Літій-залізо-фосфатні та літієві батареї мають свої переваги, але літій-залізо-фосфатні працюють краще з точки зору безпеки та терміну служби.

 

Вступ тo акумулятори LiFePO4

Літій-залізо-фосфатна батарея відноситься до літій-іонного акумулятора, який використовує літій-залізофосфат як позитивний матеріал електрода. Матеріали позитивних електродів літій-іонних акумуляторів в основному включають літій-кобальт-оксид, літій-марганцевий оксид, літій-нікель-оксид, потрійні матеріали, літій-залізо-фосфат тощо. Серед них оксид літію-кобальту є позитивним матеріалом електрода, який використовується більшістю літій-іонних акумуляторів.

Переваги акумуляторів LiFePO4

1. Літій-залізо-фосфатні батареї мають тривалий термін служби, термін служби циклу становить понад 2,000 разів. За таких же умов літій-залізо-фосфатні акумулятори можна використовувати від 7 до 8 років.

2.  Безпечний у використанні. Літій-залізо-фосфатні батареї пройшли суворі випробування на безпеку і не вибухнуть, навіть якщо станеться несправність.

3.  Швидка зарядка. Використовуючи спеціальний зарядний пристрій, заряджання 1.5C протягом 40 хвилин може повністю зарядити акумулятор.

4.  Літій-залізо-фосфатні батареї стійкі до високих температур, а значення гарячого повітря літій-залізо-фосфатних батарей може досягати від 350 до 500 градусів за Цельсієм.

5.  Літій-залізо-фосфатні акумулятори мають велику ємність.

6.  Літій-залізо-фосфатні батареї не мають ефекту пам'яті.

7.  Літій-залізо-фосфатні батареї екологічні, екологічно чисті, нетоксичні, не забруднюють навколишнє середовище, мають широкі джерела сировини та дешеві.

 

Недоліки LiFePO4 акумуляторів

1.  Щільність відведення позитивного електрода літій-залізо-фосфатної батареї невелика, а щільність зазвичай становить від 0,8 до 1,3.

2.  Погана провідність, повільна дифузія іонів літію та низька фактична питома ємність під час високого заряду та розряду.

3.  Низькотемпературні характеристики літій-залізо-фосфатної батареї погані.

4.  Термін служби однієї літій-залізо-фосфатної батареї довгий, близько 2,000 разів, але термін служби літій-залізо-фосфатної батареї короткий, зазвичай близько 500 разів.

 

Області застосування літій-залізо-фосфатних акумуляторів

1.  Великі електромобілі: автобуси, електромобілі, мальовничі туристичні автобуси, гібридні транспортні засоби тощо;

2.  Легкі електромобілі: електричні велосипеди, візки для гольфу, невеликі транспортні засоби з плоскими батареями, навантажувачі, транспортні засоби для прибирання, електричні інвалідні візки тощо;

3.  Електроінструменти: електродриль, електропила, газонокосарка і т.д .;

4. Іграшки,  такі як автомобілі на дистанційному управлінні, човни та літаки;

5.  Обладнання для накопичення енергії для сонячної та вітрової енергетики;

6.  ДБЖ та аварійні ліхтарі, сигнальні лампи та шахтарські лампи (найкращі з точки зору безпеки);

7.  Замінює одноразові літієві батареї на 3 В та акумуляторні батареї NiCd або NiMH на 9 В у камерах (точно такого ж розміру);

8.  Дрібні медичні інструменти та портативні інструменти тощо.

Вступ до літієвих батарей

Літієві батареї — це тип акумуляторів, які використовують металевий літій або літієвий сплав як матеріал негативного електрода та використовує неводний розчин електроліту. Завдяки дуже активним хімічним властивостям металевого літію до обробки, зберігання та використання металевого літію висуваються дуже високі екологічні вимоги. Тому літієва батарея вже давно не застосовується. З розвитком науки і техніки літієві батареї в даний час стали мейнстрімом.

