Лучшие аккумуляторы для зимы — какой АКБ выбрать в 2019 году?

Лучшие аккумуляторы для зимы – большая емкость и пусковой ток 

Аккумулятор обычно дает о себе знать с начала зимы, когда необходимо заводить двигатель при низкой температуре. Необходимо чтобы зимой было залито синтетическое масло с индексом вязкости 0W или 5W с низкой текучестью.

Проблема запуска может возникнуть, если используемое горючее низкого качества или габариты остались включенными. Также может повлиять даже незначительное окисление  контактов, плохое распыление топлива форсункой. Возможно, потребуется заменить старый аккумулятор.
Наиболее эффективно аккумулятор работает при температуре окружающей среды + 27°С. При температуре -18°С технические характеристики резко снижаются. При низких температурах внутреннее сопротивление увеличивается, и аккумулятор дольше заряжается.

Как выбрать аккумулятор для зимы?

При выборе аккумулятора для работы зимой не особенно важна технология изготовления пластин аккумулятора, их укладка и  химические процессы, протекающие при зарядке-разрядке.

Важны его основные параметры, которые указываются в маркировке.
Главная характеристика, на которую в первую очередь стоит обращать внимание, — электрическая емкость. Чем она больше, тем можно для старта двигателя затрачивать большее количество энергии. Емкость определяется разрядом батареи, полностью заряженной нормированным током.
Разряжение у аккумуляторов не линейное. Оно зависит от конструктивных особенностей и от состояния аккумулятора. Новый аккумулятор на 70 ампер-часов может выйти из строя раньше, чем батарея на 55 ампер-часов.
Важной характеристикой является ток холодной прокрутки. Этот ток батарея может отдать в течение заданного времени при отрицательной температуре. Температура в регионе может быть ниже стандартного порога — 18°С.
Технической характеристикой является и резервная емкость. Это время, за которое батарея отдает стандартный ток 25 ампер до установки напряжения 10,5 В.
Однозначно, что самые лучшие аккумуляторы для зимы имеют большой объем и пусковой ток и соответствуют всем установленным стандартам.
При проведении испытания по стандартам EN, DIN и другим, не предусматриваются попытки произвести несколько пусков. Поэтому при проведении испытаний, могут быть получены прекрасные показатели стартерного тока. На практике они могут оказаться значительно ниже.На запуск мотора оказывают особое влияние особенности конструкции аккумулятора и сепаратора.

Достоинства и недостатки аккумуляторов

Согласно рейтингу 2019 года признанным лидером по зимним характеристикам и соотношению стоимость — эффективность пуска зимой, является аккумулятор Тюмень Premium. Его рейтинг составляет 9,6 из 10. Популярные бренды с аналогичными характеристиками из Европы, которые стоят в два раза дороже, не могут обеспечить стабильность запуска в серьезные морозы. При использовании аккумуляторов важно контролировать уровень заряда и помнить, что на них вредно влияет глубокий разряд. Также важно проверять плотность электролита и вовремя доливать дистиллированную воду.

Второе место с рейтингом 9. 5 из 10 занимает аккумулятор Varta Blue Dynamic. К его достоинствам относится стабильность технических характеристик и возможность использования при не самых благоприятных условиях. Он имеет высочайшее качество согласно немецким стандартам качества, высокую скорость зарядки и устойчивость к коррозии.

Третье место занимает аккумулятор TAB Polar с рейтингом 9,4 из 10. Его главное преимущество — высокие пусковые токи, которые иногда на 20% превышают показатели батарей той же емкости. Также он быстро набирают заряд, допускает многочисленные запуска. Главный недостаток – редко встречается в наших магазинах. Данный аккумулятор широко используется особенно в дизельных автомобилях, которые наиболее чувствительны к отрицательным температурам.

На четвертом месте аккумулятор Mutlu Silver Calcium с рейтингом 9.3 из 10 стоимостью. Они отличаются сбалансированностью характеристик, быстро заряжаются, имеют большой диапазон рабочих температур и ресурс. Их токопроводимость на 30% больше аналогов других брендов. Модель идеально подходит для тех, кто большую часть времени ездит по городу (в режиме «пробок»). Она имеет индикатор уровня заряда. Основной недостаток – затрудненный пуск зимой.

