Baterie - dinosauři v dnešním světě elektroniky

13.8.2012

Obsah

  1. Kdo udává tempo vývoje?
  2. Jak je to s těmi elektrodami?
  3. Trocha historie a chemie
  4. Napětí
  5. Proud
  6. Kapacita a hustota energie
  7. Problematika samovybíjení a mýtus paměťového efektu
  8. Nabíjení
  9. Současnost a budoucnost

Úvaha na úvod

Kde by byla dnešní automobilová doprava bez vynálezu spalovacího motoru? Veškerá technika by šla dál, jen parní stroj by zůstával pořád stejný. Takové by mohlo být velmi hrubé přirovnání stavu současné přenosné elektroniky, která se musí vláčet se zastaralou zátěží v podobě patnáctileté technologie výroby baterií. A možná, že bez spalovacího motoru by na tom naše notebooky byly lépe, protože bychom měli mnohem větší motivaci vyvinout a používat účinnější akumulátory už jen kvůli nutnosti nahrazení páry v dopravě. Samozřejmě, že věci se odehrávaly tak, jak je známe, a logicky tomu asi ani nemohlo být jinak, takže celou tuto úvahu berte s rezervou jen jako takové zamyšlení na úvod.

V noteboocích se dnes používájí Li-Ion baterie, ale nejprve bychom si měli něco říci i o těch ostatních, abychom si ujasnili, proč zvítězily lithiové baterie zrovna v přenosné elektronice a proč to neznamená, že by měly být nelepší i pro jiná využití. Kdo by si chtěl osvěžit základní znalosti o bateriích a případně k nim přidat nějaké další, může navštívit např. www.battex.info. Čtenáři ovládající angličtinu pak mají k dispozici opravdu vyčerpávající informace na http://batteryuniversity.com.

Kdo udává tempo vývoje?

Z různých propagačních materiálů výrobců notebooků mohou zákazníci nabýt dojmu, že je to právě tento výrobce, který má v rukou vývoj baterií pro své produkty. A přitom je to s bateriemi většinou stejné jako například s procesory, grafickými kartami a spoustou dalších komponent, které si nevyrábí každá značka notebooků zvlášť, protože používá produkty specializovaných výrobců. To se netýká snad jen několika gigantů, jejichž sortiment pokrývá všechny oblasti spotřební elektroniky (např. Sony, Panasonic) - a i u nich jsou nejspíš jednotlivé divize natolik odděleny, že v tom asi nebude valný rozdíl.

Například Lenovo před nedávnem představilo technologii Rapid Charge, která umožní nabít baterii z 80% během půlhodiny. Že by přece jen nějaká akumulátorová novinka? Kdepak, fígl je tentokrát v úpravě adaptéru, který byl přemluven k rychlejší práci, aniž by hrozil zapálením koberce.

Výdrži baterie dokážou výrobci notebooků pomoci jen tím, že budou krotit nenažranost ostatních komponent. ULV (Ultra Low Voltage) procesory šetří energii díky dynamickému taktování. SSD úložiště potřebuje k obsluze méně elektřiny než potřebovaly k roztáčení svých ploten magnetické HDD. Snad každý výrobce notebooků či jejich součástek má dnes vlastní sadu triků na utahování opasků svých produktů. Jen nároky baterií na prostor se téměř nemění a jejich nezanedbatelnou váhu budeme pociťovat ve svých brašnách ještě pěkných pár let.

Občas se dokonce setkáváme s dvojími údaji: pod tučně a viditelně uvedenou hmotností notebooku bez akumulátoru najdeme o něco nenápadnější číslo s hmotností zařízení s akumulátorem. Nevím o nikom, kdo by nosil notebook s prázdnou dírou na baterie, i když možná existuje někdo, kdo má jeden akumulátor doma a jeden v práci. Takový údaj má nějaký smysl například tehdy, pokud se jedná o přístroj, do něhož si lze pořídit akumulátory s různým počtem článků (a tedy i se znatelně rozdílnou hmotností). Je třeba dávat pozor a nepodlehnout podobným marketingovým trikům.

nahoru  >>

Li-Ion do notebooku

Jak je to s těmi elektrodami?

