Litiumbatterier är mer populära än någonsin och förekommer i olika elektronik. Men inte alla litiumbatterier är likadana. Idag ska vi utforska de sex huvudtyperna av litiumbatterier – deras för- och nackdelar och deras bästa tillämpningar.
Litiumjärnfosfat (LFP)
LFP-batterier är bland de bästa typerna för energilagringssystem. De har fosfatkatoder och grafitiska kolanoder. Dessa batterier har lång livslängd, utmärkt termisk stabilitet och pålitlig elektrokemisk prestanda.
Fördelar
LFP-batterier är populära för högeffektapplikationer på grund av deras hållbarhet, långa livslängd och säkerhet. De varar ofta över 2 000 cykler, och urladdningsdjupet påverkar minimalt deras livslängd.
LFP-batterier är vanligtvis klassade för 80 % urladdningsdjup, och vissa tål till och med 100 % urladdning utan att skadas.
Med lågt inre motstånd och en termisk flykt tröskel på cirka 270°C (518°F), LFP-batterier är ett av de säkraste litiumbatterialternativ.
Nackdelar
LFP-batterier har lägre specifik energi (90–120Wh/kg) jämfört med andra litiumbatterier, även prestandan kommer att minska prestanda i låga temperaturer. Dessa gör dem mindre lämpliga för applikationer med hög vevning.
Ansökningar
LFP-batteri används ofta för att ersätta bly-syra-djupcykelbatterier, eftersom fyra celler i serie producerar 12. 80V, liknande sex 2V bly-syraceller.
Litiumkoboltoxid (LCO)
LCO var en tidig Li-ion batterikemi. De har hög energitäthet men låg effekttäthet, vilket gör dem olämpliga för applikationer med hög belastning. De kan dock ge ström under en längre period.
Fördelar
LCO-batterier har hög specifik energi (150–200Wh/kg), vilket gör att de kan ge ström under en längre period i lågbelastningsapplikationer.
Nackdelar
LCO-batterier har en kort livslängd på 500-1 000 cykler, och kobolt är dyrt, vilket gör dem dyra. LCO-batterier har också låg termisk stabilitet, vilket begränsar deras användning i högbelastningsapplikationer.
Ansökningar
LCO-batterier var vanliga i lätt och liten elektronik men tappar i popularitet på grund av höga koboltkostnader och säkerhetsproblem.
Litiumjon-manganoxid (LMO)
LMO-batterier använder katoder av litiummanganoxid, som förbättrar jonflödet, sänker motståndet och ökar strömhanteringen. Detta förbättrar den termiska stabiliteten och säkerheten.
Fördelar
LMO-batterier laddas snabbt, ger hög effekt (100–150Wh/kg) och fungerar effektivt vid högre temperaturer. De erbjuder också flexibilitet, eftersom deras interna kemi kan ställas in för att optimera för applikationer med hög belastning eller lång livslängd.
Nackdelar
LMO-batterier tappar i popularitet eftersom de erbjuder samma egenskaper som LFP-batterier men har färre livscykler, ofta bara 300-700.
Ansökningar
LMO-batterier används för bärbara elverktyg, medicinsk utrustning och vissa hybrid-/elfordon.
Litium Nickel Mangan Kobolt (NMC)
NMC batterier balansera nickel, mangan och kobolt för att utnyttja sina styrkor. Nickel ger hög energitäthet men är instabilt, medan mangan är stabilt men har låg energitäthet. Att kombinera dessa element resulterar i en stabil batterikemi med hög energidensitet (150–220Wh/kg).
Fördelar
NMC-batterier har flera fördelar: hög energitäthet, längre livslängd, lägre kostnad än koboltbaserade batterier och högre termisk stabilitet än LCO-batterier.
Nackdelar
NMC-batterier har en något lägre spänning än koboltbaserade batterier.
Ansökningar
NMC-batterier, liksom LMO-batterier, är populära i elverktyg och elektroniska drivlinor för e-cyklar, skotrar och vissa elfordon.
Litium Nickel Kobolt Aluminiumoxid (NCA)
NCA-batterier har högre energitäthet (200-260Wh/kg) än NMC-batterier, vilket gör att de kan lagra mer energi per volymenhet. Men de är också mer benägna för termiska skenande händelser.
Fördelar
NCA-batterier har hög energitäthet och rimlig livslängd.
Nackdelar
NCA-batterier är mindre säkra och dyrare än andra litiumbatterier.
Ansökningar
NCA-batterier är populära på elfordonsmarknaden på grund av deras förmåga att prestera i högbelastningsapplikationer med lång batteritid. Tesla använder NCA-batterier.
Litium Titanate Oxide (LTO)
LTO-batterier är mycket säkra och hållbara, med snabbare laddning än andra litiumbatterier. De använder litiumtitanat i anoden och LMO eller NMC i katoden.
Fördelar
LTO-batterier erbjuder snabb laddning, ett brett driftstemperaturområde, lång livslängd upp till 10 000 cykler och utmärkt säkerhet tack vare sin stabilitet.
Nackdelar
LTO-batterier har lägre energitäthet (50–80Wh/kg) än alla andra 5 typer av litiumbatterier. De är också väldigt dyra.
Ansökningar
LTO-batterier har många användningsområden, inklusive elfordon, laddningsstationer, telekommunikation och flyg- och militärutrustning.
Vilken är den vanligaste typen av litiumbatteri?
LCO-batterier driver mobiltelefoner, bärbara datorer, surfplattor och digitalkameror – vilket gör dem till den vanligaste typen av litiumbatteri.
Slutsats
Olika litiumbatterier har unika fördelar, nackdelar och tillämpningar. Dina behov, som budget, säkerhetstolerans och strömkrav, avgör den bästa litiumbatteritypen för dig. Om du behöver anpassade litiumbatterier, kontakta vår expert.
Relaterade artiklar:
