1. Kapasiteetti (yksikkö: Ah)
Tämä on parametri, josta kaikki ovat erityisen kiinnostuneita. Akun kapasiteetti on yksi tärkeimmistä suorituskykyindikaattoreista akun suorituskyvyn mittaamisessa. Se osoittaa, että tietyissä olosuhteissa (purkausnopeus, lämpötila, päätejännite jne.) akku purkaa tietyn määrän sähköä (saatavilla JS-150D-purkaustestillä), eli akun kapasiteetin, yleensä ampeeritunteina yksikkönä (lyhenne, ilmaistuna Ah:na, 1A-h = 3600C). Esimerkiksi jos akun kapasiteetti on 48V200Ah, se tarkoittaa, että akku voi varastoida 48V*200Ah=9,6KWh eli 9,6 kilowattia sähköä. Akun kapasiteetti jaetaan todelliseen kapasiteettiin, teoreettiseen kapasiteettiin ja nimelliskapasiteettiin eri olosuhteiden mukaan.
Todellinen kapasiteettiviittaa akun tuottamaan sähkömäärään tietyllä purkausmoodilla (tietty sedimentaatiotaso, tietty virrantiheys ja tietty päätejännite). Todellinen kapasiteetti ei yleensä ole yhtä suuri kuin nimelliskapasiteetti, joka liittyy suoraan lämpötilaan, kosteuteen sekä lataus- ja purkausnopeuteen. Yleensä todellinen kapasiteetti on pienempi kuin nimelliskapasiteetti, joskus jopa paljon pienempi kuin nimelliskapasiteetti.
Teoreettinen kapasiteettiviittaa kaikkien akun reaktioon osallistuvien aktiivisten aineiden tuottamaan sähkömäärään. Eli kapasiteettiin ihanteellisimmassa tilassa.
Nimelliskapasiteettiviittaa moottorin tai sähkölaitteen tyyppikilpeen, jossa se voi nimellisissä käyttöolosuhteissa jatkaa toimintaansa pitkään. Yleensä viittaa muuntajien näennäistehoon, moottoreiden pätötehoon ja vaiheensäätölaitteiden näennäis- tai loistehon yksiköissä VA, kVA, MVA. Sovelluksessa napalevyn geometria, päätejännite, lämpötila ja purkausnopeus vaikuttavat kaikki akun kapasiteettiin. Esimerkiksi pohjoisessa talvella, jos matkapuhelinta käytetään ulkona, akun kapasiteetti laskee nopeasti.
2. Energiatiheys (yksikkö: Wh/kg tai Wh/L)
Energiatiheys, akun energiatiheys, tietylle sähkökemialliselle energian varastointilaitteelle, on ladattavan energian suhde tallennusvälineen massaan tai tilavuuteen. Ensimmäistä kutsutaan "massaenergiatiheydeksi", jälkimmäistä "tilavuusenergiatiheydeksi", ja yksikkö on vastaavasti wattitunti/kg Wh/kg tai wattitunti/litra Wh/L. Teho on tässä edellä mainittu integraalin kapasiteetti (Ah) ja käyttöjännite (V). Sovellusten kannalta energiatiheyden mittari on opettavaisempi kuin kapasiteetti.
Nykyisen litiumioniakkuteknologian ansiosta energiatiheys voidaan saavuttaa noin 100–200 Wh/kg, mikä on edelleen suhteellisen alhainen arvo ja on monissa tapauksissa muodostunut litiumioniakkusovellusten pullonkaulaksi. Tämä ongelma esiintyy myös sähköajoneuvojen alalla, sillä tilavuudelle ja painolle on asetettu tiukat rajoitukset. Akun energiatiheys määrää sähköajoneuvojen maksimaalisen toimintasäteen, joten "ajokilometrimääräpelko" on ainutlaatuinen termi. Jos sähköajoneuvon yksittäisen polttoaineen toimintasäteen on oltava 500 kilometriä (verrattavissa perinteisen polttoaineen ajoneuvon toimintasäteeseen), akkumonomeerin energiatiheyden on oltava vähintään 300 Wh/kg.
Litiumioniakkujen energiatiheyden kasvu on hidas prosessi, paljon hitaampi kuin Mooren laki integroitujen piirien teollisuudessa, mikä luo eron elektronisten tuotteiden suorituskyvyn paranemisen ja akkujen energiatiheyden paranemisen välille, ja tämä ero kasvaa ajan myötä.
Julkaisun aika: 10.11.2023