Типы литий-ионных аккумуляторов по химическому составу

Пользователи привыкли рассматривать литий-ионные аккумуляторы как единую группу, не уточняя их видов. Однако в продаже можно встретить Li—ion аккумуляторные элементы и батареи типов LCO, LTO, LMO, LFP (LiFePo4) NMC, NCA и некоторые другие. Все они различаются по своему внутреннему химическому составу, который влияет на такие характеристики, как:
  • скорость передвижения,
  • плотность энергии,
  • скорость зарядки,
  • температуры эксплуатации,
  • срок службы,
  • безопасность,
  • стабильность,
  • стоимость.
Химсоставы литий-ионных аккумуляторов разработаны с учетом различных сфер применения и условий работы. В связи с этим, Li—ion батареи для портативной электроники, например, отличаются от Li—ion батарей для промышленного транспорта. Потребителям важно это понимать.
элементы разных типов li-ion аккумуляторов

Группа литий-кобальтовых аккумуляторов

Аккумуляторы с кобальтом в катодах сегодня наиболее популярные. Благодаря очень высокой плотности энергии, они оптимально подходят для портативной электроники. Кобальт используется в батареях для сотовых телефонов, планшетов, ноутбуков и даже электромобилей. Однако цены на этот металл на мировом рынке высокие, поскольку месторождений мало и 60% из них находятся в Конго, где политическая ситуация нестабильная. Кроме того, кобальт токсичен, а его добыча приносит вред экологии.
производство литий-ионных элементов
  • Аккумуляторы LCO характеризуются высокой плотностью энергии, поэтому лучше всего подходят для смартфонов, ноутбуков, цифровых камер. Из-за короткого срока службы и высокого содержания кобальта их не устанавливают в электрический транспорт.
  • Аккумуляторы NMC считаются одними из лучших сегодня. Они применяются в электроинструментах, электровелосипедах, электромобилях. Добавление никеля и марганца снизило стоимость, а также повысило безопасность.
  • Аккумуляторы NCA известны благодаря компаниям Tesla и Panasonic. Они используются в электромобилях, медицинских приборах, промышленном оборудовании. Алюминий помогает стабилизировать химический состав, повышает удельную энергоемкость.
литий-ионный акб для авто

Более безопасные типы литий-ионных батарей

Литий-кобальтовые батареи оказались в центре внимания в 2016 году, когда серия взрывов телефонов Samsung привела к массовому отзыву устройств. Также росло число возгораний мобильных средств передвижения: гироскутеров, электросамокатов. Стоит отметить, что частота взрывов или возгораний из-за производственных дефектов очень низкая. Большинство проблем появляется из-за неправильной эксплуатации, вызывающей разгерметизацию или повреждение элементов питания.

Поскольку литий-кобальтовые батареи в потребительских товарах отличаются высочайшей плотностью энергии, которая заключена в очень маленький корпус, то всегда существует вероятность пожара. По этой причине литий-ионные АКБ для промышленного оборудования обычно содержат другие химические компоненты. Приоритет отдается безопасности и долговечности, а не максимальной энергоемкости.

производство литий-ионных элементов lifepo
  • Аккумуляторы LTO очень безопасные, отличаются термической стабильностью, прекрасно работают в диапазоне температур от −30 °C до +60 °C. Благодаря длительному сроку службы они используются в электромобилях, наружном освещении на солнечных батареях. Однако это один из самых дорогих типов.
  • Аккумуляторы LMO отличаются высокой удельной мощностью, безопасностью, долговечностью. Они используются в электроинструментах, медицинских приборах. В электромобилях их комбинируют с NMC элементами. Оксид марганца недорогой, нетоксичный и в изобилии встречается на Земле.
  • Аккумуляторы LFP. Использование фосфата железа в материале катода улучшает производительность при низком сопротивлении. Такие АКБ характеризуются высоким номинальным током, хорошей стабильностью, долгим сроком службы, устойчивостью к повреждениям. Их выбирают для использования в промышленном транспорте, например, в вилочных погрузчиках.
li-ion аккумуляторы для погрузчиков

Перспективы

Литий-ионная технология стала огромным скачком в мобильной энергетике, позволила снизить зависимость от ископаемого топлива. Ключевыми областями совершенствования литий-ионных АКБ в будущем станут совершенствование процессов переработки, открытие новых перспективных химических составов, оптимизация плотности энергии.
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.
Автор статьи: Энергинский К.А.
Специалист по аккумуляторной технологии
Автор-эксперт в области литий-ионных аккумуляторов

Опубликовано: 02 июля 2019
  • Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.


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.

При согласованном использовании материалов необходима ссылка на https://www.forklift.blog/.

Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.


Все размещенные на нашем сайте ссылки предоставлены исключительно в информационных целях. Мы не осуществляем рекламную деятельность и не преследуем коммерческие интересы. Наша цель — обеспечить посетителям доступ к дополнительной информации, расширяя их знания на темы, затронутые нашим ресурсом.