Акумулятори LiFePO4: переваги та особливості використання

Введення в технологію LiFePO4
Безпека акумуляторів LiFePO4: чому вони вважаються найбільш надійними?
Продуктивність акумуляторів LiFePO4
Перезарядка та довговічність
Області застосування акумуляторів LiFePO4: від електротранспорту до сонячної енергетики
Ринок акумуляторів LiFePO4: огляд популярних брендів та моделей

Один з типів літій-іонної технології – це акумулятори LiFePO4 (літій-залізофосфатні). Клас вважається найбезпечнішим, моделі мають високу термічну стабільність та низький ризик виникнення теплового займання або вибуху під час перевантаження чи пошкодження.

Введення в технологію LiFePO4

Літій-залізофосфатні акумулятори (LiFePO4) отримали широке застосування в різних галузях, включаючи електромобілі, енергетичне зберігання та портативні електронні пристрої. Вони відрізняються від інших типів літій-іонних батарей своєю хімічною складовою.

Принцип роботи заснований на обміні літію між позитивним та негативним електродами під час процесу зарядки та розрядки. Основні компоненти акумулятора включають катод LiFePO4, анод з графіту, електроліт і сепаратор, який розділяє електроди і запобігає коротке замикання.

Під час заряджання, літій-іони переміщуються з позитивного електрода через електроліт і сепаратор до негативного та вбудовуються у графітову структуру анода. У процесі розрядки літій-іони звільняються з графітового анода і переміщуються назад до позитивного електрода, де вони вбудовуються в структуру LiFePO4 катода, звільняючи електричну енергію. Основні характеристики LiFePO4:

висока безпека за рахунок стабільної хімічної структури;
велика ємність;
термін експлуатації від 2000 циклів;
ідеально працюють при екстремально низьких/високих температурах;
низький саморозряд.

Безпека акумуляторів LiFePO4: чому вони вважаються найбільш надійними?

Технологія отримала клас найбезпечнішої з кількох причин.

LiFePO4 акумулятори мають оптимальну термічну стабільність, що не призводить компоненти до теплового розкладання або займання при підвищених температурах або перевантаженні.
Відсутність токсичних елементів (кобальт чи свинець).
Стійкість до короткого замикання рахунок низького внутрішнього опору, видача струмів відбувається без теплового викиду.
Відсутність ефекту пам'яті (ємність не зменшується, якщо вони повністю розряджаються перед повторною зарядкою).

Продуктивність акумуляторів LiFePO4

Акумулятори LiFePO4 відрізняються високою продуктивністю та мають достатньо переваг перед іншими класами.

Велика ємність у порівнянні з Pb-Acid, NiMH та деякими Li-ion акумуляторами.
Високий термін експлуатації (мінімум в 10 разів довше якщо порівнювати з кислотними та в 1.5 рази з літій-іонними типами).
Безпечніше за всіх АКБ, на 30% перевищують підклас літій-іонні з кобальтом (LiCoO2).
Безпечна утилізація - висока екологічна складова (у типу СКА екологічний параметр дорівнює нулю за рахунок використання небезпечних для природи та людини елементів).

Перезарядка та довговічність

LiFePO4 акумулятори можна заряджати до 100% без шкоди для довговічності. Вони не піддаються ефекту пам'яті, тому заряджання можливе в будь-який час, незалежно від рівня заряду.

Номінальна напруга акумуляторів LiFePO4 складає близько 3,2 вольта на елемент. Для створення батареї зазвичай використовуються кілька елементів, щоб досягти необхідної напруги. Наприклад, батарея із 4 елементів матиме номінальну напругу близько 12,8 вольта.
АКБ можуть бути розряджені до низького рівня без значного впливу на їхню довговічність. Мають глибину розряду (Depth of Discharge, DoD) близько 80%.
Витримують від 2000 до 5000 циклів і більше, залежно від виробника та умов експлуатації.

Області застосування акумуляторів LiFePO4: від електротранспорту до сонячної енергетики

Крім установки в електромобілі та іншу техніку електротехніку літій-залізофосфатні акумулятори широко використовуються в інших областях завдяки своїм унікальним властивостям.

Зберігання енергії від поновлюваних джерел (сонячні панелі, вітрогенератори).
У системах безперебійного живлення.
Підземні шахти та копальні.
Мобільні джерела живлення.

Ринок акумуляторів LiFePO4: огляд популярних брендів та моделей

Ринок літій-залізофосфатних АКБ продовжує розвиватися, оскільки технологія забезпечує високу енергоємність, безпеку та екологічні переваги.

Бренд Merlion пропонує широкий спектр акумуляторів LiFePO4 для різних програм, включаючи домашні енергосистеми, морську та RV (рекреаційні транспортні засоби) індустрії.

Їхня модель LFP12.8-24US користується популярністю завдяки своїй надійності та продуктивності. Місткість блоку 3.2 кг 24 Ач, напруга 12.8В, ресурс 3000 циклів, саморозряд 3% за 30-45 днів.

LogicPower пропонує акумулятори LiFePO4 з високим ступенем ефективності та надійності. Модель LiFePo-4 12.8-100AH має інтелектуальне управління зарядом, інтегрований захист від перенапруги та короткого замикання. Максимальний струм 100Ач, два типи зарядки, діапазон експлуатації -20⁰С - +60⁰С.

Акумулятор LiitoKala LiFePo4 3.2V 14 Ah для програм забезпечує ємність 14 Ач, 1000 циклів. Вага 377 гр.

Volt Polska спеціалізується на виробництві промислових систем, включаючи акумулятор LiFePO4. Їхня модель LIFEPO4 12.8V 100 Ah має високу енергоємність і тривалий термін служби. Ресурс 2000 циклів за розряду 100%.

Бюджетний АКБ Green Cell LiFePO4 12V 26Ah габаритам 175x166x125 мм, вага 7.6 кг забезпечує ємність 24 Ач, напругу 12В, два типи зарядки, максимальний струм 7.8 А.