikkalainen kemisti Gilbert Lewis (1875–1946) vuonna 1912.

Katodimateriaalina (+) on litiumyhdiste (LiCoO2 tai LiFePO4) ja anodina (-) hiili. Elektrolyytit vaihtelevat akkutyypin mukaan. Litiumioniakuissa ei ole raskasmetalleja, joten ne ovat ympäristöystävällisempiä kuin monet muut akkutyypit. Nykyaikaisissa litiumioniakuissa on mukana elektroniikkaa, joka ohjaa akun latausta niin, ettei synny räjähdysvaaraa ja jotta laitteen käyttöikä olisi mahdollisimman pitkä.





Metalliyhdisteakuista tunnetuimpia ovat nikkelimetallihydridiakku, nikkelikadmiumakku ja litiumakku. Akut kestävät enemmän latauskertoja kuin lyijyakut, mutta ovat niitä kalliimpia. Toisaalta metallihydridiakut ovat halvempia ja painavampia kuin litiumioniakut. Metallihydridiakuissa ei yleensä ole vastaavaa tekniikkaa kuin litiumioniakuissa, joten ne pitää ladata ohjeen mukaisesti. Raskasmetalleja sisältävät akut pitää hävittää asianmukaisesti toimittamalla ne ongelmajätteen keräyspisteeseen.


Peda.net käyttää vain välttämättömiä evästeitä istunnon ylläpitämiseen ja anonyymiin tekniseen tilastointiin. Peda.net ei koskaan käytä evästeitä markkinointiin tai kerää yksilöityjä tilastoja. Lisää tietoa evästeistä