Надо учитывать, что на пуск двигателя влияет не только аккумулятор. Оказывает влияние качество топлива, затяжка клемм на стартере и аккумуляторе, чистота свечей и форсунок. Часто причиной многократного запуска является не дозаряженный аккумулятор. Заряда может не хватить батареи для раскрутки двигателя.

Обзор поможет разобраться в большом мире аккумуляторов и сделать верный выбор.

Какой аккумулятор для дачи выбрать?

Уютная дача подразумевает наличие разных электроприборов и оборудования. Кроме систем освещения, дачные дома нередко оснащают энергозависимыми котлами отопления, скважинными насосами, бытовой техникой. Они делают дачный отдых и проживание более комфортным, поэтому перебои в работе основной электросети побуждают к поиску альтернативных источников питания.

Чтобы пользоваться электрооборудованием даже в периоды отключения электроэнергии, дачники приобретают источники бесперебойного питания – ИБП. Это автономные устройства на базе аккумуляторных батарей, которые предоставляют накопленную энергию для работы нужного вам оборудования.

Такие системы работают без шума и запаха, включаются и выключаются автоматически, а главное – эффективно решают задачу резервного или автономного электроснабжения дома. Инвертор регулирует подачу тока в зависимости от обстоятельств. При работающей электросети аккумуляторные батареи заряжаются, а при резком падении напряжения или отключении электричества – обеспечивают питание потребителей.

Варианты использования ИБП на даче

Источники бесперебойного питания могут решать разные задачи:

1. Выступать в роли автономного или резервного источника питания – непосредственно питать электрические приборы за счет накопленной энергии. Этот вариант оптимально подходит для дачи, если периоды отключения электроэнергии в вашем районе относительно редкие и непродолжительные. В таком случае емкость АКБ должна быть достаточной для питания используемого оборудования в течение 4–6 часов или большего периода времени. Для преобразования выходного напряжения батареи в стандартные 220 В применяется инвертор-преобразователь.
2. Использоваться для запуска топливного генератора, на который возлагаются задачи по автономному питанию электрооборудования. Это хороший вариант при частых и продолжительных отключениях электроэнергии, в частности, при изношенных сетях или аварийном состоянии подстанции. В таком случае основным источником питания на период отключений становится генератор, а ИБП предоставляет энергию для его запуска. Для таких целей достаточно АКБ небольшой емкости.

Устанавливаются автономные источники питания в любом месте дома: в бытовом помещении, котельной, пространстве под лестницей.

Как выбрать аккумулятор для ИБП?

При выборе аккумуляторов для ИБП учитываются условия его предстоящей эксплуатации и характеристики инвертора. Если в доме много электрооборудования, которое будет автономно питаться от ИБП, то он должен выдавать напряжение синусоидальной формы. Вольтаж батареи выбирают в зависимости от суммарной мощности оборудования:

• при уровне энергопотребления до 1 кВт – допустима установка ИБП на 12 В;

• при потреблении 1–3 кВт – подойдет автономный источник питания на 24 В;

• при потреблении электроэнергии более 3 кВт – нужен ИБП на 48 В.

Мощность инвертора и батарей для ИБП выбирают с учетом суммарной мощности всех электрических устройств, которые будут одновременно питаться от него. При расчете емкости учитывают режим предстоящей работы системы. Если резервное или автономное питание необходимо обеспечивать часто и подолгу, понадобятся батареи с большим запасом емкости.

Например, для работы системы автономного отопления необходимы аккумуляторы емкостью 400 Ач. Для работы систем отопления и водоснабжения, а также телевизора и холодильника нужна емкость порядка 800 Ач. Для полного резервного электроснабжения дома с пиковой мощностью до 30 кВт используются АКБ емкостью около 1600 Ач. Более точно значение емкости аккумуляторов ИБП определяется с помощью расчетов.

Расчет емкости АКБ для автономного питания дачи

Чтобы определить достаточную емкость аккумуляторной батареи, нужно знать:

• необходимое время ее автономной работы;
• мощность подключаемой к ней нагрузки – суммарная мощность одновременно работающих электроприборов;
• напряжение АКБ – 12, 24 или 48 В;
• КПД батареи – для литиевых АКБ составляет 95%, для свинцово-кислотных – около 80%.

Для расчета достаточного значения емкости (в Ач) нужно мощность нагрузки (в Вт) умножить на время автономной работы (в часах), а затем разделить на вольтаж и КПД батареи.

Например, нужно обеспечить автономную работу устройствам суммарной мощностью 2000 Вт в течение 6 часов. При таком уровне нагрузки используются АКБ напряжением 24 V. Рассчитываем необходимую емкость: (2000 Вт х 6 часов):(24 В х 0,95)≈526 Ач.

Чтобы система резервного и автономного питания имела запас емкости 20%, была более надежной и устойчивой, увеличиваем полученное значение до 630 Ач. Такую емкость могут обеспечить 10 аккумуляторных батарей по 63 Ач, или 6 батарей по 105 Ач и т.д. Для суммирования емкости они подключаются параллельно.

Другие критерии

В вопросе, какие аккумуляторы выбрать для дачи или другого объекта, важны не только вольтаж и емкость АКБ. Важную роль играют также:

1. Технология производства аккумуляторов. В качестве автономных источников питания используются необслуживаемые батареи: литий-ионные (Li-ion, LiFePO4) и свинцово-кислотные модели классов AGM и GEL. Лучшими по всем параметрам обоснованно считаются литий-ионные АКБ, особенно модели на основе литий-железо-фосфата (LiFePO4). При равных значениях энергоемкости они в разы легче и компактнее свинцовых моделей, устойчивы к глубоким разрядам, имеют ресурс более 2000 циклов и работают при температуре от -20 до +50 °С.
2. Простота использования. Необслуживаемые АКБ неприхотливы и безопасны в эксплуатации. Плата защиты контролирует рабочие параметры и не допускает опасных ситуаций. В частности, она отключает разряженную батарею от нагрузки, не допуская ее критического разряда.
3. Предназначение. Используемые в автомобилях стартерные аккумуляторы не подходят для работы в циклическом или буферном режиме. У них другое предназначение – кратковременно выдавать большие пусковые токи, а в остальное время заряжаться от генератора двигателя. Для организации автономных и резервных систем электроснабжения нужны АКБ другого типа – способные быстро накапливать энергию от электросети или альтернативных источников и во время работы стабильно отдавать ее для работы оборудования. Лучше всего для решения таких задач подходят Li-ion батареи, в частности, модели подвида LiFePO4.
4. Наличие альтернативных систем генерации энергии. Солнечные панели и ветрогенераторы способны эффективно восполнять запас энергии аккумуляторных батарей и значительно увеличивать время автономного или резервного питания дома. В таком случае для определения оптимальной емкости АКБ нужен более сложный расчет. Солнечные панели особенно эффективны в теплое время года, а ветрогенераторы вырабатывают энергию и осенью, и зимой.

ТОП аккумуляторов для дачи

Автономные источники питания представлены в продаже разнообразными моделями: напряжением 12, 24 и 48 В, емкостью от 13 до 200 Ач и выше. При составлении рейтингов их можно оценивать и сравнивать по разным критериям, но в зависимости от конкретных условий эксплуатации лучшее решение будет разным. Поэтому мы не будет составлять рейтинги и определять лидеров, а просто представим в качестве примера 3 автономных источника питания с отличными характеристиками.

 [products ids=’2361,2295,2299′]

 [products ids=’1515,1517,1523′]

Батарея LiFePO4 напряжением 12 В и емкостью 200 Ач

Такие источники питания не зря популярны среди наших заказчиков. Они собираются из LiFePO4 аккумуляторов призматической формы по схеме 4S2P. Батарея укомплектована BMS платой и помещена во влагостойкий кейс. Она отлично подходит для портативного электропитания разнообразных устройств, в т. ч. и для резервного или автономного электроснабжения дачи. Напряжение батареи 12 В преобразовывается в 220 В с помощью инвертора-преобразователя, который нужно купить отдельно.

Батарея Li-ion напряжением 24 В и емкостью до 66 Ач

Батарея собирается из цилиндрических Li-ion элементов формата 18650 по схеме 7S20P. Имеет напряжение 24 В и емкость от 52 до 66 Ач, в зависимости от марки используемых ячеек. Поставляется в прочном и герметичном корпусе с удобной ручкой. Имеет встроенную плату защиты и зарядное устройство.

Батарея LiFePO4 напряжением 48 В и емкостью до 60 Ач

Такие АКБ мы собираем из литий-железо-фосфатных аккумуляторов разных форматов, на выбор заказчика. В зависимости от характеристик ячеек, используем схемы 16S2P, 16S3P, 16S5P или 16S7P и получаем емкость от 30 до 60 Ач.

