Proč se snižuje kapacita baterie?

Tichý zabiják kapacity: Proč nám baterie postupně slábnou?

Moderní život je neodmyslitelně spjat s bateriemi. Napájejí naše telefony, tablety, notebooky, elektromobily – zkrátka téměř vše, co nám usnadňuje každodenní existenci. Nicméně všichni jsme si všimli, že s časem se kapacita našich baterií snižuje. Proč se to děje? Odpověď není jednoduchá a skrývá se v komplexní chemii, která probíhá uvnitř baterie.

Zjednodušeně řečeno, za pokles kapacity baterie je zodpovědný proces, jemuž říkáme degradácia. Tento proces není náhlý kolaps, ale spíše pomalé, postupné zhoršování výkonu. Jedním z klíčových faktorů degradace je rozklad elektrolytu, kapaliny, která umožňuje pohyb iontů lithia mezi anodou a katodou během nabíjení a vybíjení.

Během nabíjecích a vybíjecích cyklů dochází k mikroskopickým změnám uvnitř baterie. Lithiumové ionty, které jsou klíčové pro přenos energie, se během tohoto procesu pohybují mezi elektrodami. Avšak část těchto iontů se může “zachytit” v tzv. mezifázi, což je oblast mezi elektrodou a elektrolytem. Tato mezifáze se s časem zvětšuje a stává se jakousi “pastí” pro ionty lithia.

Uvězněné ionty lithia se tak stávají neúčinnými – nemohou se již zúčastnit nabíjecího a vybíjecího procesu. Čím více iontů se “ztratí” v mezifázi, tím menší množství lithia je k dispozici pro reakci, a tím se logicky snižuje celková kapacita baterie. To se projeví kratší dobou provozu na jedno nabití.

Degradace baterie není pouze otázkou počtu nabíjecích cyklů. Vliv má také teplota, hloubka vybití a samotná technologie baterie. Extrémní teploty, časté úplné vybití a opotřebení materiálů uvnitř baterie urychlují proces degradace.

Na závěr lze říci, že snižování kapacity baterie je přirozený proces, který je způsoben komplexními elektrochemickými reakcemi. Pochopení tohoto procesu nám může pomoci prodloužit životnost našich baterií – šetrnou manipulací, vyhýbáním se extrémním teplotám a optimálním nabíjením. Výzkum v oblasti bateriových technologií neustále pokračuje a cílem je vývoj baterií s delší životností a vyšší odolností vůči degradaci.