Varastointivirrat

Varastointivirrat ovat sähkövarastoon liittyviä virtoja, jotka syntyvät kun varastoitu sähköenergia tallennetaan materiaaleihin ja rakenteisiin ja säilyy siellä epätäydellisesti. Ne voivat ilmetä sekä passiivisissa varastointijärjestelmissä, kuten kondensaattoreissa ja superkondensaattoreissa, että ei-volatilaisessa muistissa sekä akkujärjestelmissä, kun varattua energiaa pidetään tallessa.

Virrtojen taustalla ovat useat mekanismit: vuoto dielektrisen kerroksen läpi, polarisaatio ja varauksen hajoaminen, diffuusio sekä pienet redoksiprosessit. Näillä mekanismeilla on erilaiset aikakäyrät ja ne voivat johtaa sekä pieniin pysyviin että suurempiin virtoihin pitkällä aikavälillä.

Mittauksessa varastointivirtoja tarkastellaan I(t)-käyrinä, ja niitä voidaan mallintaa RC-verkkojen tai monimutkaisempien sähkökemiallisten mallien avulla. Elektroanalyysinen impedanssi (EIS) on yleinen työkalu näiden virtojen luonteen ymmärtämiseksi. Varastointivirroista puhutaan usein vuotovirtoina, jotka voivat olla staattisia tai ajallisesti muuttuvia riippuen materiaalista ja ympäristöolosuhteista.

Merkitys ja käyttö: Varastointivirrat aiheuttavat energiahäviöitä sekä heikentävät varauksen säilymistä ja laitteen suorituskykyä. Niiden hallinta on tärkeää: materiaalien korkea laatu, dielektrisen kerroksen parantaminen, parempi kapselointi, lämpötilan hallinta sekä suunnittelu, joka minimoi virtoja. Varastointivirrojen tunteminen auttaa suunnittelussa ja luotettavuuden varmistamisessa.