Эти и другие модели автономных источников питания представлены в нашем каталоге.

Ранее в блоге VirtusTec вышла статья о том, как правильно подключить к электросамокату дополнительный аккумулятор.

Как правильно выбрать аккумулятор

Как изготавливается литий-ионный аккумулятор и что означают все эти характеристики?

Как правило, большинство батарей, которые мы используем каждый день, состоят из элементов меньшего размера. Они составляют емкость и напряжение батареи. Емкость является мерой количества, в данном случае количества электрического заряда, который элементы батареи могут удерживать в течение заданного времени. Поэтому емкость необходимо измерять в лаборатории.

Чтобы понять способность батареи питать электронное оборудование, нам нужно понять, как работают комбинации элементов. Каждому электронному устройству для работы требуется напряжение и ток. Напряжение является мерой того, какое давление необходимо электронам для перемещения по проводнику. Электрический ток является мерой того, сколько электрического заряда необходимо приложить для движения электронов.

Чтобы построить батарею, нам нужно понять, какое напряжение и сколько ампер необходимо нашему электрическому оборудованию. В киноиндустрии появились некоторые стандарты напряжения.

• 14,8 В
• 26 В
• 48 В

 

Для создания таких аккумуляторов обычно используется литий-ионный элемент 18650 с номинальным напряжением 3,7 В (полное напряжение питания элемента составляет 4,2 В). Эти ячейки также имеют разную емкость. Теперь есть две возможности, как соединить больше ячеек вместе; параллельно или последовательно. Это означает, что вы соединяете плюсовую и минусовую клеммы двух аккумуляторов вместе или подключаете плюс одной батареи к минусовой клемме другой. Эти два способа либо изменяют емкость, либо напряжение.

Допустим, у нас есть четыре элемента 3,6 В емкостью 3400 мАч (3,4 Ач) и мы соединяем их вышеуказанными способами.

Пример батареи с V-образным креплением

Развивая эти базовые знания, мы теперь можем собрать любую конфигурацию. Существуют стандартные и более мощные элементы, которые можно использовать для получения батарей с более высоким разрядным током.

Наша батарея BP-M300 — квадратная батарея высокой мощности имеет следующие характеристики: 14,8 В, 20,4 А·ч, 300 Вт·ч

Используемые элементы имеют номинальную емкость 3500 мАч. Минимальная емкость составляет 3400 мАч. Это то, что мы используем для нашего расчета.

Конфигурация 4S6P (4 последовательно и 6 параллельно). Зная это, мы можем сделать следующие вычисления:

6 x 3400 мАч = 20400 мАч = 20,4 Ач

4 x 3,7 В = 14,8 В

Если мы хотим узнать мощность в Втч ( Ватт-часы), нам нужно сделать следующий расчет: Напряжение батареи (В) x Емкость (Ач) = Емкость (Втч)

14,8 В x 20,4 Ач = 301,9 Втч ~ 300 Втч

При использовании батареи напряжение падает по отношению к потребляемому току. Чем больший ток вы потребляете от батареи, тем больше будет потеря напряжения . Заканчиваясь в точке, где напряжение слишком низкое для питания вашего оборудования, аккумулятор необходимо перезарядить.

Итак, что это означает для вышеупомянутых 4 аккумуляторов? Нам нужно зарядное напряжение не менее 16,8 В (4,2 В x 4 = 16,8 В). После зарядки аккумулятора постоянным током – на 90% емкости напряжение переключается на постоянный уровень, а ток падает.

Чем медленнее вы заряжаете аккумулятор (= меньшим током), тем дольше сохраняется его емкость. Из-за большого количества ячеек в аккумуляторной батарее зарядное устройство также должно сбалансировать их, чтобы каждая ячейка достигла своего номинального напряжения. Это встроено в аккумуляторы BMS (пояснение ниже)

Некоторые формулы — для упрощения выбора подходящего аккумулятора

Как преобразовать Ач в Втч

Этот расчет, вероятно, уже сделан и указан на этикетке батареи или в технических характеристиках.

 

Энергия (Втч) =  Напряжение батареи (В) x Емкость (Ач)

Напряжение измеряется в В (Вольтах), емкость в Ач (Амфорах) и энергия в Втч (Ватт-часах)

900 02  

Пример

: 14,8 В x 20,4 Ач = 301,9 Втч ~ 300 Втч

Как рассчитать теоретическое время работы батареи

Этот расчет является базовым для расчета того, как долго батарея заданной емкости будет питать электрическое устройство. Этот расчет следует производить, если потребляемая мощность батареи составляет менее 50% от емкости батареи.

