Сравниваем четыре популярных типа литий-ионных батарей

Литиевые батареи могут состоять из различных активных материалов. Эти материалы значительно влияют на энергоемкость, безопасность, производительность, долговечность аккумуляторных элементов, а также на область применения. В 2022 году самыми популярными остаются четыре типа промышленных литий-ионных батарей: LFP, LCO, LMO, NMC.

Давайте рассмотрим их основные характеристики, назначение, преимущества и недостатки.

Безопасность литий-ионных аккумуляторов для логистической отрасли

1. LFP

В аккумуляторах LFP катодным материалом служит литий-железо-фосфат, а анодным материалом – графит. Четыре последовательно соединенных элемента дают напряжение 12,8 В, поэтому аккумуляторные батареи LFP хорошо подходят для замены свинцовых АКБ. Их устанавливают в электрические транспортные средства, промышленное оборудование, вилочные электропогрузчики.

Топ-10 производителей литиевых аккумуляторов для складской техники

Плюсы:

Термическая стабильность. Тепловой разгон начинается при температурах выше 270°С, что делает батареи LFP относительно безопасными даже в состоянии полного заряда.
Долговечность. Срок службы обычно составляет более 2000 циклов, при этом глубина разряда влияет на него незначительно.
Глубина разрядки. Большинство производителей LFP допускают разряд на 80-90%, а некоторые производители даже на 100% без повреждения элементов. Это дает возможность максимально использовать емкость аккумулятора.

аккумулятор лфп для вилочного погрузчика

Минусы:

меньшая удельная энергоемкость в сравнении с другими литий-ионными батареями – в среднем 120 Вт·ч/кг;
снижение производительности при низких температурах.

2. LCO

Литий-кобальт-оксидные батареи распространены в портативной электронике: ноутбуках, планшетах, смартфонах. У них высокая удельная энергоемкость, однако удельная мощность низкая. Аккумуляторы LCO способны длительно выдавать энергию, но не слишком подходят для значительных нагрузок.

Плюсы:

удельная энергоемкость до 200 Вт·ч/кг, что позволяет длительно питать электрические устройства в условиях низкой нагрузки.

Минусы:

довольно недолгий срок службы – от 500 до 1000 циклов;
дороговизна из-за содержания кобальта;
низкая термическая стабильность иногда вызывает проблемы с безопасностью.

5 трудностей создания идеального литиевого аккумулятора для вилочного погрузчика

3. LMO

Оксид-марганца-лития – химический состав с трехмерной структурой, которая ускоряет ввод и вывод ионов. Аккумуляторы LMO отличаются низким сопротивлением, высокой удельной мощностью, термостойкостью. Они используются в электроинструментах, медицинском оборудовании, некоторых гибридных и электрических автомобилях.

Плюсы:

быстрая зарядка большим током;
способность питать мощное оборудование;
устойчивость к нагреву, тепловой разгон начинается при температуре около 210°С.

Минусы:

короткий срок службы – около 300-700 циклов.

Как снижают размеры, вес промышленных литий-ионных батарей

4. NMC

Аккумуляторы NMC сочетают преимущества трех активных катодных материалов: никеля, марганца и кобальта. Такой химсостав дает хороший баланс между плотностью энергии и стабильным поведением. Литий-ионные батареи этого типа применяются в электроинструментах, некоторых электромобилях, электросамокатах и прочих средствах персональной мобильности.

Плюсы:

плотность энергии 150-250 Вт·ч/кг, в некоторых моделях – до 350 Вт·ч/кг;
длительный жизненный цикл – более 1000 циклов;
стоимость ниже, чем у LCO.

Минусы:

стоимость и безопасность ниже, чем у LFP.

НМЦ элемент с высокой удельной энергоемкостью

Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы-то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog. Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.

Темы этой статьи:

Тяговые АКБ

Литий-ионные АКБ

Автор статьи: Энергинский К.А.
Специалист по аккумуляторной технологии
Автор-эксперт в области литий-ионных аккумуляторов

Опубликовано: 12 сентября 2022