Есть много видов аккумуляторов, но наиболее эффективными считаются модели Li-ion и LiFePO4. На самом деле это литиевые аккумуляторы, но благодаря своим уникальным характеристикам они выделены в отдельную категорию. В этом обзоре мы рассмотрим, чем они схожи, а чем всё же различаются.
В высокотоковых батареях применяют соединение LiMn2O4, для элементов с увеличенной ёмкостью используют LiCoO2 или LiNiCoAlO2, а в универсальных аккумуляторах, сочетающих ёмкость и ток, применяют LiNiMnCoO2.
Катод на основе LiFePO4 обеспечивает аккумулятору стабильную химическую структуру, устойчивость к низким температурам, высокий ток заряда и разряда, а также длительный срок службы. Однако напряжение таких батарей ниже, чем у стандартных литий-ионных: номинальное составляет 3,2–3,3 В вместо 3,6–3,7 В, а рабочий диапазон — 2,5–3,65 В против 3–4,2 В у обычных Li-ion элементов.
Размер и форма обоих аккумуляторов могут различаться: от этого зависит их ёмкость. Конструкция бывает цилиндрической или призматической ― это зависит от способа сворачивания фольги. Оба аккумулятора герметичны за счёт стальной оболочки.
Высокий уровень ёмкости с учётом компактных размеров и небольшого веса, хотя LiFePO4 всё же немного тяжелее Li-ion-аккумуляторов ― несущественно, приблизительно на 15%.
Сохранение эффективности даже при частичных зарядах за счёт отсутствия эффекта памяти.
Быстрая зарядка ― в том числе частичная без ущерба для самой батареи.
Аккумуляторы медленно разряжаются.
Возможность конфигурировать аккумуляторные блоки с разными параметрами напряжения и ёмкости путем последовательного или параллельного соединения ячеек.
Литий-ионные (Li-ion) и литий-железо-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы сегодня считаются одними из самых эффективных источников питания. Хотя их конструкции и характеристики во многом схожи, LiFePO4 выделяется среди литиевых аккумуляторов благодаря своим уникальным свойствам.
Оба типа аккумуляторов обладают такими преимуществами, как высокая удельная ёмкость, компактность, отсутствие эффекта памяти, низкий уровень саморазряда и возможность быстрой зарядки. Однако LiFePO4 превосходит Li-ion по морозостойкости, долговечности и стабильной работе при высоких токах заряда и разряда.
LiFePO4 аккумуляторы оптимально подходят для использования в условиях, где важны высокая надежность, длительный срок службы и устойчивость к экстремальным температурам. Их часто применяют в тяговом оборудовании, электротранспорте и других системах с высокой нагрузкой. В то же время Li-ion аккумуляторы остаются отличным выбором для задач, где приоритетом являются максимальная емкость и более высокое напряжение.
Конструкция
Li-ion-аккумулятор состоит из анода (преимущественно графитового на медной фольге) и катода на алюминиевой фольге. Посередине располагается пористый сепаратор, который полностью пропитан электролитом. От катодных материалов зависят технические особенности аккумулятора.В высокотоковых батареях применяют соединение LiMn2O4, для элементов с увеличенной ёмкостью используют LiCoO2 или LiNiCoAlO2, а в универсальных аккумуляторах, сочетающих ёмкость и ток, применяют LiNiMnCoO2.
Катод на основе LiFePO4 обеспечивает аккумулятору стабильную химическую структуру, устойчивость к низким температурам, высокий ток заряда и разряда, а также длительный срок службы. Однако напряжение таких батарей ниже, чем у стандартных литий-ионных: номинальное составляет 3,2–3,3 В вместо 3,6–3,7 В, а рабочий диапазон — 2,5–3,65 В против 3–4,2 В у обычных Li-ion элементов.
Размер и форма обоих аккумуляторов могут различаться: от этого зависит их ёмкость. Конструкция бывает цилиндрической или призматической ― это зависит от способа сворачивания фольги. Оба аккумулятора герметичны за счёт стальной оболочки.
Сходства
Что «роднит» Li-ion и LiFePO4?Высокий уровень ёмкости с учётом компактных размеров и небольшого веса, хотя LiFePO4 всё же немного тяжелее Li-ion-аккумуляторов ― несущественно, приблизительно на 15%.
Сохранение эффективности даже при частичных зарядах за счёт отсутствия эффекта памяти.
Быстрая зарядка ― в том числе частичная без ущерба для самой батареи.
Аккумуляторы медленно разряжаются.
Возможность конфигурировать аккумуляторные блоки с разными параметрами напряжения и ёмкости путем последовательного или параллельного соединения ячеек.
Выводы
Литий-ионные (Li-ion) и литий-железо-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы сегодня считаются одними из самых эффективных источников питания. Хотя их конструкции и характеристики во многом схожи, LiFePO4 выделяется среди литиевых аккумуляторов благодаря своим уникальным свойствам.
Оба типа аккумуляторов обладают такими преимуществами, как высокая удельная ёмкость, компактность, отсутствие эффекта памяти, низкий уровень саморазряда и возможность быстрой зарядки. Однако LiFePO4 превосходит Li-ion по морозостойкости, долговечности и стабильной работе при высоких токах заряда и разряда.
LiFePO4 аккумуляторы оптимально подходят для использования в условиях, где важны высокая надежность, длительный срок службы и устойчивость к экстремальным температурам. Их часто применяют в тяговом оборудовании, электротранспорте и других системах с высокой нагрузкой. В то же время Li-ion аккумуляторы остаются отличным выбором для задач, где приоритетом являются максимальная емкость и более высокое напряжение.