Время работы (ч) = Емкость (Втч): мощность (Вт) Вт (Вт)

 

 

пример: у нас есть батарея на 300 Втч (емкость) и светодиодный светильник с потребляемой мощностью 100 Вт (мощность). 300 Втч : 100 Вт =

3 ч

Как рассчитать реальное время работы батареи

Когда энергопотребление электронного оборудования составляет менее 50% от емкости батареи, теоретическое время работы, как правило, довольно точное. Но как только вы превысите эти 50%, потеря напряжения из-за более высокого потребления тока и температуры станет очень заметной. Поэтому более точное время работы можно рассчитать, используя 80% емкости батареи вместо 100%.

 

Время работы (ч) = 0,8 x Емкость (Втч) : Мощность (Вт)

( часы).

 

 

Пример: у нас есть батарея на 300 Втч (Емкость) и светодиодный светильник с потребляемой мощностью 150 Вт (Мощность).

0,8 x 300 Вт·ч : 150 Вт =

1,6 ч

 

если использовать обычную формулу, то можно увидеть разницу:

300 Втч : 150 Вт = 2 ч

В конце концов, нет никакого способа точно предсказать время работы батареи, так как на него влияют многие факторы. Но это, безусловно, хорошая отправная точка.

Как рассчитать ток, необходимый вашему оборудованию

Это важный расчет, так как аккумуляторы будут иметь максимальный рабочий ток. Таким образом, вы должны использовать не только расчет времени работы, но и этот. Мы всегда показываем эту информацию для каждого продукта. Всегда проверяйте, чтобы рабочий ток батареи был таким же или выше, чем у электронного устройства, которое необходимо для питания!

Электрический ток (I) = потребляемая мощность (P): рабочее напряжение (В) (Ампер)

 

 

Пример: у нас есть светодиодная лампа с потребляемой мощностью 100 Вт и батарея на 14,8 В (поскольку оборудование работает от этого напряжения), которую мы хотели бы использовать. Если ваше оборудование использует 26 В, вам необходимо настроить значение. Напряжение измеряется в В (Вольтах), электрический ток в А (Амперах), Мощность в Вт (Ваттах)

 

100 Вт (P) : 14,8 В (В) = 6,75 A

100 Вт (P): 26 (В) =  3,84 A

Как вы наверняка заметили , необходимый ток становится меньше по мере увеличения напряжения. Вот почему многие производители разрабатывают входы с более высоким напряжением для мощного оборудования, так как вы все еще можете легко работать от батарей, потому что нагрузка на батарею очень мала, а напряжение очень высокое.

При работе с электричеством большое внимание уделяется безопасности. Поскольку литий-ионные батареи нагреваются при перегрузке, они могут начать гореть. Поэтому им нужна специальная схема защиты, которая измеряет напряжение и ток. Звучит очень просто, но при разработке схемы защиты необходимо учитывать многое. Представьте себе, что вы подключаете зарядное устройство более высокого напряжения к своей батарее — без защиты она, вероятно, начнет гореть. Если бы вы могли ограничить входное напряжение или предотвратить даже попадание более высокого напряжения в цепь батареи, вы могли бы защитить батарею (и другие) от повреждения.

Эта схема также называется BMS — Battery Management System. Все наши аккумуляторы имеют эту схему защиты. Мы защищаем наши батареи от: перегрузки по току, перезарядки, чрезмерной разрядки и перегрева. Вы даже можете соединить плюсовую и минусовую клеммы вместе, тем самым закоротив аккумулятор. BMS сработает, чтобы отключить напряжение, и вы в безопасности.

Как хранить батарейки?

При сборке аккумуляторной батареи постоянно протекает микроток. Одной из причин является схема защиты, которая нуждается в питании, а также другие факторы. Наша цель — сохранить этот показатель как можно ниже. Таким образом, даже если вы не используете его, ваша батарея в какой-то момент полностью разрядится.

Есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы защитить аккумуляторы от повреждений.

1. Никогда не храните разряженные батареи – они могут дойти до точки, когда их невозможно будет перезарядить.
2. Если вы храните батареи более 3 месяцев, убедитесь, что они заряжены примерно на 50 % — если вы храните их менее 3 месяцев, рекомендуется такой же процент емкости.
3. Если вы храните батареи дольше 3 месяцев, обязательно заряжайте и разряжайте их каждые 3 месяца.

Итак, какая батарея мне нужна?

На этот вопрос нельзя ответить сразу. Сначала нужно подумать о том, какое оборудование вы можете запитать от аккумуляторов, и как долго их должно хватить в лучшем случае. Это означает: 

1. На каком напряжении работает оборудование, которое я хочу использовать?
2. Сколько ампер потребляет оборудование при указанном выше напряжении?

 

Уравнения для расчета этих значений можно найти выше. Если вы ответили на этот вопрос, нам есть с чего начать.

Сначала вы знаете, какое напряжение вам нужно (14,8 В / 26 В / 48 В) и токовая нагрузка оборудования (измеряется в амперах)

Теперь вы можете определить, какие батареи могут работать с вашим оборудованием, глядя на уровень напряжения и тока каждой батареи. С помощью этих значений вы можете рассчитать необходимое время работы. Оттуда решать вам. Вы можете выбрать аккумулятор с наибольшей емкостью или тот, который просто работает в течение минимального времени, которое вам нужно.

Для дополнительных опций мы предлагаем различные пластины-адаптеры и блоки питания, которые позволяют легко преобразовать напряжение или емкость от 2-х или 4-х аккумуляторов для питания еще более крупного оборудования (с точки зрения мощности). Если у вас все еще есть какие-либо вопросы, просто оставьте нам сообщение, и мы свяжемся с вами.

Надеюсь, это руководство помогло вам понять, как работает технология аккумуляторов и как выбрать то, что лучше всего соответствует вашим потребностям.

Руководство по 6 основным типам литиевых батарей

Сегодня литиевые батареи популярны как никогда. Вы найдете их в своем мобильном телефоне, ноутбуке, беспроводных электроинструментах и ​​даже в электромобилях. Однако то, что во всей этой электронике используются литиевые батареи, не означает, что они используют один и тот же тип литиевых батарей. Мы подробно рассмотрим шесть основных типов литиевых батарей плюсы и минусы, а также лучшие области применения для каждого из них.

Существует 6 основных типов литиевых батарей.

Что такое литиевая батарея?

Литиевые батареи используют ионы лития для накопления энергии за счет создания разности электрических потенциалов между отрицательным и положительным полюсами батареи. Изолирующий слой, называемый «сепаратором», разделяет две стороны батареи и блокирует электроны, в то же время пропуская ионы лития.

Во время фазы зарядки ионы лития перемещаются с положительной стороны батареи на отрицательную через сепаратор. Пока вы разряжаете батарею, ионы движутся в обратном направлении.

Это движение ионов лития вызывает упомянутую выше разность электрических потенциалов. Эта разность электрических потенциалов называется «напряжением». Когда вы подключаете свою электронику к литиевой батарее, электроны, которые блокируются сепаратором, вынуждены проходить через ваше устройство и питать его.

Каковы 6 основных типов литиевых батарей?

В различных типах литиевых батарей используются уникальные активные материалы и химические реакции для накопления энергии. У каждого типа литиевых батарей есть свои преимущества и недостатки, а также наиболее подходящие области применения.

Различные типы литиевых батарей получили свои названия из-за их активных материалов. Например, первый тип, который мы рассмотрим, — это литий-железо-фосфатная батарея, также известная как LiFePO4, на основе химических символов активных материалов. Однако многие люди сокращают название до просто LFP.

№1. Литий-железо-фосфат

В литий-железо-фосфатных батареях (LFP) в качестве материала катода используется фосфат, а в качестве анода — графитовый углеродный электрод. Аккумуляторы LFP имеют длительный жизненный цикл с хорошей термической стабильностью и электрохимическими характеристиками.

Для чего они используются:

Батарейные элементы LFP имеют номинальное напряжение 3,2 вольта, поэтому при последовательном соединении четырех из них получается 12,8-вольтовая батарея. Это делает батареи LFP наиболее распространенным типом литиевых батарей для замены свинцово-кислотных батарей глубокого цикла.

Преимущества:

У литий-железо-фосфатных батарей довольно много преимуществ, которые делают их одним из самых популярных вариантов для приложений, требующих большого количества энергии. Однако основными преимуществами являются долговечность, длительный срок службы и безопасность.

