Hvorfor dør vårt telefonbatteri så fort?

Hvorfor dør vårt telefonbatteri så fort?
Allerede ute - igjen ?! fizkes / Shutterstock.com

Hvorfor dør batterier? Og hvorfor kan de bare lades opp så mange ganger før de ikke vil holde en nyttig belastning? Min unge sønn spurte meg om de årene da hans batteridrevne leketøybil sluttet å flytte, lurer på hva han kalte et "evig batteri." Og dette samme spørsmålet har trolig krysset tankene til hver mobilbruker som prøver å sende en siste tekst før skjermen blinker av.

Forskning, som min, fortsetter rundt om i verden å lage batterier som lader raskere, vare lenger, og kan lades opp og tømmes mange ganger enn i dag. Men så mye som du og jeg ønsker, er det umulig å lage et evig evig batteri. Jeg har lært termodynamikk i mer enn 30 år. Så langt er det ingenting som tyder på at vi kan bryte de grunnleggende lovene om vitenskap for å få det unnvikende batteriet.

Batterikunnere og ingeniører kaller hovedproblemet "kapasitetsfading". Vanlige folk lurer på det med spørsmål som "Hvorfor vil ikke batteriet holde meg?" Og klager som "Jeg har nettopp lansert denne tingen, og den er allerede ute igjen!"

Det er et resultat av andre lov av termodynamikk, som sier at når noen virkelig prosess skjer, skaper det en viss mengde bortkastet energi underveis som aldri kan gjenopprettes. Når et batteri er ladet eller utladet, er det litt spildt energi - litt spildkapasitet i batteriet som ikke kan gjenopprettes.

For å tenke på hvordan dette virker, tenk på bruk av batterier som å overføre vann mellom to kopper. Å bruke et batteri er som å tømme vannet fra en kopp til den andre, og lading av batteriet innebærer å hente vannet tilbake i den første koppen. Selv om du gjør det en eller to ganger uten å spyle en dråpe, er det alltid bare en liten bit igjen i hver kopp som du ikke kan hente ut.

Det er alltid minst litt igjen

Forestill deg nå å hente frem og tilbake hundrevis eller tusenvis av ganger over en periode på to eller tre år (for et mobiltelefonbatteri) eller 10 til 20 år (for en elektrisk bil). Over tid vil alle tusenvis av små og store ting som går galt, legge opp til ganske mye vann som går glipp av. Selv å spyle en knapt synlig dråpe - si en tiendedel av en milliliter - legger opp til en hel liter hvis det skjer 10,000 ganger. Det inkluderer ikke engang muligheten for at en kopp feiler på en eller annen måte som mister enda mer vann - som å springe en lekkasje eller varme opp og forårsake fordamping.


Få det siste fra InnerSelf


Akkurat som vannet uunngåelig mangler når det helles fra en kopp til en annen, trenger mer energi å lade batteriet enn det faktisk lagrer, og mindre energi kommer ut enn det som er lagret i det. Andelen spildt energi til lagret energi vokser over tid.

Den ConversationFaktisk, jo mer bruker du et batteri, jo mer energi blir bortkastet, og jo før batteriet kommer til et punkt der det er dødt og ikke kan lade seg oppladet. Jeg og andre er studere måter å få de utladnings-oppladningscyklusene til å kjøre mer jevnt for å redusere mengden avfall, men den andre loven om termodynamikk vil alltid sørge for at det ikke er mulig å kvitte seg med det helt.

Om forfatteren

Steve W. Martin, professor i materialteknologi, Iowa State University

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

{amazonWS: searchindex = Bøker; søkeord = om batterier; maxresultater = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}