Wie kann verhindert werden, dass sich ein Lion-Handy-Akku über einen Zeitraum von 20 bis 30 Jahren entlädt?

Ich plane eine Zeitkapsel herzustellen, die in 20 bis 30 Jahren geöffnet werden soll. In diese Kapsel möchte ich ein Handy aus heutiger Zeit stecken. Dazu möchte ich den Handy-Akku einschließen, bei dem es sich um einen Lithium-Ionen-Akku handelt. Ich bin mir nicht sicher, ob die Batterie oder sogar die Elektronik so lange überleben würden. Ich dachte daran, es in einen vakuumversiegelten Beutel zu stecken, um zu verhindern, dass etwas rein oder raus geht.

Würde ein vakuumversiegelter Beutel das Entladen einer Batterie verhindern?

Benötigt das Telefon einen Lion-Akku? Könnten Sie es entfernen und einfach ein USB-Kabel mit Anweisungen zum Anschließen von 5 V anschließen? In 50 Jahren wird 5V immer noch 5V sein.

Ich würde mir Sorgen machen, was eine Batterie (JEDE Batterie) tut, wenn sie über 20 Jahre gelagert / vergraben wird. Sie könnte auslaufen und den Inhalt der Kapsel ruinieren, sich selbst verbrennen, Säure auslaufen lassen, die durch den Umweltschutz der Kapsel usw. .

Wie andere gesagt haben, sind Batterien mit sehr langer Lebensdauer zu einem Preis erhältlich. Sie können eines davon in ein einfaches USB-Ladegerät einbauen, damit zukünftige Generationen das Gerät einschalten und den Lion-Akku wegwerfen können.

Oh und denken Sie daran, den Freischaltcode aufzuschreiben: p

Die Selbstentladung einer Batterie erfolgt innerhalb der Batterie selbst , so dass nicht verhindert werden kann, dass eine bessere Batterie entwickelt wird.

Es kann jedoch möglich sein (wenn auch nicht erwägenswert), Energy Harvesting zu verwenden, um die Spannung der (entfernten) Batterie wieder auf 4,0 V zu bringen, wenn sie auf 3,2 V abfällt.

Die einzige wirkliche Gewissheit, die Sie haben können, ist, dass, wenn jemand in 30 Jahren da ist, um es auszugraben, es sehr wahrscheinlich immer noch eine Sonne gibt, die Sonnen- und Windenergie in der Nähe der Planetenoberfläche erzeugt.

Wenn ein im Lieferumfang enthaltener Adapter für Sie keine Option ist, können Sie Solarzellen in Betracht ziehen. Sie sind die billigste und am einfachsten zu verwendende Lösung, die Sie jetzt erstellen und testen können, und erwarten vernünftigerweise, dass sie in 30 Jahren immer noch gleich funktionieren. Obwohl ich sehe, dass die Chancen, dass ein modernes Ladegerät mit einer Eingangszugabe von 80 bis 260 VAC in dieser Zeit unbrauchbar wird, sehr, sehr, sehr gering sind.

Selbst Batterien mit einer prognostizierten Lebensdauer von 30 Jahren, die in einem akzeptablen Budget liegen, haben eine statistische Wahrscheinlichkeit, dass sie in dieser Zeit ausfallen, sei es sehr winzig. (Es kann winzig genug sein, verglichen mit der Wahrscheinlichkeit, dass Ihre eigentliche Kapsel versagt und etwas, das sowieso alles andere im Inneren beschädigt, was ich nicht beurteilen kann).

Es kommt alles auf die Tatsache an, dass Batterien mit einer nennenswerten Kapazität mit Chemie arbeiten und die Chemie selbst Chaos mehr mag als Ordnung, so dass der geordnete Zustand, Elektronen auf einer Seite einer Barriere verfügbar zu haben, im Laufe der Zeit unter dem Druck des Universums immer abnimmt ein Gleichgewicht des Chaos in der Batterie selbst schaffen wollen.