Батареи LFP обычно имеют рейтинг жизненного цикла 2000 или более циклов. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов глубина разряда оказывает минимальное влияние на срок службы аккумуляторов LFP. Большинство производителей LFP оценивают свои батареи при 80%-ной глубине разряда, а некоторые даже допускают 100%-ную разрядку без повреждения батареи. Литий-железо-фосфатные аккумуляторы Dragonfly Energy

могут быть разряжены на 100 % без повреждений.

Материалы, используемые в литий-железо-фосфатных батареях, обладают низким сопротивлением, что делает их безопасными по своей природе и очень стабильными. Порог теплового разгона составляет около 518 градусов по Фаренгейту, что делает батареи LFP одним из самых безопасных вариантов литиевых батарей, даже когда они полностью заряжены.

Недостатки:

У аккумуляторов LFP есть несколько недостатков. Во-первых, по сравнению с другими типами литиевых батарей они имеют относительно низкую удельную энергию. Их производительность также может страдать при низких температурах. Сочетание низкой удельной энергии и сниженной производительности при низких температурах означает, что батареи LFP могут не подходить для некоторых приложений с высокой скоростью запуска.

#2. Литий-кобальт-оксид

Литий-кобальт-оксидные (LCO) батареи имеют высокую удельную энергию, но низкую удельную мощность. Это означает, что они плохо работают в приложениях с высокой нагрузкой, но могут обеспечивать мощность в течение длительного периода времени.

Для чего они используются:

Батареи LCO были распространены в небольшой портативной электронике, такой как мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки и камеры. Однако они теряют популярность по сравнению с другими типами литиевых батарей из-за высокой стоимости кобальта и опасений по поводу безопасности.

Ноутбуки и другая портативная электроника обычно используют батареи LCO.

Преимущества:

Основным преимуществом аккумуляторов LCO является их высокая удельная энергия. Это позволяет им обеспечивать мощность в течение относительно длительного периода времени в приложениях с низкой нагрузкой.

Недостатки:

Аккумуляторы LCO имеют некоторые существенные недостатки, в результате чего они стали менее популярными в последние годы. Во-первых, батареи LCO имеют относительно короткий срок службы, обычно от 500 до 1000 циклов. Кроме того, кобальт довольно дорог. Дорогие аккумуляторы, которых хватает надолго, не являются рентабельными. Батареи

LCO также имеют низкую термическую стабильность, что вызывает проблемы с безопасностью. Кроме того, их низкая удельная мощность ограничивает способность батарей LCO работать в приложениях с высокой нагрузкой.

#3. Оксид лития-марганца

Батареи с оксидом лития-марганца (LMO) используют оксид лития-марганца в качестве материала катода. Эта химия создает трехмерную структуру, которая улучшает ионный поток, снижает внутреннее сопротивление и увеличивает ток, улучшая при этом термическую стабильность и безопасность.

Для чего они используются:

ЖИО батареи обычно используются в портативных электроинструментах, медицинских инструментах и ​​некоторых гибридных и электрических транспортных средствах.

Аккумуляторные электроинструменты часто используют литий-оксидно-марганцевые батареи.

Преимущества:

Батареи ЖИО быстро заряжаются и обладают высокой удельной мощностью. Это означает, что они могут выдавать более высокий ток, чем, например, батареи LCO. Они также обеспечивают лучшую термическую стабильность, чем батареи LCO, что означает, что они могут безопасно работать при более высоких температурах.

Еще одним преимуществом батарей ЖИО является их гибкость. Настройка внутреннего химического состава позволяет оптимизировать батареи LMO для работы с приложениями с высокой нагрузкой или с длительным сроком службы.

Недостатки:

Основным недостатком батарей ЖИО является их короткий срок службы. Как правило, батареи LMO выдерживают 300-700 циклов зарядки, что значительно меньше, чем у других типов литиевых батарей.

№4. Литий-никель-марганцево-кобальтовый оксид

Литий-никель-марганцево-кобальтовые (NMC) батареи сочетают в себе преимущества трех основных элементов, используемых в катоде: никеля, марганца и кобальта. Никель сам по себе имеет высокую удельную энергию, но нестабилен. Марганец исключительно стабилен, но имеет низкую удельную энергию. Их объединение дает стабильную химию с высокой удельной энергией.

