Правда ли в морозы Литий-Титанатный аккумулятор (LTO) лучше для запуска автомобиля?

Литий-титанатный лучше, чем свинцово-кислотный АКБ, AGM?

Морозы заставили водителей задуматься про Литий-Титанатные батареи (LTO) вместо традиционных свинцовых АКБ.

Ходят слухи, они лучше работают при минусовой температуре суровой российской зимой. Так ли это?

🔋 Neovolt.ru ➡ Блог ➡ Автомобили

Действительно лучше?

👉 Это правда. Идея заменить свинцово-кислотную автомобильную батарею на литий-титанатную в самом деле хорошая. Посмотрите сами.

• Шесть ячеек (6S 66160) на шпинели Li4Ti5O12 (используется в электробусах)
• дают напряжение 13,8 В,
• 30 А·ч ёмкости
• и пусковой ток до 900 А
• при температурах использования от -30° до +60°С,
• могут прослужить и 25 лет — до 40000 циклов сохраняется 80% ёмкости [источник Toshiba].

Сопоставьте 30000 циклов заряд-разряд у LTO и 500 циклов у LCO-ячейки в смартфоне.

✅ Один раз зарядили перед установкой в авто и больше никогда не возвращаетесь к вопросу, как там АКБ.

❌ Но есть подвох.

👍 Преимущества литий-титанатного аккумулятора в автомобиле

Плюсов литий-титанатного аккумулятора (LTO) для автомобильного применения куда больше, чем у какой-либо другой электрохимической системы литий-ионной технологии.

1. Точно запустится зимой

Для автомобилиста это гарантия запуска двигателя морозной зимой до -30°C. При более сильном морозе ёмкость снизится на 20-30% на каждые -5/-10 градусов (зависит от химического состава и материалов на электродах).

2. Генератор заряжает в сильный мороз

Производители гарантируют зарядку при зимних температурах в худшем случае при -10°C. В новейших изделиях — при -50°C [PDF-файл с примером DataSheet для ячейки YL-LTO-40-AH].

Литий-ионной технологии с кобальтовым катодом зарядка в такие морозы недоступна. Они примут заряд от генератора в лучшем случае при -5°C и начнут разрушаться (почему и как это происходит). Свинцово-кислотные при сильном минусе заряжаются плохо и безвозвратно деградируют.

3. Служат до 25 лет

Скажем честно, проверить ещё никому не удалось. Но многие литий-титанатные аккумуляторы отслужили в китайских электробусах с начала 2010-х до того, как ёмкость достигла 70%-80% от номинальной.

Китайскому транспорту нехватка 20% заряда критична при выполнении прежних маршрутов. При закупке новых старые аккумуляторы отправили на площадки Alibaba Group. Реализация через вторичный рынок помогает немного отбить затраты на дорогие новые ячейки.

⭐ Так литий-титанатные аккумуляторы стали доступны всем желающим уже в середине 2010-х. Пусть и как товар бывшего употребления.

Долгий срок службы объясняется конструкцией и материалами, где уменьшены паразитные химические реакции (характерные для кобальтовых батарей, как в смартфонах и электромобилях). Например, в ячейках LTO не образуются дендриты (практически отсутствует SEI-плёнка).

❌ Но почему тогда все не перейдут на литий-титанатные, раз они такие замечательные аккумуляторы?

👎 Недостатки литий-титанатного аккумулятора в автомобиле

Минусы литий-титанантных аккумуляторов элементарные:

• дорого,
• сложно купить хорошие ячейки,
• нужно уметь собрать и изготовить,
• безопасно установить с предохранителями силовых проводов.

Связываться с эдаким ещё необкатанным DIY готовы единицы умельцев. Ведь речь заходит об электрике автомобиля. Загорится ещё, взорвётся что-то — наслышаны про эти ваши электромобили.

⭐ Конечно, литий-титанатные ячейки безопаснее свинцово-кислотного АКБ [исследование в Университете Тур во Франции], но бояться замыкания и деформации стоит. И остальные причины отказаться от LTO вполне оправданы.

1. Очень дорого

Электротранспорт строится на ячейках LTO в странах Азии, в том числе и у нас в России. Технология ещё неразвита в плане производства и обходится в разы дороже других электрохимических систем.

• 5000 рублей за новый свинцово-кислотный АКБ 60 А·ч;
• 30000 рублей за новый литий-титанатный сопоставимой ёмкости;
• 20000 рублей за старый или из б/у ячеек;
• 10000 рублей за неизвестного происхождения и по купонам/акциям.

Набор LTO-ячеек на замену свинцово-кислотной АКБ стоит 13500 рублей, но с этим лотом есть проблемы — в отзыве подробности.

2. Дефицит

Купить новый LTO-аккумулятор простому автовладельцу практически невозможно. Доступны в продаже только снятые с эксплуатируемых приложений (под «приложением» понимается электротранспорт).

• В продаже 99% аккумуляторов бывшего употребления (от электробусов в Китае, например);
• есть в продаже «готовые новые» от производителей для установки в автомобиль, но выполнены они тоже на б/у ячейках.

Хотя в 2022-м году есть поставщики ячеек с гарантированной ёмкостью. Ситуация улучшается — возможно совсем скоро вопрос дефицита будет разрешён.

3. Характеристики

Могут подойти не ко всем автомобилям и условиям эксплуатации.

• не любят нагрев/жару,
• требуют герметизации,
• нужно тестирование ячеек перед использованием (много брака),
• низкая плотность энергии (больше по размерам при тех же А·ч),
• нужен балансир (распределение заряда по ячейкам),
• напряжение 13,8 В отличается от кислотных и AGM — 12,7 В.

Принцип сборки LTO-ячеек 13,8 В на 66160-ячейках («фугасах» в народе). Внимание! Нужен ещё балансир.

***

Литий-титанатные аккумуляторы (LTO) отлично подходят в качестве стартерной батареи автомобиля. Но с учётом недостатков, пока не лучший выбор замены свинцовой АКБ, если говорить о массовом применении.

⭐ LTO подходят энтузиастам и поклонникам DIY, а также любителям автозвука, где штатного питания автомобиля обычно не хватает.

Для обычных пользователей электроники в настоящий момент лучшим выбором считается LiFePO4-аккумуляторы (литий-железо-фосфатные). Об их преимуществах мы рассказывали в нашей отдельной статье на примере замены в ИБП свинцово-кислотной АКБ.

Для мобильной электроники тоже есть перспективы:

Как Вы оцениваете технологию литий-титанатной батареи в качестве замены свинцовой АКБ?