Et batteri er teknisk sett en sammenkobling av celler, fortrinnsvis i serie. En celle er i denne sammenhengen en dings som inneholder gugge, og i denne guggen skjer det funky prosesser som gjør at vi kan få strøm fra batteriet. Dette kan i prinsippet være en hvilken som helst reaksjon hvor elektroner går fra et atom til et annet, men enkelte reaksjoner er mer egnet enn andre av rent praktiske årsaker.

Som en enkel hovedregel kan man si at stoffer til høyre i det periodiske system, om man ser bort fra edelgassene, gjerne tar et ekstra elektron eller to. Det er den såkalte oktettregelen som kommer inn i bildet her, og den sier, ikke uventet, at det er gunstig å ha 8 elektroner i ytterste skall. Selv om jeg nå forenkler så grovt at Kristian antagelig setter vegetarlunsjen i vrangstrupen så er dette en modell som funker helt fint for oss nå. Fra dette kan vi altså forutsi at stoffer i gruppe 17 gjerne tar ett elektron ekstra, stoffer i gruppe 16 tar gjerne to, og stoffer i gruppe 1 vil gjerne gi bort ett elektron. Stoffene i gruppe 3-11 trenger vi ikke tenke på, for de er så kompliserte, med d-orbitaler og greier.

Nå om dagen er det jo så voldsomt populært med slike litium-ion-batterier, og som jeg har nevnt før en gang skyldes det at de har en suveren energitetthet, som stammer fra litiumionets lave vekt og latterlig høye reduksjonspotensial. Litium ligger i gruppe 1, og ønsker altså å gi fra seg et elektron. Det er greit, men hva er egentlig dette reduksjonspotensialet jeg tyter om? Jo, nå skal du høre...

Enheten volt er ikke noe annet enn joule per coulomb, eller energi per ladning. Det er altså den energien litium bruker på å forsøke å kvitte seg med et elektron. I cellen finner man også noe som kan ta til seg et ekstra elektron, og den energien dette atomet bruker på å trekke til seg et elektron bidrar også til spenningen fra batteriet. For litium-ion-celler er denne spenningen gjerne på 3,6 V, og så kobles eventuelt flere celler i serie for å danne et batteri som leverer høyere spenning.

Nå skal vi forsøke å tenke på spenning som trykk. Alle celler gir et visst trykk når de ikke brukes. Når det går en strøm er denne spenningen lavere, på grunn av intern motstand i cellen, men det er ikke så viktig. Poenget er at om du setter på et trykk i motsatt retning som er like høyt som det cellen leverer, så vil det ikke skje noen ting, og om du øker mottrykket ytterligere vil strømmen gå motsatt vei, og batteriet lades. Det som skjer inni batteriet er rett og slett at litium tvinges til å ta tilbake elektronet sitt, fordi den ytre spenningskilden stiller opp med mer energi per elektron.

Hvorfor noen batterier ikke egner seg for lading er jeg ikke sikker på, men det har sikkert praktiske årsaker. i prinsippet er nemlig alle kjemiske reaksjoner reversible. Poenget er i allefall at om du tar et oppladbart batteri, og setter på en spenning som er større enn den batteriet gir, og i motsatt retning, ja da vil batteriet lades, med mindre det inneholder funky elektronikk som skal beskytte mot uatorisert lading.

Litium-ion-batteier er litt spesielle, så jeg hadde sånn halvveis forventet at det skulle være noe slem elektronikk som hindret oss fra å lade, men det var det altså ikke. Forsøket fungerte aldeles utmerket, i allefall på kort sikt, såm om noen skulle befinne seg i den situasjon at de ikke har sin designerte Sony Ericsson-lader, men derimot disponerer en variabel spenningskilde og et utvalg ledninger og dingser, ja da er det bare å kjøre på. Skjønt det er antagelig ikke så bra for garantien.

-Tor Nordam