Типы литиевых аккумуляторов

  • 20.02.2023 г.
  • 3415 просмотров.

Аккумулятор BAK 18650 Li-ion 3,7 Вольт 3350 мА*чЛитий-ионные аккумуляторы – это большая группа герметичных необслуживаемых источников тока, в которых заряд переносят ионы лития. В зависимости от особенностей состава, они имеют разные электрохимические свойства и технические характеристики. Есть у них и общие качества: невыраженный эффект памяти, легкий вес, хорошая токоотдача, энергоэффективность. Но многие параметры (диапазон рабочих напряжений, допустимые токи, удельная емкость и т.д.) зависят именно от химического состава, прежде всего – от материала катода.

Широко распространены следующие типы литиевых аккумуляторов: LiMn2O4 (краткое обозначение LNO), LiCoO2 (сокращенно LCO), LiMnO2, LiNiMnCoO2 (NMC), LiNiCoAlO2 (NCA), LiFePO4 (LFP), Li4Ti5O12 (LTO). Остановимся подробнее на каждом подвиде современных Li-ion аккумуляторов, рассмотрим их плюсы и минусы, характерные особенности и оптимальные области применения.

Литий-кобальтовые АКБ – LCO

Характеристики

Плюсы

Минусы

Область применения

Номинальный вольтаж 3,6 В, рабочий диапазон – от 3 до 4,2 В.

Прекрасная энергоемкость – 150–200 Вт·ч/кг.

Низкий саморазряд.

Небольшой ресурс – 500–1000 циклов.

Невысокая удельная мощность.

Допустимые токовые нагрузки – около 1С.

Снижение производительности при высоких и низких температурах.

Смартфоны, ноутбуки, планшеты, цифровые камеры, фотоаппараты.

Литий-марганцевые модели – LNO

Характеристики

Плюсы

Минусы

Область применения

Напряжение (номинал) 3,7 В, рабочий диапазон – от 3 до 4,2 В.

Минимальное внутреннее сопротивление, предельные токи при зарядке – 3С, при разряде – 10С, импульсно – до 50С.

Скромная емкость – примерно на 30% ниже, чем у LCO моделей тех же размеров.

Средний срок службы – 300–700 циклов.

Беспроводной электрический инструмент, медоборудование, электромоторы.

Аккумуляторы NMC – с катодом из никеля, марганца и кобальта

Характеристики

Плюсы

Минусы

Область применения

Вольтаж (номинал) 3,6–3,7 В, рабочий диапазон – от 3 до 4,2 В.

Солидный запас емкости – 150–220 Вт·ч/кг. Хорошая производительность.

Минимальный самонагрев.

Ресурс 1000–2000 циклов. Возможность оптимизации аккумуляторов под мощность или емкость. Большой выбор.

Стандартные значения зарядных и разрядных токов – 1С.

Мощные электроинструменты, медоборудование, автономное питание электромоторов персонального электротранспорта, промышленное оборудование.

NCA модели – с никелем, кобальтом и алюминием

Характеристики

Плюсы

Минусы

Область применения

Номинальное напряжение 3,6 В, рабочий диапазон – от 3 до 4,2 В.

Солидная энергоемкость – 200–260 Вт·ч/кг.

Хорошая мощность.

Высокая цена.

Слабые показатели безопасности.

Средний срок службы – 500 циклов.

Стандартные величины токов зарядки и нагрузки– 0,7 С и 1С.

Электротранспорт, промышленные агрегаты, медоборудование.

Литий-железо-фосфатные модели – LiFePO4

Характеристики

Плюсы

Минусы

Область применения

Вольтаж (номинал) 3,2–3,3 В, рабочий диапазон – от 2,5 до 3,65 В.

Минимальное внутреннее сопротивление, хорошие электрохимические параметры. Устойчивость к токовым нагрузкам, глубоким разрядам и перезарядам. Допустимые токи заряда – 5С, разряда – до 25С. Тепловая стабильность, морозостойкость, отличный уровень безопасности, ресурс минимум 2000 циклов.

