Baterie litowe cieszą się większą popularnością niż kiedykolwiek, pojawiając się w różnej elektronice. Jednak nie wszystkie baterie litowe są takie same. Dzisiaj przyjrzyjmy się sześciu głównym typom baterii litowych – ich zalety i wady oraz najlepsze zastosowania.
Fosforan litowo-żelazowy (LFP)
Akumulatory LFP należą do najlepszych typów systemów magazynowania energii. Posiadają katody fosforanowe i grafitowe anody węglowe. Baterie te charakteryzują się długimi cyklami życia, doskonałą stabilnością termiczną i niezawodnymi parametrami elektrochemicznymi.
Plusy
Akumulatory LFP są popularne w zastosowaniach wymagających dużej mocy ze względu na ich trwałość, długą żywotność i bezpieczeństwo. Często wytrzymują ponad 2000 cykli, a głębokość rozładowania w minimalnym stopniu wpływa na ich żywotność.
Akumulatory LFP są zwykle przystosowane do głębokości rozładowania wynoszącej 80%, a niektóre wytrzymują nawet 100% rozładowania bez uszkodzeń.
Z niskim oporem wewnętrznym i a ucieczka termiczna progu około 270°C (518°F), akumulatory LFP są jednymi z nich najbezpieczniejsze opcje baterii litowych.
Wady
Baterie LFP mają niższą energię właściwą (90–120 Wh/kg) w porównaniu do innych baterii litowych, a także wydajność będzie zmniejszona w niskich temperaturach. To sprawia, że są one mniej odpowiednie do zastosowań wymagających intensywnego rozruchu.
Aplikacje
Akumulatory LFP są często używane do zastąpienia akumulatorów kwasowo-ołowiowych o głębokim cyklu, ponieważ cztery ogniwa połączone szeregowo wytwarzają napięcie 12,80 V, podobnie jak sześć ogniw kwasowo-ołowiowych 2 V.
Tlenek litu i kobaltu (LCO)
LCO były wczesnym składem akumulatorów litowo-jonowych. Mają wysoką gęstość energii, ale niską gęstość mocy, co czyni je nieodpowiednimi do zastosowań o dużym obciążeniu. Mogą jednak zapewnić zasilanie przez dłuższy okres.
Plusy
Akumulatory LCO charakteryzują się wysoką energią właściwą (150–200 Wh/kg), dzięki czemu mogą zapewniać energię przez dłuższy czas w zastosowaniach przy niskim obciążeniu.
Wady
Baterie LCO mają krótką żywotność wynoszącą 500–1 000 cykli, a kobalt jest drogi, co czyni je kosztownymi. Akumulatory LCO mają również niską stabilność termiczną, co ogranicza ich zastosowanie w zastosowaniach wymagających dużego obciążenia.
Aplikacje
Baterie LCO były powszechne w lekkich i małych urządzeniach elektronicznych, ale tracą popularność ze względu na wysokie koszty kobaltu i kwestie bezpieczeństwa.
Tlenek manganu litowo-jonowego (LMO)
W akumulatorach LMO zastosowano katody z tlenku litu i manganu, które poprawiają przepływ jonów, obniżają opór i zwiększają obsługę prądu. Zwiększa to stabilność termiczną i bezpieczeństwo.
Plusy
Akumulatory LMO szybko się ładują, zapewniają dużą moc (100–150 Wh/kg) i wydajnie działają w wyższych temperaturach. Oferują również elastyczność, ponieważ ich chemię wewnętrzną można dostroić w celu optymalizacji pod kątem zastosowań wymagających dużych obciążeń lub długiej żywotności.
Wady
Baterie LMO tracą na popularności, ponieważ oferują te same właściwości co baterie LFP, ale mają krótszą żywotność, często tylko 300-700.
Aplikacje
Akumulatory LMO są używane w przenośnych elektronarzędziach, urządzeniach medycznych i niektórych pojazdach hybrydowych/elektrycznych.
Lit Nikiel Mangan Kobalt (NMC)
Baterie NMC zrównoważyć nikiel, mangan i kobalt, aby wykorzystać ich mocne strony. Nikiel zapewnia wysoką gęstość energii, ale jest niestabilny, podczas gdy mangan jest stabilny, ale ma niską gęstość energii. Połączenie tych elementów skutkuje stabilnym składem chemicznym akumulatora o dużej gęstości energii (150–220 Wh/kg).
Plusy
Akumulatory NMC mają kilka zalet: wysoką gęstość energii, dłuższą żywotność, niższy koszt niż akumulatory na bazie kobaltu i wyższą stabilność termiczną niż akumulatory LCO.
Wady
Akumulatory NMC mają nieco niższe napięcie niż akumulatory na bazie kobaltu.
Aplikacje
Akumulatory NMC, podobnie jak akumulatory LMO, są popularne w elektronarzędziach i elektronicznych układach napędowych do rowerów elektrycznych, skuterów i niektórych pojazdów elektrycznych.
Tlenek glinu, niklu, kobaltu (NCA)
Akumulatory NCA mają wyższą gęstość energii (200-260 Wh/kg) niż akumulatory NMC, co pozwala im przechowywać więcej energii na jednostkę objętości. Są jednak również bardziej podatne na niekontrolowane zdarzenia termiczne.
Plusy
Baterie NCA charakteryzują się dużą gęstością energii i rozsądną żywotnością.
Wady
Baterie NCA są mniej bezpieczne i droższe niż inne baterie litowe.
Aplikacje
Akumulatory NCA są popularne na rynku pojazdów elektrycznych ze względu na ich zdolność do pracy w zastosowaniach wymagających dużego obciążenia i długą żywotność baterii. Tesla korzysta z akumulatorów NCA.
Tlenek tytanianu litu (LTO)
Baterie LTO są bardzo bezpieczne i trwałe, a ładowanie odbywa się szybciej niż inne baterie litowe. Używają tytanianu litu w anodzie i LMO lub NMC w katodzie.
Plusy
Akumulatory LTO charakteryzują się szybkim ładowaniem, szerokim zakresem temperatur pracy, dużą żywotnością aż do 10 000 cykli oraz doskonałym bezpieczeństwem dzięki swojej stabilności.
Wady
Baterie LTO mają niższą gęstość energii (50–80 Wh/kg) niż wszystkie pozostałe 5 typów baterii litowych. Są również bardzo drogie.
Aplikacje
Akumulatory LTO mają wiele zastosowań, w tym pojazdy elektryczne, stacje ładowania, telekomunikację oraz sprzęt lotniczy i wojskowy.
Jaki jest najpopularniejszy typ baterii litowej?
Baterie LCO zasilają telefony komórkowe, laptopy, tablety i aparaty cyfrowe – co czyni je najpopularniejszym rodzajem baterii litowych.
Wniosek
Różne baterie litowe mają unikalne zalety, wady i zastosowania. Twoje potrzeby, takie jak budżet, tolerancja bezpieczeństwa i wymagania dotyczące zasilania, określają najlepszy typ baterii litowej dla Ciebie. Jeśli potrzebujesz niestandardowych baterii litowych, skontaktuj się z naszym ekspertem.
Powiązane artykuły:
- Co kryje się w akumulatorze litowo-jonowym?
- 7 rzeczy, które powinieneś wiedzieć o baterii litowo-jonowej i litowo-żelazowo-fosforanowej
- Baterie litowo-jonowe a baterie litowo-polimerowe: co jest lepsze?
- Ogniwa pryzmatyczne i cylindryczne: jaka jest różnica?
- Porównanie akumulatorów 18650 i 26650: szczegółowy przewodnik
