Типы литий-ионных аккумуляторов (часть 2)
4. Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4)
Литий-фосфатная система известна своими превосходными электрохимическими свойствами и имеет низкое внутреннее сопротивление. Отличаются эти аккумуляторы, от других, высоким показателем силы тока и долгим сроком службы; ещё у них хорошая термическая стабильность, повышенная безопасность и установлена защита от неправильного обращения.
Литий-фосфатные аккумуляторы готовы к частому перезаряду и, даже, если в течении долгого времени они будут находиться под высоким напряжением, то всё равно деградационные последствия останутся довольно незаметными в отличии от других литий-ионных аккумуляторов.
А вот напряжение ячейки в 3.20 В, опустит показатель удельной энергоемкости к уровню, меньшему, чем у литий-марганцевого аккумулятора. Как и у многих электробатарей, так и у LiFePo4 на холоде снизится производительность, а при жаркой температуре - сократится срок службы. Обладает она и высоким показателем саморазряда, не хуже, чем у других литий-ионных аккумуляторов.
Литий-фосфатные аккумуляторы пришли на замену стартерным свинцово-кислотным. Ячейки в количестве четырёх штук этой батареи выдадут напряжение в 12,8В - что соответствует напряжению шести 2В, ячеек свинцово-кислотного. Генератор транспортного средства подзаряжает свинцово-кислотный аккумулятор до 14,40В (2,40В на ячейку). Для 4-х литий-фосфатных ячеек пиковое напряжение будет 3,60В, потом подзарядку обязательно отключают, что не делается в простом транспортном средстве. Литий-фосфатные аккумуляторы выдерживают перезаряд, но могут деградировать при продолжительном удерживании повышенного напряжения. В отличие от классического стартерного аккумулятора, литий-фосфатный менее устойчив к низкой температуре. LiFePo4 - очень безопасная электрохимическая система, которая имеет высокий показатель самозаряда и долго прослужит в электротранспорте, несмотря на то, что показатели энергоёмкости средние.
5. Литий-никель-кобальт-алюминий-оксидный аккумулятор (LiNiCoAlO2)
Литий-никель-кобальт-алюминий-оксидный или же (NCA) аккумулятор, имеет сходства с NMC аккумулятором, обладает отличной удельной энергоемкостью, достаточно высокой удельной мощностью и срок службы в 500 циклов зарядки. Основные минусы; не самая безопасная батарея и большая цена. NCA электрохимическая система является продолжением развития литий-никелевой, а, c примесью алюминия сразу повысилась её стабильность. Они применяются в промышленности, электротранспорте, медицинской технике.
6. Литий-титанатный аккумулятор (Li4Ti5O12)
В обычном литий-ионном аккумуляторе анод графитовый, а который мы описываем в статье из нанокристаллов титаната лития. Графит имеется в составе литий-титанатного аккумулятора, но только в роли катода. Кристаллы помогли увеличить площадь поверхности анода с 3 м2/г в графите до 100 м2/г, то есть более чем в 30 раз. У этого аккумулятора номинальное напряжение ячейки составляет 2.40В, он способен очень быстро зарядиться и выдаёт высокий ток разряда - 10С, который в 10 раз превышает уровень ёмкости. Количество циклов до 7000 циклов (SCiB: до 15 000 циклов), несравнимо больше, нежели у простого литий-ионного. Литий-титанатный аккумулятор безопасен, и легко справляется с низкими температурами до (-30°С) сохраняя свою ёмкость в районе 80%. Аккумулятор очень дорогой, а показатель удельной энергоемкости в 65 Вт-ч/кг позволяет конкурировать только с никель-кадмиевым. Номинальное напряжение ячейки литий-титанатного аккумулятора составляет 2.80 В; работоспособным аккумулятор считается до значения 1.80В.
Устанавливают литий-титанатный аккумулятор в - электрические силовые агрегаты, системы аккумулирования электроэнергии и уличное освещение на солнечных батареях. Литий-титанатные батареи есть в электротранспорте, где играет большую роль быстрая зарядка и высокие показатели тока и термоустойчивость в холода. Они есть в электромобилях Honda Fit-EV, Mitsubishi i-MiEV и электробусах. Остается только увеличить энергоёмкость и снизить затраты на производство. Литий-титанатный аккумулятор долговечен и очень безопасный, сохраняет производительность даже в холод.
Подводим итоги: Сравнивая свинцовую, никелевую и литиевую батареи, видим основного победителя по удельной энергоёмкости это NCA аккумулятор. Но это не значит, что NCA является основным выбором покупателя, когда есть куда более термические стабильные и мощные аккумуляторы, такие как марганцевые(LMO) или фосфатные(LFP), а LTO выгодны своим длительным сроком службы и низкой температурой в использовании. Кобальтовая(LCO) система подойдет больше для тяжелых двигателей и в целом универсальна, и встречается чаще всего на рынке. Приобрести аккумуляторы из этой статьи и любые другие, по самым хорошим ценам, вы сможете на нашем сайте АльфаКомпонент.