Wie Spehro erwähnt, gibt es Primärbatterien, die eine Ladung lange genug halten, selbst solche, die, wenn Sie das Geld haben, diese mit einer sehr guten Garantie dafür lange genug halten können, aber für jede Kapazität, die bis zu 30 Jahre ausreicht Selbstentladung Sie werden so viele Dollar für nur diesen Akku ausgeben, dass es eine bessere Idee ist, dieses Geld auf ein festes hochverzinsliches 30-jähriges Konto zu legen und eine Notiz mit den Bankdaten und einer Erklärung darüber hinzuzufügen, welche Arten von Spannungen das Telefon hat braucht seine Kontakte zu betreiben und sie können das resultierende Kapital in der Zukunft nutzen, um eine Produktion für nur eine einzige Batterie zu starten, die passt.

oder sogar die Elektronik würde so lange überleben

Ich habe gehört, dass einige frühe Heimcomputer nach 25 Jahren aufgrund chemischer Prozesse im Silizium der Mikrochips nicht mehr verwendbar waren.

Moderne Geräte verwenden einen Flash-Speicher (zum Speichern des Betriebssystems des Mobiltelefons), der über einen so langen Zeitraum auch Daten verlieren kann.

Eine andere Sache ist die bleifreie Lötdose, die auch nicht lange überlebt.

Wenn die Kosten keine Rolle spielen, können Sie möglicherweise einige Lithium-Primärzellen verwenden, um den Selbstentladestrom der Batterie zu liefern. Wenn der Akku 3 Monate lang geladen war und Sie ihn zu diesem Zeitpunkt wieder aufgeladen haben, wären es 120 Zyklen, was nicht zu viele sind. Eine langsame Erhaltungsladung könnte ebenfalls funktionieren (müsste erforscht werden).

Primärzellen, von denen erwartet werden kann, dass sie eine nutzbare Ladung für 20, 25, 30 und sogar 40 Jahre halten, sind verfügbar, wenn auch teuer.

Die Überlebenschancen sind besser, wenn das Gerät kühl und trocken gehalten wird. Viele Dinge von vor 20 bis 40 Jahren funktionieren immer noch, daher sind die Chancen nicht so gering, dass Telefon und Ladegerät funktionieren, aber nur wenige alte Batterien funktionieren noch sehr gut.

Platzieren Sie die Kapsel an einem Ort, an den Sonnenstrahlen gelangen können, und entwerfen Sie eine solche Kapsel, die solarbetrieben ist, und verbinden Sie ihre Energieabgabe mit den Enden der Batterie. Auf diese Weise können Sie "möglicherweise" die Batterie für eine Lebensdauer von 20-25 Jahren haben. Als nächstes liegt es an Ihnen.

Haben Sie über eine Methode zur Stromerzeugung aus der Zelle selbst nachgedacht? Vielleicht können Sie die Menge an Reaktanten berechnen, die Sie in einer Daniell-Zelle benötigen würden, um über diesen Zeitraum stabil zu bleiben? oder eine Aluminium-Luftbatterie (kann etwas gefährlich sein)? An diesem Punkt könnte das Projekt eher eine Studie in der Batteriezellentechnologie als ein Problem der Maximierung von Lithiumionenzellen sein. Abhängig von der Arbeit, die Sie erledigen müssen, können Sie möglicherweise mit einer extrem schwachen Zelle davonkommen, um einen msp430 mit geringem Stromverbrauch oder ähnliches mit Strom zu versorgen. Ich erinnere mich, dass mir gesagt wurde, dass es möglich ist, sehr kleine Ströme über Elektroden der richtigen Zusammensetzung in freiem Boden zu erzeugen ...

Wenn Sie speziell nach Li-Ionen-Zellen fragen, entleeren sie sich selbst zur internen Selbstentladung. Die Selbstentladungsrate für Li-Ionen-Zellen beträgt 1% bis 2% pro Monat ¹ .

Primäre Lithiumzellen haben eine geringere Selbstentladung: 5% pro Jahr ¹ . Beachten Sie, dass Primärlithiumzellen nur einen geringen Strom in der Größenordnung von mA liefern können.

Eine Möglichkeit, die Selbstentladung zu verlangsamen, besteht darin, die Zellen auf einer niedrigeren Temperatur zu halten. Aus diesem Grund lagern herkömmliche Haushaltsbatterien im Kühlschrank länger als bei Raumtemperatur.

¹ Quelle: Artikel über Selbstentladung . Im Inneren befindet sich eine Tabelle mit typischen Selbstentladungswerten für verschiedene Batteriechemien.

ps Interessanterweise gibt es einen exotischen Batterietyp, der unbegrenzt aufgeladen bleiben kann. Salzschmelze Batterie. Diese Batterietypen werden in Lenkflugkörpern eingesetzt, die jahrzehntelang im Arsenal gelagert werden.