Snelladen is tegenwoordig overal. Je telefoon gaat binnen een half uur van dood naar prima. Tijdens een koffiepauze krijgt uw EV honderden kilometers terug.
Het voelt magisch.
Batterijen niet. Ze degraderen. Altijd al gehad.
De vraag ligt voor de hand: gaat de batterij sneller kapot als je dat sap sneller naar binnen pompt?
Wetenschappers zeggen ja.
Maar wacht.
Het is niet zo eenvoudig. De schade gebeurt. Het versnelt. Maar moderne technologie? Het probeert het tegen te houden. Er zijn waarborgen.
De spoedklus
Lithium-ionbatterijen zijn de standaard. De wereld draait op hen.
Hoe ze werken: lithiumionen shuffelen tussen een kathode en een anodelading? De ionen verplaatsen zich naar de anode. Wachten. Dan loopt de batterij leeg. Ionen vertrekken. Eenvoudige dans.
Snel opladen verandert het tempo.
Normaal opladen gaat langzaam. Lage stroom. Ionen sluipen geleidelijk in de microscopisch kleine gaatjes in de anode.
Weinig hitte.
Minimale stress.
Een rustige nachtrust.
Snel opladen rukt de deur open. Hoge stroom. Hoog vermogen. Korte tijd.
Zhiyuan Jiang van de Xi’an Jiaotong Universiteit legt het uit.
“Snel opladen verhoogt de stroom [en het vermogen aanzienlijk om de oplaadtijd te verkorten.”
Niet alle batterijen kunnen dit aan. Sommige smelten.
Om snelladen te laten werken, spelen fabrikanten een beetje vals. Of beter gezegd. Ingenieur beter. Speciale materialen. Dunnere elektroden. Vloeistoffen die ionen gemakkelijker laten stromen. Herontwerp de hele architectuur. Verminder de weerstand.
Stanislaw Zankowski uit Oxford vergelijkt het met het verkeer.
“Je zou kunnen denken aan het opladen van een batterij die mensen over wegen en gebouwen vervoert.”
Snel opladen is geen magie. Het is logistiek. Kun jij dat verkeer zonder files vervoeren? Zonder crash?
De meeste batterijen zijn oude stadswegen. Snelladen is spitsuur in LA.
De kosten van snelheid
Batterijen verouderen. Zelfs als je ze nooit aanraakt.
Maar snel opladen? Het versnelt het verval.
Groot probleem: lithiumplating.
Als de ionen te veel worden versneld, bezinken ze niet. Ze stapelen zich op. Er vormen zich metaalafzettingen op het oppervlak. Nutteloos. Kan geen energie opslaan.
De capaciteit daalt.
Slechter? Dendrieten.
Naaldachtige punten.
Deze prikken interne onderdelen. Kortsluitingen. Veiligheidsrisico’s. Echt gevaar.
Warmte is de andere slechterik.
Elektrische weerstand veroorzaakt warmte. Snelle stroming betekent veel warmte.
“Voor kleine batterijen is de warmte klein”, zegt Zankowski.
Kleine stroom.
Klein risico.
Grote batterijen veranderen alles.
Grote batterijen zorgen voor een enorme stroom. Er ontstaat een enorme hitte. Je kunt ze niet zomaar meteen opladen. De veiligheidsmarge verdwijnt.
Hoge hitte versnelt chemische rotting.
Zwelling? Vuur? Explosie? Thermische wegloper.
Klinkt eng. Is het?
Je telefoon heeft hersenen. Een batterijbeheersysteem.
Het kijkt naar de spanning. Huidig. Temperatuur.
Je telefoon in de zon laten liggen? Het schreeuwt tegen je. Hittewaarschuwing.
Het vertraagt het opladen automatisch. Redt zijn eigen leven.
Hoe u uw batterij niet kunt doden
Je wilt snel opladen. Je wilt dat de batterij lang meegaat.
Compromis.
Temperatuur is belangrijk.
Zankowski zegt dat 20-25°C ideaal is.
68-77°F.
Menselijk comfort. Batterijcomfort. Hetzelfde.
Vermijd de geparkeerde auto. Vermijd de zon.
Kou doet ook pijn. Ionen bevriezen. Ze stoppen met bewegen.
Nog een tip. Stop met overladen.
Laat uw laptop niet 24/7 aangesloten. Het belast de cel.
Jiang stelt “ondiepe ontlading met ondiepe lading” voor.
“Houd uw batterij tussen de 20 en 80 procent dagelijks gebruik.”
Het is niet nodig om 100 te halen.
Ooit? Nee.
Maar wij doen het. Omdat het rode getal eng is.
Het helpt niet.
Dus hier ben je.
Laad uw telefoon snel op.
Dan kun je hem misschien toch de hele nacht aangesloten laten.
Omdat gemak wint. Elke keer.
