Lithium batterijen zijn populairder dan ooit en verschijnen in verschillende elektronica. Niet alle lithiumbatterijen zijn echter hetzelfde. Laten we vandaag de zes belangrijkste typen lithiumbatterijen onderzoeken – hun voor- en nadelen, en hun beste toepassingen.
Lithium-ijzerfosfaat (LFP)
LFP-batterijen behoren tot de beste typen voor energieopslagsystemen. Ze zijn voorzien van fosfaatkathoden en grafietkoolstofanodes. Deze batterijen hebben een lange levensduur, uitstekende thermische stabiliteit en betrouwbare elektrochemische prestaties.
Pluspunten
LFP-batterijen zijn populair voor toepassingen met hoog vermogen vanwege hun duurzaamheid, lange levensduur en veiligheid. Ze gaan vaak meer dan 2.000 cycli mee, en de diepte van de ontlading heeft een minimale invloed op hun levensduur.
LFP-batterijen zijn doorgaans geschikt voor een ontladingsdiepte van 80%, en sommige zijn zelfs bestand tegen een ontlading van 100% zonder schade.
Met lage interne weerstand en een thermische vluchteling drempel van ongeveer 270Ā°C (518Ā°F), LFP-batterijen zijn daar een van veiligste lithiumbatterijopties.
Nadelen
LFP-batterijen hebben een lagere specifieke energie (90ā120 Wh/kg) vergeleken met andere lithiumbatterijen. Ook zullen de prestaties bij lage temperaturen afnemen. Deze maken ze minder geschikt voor toepassingen met een hoog toerental.
Toepassingen
LFP-batterijen worden vaak gebruikt ter vervanging van loodzuur-deep-cycle-batterijen, omdat vier cellen in serie 12,80 V produceren, vergelijkbaar met zes 2V-loodzuurcellen.
Lithiumkobaltoxide (LCO)
LCO was een vroege Li-ion-batterijchemie. Ze hebben een hoge energiedichtheid maar een lage vermogensdichtheid, waardoor ze niet geschikt zijn voor toepassingen met hoge belasting. Ze kunnen echter gedurende een langere periode stroom leveren.
Pluspunten
LCO-batterijen hebben een hoge specifieke energie (150ā200 Wh/kg), waardoor ze gedurende langere tijd stroom kunnen leveren bij toepassingen met lage belasting.
Nadelen
LCO-batterijen hebben een korte levensduur van 500-1.000 cycli, en kobalt is duur, waardoor ze kostbaar zijn. LCO-batterijen hebben ook een lage thermische stabiliteit, waardoor het gebruik ervan bij toepassingen met hoge belasting wordt beperkt.
Toepassingen
LCO-batterijen waren gebruikelijk in lichtgewicht en kleine elektronica, maar verliezen aan populariteit vanwege de hoge kobaltkosten en veiligheidsproblemen.
Lithium-ion-mangaanoxide (LMO)
LMO-batterijen gebruiken lithium-mangaanoxide-kathodes, die de ionenstroom verbeteren, de weerstand verlagen en de stroomsterkte verhogen. Dit verbetert de thermische stabiliteit en veiligheid.
Pluspunten
LMO-batterijen laden snel op, leveren een hoog vermogen (100ā150 Wh/kg) en werken efficiĆ«nt bij hogere temperaturen. Ze bieden ook flexibiliteit, omdat hun interne chemie kan worden afgestemd om te optimaliseren voor toepassingen met hoge belasting of lange levensduur.
Nadelen
LMO-batterijen verliezen aan populariteit omdat ze dezelfde kenmerken bieden als LFP-batterijen, maar een kortere levensduur hebben, vaak slechts 300-700.
Toepassingen
LMO-batterijen worden gebruikt voor draagbaar elektrisch gereedschap, medische apparatuur en sommige hybride/elektrische voertuigen.
Lithium-nikkel-mangaan-kobalt (NMC)
NMC-batterijen balanceren nikkel, mangaan en kobalt om hun sterke punten te benutten. Nikkel biedt een hoge energiedichtheid maar is onstabiel, terwijl mangaan stabiel is maar een lage energiedichtheid heeft. De combinatie van deze elementen resulteert in een stabiele batterijchemie met hoge energiedichtheid (150ā220 Wh/kg).
Pluspunten
NMC-batterijen hebben verschillende voordelen: hoge energiedichtheid, langere levensduur, lagere kosten dan op kobalt gebaseerde batterijen en hogere thermische stabiliteit dan LCO-batterijen.
Nadelen
NMC-batterijen hebben een iets lagere spanning dan batterijen op kobaltbasis.
Toepassingen
NMC-batterijen zijn, net als LMO-batterijen, populair in elektrisch gereedschap en elektronische aandrijflijnen voor e-bikes, scooters en sommige elektrische voertuigen.
Lithium-nikkel-kobalt-aluminiumoxide (NCA)
NCA-batterijen hebben een hogere energiedichtheid (200-260 Wh/kg) dan NMC-batterijen, waardoor ze meer energie per volume-eenheid kunnen opslaan. Ze zijn echter ook gevoeliger voor thermische op hol geslagen gebeurtenissen.
Pluspunten
NCA-batterijen hebben een hoge energiedichtheid en een redelijke levensduur.
Nadelen
NCA-batterijen zijn minder veilig en duurder dan andere lithiumbatterijen.
Toepassingen
NCA-batterijen zijn populair op de markt voor elektrische voertuigen vanwege hun vermogen om te presteren in toepassingen met hoge belasting en een lange levensduur van de batterij. Tesla gebruikt NCA-batterijen.
Lithiumtitanaatoxide (LTO)
LTO-batterijen zijn zeer veilig en gaan lang mee, en laden sneller op dan andere lithiumbatterijen. Ze gebruiken lithiumtitanaat in de anode en LMO of NMC in de kathode.
Pluspunten
LTO-batterijen bieden snel opladen, een breed bedrijfstemperatuurbereik, een hoge levensduur tot 10.000 cycli en uitstekende veiligheid vanwege hun stabiliteit.
Nadelen
LTO-batterijen hebben een lagere energiedichtheid (50-80 Wh/kg) dan alle andere vijf typen lithiumbatterijen. Ze zijn ook erg duur.
Toepassingen
LTO-batterijen hebben talloze toepassingen, waaronder elektrische voertuigen, laadstations, telecommunicatie en ruimtevaart-/militaire apparatuur.
Wat is het meest voorkomende type lithiumbatterij?
LCO-batterijen voeden mobiele telefoons, laptops, tablets en digitale camera's – waardoor ze het meest voorkomende type lithiumbatterij zijn.
Conclusie
Verschillende lithiumbatterijen hebben unieke voor-, nadelen en toepassingen. Uw behoeften, zoals budget, veiligheidstolerantie en stroomvereisten, bepalen het beste type lithiumbatterij voor u. Als u op maat gemaakte lithiumbatterijen nodig heeft, neem contact op met onze deskundige.
Gerelateerde artikelen:
- Wat zit er in een lithium-ionbatterij?
- 7 dingen die u moet weten over lithium-ion- en lithium-ijzerfosfaatbatterijen
- Lithium-ion versus lithium-polymeerbatterijen: wat is beter?
- Prismatische versus cilindrische batterijcellen: wat is het verschil?
- Vergelijking van 18650- en 26650-batterijen: een uitgebreide gids