Tohle je třeba si ujasnit hned na začátku. Není to tak jednoduché, jak to vypadá:

  • Katoda je elektroda, na které probíhá redukce a ionty putují směrem k ní.
  • Anoda je elektroda, na které probíhá oxidace a ionty putují směrem pryč od ní..
  • Kladná elektroda:
    • při vybíjení na ní probíhá redukce a je katodou.
    • při nabíjení na ní probíhá oxidace a je anodou.
  • Záporná elektroda:
    • při vybíjení na ní probíhá oxidace a je anodou.
    • při nabíjení na ní probíhá redukce a je katodou.

Většinou se zkrátka myslí anodou záporná elektroda a katodou kladná elektroda, protože baterie je používána při vybíjení a nabíjení je jakoby takový speciální stav. Anoda a katoda jsou prostě kratší a lépe se píší.

nahoru  >>

Trocha historie a chemie

Poprvé přišel s lithiovými bateriemi G. N. Lewis roku 1912. To pro nás ale není tolik důležité: baterie byly jednorázové a nepřekročily práh laboratoře. I první komerčně dostupné baterie ze 70. let nešlo znovu nabít a když se v 80. letech objevily i nabíjecí baterie, moc se jim nedařilo kvůli sklonům k vybuchnutí. Nevybuchující Li-Ion byly k dostání až 1991 a vyrábělo je Sony.

Lithium patří do alkalických kovů (jako sodík a draslík), má nízký bod tání, je velmi měkké a lehké (lehčí než voda) a ve své běžné formě prudce reaguje s vodou a kyslíkem. Není tedy radno si ho nějak déle prohlížet na vzduchu nebo na něj dokonce sahat.

Kvůli těmto a několika dalším nevhodným vlastnostem lithia nedopadalo dobře, když z něj byla vyrobena celá záporná elektroda. Ve společnosti Sony se podařilo využít již tehdy známý způsob vazby iontů lithia na uhlík a vyrábět anodu z látky označované v angličtině jako coke, což se překládá někdy jako amorfní uhlík a jindy jako koks (o tom ale dost pochybuji). Od roku 1997 se k výrobě záporných elektrod používá grafit, který má lepší vybíjecí vlastnosti. Ani jedna z těchto metod už nedosáhla účinnosti původních lithiových akumulátorů, což je celkem snesitelná cena za to, že můžeme baterie nosit beze strachu v kapse.

U kladných elektrod je situace o něco rozmanitější. Před nástupem moderních lithiových baterií se katoda vyráběla ze sulfidů různých kovů. Dnes jsou to oxidy různých kovů s lithiem. Baterie s kladnými elektrodami s příměsí manganu se používají v lékařské elektronice a různých pohonech. Baterie obsahující fosfátovou katodu jsou drahé a podléhají rychlému samovybíjení, takže použití nic moc. Katoda vyrobená se směsí manganu, niklu a kobaltu je docela nová a poněkud drahá - časem se uvidí, jak se jí bude dařit. A konečně baterie notebooků, mobilů a podobných zařízení obsahují katodu s kobaltem (LiCoO2).

Povězme si ještě něco o Li-Pol akumulátorech, které se začaly objevovat po roce 2000. Jejich název je trochu zavádějící, protože je to jen pokročilejší druh Li-Ion baterií. Kladné a záporné elektrody jsou úplně stejné, jediný rozdíl je v elektrolytu. Kromě elektrolytu, který je médiem pro ionty putující mezi elektrodami, potřebuje každá baterie separátor. Separátor brání elektrickému kontaktu katody a anody, aby nedošlo ke zkratu. Pro ionty musí být separátor samozřejmě propustný. U běžné Li-Ion baterie byl prostor mezi elektrodami vyplněn separátorem nasáklým gelovým elektrolytem. Li-Pol bateriím stačí jediný materiál, porézní polymer zastávající funkci elektrolytu i separátoru.

Li-Pol jsou zhruba o čtvrtinu dražší, o pětinu lehčí, o něco účinnější (trochu vyšší hustota energie, o níž se dočtete níže) a nejsou omezeny co do tvaru a tloušťky. Pro původní Li-Ion je nejvhodnější válcový tvar článku. Ne, že by nemohl být jiný, ale z válcového lze vytěžit nejvíc. A to je například u ultrabooků trochu na závadu. Ve snaze ušetřit co nejvíce místa dnes dokonce vznikají taková zařízení, jejichž akumulátrory jsou natolik těsně slícovány se zbytkem konstrukce, že jejich výměna je v podstatě nemožná (např. nejnovější MacBook Air).

