Patarei või aku? Mis neil tegelikult vahet on?

KVARKi teadustoimetaja Raid Vellerind selgitab, et akud ja patareid erinevad eeskätt oma laetavuse poolest. Vellerind nendib, et tihti nimetatakse rahvakeeli ka patareisid akudeks, kuid tehniliselt on see vale. Kui näiteks telekapult vajab toidet, pannakse sinna patarei ehk ühekordne energiaallikas. Kui aga tahame sama seadet korduvalt laadida, on vaja kasutada akut. “Akud on laetavad ja patareid ei ole. See ongi nende sõnade vahe,” võtab ta lihtsalt nende erinevuse kokku.

Mis saab siis, kui tekib lühis?

G4Si erakliendiüksuse juht Tarmo Pärjala toob välja, et akud põhjustavad rohkem tulehäireid kui patareid. Seda seetõttu, et inimesed utiliseerivad tühjaks saanud patareisid suhteliselt korrektselt, kuid vanu või deformeerunud akusid üritatakse edasi kasutada ja lisaks tuleb ette valesid laadimisvõtteid.

Turvalisuse vaatenurgast rõhutab Vellerind, et suurim oht tekib juhul, kui energia pääseb salvestusseadmest kontrollimatult ühekorraga välja. “Kui me lühistame ära mingisuguse akuelemendi või patarei, siis läheb see kuumaks. See kuumus tekib kui suur elektrivool läbib juhet, seadme korpust või muud elektrit hästi juhtivat detaili.”

Kuigi sageli kardetakse, et akud võivad plahvatada, siis on tõenäolisemaks riskiks hoopis kuumenemine, mis võib viia põletuste või tulekahjudeni. Siiski toob Vellerind välja, et paljudel akudel on juba sisseehitatud kaitseelektroonika, mis näiteks vigastatud akut enam uuesti laadida ei luba või vale pinge korral laadimise katkestab: „Väga paljudel akudel on tegelikult kaitsemehhanismid sees, mille eesmärk on ohtlike olukordade teket minimeerida.”

Kuidas akut ohutult säilitada?

Kui kodus tuleb akut pikemalt hoiustada, soovitab Vellerind vältida selle täielikku täis-  või tühjaks laadimist. “Akut võiks üldiselt säilitada kuskil keskmises laadimistasemes,” ütleb ta. Samuti tuleb vältida otsest päikesevalgust ja mehaanilisi lööke, sest need võivad kahjustada akut ja lühendada selle eluiga.

Kuigi argikeeles võib tunduda, et aku ja patarei on üks ja sama, on nende vahe väga konkreetne: aku on laetav, patarei mitte. Aku on võimeline andma välja korraga rohkem energiat, mistõttu sobib see paremini seadmetesse, mis vajavad suurt võimsust. Patarei on oma väiksema voolutugevuse tõttu aga turvalisem ja sobib hästi igapäevasesse kodukasutusse. Lisaks tasub meeles pidada, et ka patarei võib valesti käsitledes muutuda ohtlikuks, eriti juhul, kui tekib lühis või mehaaniline vigastus.

Aku suudab rohkem ja kiiremini

Vellerind selgitab akude ja patareide erinevusi kujundlikult veetünni analoogia kaudu. “Kõige lihtsam viis on kujutada ette energiaallikat nagu veetünni. Mida suurem on tünn, seda rohkem vett või analoogiliselt elektrienergiat sinna mahub," ütleb Vellerind. „Patareile vastab selles analoogias oluliselt väiksem veetünn kui välismõõtudelt sama suurele akule. Ehk tavapärastesse ühekordsetesse patareidesse mahub oluliselt vähem energiat, kui kaasaegsetesse liitiumakudesse. Kui nüüd tünnide alt kraanid lahti keerata, siis suuremast tünnist saab korraga palju suurema koguse vett välja lasta, samamoodi võimaldavad akud ka oluliselt suuremat hetkelist voolutarvet kui patareid."

Just see võime anda välja korraga  suurt voolutugevust teeb akud sobivamaks seadmetesse, mis vajavad rohkem energiat korraga. Patareid, mis energiat aeglasemalt ja väiksemas koguses vabastavad, sobivad pigem madalama energiatarbega seadmetesse.

Kolmas tegija: superkondensaatorid

Akude ja patareide kõrval eksisteerib ka kolmas salvestustehnoloogia: kondensaatorid. Need ei ole küll tavakasutajale nii tuntud, kuid omavad olulist rolli teatud rakendustes. “Kondensaatorid ja veel täpsemalt superkondensaatorid on lihtsalt veel üks elektrienergiat salvestav tehnoloogia,” ütleb Vellerind ja lisab, et superkondensaatorid mahutavad küll energiat akudest vähem, aga on võimelised veelgi kiiremini seda energiat vabastama ja talletama. “Veetünnide analoogias oleks superkondensaatori tünn aku tünnist väiksem, kuid kraani asemel saab tünni tühjendamiseks ja täitmiseks eemaldada ühekorraga terve tünni põhja.”

See tähendab, et kuigi superkondensaatorid ei suuda hoida sama palju energiat kui aku, suudab ta seda väga kiiresti välja anda ja salvestada, sobides ideaalselt näiteks süsteemidesse, kus on vaja kiireid laadimis- ja tühjendustsükleid.