Для чего используются T и :

Подобно батареям LMO, батареи NMC популярны в электроинструментах, а также в электронных силовых агрегатах для электронных велосипедов, скутеров и некоторых электромобилей.

Преимущества:

Преимущества батарей NMC включают высокую плотность энергии и более длительный срок службы при более низкой стоимости, чем батареи на основе кобальта. Они также имеют более высокую термическую стабильность, чем батареи LCO, что делает их в целом более безопасными.

Недостатки:

Основным недостатком батарей NMC является то, что они имеют несколько более низкое напряжение, чем батареи на основе кобальта.

Электромобили, такие как Tesla, часто используют литиевые батареи NMC и NCA.

№5. Литий-никель-кобальт-оксид алюминия

Литий-никель-кобальт-оксид алюминия (NCA) обладают высокой удельной энергией, приличной удельной мощностью и длительным сроком службы. Это означает, что они могут подавать относительно большое количество тока в течение длительных периодов времени.

Что они A re Используется для:

Способность работать в условиях высокой нагрузки с длительным сроком службы батареи делает батареи NCA популярными на рынке электромобилей. В частности, NCA является предпочтительным аккумулятором для Tesla.

Преимущества:

Самыми большими преимуществами аккумуляторов NCA являются высокое энергопотребление и достойный срок службы.

Недостатки:

С технологией NCA батареи не так безопасны, как большинство других литиевых технологий, и дороги по сравнению с ними.

#6. Титанат лития

Все рассмотренные нами предыдущие типы литиевых батарей уникальны по химическому составу материала катода. Батареи с титанатом лития (LTO) заменяют графит в аноде титанатом лития и используют LMO или NMC в качестве химического катода.

В результате получается чрезвычайно безопасная батарея с длительным сроком службы, которая заряжается быстрее, чем литиевая батарея любого другого типа.

Для чего они используются:

Во многих приложениях используются батареи LTO. Электромобили и зарядные станции, источники бесперебойного питания, накопители энергии ветра и солнца, уличные фонари на солнечных батареях, телекоммуникационные системы, аэрокосмическая и военная техника — вот лишь некоторые из вариантов использования.

Аккумуляторы из титаната лития обеспечивают чрезвычайно широкий диапазон рабочих температур, что делает их полезными в аэрокосмических приложениях.

Преимущества:

Аккумуляторы LTO предлагают множество преимуществ, включая быструю зарядку, чрезвычайно широкий диапазон рабочих температур, длительный срок службы и превосходную безопасность благодаря их стабильности.

Недостатки:

Аккумуляторам LTO необходимо преодолеть несколько существенных препятствий. Они предлагают низкую плотность энергии, что означает, что они хранят меньшее количество энергии относительно своего веса по сравнению с некоторыми другими литиевыми технологиями. К тому же они очень дорогие.

Во всех литиевых батареях используется литий?

Нет, не во всех батареях используется литий. Литиевые батареи относительно новы и становятся все более популярными в замене существующих аккумуляторных технологий.

Одним из давних стандартов для аккумуляторов, особенно для автомобилей, являются свинцово-кислотные аккумуляторы глубокого разряда. В последние годы литий быстро завоевал популярность на этом рынке, но свинцово-кислотные по-прежнему являются основным выбором для автомобилей с газовым двигателем из-за низкой первоначальной стоимости.

Свинцово-кислотные аккумуляторы долгое время были стандартом для запуска автомобилей, работающих на газе.

Кроме того, наиболее распространенными типами стандартных батарей, которые можно найти в магазинах, являются щелочные батареи. Большинство используемых сегодня батарей AA и AAA представляют собой щелочные батареи, в которых используется цинк и диоксид марганца для химической реакции для накопления энергии.

До того, как литиевые аккумуляторы стали популярными, большинство аккумуляторов были никель-кадмиевыми (NiCad). В NiCad батареях в качестве электродных материалов используется гидроксид оксида никеля и металлический кадмий. Хотя никель-кадмиевые батареи еще не полностью устарели, они становятся менее популярными, поскольку литиевые батареи захватывают рынок перезаряжаемых батарей.

Какой тип литиевой батареи наиболее распространен?

Аккумуляторы на основе оксида лития-кобальта (LCO) используются в сотовых телефонах, ноутбуках, планшетах, цифровых камерах и многих других потребительских устройствах.