Li-Ion vs. AA

O lithiu se ještě hodí vědět, že to není zrovna kov, o jehož rudy bychom zakopávali na každém rohu. Více než polovina známých zásob se nachází v Bolívii, o trochu méně je uloženo v Chile, ještě méně se dá vytěžit v Číně a špetku si můžou vydolovat i Spojené státy. Lithium aspoň neškodí životnímu prostředí, což se nedá říct třeba o olovu nebo kadmiu (tj. o materiálech používaných v jiných typech baterií).

nahoru  >>

Napětí

Jedním z nejdůležitějších rysů charakterizujících baterii je napětí. Vždy se uvádí napětí pro samostatný článek. V noteboocích bývá sériově zapojeno více článků a jejich napětí se sčítá.

Hodnotě, která bývá uváděna jako popisný údaj baterie, říkáme nominální napětí. Tato hodnota je sice jen přibližná, ale při používání baterií není radno se od ní příliš odchylovat. Li-Ion akumulátory se vyznačují relativně vysokým napětím - podle standardu EU je jejich nominální napětí rovno 3,6 V, což je zhruba trojnásobek napětí NiMH a NiCd baterií.

K dalším uváděným veličinám patří vybíjecí napětí, napětí naprázdno, konečné nabíjecí napětí, konečné vybíjecí napětí a počáteční vybíjecí napětí. Nepochybuji, že po ještě důkladnějším hledání by se našlo ještě pár dalších.

Vybíjecí napětí občas najdeme pod zkratkou CCV z anglického Closed Circuit Voltage, neboli napětí uzavřeného obvodu. Jak už jste určitě uhodli, jde o napětí, které lze naměřit mezi pólovými vývody baterie po dobu, kdy je aktivně používána - tj. nějaký spotřebič z ní čerpá energii. Těsně po úplném nabití bývá napětí o něco vyšší (u Li-Ion přesáhne 4 V), ale rychle klesne na hodnotu zhruba odpovídající nominálnímu napětí. Tak vydrží skoro až do vybití - přesněji řečeno, probíhá jen malé a velmi pozvolné snižování napětí. Těsně před vybitím baterie dojde k dalšímu rychlému poklesu až pod 2,8 V. Horní i dolní hranici napětí hlídají ochranné obvody, aby nedošlo ke zničení či velmi rychlému opotřebení baterie. Indikátory míry vybití zobrazují stav baterie právě na základě měření poklesu napětí.

Napětí naprázdno představuje napětí baterie nezapojené do obvodu, z čehož je odvozená angická zkratka OCV neboli Open Circuit Voltage. Měření OCV bývá poněkud obtížnější, protože se přitom paradoxně nelze vyhnout vytvoření obvodu. Problém se řeší zapojením velmi silného rezistoru. OCV bývá o pár desetinek Voltu vyšší než CCV a samozřejmě také pomalu klesá.

Na závěr si pro lepší představu ukážeme vybíjecí křivku Li-Ion akumulátoru. Tento graf je poněkud staršího data a ale vzhledem jeho výskytu na vícero stránkách předpokládám, že jeho použití nebude autorovi vadit. Čárkované křivky pro anodu s amorfního uhlíku můžeme ignorovat, protože se už nepoužívá. Vybíjecí křivka baterie s grafitovou anodou odpovídá výše popsanému procesu a za ta léta na ní pravděpodobně došlo k menším odchylkám.

Vybíjecí křivka

nahoru  >>

Proud

Při výrobě baterií, ať už mají jakékoliv chemické složení a účel, je třeba najít správný poměr mezi několika parametry pro konkrétní použití. Dokonalá baterie pro všechno neexistuje a snad ani existovat nemusí. Všeobecně řečeno, hledá se kompromis mezi výrobními náklady, rozměry a hmotností, životností, výdrží na jedno nabití, množstvím poskytované energie a bezpečností. Málokdo by byl ochoten koupit si příšerně drahý notebook, jehož baterie by byla dražší než celý zbytek zařízení. Proto bylo třeba vystihnout ty vlastnosti akumulátorů, jejichž omezení by nás bolelo co nejméně.

