Литиевые батареи более популярны, чем когда-либо, появляясь в различной электронике. Однако не все литиевые батареи одинаковы. Сегодня давайте рассмотрим шесть основных типов литиевых батарей. – их плюсы и минусы, а также их лучшие применения.
Литий-железо-фосфат (LFP)
Аккумуляторы LFP являются одними из лучших типов для систем хранения энергии. Они имеют фосфатные катоды и графитовые углеродные аноды. Эти батареи отличаются длительным сроком службы, превосходной термической стабильностью и надежными электрохимическими характеристиками.
Плюсы
Аккумуляторы LFP популярны в устройствах высокой мощности благодаря своей долговечности, длительному сроку службы и безопасности. Они часто служат более 2000 циклов, а глубина разряда минимально влияет на срок их службы.
Батареи LFP обычно рассчитаны на глубину разряда 80 %, а некоторые могут выдержать даже 100 % разряд без повреждений.
С низким внутренним сопротивлением и термический побег порог около 270°C (518°F), батареи LFP являются одними из самые безопасные варианты литиевых батарей.
Минусы
Батареи LFP имеют меньшую удельную энергию (90–120 Втч/кг) по сравнению с другими литиевыми батареями, а также снижается производительность при низких температурах. Это делает их менее подходящими для применения при высоких оборотах.
Приложения
Батарея LFP часто используется для замены свинцово-кислотных батарей глубокого цикла, поскольку четыре последовательно соединенных элемента производят напряжение 12,80 В, что аналогично шести свинцово-кислотным элементам на 2 В.
Оксид лития-кобальта (LCO)
LCO были одним из первых литий-ионных аккумуляторов. Они имеют высокую плотность энергии, но низкую удельную мощность, что делает их непригодными для приложений с высокими нагрузками. Однако они могут обеспечивать электроэнергию в течение длительного периода.
Плюсы
Аккумуляторы LCO обладают высокой удельной энергией (150–200 Втч/кг), что позволяет им обеспечивать питание в течение длительного периода времени при низкой нагрузке.
Минусы
Батареи LCO имеют короткий срок службы — 500–1000 циклов, а кобальт дорогой, что делает их дорогостоящими. Батареи LCO также имеют низкую термическую стабильность, что ограничивает их использование в приложениях с высокими нагрузками.
Приложения
Батареи LCO были распространены в легкой и небольшой электронике, но теряют популярность из-за высокой стоимости кобальта и проблем с безопасностью.
Литий-ионный оксид марганца (LMO)
В батареях LMO используются катоды из оксида лития и марганца, которые улучшают поток ионов, снижают сопротивление и увеличивают ток. Это повышает термическую стабильность и безопасность.
Плюсы
Аккумуляторы LMO быстро заряжаются, обеспечивают высокую мощность (100–150 Втч/кг) и эффективно работают при более высоких температурах. Они также обеспечивают гибкость, поскольку их внутренний химический состав можно настроить для оптимизации работы с высокими нагрузками или с длительным сроком службы.
Минусы
Аккумуляторы LMO теряют популярность, поскольку они обладают теми же характеристиками, что и аккумуляторы LFP, но имеют меньший жизненный цикл, часто всего 300–700.
Приложения
Аккумуляторы LMO используются в портативных электроинструментах, медицинских приборах и некоторых гибридных/электрических транспортных средствах.
Литий Никель Марганец Кобальт (NMC)
NMC-аккумуляторы сбалансируйте никель, марганец и кобальт, чтобы использовать их сильные стороны. Никель обеспечивает высокую плотность энергии, но нестабилен, а марганец стабилен, но имеет низкую плотность энергии. Сочетание этих элементов позволяет получить стабильный химический состав батареи с высокой плотностью энергии (150–220 Втч/кг).
Плюсы
Батареи NMC имеют ряд преимуществ: высокую плотность энергии, более длительный срок службы, более низкую стоимость, чем батареи на основе кобальта, и более высокую термическую стабильность, чем батареи LCO.
Минусы
Аккумуляторы NMC имеют немного более низкое напряжение, чем аккумуляторы на основе кобальта.
Приложения
Аккумуляторы NMC, как и аккумуляторы LMO, популярны в электроинструментах и электронных силовых агрегатах для электронных велосипедов, скутеров и некоторых электромобилей.
Литий, никель, кобальт, оксид алюминия (NCA)
Батареи NCA имеют более высокую плотность энергии (200–260 Втч/кг), чем батареи NMC, что позволяет им хранить больше энергии на единицу объема. Однако они также более склонны к термическому выходу из-под контроля.
Плюсы
Аккумуляторы NCA имеют высокую плотность энергии и разумный срок службы.
Минусы
Батареи NCA менее безопасны и дороже, чем другие литиевые батареи.
Приложения
Аккумуляторы NCA популярны на рынке электромобилей благодаря их способности работать в условиях высоких нагрузок и длительному сроку службы батареи. Tesla использует батареи NCA.
Оксид титаната лития (LTO)
Батареи LTO очень безопасны и долговечны, заряжаются быстрее, чем другие литиевые батареи. Они используют титанат лития в аноде и LMO или NMC в катоде.
Плюсы
Аккумуляторы LTO обеспечивают быструю зарядку, широкий диапазон рабочих температур, длительный срок службы до 10 000 циклов и отличную безопасность благодаря своей стабильности.
Минусы
Батареи LTO имеют меньшую плотность энергии (50–80 Втч/кг), чем все остальные 5 типов литиевых батарей. Они также очень дороги.
Приложения
Аккумуляторы LTO имеют множество применений, включая электромобили, зарядные станции, телекоммуникации и аэрокосмическое/военное оборудование.
Какой тип литиевой батареи наиболее распространен?
Аккумуляторы LCO питают сотовые телефоны, ноутбуки, планшеты и цифровые камеры. – что делает их наиболее распространенным типом литиевых батарей.
Заключение
Различные литиевые батареи имеют уникальные плюсы, минусы и области применения. Ваши потребности, такие как бюджет, уровень безопасности и требования к питанию, определяют лучший тип литиевой батареи для вас. Если вам нужны индивидуальные литиевые батареи, свяжитесь с нашим экспертом.
Статьи по Теме:
- Что внутри литий-ионного аккумулятора?
- 7 вещей, которые вы должны знать о литий-ионных и литий-железо-фосфатных батареях
- Литий-ионные или литий-полимерные аккумуляторы: что лучше?
- Призматические и цилиндрические аккумуляторные элементы: в чем разница?
- Сравнение аккумуляторов 18650 и 26650: подробное руководство
