akkutekniikka

Akkutekniikka on energiavarastoinnin ala, joka keskittyy kemiallisen energian tallentamiseen ja vapauttamiseen paristoissa ja vastaavissa soluissa. Se kattaa akkujen suunnittelun, valmistuksen ja käytön sekä elinkaaren hallinnan, mukaan lukien lataus- ja purkamisprosessit sekä kierrätyksen. Tavoitteena on tarjota luotettava, turvallinen ja kustannustehokas energianlähde erilaisiin laitteisiin ja järjestelmiin.

Suurimmat ryhmät ovat kertakäyttöiset akut sekä uudelleenladattavat akut. Uudelleenladattavia ovat litium-ioni, nikkelimetallihydrid, lyijyakut sekä kehittyvät solid-state- ja flow-akkutekniikat. Nykyisin litium-ioni on hallitseva tekniikka sekä pienissä että suurissa sovelluksissa, kuten kannettavissa laitteissa ja sähköajoneuvoissa. Lyijyakkuja käytetään edelleen joissakin autoteollisuuden sekä varastointijärjestelmien tarpeissa, mutta niiden energian tiheys ja paino ovat rajoitteita.

Akkutekniikan suorituskykyyn vaikuttavat energian tiheys, kyky kestää useita lataus- ja purkusyklejä, latausnopeus sekä toiminta-alue lämpötiloissa. Pitkän käyttöiän ja turvallisuuden tavoittelu johtaa tiukkaan laadunvarmistukseen ja kehittyneisiin akunhallintajärjestelmiin, jotka seuraavat jännitteitä, lämpötilaa ja varaustasoa sekä estävät vaaratilanteita.

Käyttöalueet ulottuvat kuluttajatuotteista sähköajoneuvoihin ja suurten sähköverkkojen energianvarastointiin. Tutkimus suuntautuu kiinteisiin elektrolyytteihin, natrium-ioni-, litium-sulfur- sekä muihin kehittyneisiin ratkaisuihin, sekä kierrätykseen ja toisen elämän sovelluksiin, joiden avulla voidaan parantaa materiaalien kiertoa ja vähentää ympäristövaikutuksia.