Obětí ústupků se stala například životnost baterie, a to zvláště u drobnějších zařízení jako jsou mobily a různé elektronické hračičky a gadgety. U velké části uživatelů se totiž předpokládá, že se smrti baterie ani nedočkají, protože si za pár let z vlastní vůle koupí nový výrobek. U notebooků bude toto období asi o něco delší, ale nikoliv věčné - a s tím se počítá. V oblasti bezpečnosti se žádné ústupky dělat nedají a u většiny dalších požadavků dělají výrobci co jen mohou, aby dosáhli maxima při rozumné ceně.

Abychom si přiblížili, jak rozdílné mohou být požadavky na různé typy akumulátorů, podívejmě se například na autobaterie (do normálních automobilů na benzín či naftu, ne do elektromobilů). Ty musí být schopny poskytnout v jedinou krátkou chvíli velmi silný elektrický proud (až 300 A). K pohnutí automobilem je přece jen nutná pořádná síla. Od baterie do auta ale nikdo neočekává, že bude napájet vozidlo déle než naskočí motor. Z toho vyplývá, že se rychle vybije, ale vzápětí ji začne dobíjet rozběhnutý motor. Ve srovnání s automobilem stačí k rozpohybování drobných součástek notebooku a prohánění dat skrze miniaturní čipy slabý, ale o to vytrvalejší muší dech.

Narozdíl od napětí se o proudu v souvislosti s Li-Ion bateriemi tolik nemluví. S proudem toho uživatel baterie moc nenadělá: nabíjecí i vybíjecí proud je u Li-Ion do notebooků, mobilů apod. dost slabý, ale stačí posloužit svému účelu. Bohužel, čím nižší je nabíjecí proud, tím déle trvá nabíjení baterie. Pokusy s vyšším nabíjecím proudem vedou k nebezpečnému přehřívání až k poškození akumulátoru (ne-li k poškození uživatele). U Li-Ion akumulátorů, které používáme v noteboocích a mobilech, dosahuje maximální vybíjecí proud do 2 A a maximální nabíjecí proud do 1,5 A, což je až 10 krát méně než u NiCd a NiMH baterií. Z toho si lze s pomocí Ohmova zákona odvodit skutečnost, že Li-Ion má asi 10 krát vyšší vnitřní odpor než niklové baterie (R=U/I, odpor = napětí / proud).

nahoru  >>

Kapacita a hustota energie

O kapacitě se v souvislosti s akumulátory hovoří častěji než o elektrickém proudu, přestože je od něj částečně odvozena. V běžné fyzice je proud odvozen od kapacity (nebo spíš náboje) - možná si ještě vzpomenete, že se odměřuje v Coulombech, což je jednotka ze základní soustavy SI. Coulomb je pro praktické účely poněkud neuchopitelný, takže se místo něj používá ampérhodina (Ah), pod níž už si tak nějak dokážeme něco představit. Jeden Coulomb je sice ekvivalentní k jedné ampérsekundě, ale použítí ampérsekundy by v elektronice vedlo jen k celkovému znepřehlednění. Kapacita baterie představuje elektrický náboj, který může být dodán baterií během jednoho vybíjení. Klesá s věkem baterie a ovlivňuje ji samozřejmě i způsob, jakým je baterie používána. Na výsledné kapacitě se podílí i konstrukční řešení baterií. Kapacita je přímo úměrná velikosti plochy elektrod.

Mnohem sledovanější veličinou než kapacita je hustota energie. Měří-li se ve watthodinách na kilogram (Wh/kg) najdete ji v anglických textech jako specific energy nebo gravimetric energy. Když chcete vyjádřit množství energie ve vztahu k objemu (Wh/l), hledejte slovní spojení energy density nebo volumetric energy.

Hustota energie je tak užitečná veličina proto, že ji lze použít k porovnávání nejrůznějších zdrojů energie. Můžeme tak sledovat například účinnost spalovacího motoru (benzín - asi 9000 Wh/l) ve srovnání s pohonem elektromobilů (Li-Ion - mezi 200-250 Wh/l). V případě baterií do notebooků nás zajímá spíš varianta s hmotností: hustota energie Li-Ion akumulátorů sahá ke 200 Wh/kg. Aby vyspělost a účinnost baterií srovnala krok s vývojem ostatního hardwaru, mohla by se vyšplhat až k 1000 Wh/kg. Ano, až tak špatně jsme na tom.

nahoru  >>

Problematika samovybíjení a mýtus paměťového efektu

Jednou z mnoha výhod lithiových baterií je jejich nízké samovybíjení. Při pokojové teplotě dochází k vybití zhruba 8% za měsíc. O to více jsou Li-Ion baterie náchylné k poškození při přebíjení či podvybíjení. Kontrolu dodržování nabíjecího napětí a dalších bezpečnostních náležitostí zajišťuje elektronika přítomná ve všech Li-Ion bateriích. Tato elektronika neustále vykazuje malý odběr proudu (v řádu mikroampérů), i když není baterie používána.

