Lítiové batérie sú populárnejšie ako kedykoľvek predtým a objavujú sa v rôznych druhoch elektroniky. Nie všetky lítiové batérie sú však rovnaké. Dnes sa pozrime na šesť hlavných typov lítiových batérií – ich klady a zápory a ich najlepšie aplikácie.
lítium-železitý fosforečnan (LFP)
Batérie LFP patria medzi najlepšie typy pre systémy skladovania energie. Vyznačujú sa fosfátovými katódami a grafitovými uhlíkovými anódami. Tieto batérie sa môžu pochváliť dlhou životnosťou, vynikajúcou tepelnou stabilitou a spoľahlivým elektrochemickým výkonom.
Pros
Batérie LFP sú obľúbené pre aplikácie s vysokým výkonom kvôli ich odolnosti, dlhej životnosti a bezpečnosti. Často vydržia viac ako 2 000 cyklov a hĺbka vybitia má minimálny vplyv na ich životnosť.
Batérie LFP sú zvyčajne dimenzované na 80% hĺbku vybitia a niektoré dokonca vydržia 100% vybitie bez poškodenia.
S nízkym vnútorným odporom a a tepelný útek hraničnej teplote okolo 270 °C (518 °F), batérie LFP sú jednou z nich najbezpečnejšie možnosti lítiovej batérie.
Nevýhody
Batérie LFP majú nižšiu špecifickú energiu (90–120 Wh/kg) v porovnaní s inými lítiovými batériami, taktiež sa zníži výkon pri nízkych teplotách. Vďaka tomu sú menej vhodné na použitie pri vysokých kľukách.
Aplikácie
Batéria LFP sa často používa ako náhrada olovených batérií s hlbokým cyklom, pretože štyri články v sérii produkujú 12,80 V, podobne ako šesť 2V olovených článkov.
Lítium-kobaltový oxid (LCO)
LCO bola skorá chémia Li-ion batérií. Majú vysokú hustotu energie, ale nízku hustotu výkonu, takže nie sú vhodné pre aplikácie s vysokým zaťažením. Môžu však poskytovať energiu na dlhšiu dobu.
Pros
Batérie LCO majú vysokú špecifickú energiu (150–200 Wh/kg), čo im umožňuje poskytovať energiu po dlhšiu dobu v aplikáciách s nízkym zaťažením.
Nevýhody
Batérie LCO majú krátku životnosť 500 – 1 000 cyklov a kobalt je drahý, čo ich robí drahými. Batérie LCO majú tiež nízku tepelnú stabilitu, čo obmedzuje ich použitie v aplikáciách s vysokým zaťažením.
Aplikácie
Batérie LCO boli bežné v ľahkej a malej elektronike, ale strácajú na popularite kvôli vysokým nákladom na kobalt a bezpečnostným problémom.
Lítium-iónový oxid mangánu (LMO)
Batérie LMO používajú katódy na báze oxidu lítneho a mangánu, ktoré zlepšujú tok iónov, znižujú odpor a zvyšujú manipuláciu s prúdom. To zvyšuje tepelnú stabilitu a bezpečnosť.
Pros
Batérie LMO sa nabíjajú rýchlo, poskytujú vysoký výkon (100–150 Wh/kg) a efektívne fungujú pri vyšších teplotách. Ponúkajú tiež flexibilitu, pretože ich vnútornú chémiu možno vyladiť tak, aby sa optimalizovala pre aplikácie s vysokou záťažou alebo dlhou životnosťou.
Nevýhody
Batérie LMO strácajú na popularite, pretože ponúkajú rovnaké vlastnosti ako batérie LFP, ale majú menšiu životnosť, často len 300-700.
Aplikácie
Batérie LMO sa používajú pre prenosné elektrické náradie, lekárske zariadenia a niektoré hybridné/elektrické vozidlá.
Lítium Nikel Mangán Kobalt (NMC)
NMC batérie vyvážte nikel, mangán a kobalt, aby ste využili svoje silné stránky. Nikel poskytuje vysokú hustotu energie, ale je nestabilný, zatiaľ čo mangán je stabilný, ale má nízku hustotu energie. Kombinácia týchto prvkov vedie k stabilnej chémii batérie s vysokou hustotou energie (150–220 Wh/kg).
Pros
Batérie NMC majú niekoľko výhod: vysokú hustotu energie, dlhšiu životnosť, nižšiu cenu ako batérie na báze kobaltu a vyššiu tepelnú stabilitu ako batérie LCO.
Nevýhody
Batérie NMC majú o niečo nižšie napätie ako batérie na báze kobaltu.
Aplikácie
Batérie NMC, podobne ako batérie LMO, sú obľúbené v elektrickom náradí a elektronických pohonných jednotkách pre e-bicykle, skútre a niektoré elektrické vozidlá.
Lítium-nikel-kobalt-hlinitý oxid (NCA)
Batérie NCA majú vyššiu hustotu energie (200 – 260 Wh/kg) ako batérie NMC, čo im umožňuje uložiť viac energie na jednotku objemu. Sú však tiež náchylnejšie na tepelné úniky.
Pros
Batérie NCA majú vysokú hustotu energie a primeranú životnosť.
Nevýhody
Batérie NCA sú menej bezpečné a drahšie ako iné lítiové batérie.
Aplikácie
Batérie NCA sú obľúbené na trhu s elektrickými vozidlami vďaka svojej schopnosti pracovať vo vysoko zaťažených aplikáciách s dlhou životnosťou batérie. Tesla používa batérie NCA.
Oxid titaničitan lítny (LTO)
Batérie LTO sú veľmi bezpečné a majú dlhú životnosť, s rýchlejším nabíjaním ako iné lítiové batérie. Používajú titaničitan lítny v anóde a LMO alebo NMC v katóde.
Pros
Batérie LTO ponúkajú rýchle nabíjanie, široký rozsah prevádzkových teplôt, vysokú životnosť až 10 000 cyklov a vynikajúcu bezpečnosť vďaka svojej stabilite.
Nevýhody
Batérie LTO majú nižšiu energetickú hustotu (50–80 Wh/kg) ako všetkých ostatných 5 typov lítiových batérií. Sú tiež veľmi drahé.
Aplikácie
Batérie LTO majú množstvo aplikácií, vrátane elektrických vozidiel, nabíjacích staníc, telekomunikácií a leteckých/vojenských zariadení.
Aký je najbežnejší typ lítiovej batérie?
Batérie LCO napájajú mobilné telefóny, notebooky, tablety a digitálne fotoaparáty – čo z nich robí najbežnejší typ lítiovej batérie.
Záver
Rôzne lítiové batérie majú jedinečné výhody, nevýhody a aplikácie. Vaše potreby, ako je rozpočet, bezpečnostná tolerancia a požiadavky na napájanie, určujú pre vás najlepší typ lítiovej batérie. Ak potrebujete prispôsobené lítiové batérie, kontaktujte nášho odborníka.
Súvisiace články:
- Čo je vo vnútri lítium-iónovej batérie?
- 7 vecí, ktoré by ste mali vedieť o lítium-iónovej a lítium-železo-fosfátovej batérii
- Lítium-iónové vs. lítium-polymérové batérie: Čo je lepšie?
- Prizmatické vs cylindrické batériové články: Aký je rozdiel?
- Porovnanie batérií 18650 a 26650: Podrobný sprievodca
