Огляд

Сучасні типи літієвих батарей та їх використання

Опубліковано: 30.10.2022

Sovremennye-tipy-litievyh-batarej-i-ih-ispolzovanie

Сучасні типи літієвих батарей та їх використання
Види та типи акумуляторів літієвої групи
Який акумулятор краще - літій іонний чи літій залізо фосфат?
Літій-фосфат заліза проти літій-іонного: плюси та мінуси, різниця та недоліки
Які купити акумулятори літій іонні або LiFePO4 в Україні?

Сучасні типи літієвих батарей та їх використання

Акумулятори літієві – універсальні джерела живлення, які можуть використовуватися в різних сферах. При виготовленні АКБ цього типу використовуються інноваційні технології, які дозволяють досягати ефективності при експлуатації акумуляторних батарей цього типу в автомобілебудуванні, альтернативній енергетиці, на залізничному та авіатранспорті, для живлення мобільних гаджетів та спецтехніки, а також для побутових чи промислових джерел безперебійного живлення.

Переваги літієвих акумуляторів - герметичність корпусу, компактні розміри, тривалий термін служби, відсутність ефекту пам'яті, автоматичний контроль і балансування заряду всіх елементів (осередків) та інше

Якщо розглядати типи акумуляторів, їх переваги, недоліки, термін служби та технічні характеристики, можна чітко визначити, для яких цілей краще використовувати той чи інший АКБ

Види та типи акумуляторів літієвої групи

Щоб розібратися, які бувають літієві акумулятори, необхідно звернути увагу на хімічний склад активної речовини, що використовується для виготовлення того чи іншого типу АКБ.

Сьогодні на ринку України можна знайти такі різновиди літієвих акумуляторів:

Літій-нікель-кобальт-алюміній-оксидні батареї (NCA) – складна та дорога технологія, що дозволяє виробляти довговічні та енергоємні акумулятори для медичного обладнання, промислових установок та силових агрегатів. Цей тип АКБ немає широкого поширення серед споживачів через високу вартість. Основна проблема акумуляторів цього типу – високий ризик вибуху батареї під час експлуатації в умовах постійних навантажень та високих температур.
Літій-іонні (Li-ion), літій-марганцеві (Li-Mn) літій-кобальтові (LiCo) акумулятори використовуються у мобільних телефонах, ноутбуках, електровелосипедах та інших гаджетах. Переваги – швидка зарядка, хороша питома енергоємність та доступна вартість. Недоліки – невисокий термін служби, нестійкість до занизьких або надмірно високих температур, невелика ємність.
Літій-титанатні (LTO) та літій-полімерні (LiPo) АКБ безпечні у використанні та мають високу стійкість до екстремальних температур навколишнього середовища. Акумулятори цього типу швидко заряджаються і мають високу струмовіддачу. Недолік – висока вартість та невеликий ресурс циклів заряд/розряд.
Літій-залізо-фосфатні (lifepo4), характеристики цього типу АКБ мають величезну кількість переваг. Акумулятори цього типу термостійкі, практично не втрачають ємність, не виходять з ладу через неправильну експлуатацію, мають високу ємність і витримують глибокий розряд. Акумулятор Lifepo4 може використовуватися в комплекті з побутовими або промисловими джерелами безперебійного живлення, в альтернативній енергетиці, а також як основний або допоміжний автомобільний акумулятор.

Якщо порівнювати формати літієвих акумуляторів з точки зору ціни та ефективності експлуатаційних характеристик, найбільш популярними серед споживачів є АКБ LiFePO4 та Li Ion batteries.

Який акумулятор краще - літій іонний чи літій залізо фосфат?

Щоб зрозуміти, у чому різниця між Li-ion та LiFePO4 акумуляторами в експлуатації, розглянемо їх на прикладі використання в автомобілях відомого південнокорейського бренду Hyundai.

ДАНО:

Партія автомобілів Hyundai Kona EV, виготовлена на заводі в Кореї Hyundai Motor Company з акумуляторами батареями Li-ion LG. Партія автомобілів Hyundai Encino EV з акумуляторами літій залізо фосфат CATL 523, зібрана на спільному підприємстві "BAIC Motor" та "Hyundai Motor Company" у Китаї. Технічні характеристики акумуляторів: 64 Ah, 2 кВт*година, запас ходу 500 км.

Результат експлуатації:

За даними із відкритих джерел понад 200 осіб подали колективний позов проти Hyundai. Позивачі вимагали компенсацію збитків через загоряння літій-іонних автомобільних акумуляторів Hyundai Kona EV.

Випадки займання акумуляторних батарей зафіксовані в:

Канаді – 2
Фінляндії – 1
Австрії – 1
Південній Кореї - 11

Наприкінці лютого 2021 року компанія вирішила відкликати з ринків по всьому світу близько 82 000 автомобілів. Причина – заміна акумуляторів та оновлення програмного забезпечення в автомобілях Hyundai Kona EV, вироблених у період з вересня 2017 року до березня 2020 року.

Рідний брат Kona, автомобіль Hyundai Encino EV з акумулятором літій-залізо-фосфат, не завдає своїм власникам такого клопоту. Батареї lifepo4 здатні витримувати екстремальні навантаження, не вибухають і не схильні до самозаймання.

Літій-фосфат заліза проти літій-іонного: плюси та мінуси, різниця та недоліки

Коли ми порівнюємо LiFePO4 і Li-ion акумулятори, їх технічні та експлуатаційні характеристики, виходить, що можливості літій-залізо-фосфатних АКБ набагато вищі, ніж у літій-іонних.

Порівняльна таблиця*: як відрізнити Li Ion від LiFePO4

Параметри та технічні характеристики	Li-ion	LiFePO4
Номінальна напруга	12 V	6 V
Напруга повного заряду	16,8V	7,3 V
Діапазон робочих температур	-15 ~ +25 °C	-20 ~ +60 °C
Ресурс роботи	2000 циклів заряд/розряд	7000 циклів заряд/розряд
Зниження ємності та струмовіддачі на морозі	високе	низьке
Час від повного розряду до повного заряду батареї	8 годин	4 години
Пожежна безпека	низька	висока
Ефект пам'яті	немає	немає
Стійкість до надмірного заряду, здатність витримувати критичні напруження	низька	висока
Схильність до деградації	висока, особливо за умовою роботи на великих струмах і недотримання оптимальних температур експлуатації та зберігання.	низька
Типорозміри	стандартизовані. Найбільш популярний форм-фактор – циліндричні елементи 18650	виготовляються у формі призми, циліндра або у вигляді пакетів

*У таблиці наведено узагальнені значення, характерні для кожного виду АКБ. Точні характеристики акумулятора вказуються в технічному паспорті від виробника окремо кожної моделі.

Які купити акумулятори літій іонні або LiFePO4 в Україні?

Вибір типу акумулятора залежить від того, в яких умовах буде експлуатуватися, і для яких цілей потрібна АКБ.

Літій-іонні акумулятори, ціна яких значно нижча, ніж у літій-залізо-фосфатних, відмінно працюють у щадних умовах експлуатації.

Акумулятори LiFePO4 без шкоди для власного ресурсу переносять стресові умови (пікові струми навантаження, глибокий розряд батареї, екстремальні температури, висока вологість тощо). Всі перелічені переваги дозволяють використовувати літійферумфосфатні акумулятори в автомобілях, електровелосипедах, для спецтехніки, медичного обладнання, джерел безперебійного живлення та в інших сферах, де необхідне надійне та витривале електрообладнання.

Отримати безплатну консультацію щодо вибору акумуляторної батареї можна за номером: 0800 208-796