Problém nastane tehdy, když dojde k tak důkladnému vybití akumulátoru, že už není dost šťávy ani pro bezpečnostní obvody. Při extrémně nízkém nabití hrozí elektronice baterií nebezpečí při setkání se statickou elektřinou, při totálním vybití přestává baterie, laicky řečeno, komunikovat "sama se sebou" a už ji zkrátka nenabijeme. Proto bychom neměli pokoušet štěstí a zbytečně dlouho otálet s dobitím baterii vybitých při běžné činnosti. Pokud tedy někde zaslechnete, že baterie je nejlepší skladovat vybité, vězte, že jde o pověru, která se navíc může pěkně prodražit.

Některé nabíječky jsou schopné vzkřísit podvybité baterie, pokud u nich naměří napětí alespoň 1,5 V. Pak je chvíli nabíjí velmi nízkým proudem, dokud se neprobudí ochranné obvody baterie a nemůže započít normální nabíjení. Nabíječky bez této funkce vyhodnotí baterii jako nepoužitelnou už při vybití zhruba pod 2,5 V.

Mimo jiné, ochranné obvody dnes nejsou jedinou elektronikou přítomnou na Li-Ion akumulátorech. Baterie pro notebooky dnes bývají osazeny vlastním čipem, který je schopen komunikace s ostatním hardwarem. Díky technologii Smart Battery se může výdrž baterie na jedno nabití prodloužit až o 15%. Takže jakkoliv je tento vynález užitečný, nelze jej považovat za vylepšení samotné baterie - ta zůstává pořád stejná, jen se na ni nalepí pár chytrých obvodů.

Jako další z výhod Li-Ion baterií je občas uváděna absence tzv. paměťového efektu. Paměťový efekt je ale jen takový zneužívaný marketingový strašák - týká se pouze baterií s obsahem kadmia na katodě (NiCd baterie) a tento úkaz je u nich obtížné vyvolat dokonce i v laboratorních podmínkách. Paměťový efekt vzniká opakovaným vybitím baterie na stejný stupeň. Proces musí být opakován minimálně padesátkrát a se značnou přesností. Baterie si pak tuto hladinu "zapamatuje" jako svou maximální kapacitu a nelze ji plně nabít. Ale i na to existuje jednoduchý lék: počkáme-li si na úplné vybití takové baterie, máme vystaráno a můžeme ji nabíjet jako dřív.

Paměťový efekt je navíc jen jedním z několika druhů tzv. druhého vybíjecího stupně. Důsledek je vždycky stejný: Vznikne určitá hranice, nad kterou už nelze dále nabíjet, i když ještě nebylo dosaženo maximální kapacity baterie. Způsobů je hned několik a nebudu je tu rozvádět - hlavní je, že většina z nich se vůbec netýká lithiových baterií. U nich přichází v úvahu například možnost, kdy jsou sériově zapojeny akumulátory s různou kapacitou a ty nejslabší se vždycky vybijí jako první. Něco takového se může stát asi jen tehdy, kdyby si někdo bastlil baterku do notebooku na koleně. A samozřejmě při náhodném výskytu zmetku.

nahoru  >>

Standardní zapojení

Nabíjení

Sem tam jsme se o nabíjení zmínili už v předchozích kapitolách a teď si doplníme informace, které tu ještě nezazněly.

Lithiovou baterii lze bez následků dobíjet, aniž by byla zcela vybitá, a odpojit, i když ještě není úplně nabitá. Tuto vlastnost možná považujeme u akumulátorů za samozřejmost, ale například životnost niklových baterií by přišla takovýmto zacházením zkrátka. Počítáno na celé cykly s úplným nabitím a úplným vybitím, Li-Ion baterie by jich při správném zacházení měla přežít 1000-2000. Pro spořivce, které zajímá spotřeba nabíjené baterie: notebook v nabíječce sežere zhruba 100 W a mobil kolem 2 W.

