Litijeve baterije so bolj priljubljeni kot kdaj koli prej in se pojavljajo v različnih elektronikah. Vendar pa niso vse litijeve baterije enake. Danes si poglejmo šest glavnih tipov litijevih baterij – njihove prednosti in slabosti ter njihove najboljše aplikacije.
Litijev železov fosfat (LFP)
LFP baterije so med najboljšimi vrstami za sisteme za shranjevanje energije. Imajo fosfatne katode in grafitne ogljikove anode. Te baterije se ponašajo z dolgim življenjskim ciklom, odlično toplotno stabilnostjo in zanesljivim elektrokemičnim delovanjem.
Pros
Baterije LFP so zaradi svoje vzdržljivosti, dolge življenjske dobe in varnosti priljubljene za aplikacije z visoko močjo. Pogosto zdržijo več kot 2000 ciklov, globina praznjenja pa minimalno vpliva na njihovo življenjsko dobo.
Baterije LFP so običajno ocenjene za 80-odstotno globino izpraznitve, nekatere pa lahko prenesejo celo 100-odstotno izpraznitev brez poškodb.
Z nizkim notranjim uporom in a toplotni beg približno 270 °C (518 °F), so baterije LFP ena izmed najvarnejše možnosti litijeve baterije.
Slabosti
Baterije LFP imajo nižjo specifično energijo (90–120 Wh/kg) v primerjavi z drugimi litijevimi baterijami, tudi zmogljivost bo zmanjšana pri nizkih temperaturah. Zaradi tega so manj primerni za aplikacije z visokim zagonom.
Aplikacije
Baterija LFP se pogosto uporablja za zamenjavo svinčeno-kislinskih baterij z globokim ciklom, saj štiri celice v seriji proizvajajo 12,80 V, podobno kot šest 2-voltnih svinčeno-kislinskih celic.
Litijev kobaltov oksid (LCO)
LCO je bila zgodnja kemija Li-ionskih baterij. Imajo visoko energijsko gostoto, vendar nizko gostoto moči, zaradi česar niso primerni za aplikacije z visoko obremenitvijo. Vendar pa lahko zagotavljajo moč v daljšem obdobju.
Pros
Baterije LCO imajo visoko specifično energijo (150–200 Wh/kg), kar jim omogoča, da zagotavljajo moč za daljše obdobje v aplikacijah z nizko obremenitvijo.
Slabosti
LCO baterije imajo kratko življenjsko dobo 500–1000 ciklov, kobalt pa je drag, zaradi česar so drage. Baterije LCO imajo tudi nizko toplotno stabilnost, kar omejuje njihovo uporabo pri aplikacijah z visoko obremenitvijo.
Aplikacije
Baterije LCO so bile običajne v lahki in majhni elektroniki, vendar izgubljajo priljubljenost zaradi visokih stroškov kobalta in varnostnih težav.
Litij-ionski manganov oksid (LMO)
Baterije LMO uporabljajo katode iz litij-manganovega oksida, ki izboljšajo pretok ionov, zmanjšajo upor in povečajo ravnanje s tokom. To poveča toplotno stabilnost in varnost.
Pros
LMO baterije se hitro polnijo, zagotavljajo visoko moč (100–150 Wh/kg) in učinkovito delujejo pri višjih temperaturah. Ponujajo tudi prilagodljivost, saj je njihovo notranjo kemijo mogoče prilagoditi za optimizacijo za aplikacije z visoko obremenitvijo ali dolgo življenjsko dobo.
Slabosti
LMO baterije izgubljajo priljubljenost, saj ponujajo enake lastnosti kot LFP baterije, vendar imajo manj življenjskih ciklov, pogosto le 300-700.
Aplikacije
LMO baterije se uporabljajo za prenosna električna orodja, medicinske naprave in nekatera hibridna/električna vozila.
Litij Nikelj Mangan Kobalt (NMC)
NMC baterije uravnotežite nikelj, mangan in kobalt, da izkoristite njihove prednosti. Nikelj zagotavlja visoko gostoto energije, vendar je nestabilen, medtem ko je mangan stabilen, vendar ima nizko gostoto energije. Kombinacija teh elementov ima za posledico stabilno kemijo baterije z visoko energijsko gostoto (150–220 Wh/kg).
Pros
Baterije NMC imajo več prednosti: visoko energijsko gostoto, daljšo življenjsko dobo, nižjo ceno kot baterije na osnovi kobalta in višjo toplotno stabilnost kot baterije LCO.
Slabosti
Baterije NMC imajo nekoliko nižjo napetost kot baterije na osnovi kobalta.
Aplikacije
Baterije NMC so tako kot baterije LMO priljubljene v električnih orodjih in elektronskih pogonskih sklopih za e-kolesa, skuterje in nekatera električna vozila.
Litijev nikelj kobalt aluminijev oksid (NCA)
Baterije NCA imajo večjo energijsko gostoto (200-260 Wh/kg) kot baterije NMC, kar jim omogoča shranjevanje več energije na enoto prostornine. Vendar pa so tudi bolj nagnjeni k dogodkom toplotnega bega.
Pros
Baterije NCA imajo visoko energijsko gostoto in razumno življenjsko dobo.
Slabosti
Baterije NCA so manj varne in dražje od drugih litijevih baterij.
Aplikacije
Baterije NCA so priljubljene na trgu električnih vozil zaradi svoje zmožnosti delovanja v aplikacijah z visoko obremenitvijo in dolgo življenjsko dobo baterije. Tesla uporablja baterije NCA.
Litijev titanat oksid (LTO)
Baterije LTO so zelo varne in dolgotrajne ter se polnijo hitreje kot druge litijeve baterije. V anodi uporabljajo litijev titanat, v katodi pa LMO ali NMC.
Pros
LTO baterije ponujajo hitro polnjenje, širok temperaturni razpon delovanja, visoko življenjsko dobo do 10.000 ciklov in odlično varnost zaradi svoje stabilnosti.
Slabosti
Baterije LTO imajo nižjo energijsko gostoto (50–80 Wh/kg) kot vseh ostalih 5 vrst litijevih baterij. So tudi zelo dragi.
Aplikacije
Baterije LTO imajo številne uporabe, vključno z električnimi vozili, polnilnimi postajami, telekomunikacijami in vesoljsko/vojaško opremo.
Katera je najpogostejša vrsta litijeve baterije?
LCO baterije napajajo mobilne telefone, prenosnike, tablice in digitalne fotoaparate – zaradi česar so najpogostejši tip litijeve baterije.
Zaključek
Različne litijeve baterije imajo edinstvene prednosti, slabosti in aplikacije. Vaše potrebe, kot so proračun, varnostna toleranca in zahteve po moči, določajo najboljšo vrsto litijeve baterije za vas. Če potrebujete prilagojene litijeve baterije, kontaktirajte našega strokovnjaka.
Sorodni članki:
- Kaj je znotraj litij-ionske baterije?
- 7 stvari, ki bi jih morali vedeti o litij-ionski in litij-železofosfatni bateriji
- Litij-ionske proti litij-polimernim baterijam: katera je boljša?
- Prizmatične in cilindrične baterijske celice: Kakšna je razlika?
- Primerjava baterij 18650 in 26650: Poglobljen vodnik