Меньшая удельная емкость – 90–120 Вт·ч/кг.

Более высокий саморазряд – по сравнению с другими видами литиевых аккумуляторов.

Везде, где нужна высокая токоотдача, стабильная работа в любое время года и выносливость, например, автономное питание лодочных электромоторов, персонального электротранспорта, складской и клининговой техники, промышленного оборудования.

Литий-титанат – LTO

Характеристики

Плюсы

Минусы

Область применения

Анод из нанокристаллов титаната лития.

Напряжение 2,4 В, рабочий диапазон – от 1,8 до 2,75 В.

Высокие значения допустимых токов: 10С, импульсно – 30С. Морозостойкость – сохранение 80% емкости при температуре –30 °С. Превосходный уровень безопасности, ресурс 3000–7000 циклов.

Низкая удельная емкость – 65–80 Вт·ч/кг.

Высокая цена.

Системы аккумулирования электроэнергии, ИБП, автономное питание электромоторов, осветительные приборы на солнечных панелях.

Литий-полимерные аккумуляторы

К этой группе относятся литиевые элементы питания с различными типами химии, у которых вместо жесткого корпуса используется тонкая металлизированная оболочка. В отличие от других Li-ion аккумуляторов, которые имеют форму цилиндра или призмы, элементы Li-Po производятся в форме пакетов. Они бывают очень тонкими и могут иметь разные размеры. Часто такими элементами питания оснащают смартфоны, планшеты, навигаторы и другие электронные устройства.

Высокотоковые аккумуляторы Li-Polymer используют в радиоуправляемых игрушках, дронах, вертолетах, самолетах для хобби. Элементы питания этого типа отличаются компактными размерами и большими разрядными токами. Они производятся в гибком металлизированном корпусе и обычно имеют литий-марганцевый состав, т.к. именно марганец повышает устойчивость электрохимической системы к токовым нагрузкам.

Тяговые АКБ

Аккумулятор 12 вольт 13 А*ч Li-ion (3S)Все разновидности литиевых аккумуляторов относятся к тяговым источникам питания. Они рассчитаны на интенсивное использование в циклическом режиме заряд-разряд и обеспечивают питание устройств в течение нескольких часов. Подходят такие АКБ и для применения в буферном режиме, но в таком случае лучше выбирать емкостные модели. При выборе АКБ обязательно учитывают условия их эксплуатации и необходимые технические параметры.

Например, для лодочных электромоторов, клининговых машин и складской техники отлично подходят Li-ion АКБ типа LiFePO4. Они не боятся тряски, вибраций, глубоких разрядов и жестких условий эксплуатации. Такие АКБ рассчитаны на активное использование в широком диапазоне температур и обеспечивают стабильно высокую токоотдачу при любом уровне остаточного заряда.

Отлично подходят LFP батареи и для персонального электротранспорта, в т. ч. для мощных электровелосипедов, мопедов, скутеров, фэтбайков на электротяге. Выручают они в условиях низких температур, например, при оснащении электропогрузчиков, используемых в холодильных и морозильных камерах. Разнообразие Li-ion аккумуляторов с разными техническими характеристиками позволяет выбрать наилучшую АКБ для любых задач.

Литиевые аккумуляторы и АКБ по отличным ценам

В интернет-магазине Shura-Master.ru представлены Li-ion аккумуляторы и батареи разных типов: высокотоковые и емкостные, с разными размерами и рабочими параметрами. Заказывайте необходимые вам АКБ, и мы оперативно доставим их по Москве или отправим транспортной компанией в другую точку России.

Какой аккумулятор лучше: литиевый или никелевый?
Предыдущая
Какой аккумулятор лучше: литиевый или никелевый?
Следующая
Как правильно хранить Li-ion аккумуляторы?
Как правильно хранить Li-ion аккумуляторы?

Еще может быть интересно...