Jak můžeme coby uživatelé Li-Ion baterií v noteboocích a podobné elektronice přispět k zachování jejich proklamované životnosti? Pominu celkem samozřejmou skutečnost, že bychom si měli dávat pozor na mechanické poškození. Kromě toho, že je to každému jasné, musela by to být opravdu pořádná rána, která by rozbila baterii - lze předpokládat, že takovou nehodu by nepřežil i zbytek zařízení. Nejvíce můžeme pro baterii udělat, když si aspoň trochu pohlídáme teplotu, ve které ji používáme a hlavně nabíjíme.

Pracovní teplota Li-Ion baterie při vybíjení je -20 až 60 °C. Při nabíjení je povolený rozsah teplot 0 až 45 °C. Výrobci sice tvrdí, že se jim dolní hranici nabíjecí teploty daří posunout až k -5 °C, ale věřte mi - opravdu to nechcete zkoušet.

Ideální podmínky pro fungování Li-Ion baterií spadají do intervalu od 5 do 25 °C. Tehdy lze baterii nabít na její maximum a zpomaluje se i proces vybíjení. Při vyšších teplotách stoupá vnitřní odpor baterie a zhoršují se nabíjecí vlastnosti elektrod. Nižší teploty pak logicky způsobují pokles odporu a při teplotách mezi 5 °C a bodem mrazu už je nutno použít nižší nabíjecí proud (tj. nabíjení trvá déle). V mrazu dochází k nebezpečnému uvolňování plynů na záporné elektrodě, což může vést až k narušení hermetického utěsnění baterie, která se tímto úplně zničí nabo aspoň velmi těžce poškodí (dochází u ní k velmi rychlému samovybíjení). Když tedy v zimě přijdeme z venku do místnosti a potřebujeme pracovat s notebookem co nejdříve, tak aspoň chvíli počkáme, než jej zapojíme do zásuvky. Překročení horní teplotní hranice pak hlídáme hlavně tehdy, když elektronika ležela delší dobu například na slunci nebo ve vyhřátém autě - to ale platí nejen pro baterii ale i celý zbytek zařízení a každý, kdo má svůj notebook či mobil aspoň trochu rád, si takové věci hlídá, aniž by nad tím musel nějak přemýšlet.

Nakonec nám ještě zbývá seznámit se se způsobem, jakým se Li-Ion baterie nabíjí, a proč je lze tak rychle nabít do 80-85%, přičemž dobít zbytek trvá stejně tak dlouho. Technika nabíjení použitá v tomto případě se označuje zkratkou CCCV, tedy Constant Current followed by Constant Voltage. To znamená, že po zapojení baterie do sítě je orientačně zkontrolována míra jejího vybití změřením napětí a dokud toto napětí nepřekročí předem určenou mez (v případě Li-Ion asi do 4 V), probíhá nabíjení konstatntním elektrickým proudem (asi 1 A). Po dosažení této hranice začně nabíjecí proud klesat a místo proudu se hlídá konstantní hladina napětí. Této druhé fázi se také někdy říká saturace baterie. Zároveň je ale sledován i proud, jehož pokles zhruba pod 0,1 A ukončí celý nabíjecí proces.

Nabíjení

Právě rychlé nabíjení konstantním proudem zajistí až 85% nabití. Čím nižší je proud, tím pomalejší je nabíjení, takže saturace sice začíná celkem svižně, ale až do svého ukončení prudce zpomaluje. Některé levné nabíječky saturaci úplně přeskakují, takže baterii nikdy úplně nenabijí a zákazníci pak mylně předpokládají závadu na akumulátoru. Proto a například i z bezpečnostních důvodů se doporučuje používat jen originální příslušenství.

nahoru  >>

Současnost a budoucnost

V kapitole věnované mimo jiné i chemickému složení Li-Ion akumulátorů byla zmíněna baterie s katodou obsahující kromě klasického lithia a kobaltu ještě nikl a mangan (LiNiMnCoO2). Jedná se o hybridní články Sony Nexelion, které Sony vyvinulo už před lety, ale na trh se dostávají právě teď. Kromě změny materiálu pro výrobu katody prošlo vývojem i složení anody, kterou tvoří amorfní směs obsahující křemík a cín místo původního grafitu. Sony Nexelion jsou asi o čtvrtinu těžší než dosavadní Li-Ion, ale mají o více než třetinu větší kapacitu. Z hlediska hustoty energie jsou na tom o čtvrtinu lépe (226 Wh/kg oproti 182 Wh/kg). K vytouženému cíli má tato baterie ještě daleko, ale většího pokroku se v několika následujících letech nejspíš nedočkáme.

