Krótka historia baterii litowo-jonowych
Są dziś wykorzystywane niemal wszędzie wokół nas: w telefonach, komputerach, wózkach widłowych i samochodach elektrycznych. Jak to wszystko się zaczęło? Jak przebiegała historia baterii Li-Ion i jak trafiły one do intralogistyki?
Jak stwierdził kilka lat temu we „Frankfurter Allgemeine Zeitung” Martin Winter, ekspert firmy Münster Electrochemical Energy Technology, jest to - i będzie w najbliższej przyszłości - najlepszy spośród dostępnych systemów zasilania. – Zanim powstanie nowa technologia z porównywalnym potencjałem, minie wiele lat. W tym czasie układy litowo-jonowe będą stale ewoluować – prognozuje. Jego słowa się sprawdziły. Wyposażone w nie pojazdy nie tylko są bardziej dostępne niż jeszcze kilka lat temu, ale i coraz chętniej kupowane. Nic jednak dziwnego – wymierne korzyści z ich zastosowania już dziś są ogromne.
Podczas ładowania baterie Li-Ion zużywają nawet 30% mniej energii niż akumulatory kwasowo-ołowiowe. Ich okres żywotności jest przy tym co najmniej dwa razy dłuższy i sięga 4 tysięcy pełnych cykli ładowania. Co więcej, używane prawidłowo baterie Li-Ion nie są źródłem żadnych szkodliwych substancji. Nie trzeba wyodrębniać więc osobnej akumulatorowni, co w porównaniu z kwasowo-ołowiowymi odpowiednikami znacznie ułatwia proces ładowania i pozwala oszczędzać przestrzeń magazynową. Skąd jednak wzięły się baterie litowo-jonowe? Kto i kiedy je wynalazł i jak trafiły na rynek masowy?
Po raz pierwszy propozycja stworzenia baterii litowo-jonowych padła w latach 70. XX wieku.Pracujący wówczas w firmie Exxon M. Stanley Wittingham użył w swoim projekcie jako elektrod siarczku tytanu oraz litu. Akumulatory tego rodzaju nie trafiły nigdy do masowej produkcji. Dwusiarczek tytanu kosztował wówczas około 1 000 dolarów za kilogram, a w dodatku po wpływem powietrza emitował toksyczne związki siarkowodoru.
W 1953 roku grupa przedsiębiorców stworzyła instytucję mającą na celu promocję produktów wyróżniających się na tle konkurencji pod względem estetyki i użyteczności. Wręczana przez nią od tego czasu nagroda IF (niem. Industrie Forum – Forum Przemysłu) jest dziś najstarszym i jednym z najbardziej poważanych w świecie trofeów z dziedziny designu. Każdego roku do rywalizacji o tytuł świadczący o doskonałości formy oraz ergonomii i wydajności staje ponad 5 tys. produktów z około 70 krajów. W 2007 roku triumfował RX 20 – w uznaniu jego przewag jury konkursu przyznało swoje wyróżnienie właśnie wózkowi STILL. W uzasadnieniu werdyktu zwrócono uwagę na: innowacyjność bocznej wymiany baterii, przestronność i amortyzację kabiny, doskonałą widoczność na wszystkie strony, bezobsługowy silnik oraz niskie koszty utrzymania przez cały okres eksploatacji. Zachęciło to tylko inżynierów STILL do dalszego udoskonalania swojego dzieła.
Gdy w związku z rozwojem technologicznym jeszcze bardziej zwiększyła się presja rynku na stworzenie wydajnych baterii wielokrotnego ładowania, przyspieszyły prace na całym świecie. Naukowcy w Stanach Zjednoczonych i Japonii dokonywali kolejnych odkryć, dzięki którym rosła pojemność, moc i efektywność akumulatorów. Do najważniejszych wynalazców rozwijających tę technologię należeli John Goodenough, Rachid Yazami oraz Akira Yoshino.
Pierwsze komercyjne użycie
Na przełomie lat 70. i 80. i w pierwszej połowie przedostatniej dekady minionego wieku kilka niezależnych od siebie grup badaczy pracowało nad użyciem w baterii dwutlenku litowo-kobaltowego. Dopracowana, już dość bezpieczna i stabilna technologia na przełomie lat 80. i 90. była gotowa, by trafić do masowej produkcji. Pierwszym zasilonym z jej użyciem urządzeniem był Camcorder firmy Sony z 1991 roku.
Rozwój na miarę XXI wieku
W 2007 roku na rynek wszedł iPhone i na zawsze odmienił oblicze elektroniki. Smartfonowa rewolucja zwiększyła powszechność zastosowania baterii litowo-jonowych. Zwiększone możliwości obliczeniowe urządzeń przenośnych wymagały coraz lepszych akumulatorów. Producenci nieustannie dążyli więc do ich miniaturyzacji, zwiększania gęstości energii i poprawy wydajności. Szacuje się, że na świecie jest obecnie 2,5 mld smartfonów – każdy z baterią w technologii Li-Ion.
