(983) Що далі рухається прогрес, то більш затребуваними стають акумуляторні батареї. У той час, як одна техніка позбавляється дротів, інша позбавляється двигуна внутрішнього згоряння. У всіх випадках для автономної роботи потрібні джерела енергії. На даний момент найпопулярнішим видом акумуляторних батарей є літієві АКБ. Свинцево-кислотні аналоги значно поступаються їм у питомій енергоємності, що є критичним показником. Не може бути техніка мобільною, якщо джерело живлення буде великим і важким. Тому свинцево-кислотні АКБ поступово втрачають популярність, що утримується хіба що низькою ціною.
Як і свинцево-кислотні АКБ, літієві батареї діляться різні види, залежно від основного елемента. Більшість користувачів навіть не підозрюють, які бувають літієві акумулятори, за замовчуванням беручи за літієвий тип li-ion. Спробуємо розібратися.
Работа литиевого аккумулятора
Як і свинцево-кислотна АКБ, літій-іонний акумулятор має позитивну та негативну пластину (катод та анод), між якими розташовується електроліт. Дуже схоже на акумуляторні батареї AGM.
Катод і анод є фольгою з нанесеним на ній матеріалом. Катод – це алюмінієва фольга з катодним матеріалом, а анод, відповідно, мідна фольга з анодним матеріалом.
Пристрій літієвого акумулятора може відрізнятися використанням тих чи інших катодних матеріалів. Напевно, найпоширенішим із них є кобальт літію. Саме на його основі працюють традиційні літій-іонні акумуляторні батареї.
Крім складу, літієві акумулятори можуть мати різні типорозміри. Для прикладу наведемо формати та типорозміри li-ion акумуляторів:
- Циліндричні. Найпопулярніший формат літієвих акумуляторних батарей. Причиною цього є універсальність. Наприклад, циліндричні літій-іонні акумулятори типорозміру 18650 застосовуються у великій кількості портативної техніки і навіть в електрокарах. Відомий автомобіль Tesla model S використовує акумуляторні блоки на основі більш ніж 7000 акумуляторів Panasonic NCR 18650B.
- Безкорпусні. Також популярний вид акумуляторів. Найчастіше безкорпусні АКб (літій-іонні та полімерні) використовуються в мобільній техніці. Вони компактні, проте легко пошкодити.
- Корпусні. Такі літієві АКБ можна зустріти рідше, але незабаром вони можуть замінити свинцево-кислотні. Наприклад, вже зараз можна знайти 12-вольтові літієві корпусні акумулятори для мотоцикла ємністю приблизно 8 ампер-годин.
- Стійкові. У промисловості можна зустріти акумулятори у форматі стійки. За фактом такі АКБ є готовою збіркою з безлічі батарей, підготовленою для монтажу в стійку і оснащеною додатковою розумною електронікою для контролю заряду і навіть віддаленого управління
Типи літієвих акумуляторів
Попри популярну думку, літієві акумулятори - це не тільки літій-іонні моделі. Можна навіть сказати, що літій-іонні не є найкращими. Тоді чому вони такі популярні? Вирішує співвідношення ціни та показників. Для електронних пристроїв набагато вигідніше купити збірку з літій-іонних АКБ, навіть якщо міняти її доведеться частіше. А якщо блок складається з тисяч акумуляторів, як у випадку з електрокарами Tesla, вигода стає очевидною. Проте, розглянемо інші типи АКБ.
- Літій-залізо-фосфатні акумулятори. Даний тип літієвих АКБ використовує як катод LiFePO4. У порівнянні з традиційними літій-іонними акумуляторами, LiFePO4 має значну перевагу в ресурсі роботи, кращу термостійкість та меншу токсичність. Ціна зазвичай більш демократична. Основним недоліком вважається така характеристика, як питома густина енергії. Вона нижче, тому потрібно знаходити більше місця для встановлення акумулятора. Важливою перевагою є морозостійкість. Деякі LiFePo4 акумулятори здатні нормально працювати навіть за -30 градусів.
- Літій-титанатні акумулятори. Надзвичайно цікавий тип літієвих акумуляторних батарей. Вони не настільки поширені, проте є перспективними для автомобільної та інших галузей. Структурна відмінність полягає у застосуванні титанату літію на аноді. Найважливішою особливістю таких АКБ є можливість швидкого заряджання. Деякі моделі дозволяють подавати струм номіналом в 300С (у 300 разів вище за номінальну ємність). За рахунок супершвидкого заряджання літій-титанатні АКБ навіть застосовуються в електричному громадському транспорті: 30-секундна підзарядка на зупинці дозволяє зарядити АКБ майже до кінця. Ресурс зазвичай навіть більший, ніж у LiFePO4 аналогах. Літій-титанатні батареї, до речі, теж добре показують себе при роботі в мінусову температуру. За нестачу приймають низьку напругу одного елемента (2,4В). Цілком можливо, що з подальшим розвитком технології саме літій-титанатні акумуляторні батареї встановлюватимуться у всі електрокари.
- Літій-полімерні акумулятори. За властивостями дані АКБ практично відповідають літій-іонним. Основна перевага таких батарей є у різноманітності форм, які ті можуть набувати. Інші властивості практично ідентичні Li-ion. По свойствам данные АКБ практически соответствуют литий-ионным. Основное достоинство таких батарей является в разнообразии форм, которые те могут принимать. Остальные свойства практически идентичны Li-ion.
Таким чином, якщо потрібне побутове або професійне джерело живлення, серед літієвих акумуляторних батарей завжди знайдеться модель, тип якої на всі 100% відповідає Вашим вимогам. З високою ймовірністю, звичайно, найбільш привабливим через свою збалансованість буде Li-ion, проте ніколи не варто відкидати переваги акумуляторів інших типів.
Lifepo4 и литий титанат рулит