Co se týče vzdálenější budoucnosti akumulátorů do přenosné elektroniky, asi nikdo dnes neví, které z mnoha vyvíjených baterií zvítězí příště. Protože už se letos tímto tématem zabývaly české i slovenské časopisy o výpočetní technice (Computer 1/12 a PC Revue máj/2012), omezím se jen na jmenování těch nejslibnějších technologií. Samozřejmě si nemyslím, že příslušné články četl každý, ale spíš proto, že by se to mohlo jevit jako nevhodné opisování - ještě by se to někomu nemuselo líbit natolik, že by měl nějaké námitky. Pochybuji, že by se mi podařilo najít něco, co nenašli autoři zmíněných článků.

  • Lithium-sírová baterie: více než desetinásobná hustota energie, zatím velmi krátká životnost.
  • NanoPoliBat: až desetinásobná hustota energie, kromě lithia obsahuje křemík a titan, zatím v raném stadiu.
  • Zinkovo-vzduchová baterie: kolem 370 Wh/kg, nevyřešeno problematické nabíjení.
  • Hliníkovo-vzduchová baterie: kolem 350 Wh/kg s více než dvacetinásobným teoretickým potenciálem.
  • Lithiovo-vzduchová baterie: až 11000 Wh/kg, zatím krátká životnost, docela slibná technologie.
  • Lithiovo-vodní baterie: opravdu explozivní kombinace.
  • Palivové články: až 400 Wh/kg, zatím velmi nákladné.
  • Redoxní články: nižší hustota energie vyvážena bleskovým dobíjením, zatím příliš velké.
  • Grafenové plátky: nanotechnologická záležitost, které se jen tak nedočkáme.
  • Superkondenzátory: zatím ve stadiu nezpracovaného nápadu.
  • Liquid Metal Battery: není známo, jak dosáhnout žádoucích kompaktních rozměrů.
 
Vám, kteří jste vydrželi číst až sem, gratuluji - prokousali jste se až ke konci. Pokud jste tu našli aspoň něco nového a užitečného, aniž byste se unudili, máte můj dík a účel tohoto článku mohu považovat za splněný.

Zpět na přehled článků

Aktuality

Lenovo představí inovativní novinky

7.6.2016

Zajímá vás, jak budou vypadat nová zařízení a jaké inovativní prvky představí společnost Lenovo? Jaké vychytávky budou mít nové notebooky, tablety nebo smartphony

Logitech získal 9 cen Red Dot 2016

30.3.2016

Firma Logitech oznámila získání 9-ti cen v soutěži Red Dot 2016 za nejlepší design v několika kategoriích. Oproti roku 2015 je to o 3 ceny více.

Ohebné displeje přicházejí

6.1.2016

LG Electronics Inc. představila na technologickém veletrhu CES 2016 (USA) nové displej technologie OLED. Na nové generaci displejů je možná práce i v ohnutém provedení a lze je opakovaně ohýbat. V nejbližších letech se tak můžeme těšit na nové "rolovací" notebooky

Již brzy připojíme notebooky k internetu přes satelit

3.1.2016

V průběhu roku 2016 by mělo být na celém světě 3,2 miliardy připojených uživatelů k internetu. Tradičně je největší nárůst v Asii, konkrétně Indie, Čína nebo Indonésii. V Indii se odhaduje, že celkový počet uživatelů internetu již překonal hranici 402 mil. Velké nadnárodní společnosti vyvíjejí technologië, které umožní připojit notebook nebo smartphon přes satelit nebo balón.

Elektronické knihy v USA ovládnou knižní trh

20.12.2015

Již během roku 2017 se bude v USA prodávat stejný počet e-knih a tištěných knih. Tím ještě více stoupne poptávka po elektronice. Především tablet a notebook typu 2 v 1 budou žádaným zbožím u žáků a studentů.

Zobrazit další aktuality

Vybrané modely

Zobrazit všechny ultrabooky

Hra ruleta zdarma

Nabídky práce