Переваги літієвих акумуляторів

1.  Відносно висока енергія. Він має високу щільність енергії зберігання, що досягає 460-600 Вт·год/кг, що приблизно в 6-7 разів більше, ніж у свинцево-кислотних акумуляторів;

2.  Тривалий термін служби, термін служби може досягати більше 6 років. Батарея з літій-залізо-фосфатом як позитивним електродом може заряджатися та розряджатися при 1C (100% DOD) і може використовуватися 10 000 разів;

3.  Номінальна напруга висока (робоча напруга одного блоку становить 3,7 В або 3,2 В), що приблизно дорівнює послідовній напрузі трьох нікель-кадмієвих або нікель-метал-гідридних акумуляторних батарей, що дозволяє легко формувати акумуляторну батарею; Літієві батареї можна регулювати за допомогою нового типу літієвих батарей. Використовуючи технологію регулятора напруги, напруга регулюється до 3,0 В відповідно до використання невеликих електроприладів;

4.  Має високу толерантність до потужності. Літій-залізо-фосфатний літій-іонний акумулятор, який використовується в електромобілях, може досягати зарядної та розрядної ємності 15-30C, що зручно для високоінтенсивного стартового прискорення;

5.  Швидкість саморозряду дуже низька, що є однією з найвидатніших переваг цієї батареї. Як правило, він може становити менше 1% на місяць, менше 1/20 від такого у нікель-металгідридних акумуляторів;

6.  Невелика вага, вага становить близько 1/6-1/5 свинцево-кислотних продуктів в тому ж обсязі;

7.  Він має сильну адаптивність до високих і низьких температур і може використовуватися в середовищі -20 ° C - 60 ° C. Після технологічної обробки його можна використовувати в середовищі -45°С.

8.  Екологічний та екологічно чистий, незалежно від виробництва, використання чи утилізації, він не містить і не виробляє жодних токсичних або шкідливих важких металевих елементів і речовин, таких як свинець, ртуть, кадмій тощо.

9.  Виробництво в основному не споживає воду, що дуже вигідно для країн з дефіцитом води. Під питомою енергією розуміється енергія на одиницю ваги або одиничного об'єму. Питома енергія виражається в Вт·год/кг або Вт·год/л. Вт·год — одиниця енергії, Вт·год — ватт, год — година; кг – кілограм (одиниця ваги), L – літр (одиниця об'єму).

 

Недоліки літієвих батарей

1.  Літієві первинні батареї мають погану безпеку та ризик вибуху.

2.  Літій-кобальт-оксидні літій-іонні акумулятори не можуть розряджатися при великих струмах, коштують дорого та мають погану безпеку.

3.  Літій-іонні акумулятори потребують захисних ланцюгів, щоб запобігти перезарядженню або розрядженню акумулятора.

4.  Виробництво вимагає високих умов і великих витрат.

5.  Умови використання обмежені, а використання високих і низьких температур дуже небезпечно.

 

Області застосування літієвих батарей

1. Транспортне електропостачання

2. Джерело живлення для накопичення електричної енергії

3. Електроживлення мобільного зв'язку

4. Нова потужність накопичувача енергії

5. Аерокосмічне та військове енергозабезпечення

Різниця між літій-залізо-фосфатними батареями та літієвими батареями

1.  Літій-залізо-фосфатні батареї використовуються для виготовлення літій-іонних вторинних акумуляторів. Зараз основний напрямок – це силові акумулятори. У порівнянні з NI-H, Ni-Cd акумулятори мають великі переваги.

2.  Літієва батарея — це тип батареї, яка використовує металевий літій або літієвий сплав як матеріал катода та використовує неводний розчин електроліту. Хімічні властивості металевого літію дуже активні, що робить обробку, зберігання та використання металевого літію дуже вимогливими до навколишнього середовища.

3.  Літій-залізо-фосфатні батареї не загоряться і не вибухнуть при проколі, але літієві батареї будуть.

4.  Літій-залізо-фосфат може витримувати перезаряд до 100% без займання та вибуху; Літієві батареї будуть газуватися і набухати, коли досягнуть зазначеного значення.