Среди аккумуляторов уже накопилось с несколько десятков типов химий, каждая со своими уникальными характеристиками и областями применения.
Сейчас особую популярность обретают литий-железо-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы. Их преимущества в сравнении с другими типами электрохимических систем привлекают на свою сторону всё больше производителей, а вместе с тем провоцируют наращивание производства таких элементов, что снижает их стоимость и делает их доступнее.
👇 Узнайте, что о них говорят реальные люди далее в статье.
Отличительные особенности LiFePO4
Сперва разберёмся, что это за тип химии такой. Его самые важные отличия от других аккумуляторов.
- Ресурс.
Выдерживают от 1500 до 6000 циклов заряд-разряд (зависит от технологии и условий эксплуатации) до износа на 30% по ёмкости, что значительно превосходит Li-ion аккумуляторы с их 300-1000 циклами и свинцово-кислотные, которые работают 100-500 циклов. - Безопасность.
Считаются более безопасными, так как они не воспламеняются при механических повреждениях и перезарядке, не выделяют опасный газ. - Морозостойкость.
Хорошо держат заряд при низких температурах (в ряде случаев до -40°C) — лучше, чем у большинства Li-ion, сравнимо со свинцово-кислотными. Однако они плохо берут заряд при t<=0°C, о чём подробнее ниже.
- Стабильность.
Небольшой саморазряд и стабильное напряжение на большей части разряда, способны очень быстро заряжаться. - Рабочее напряжение.
Ниже рабочее напряжение (2,5 - 3,65В) по сравнению с кобальтовыми и никелевыми Li-ion (2,5 - 4,2В) с графитовым анодом, что несколько ограничивает их применение. - Меньше держат заряд.
Меньшая удельная ёмкость, чем у кобальтовых и никелевых Li-ion, что приводит к большему размеру и весу при той же ёмкости, но значительно больше, чем у свинцово-кислотных батарей (60 Ач AGM = 40 Ач LiFePO4). - Дорогие.
Могут быть дороже обычных Li-ion аккумуляторов и значительно дороже свинцово-кислотных, хотя цена постепенно снижается последние шесть лет.
Где LiFePO4-аккумуляторы уже работают
Литий-железо-фосфатные батареи обретают популярность на уровне обычных литий-ионных на основе кобальта и никеля.
- Электротранспорт.
В электросамокатах, гироскутерах, электромобилях и другой подобной технике. - Возобновляемые источники энергии.
Большой ресурс и высокая безопасность востребована в системах с солнечными панелями и ветрогенераторами. - Системы бесперебойного питания.
Почти все производители ИБП переходят на LiFePO4-аккумуляторы — от бытовых до промышленных; есть возможность самостоятельного перехода с устаревших свинцово-кислотных.
- Альтернатива обычным батарейкам.
Однозарядные AA/AAA-батарейки меняют на LiFePO4, чтобы обеспечить стабильность напряжения и увеличить срок службы изделия.
Что говорят про личный опыт использования LiFePO4 в Сети?
Мы исследуем отзывы наших покупателей, опрашиваем заказчиков об опыте использования. Также находим сообщения и отклики в Интернете, чтобы усовершенствовать наши НИОКР и производство.
- @AILE847:
«Мне литий-ферумы понравились. Одну сборку использую в стареньком шурике уже лет 15. За это время поменял только одну банку, так как плат BMS тогда не было, разряд контролировать было не чем. Но заряжал её нормальным зарядником с балансировкой. Вторая сборка универсальная — 4 большие банки. Эта у меня идёт везде — модель самолета, эхолот, газонокосилка и так далее. Этой сборке поменьше — 12 лет». - @user-rk3nj6pd3v:
«Я когда решил заниматься электротранспортом и начал шерстить информацию про аккумуляторы, натолкнулся на железофосфат и решил что это моё — не горит, не взрывается, зимой работает. И я не разу не прогадал, мой самодельный электровелик ездит круглый год». - @ddsmm00:
«Если ЖФ заряжать/разряжать в пределах 20-80%, то они вообще вечные! У меня в автомобиле ЖФ 45кВ/ч уже 25ткм пробега, а здоровье за первые 4 зарядки с 98% поднялось до 115% и до сих пор такое же».
💬 Свинцовые динозавры нервно курят в сторонке. Свинец всё!
- @presechmax:
«Зря не рассматриваете литий-титанатные ячейки. Они ещё лучше. Особенно тошибавские по 70 000 циклов».
- @user-rk3nj6pd3v:
«У меня на вело он без перегрузки работает. Моторчик от гироскутера 15 Ампер 48 Вольт. Батарея недавно, один аккумулятор отрубился по причине обрыва провода балансировки. По вольтажу проверил — всё один в один, правда по ёмкости не знаю, но если вся батарея около 14 с копейками вытягивает, значит всё в норме». - @user-Burta:
«Да, юзаю. Собрал сам батарею для электроскутера из пакетов МрСО 15 Ач. 14S, smartBMS установил. Продавцы пишут про 8000 циклов / 10 лет работы. Возможно некоторые ячейки и вытянут такой срок. Только мне одна из 14ти дохленькая попалась». - @user-cv6iz8gw6j:
«Делал из такого лифера сборку на газонокосилку 4S6P, косить можно долго, ни разу не смог высадить полностью до отключения BMS».
Есть и негативные комментарии.
В 99% случаев они основаны на мнении, сформированном в условиях непонимания или недостатка информации. Также важно учитывать контекст обсуждения и возможную предвзятость комментаторов. Но вот пример объективных высказываний, которые мы отметили для себя.
- @rwx_module3696:
«Для повербанков, увы, такие аккумуляторы тоже не очень годятся. С учётом весомых достоинств, габариты и напряжение полного заряда в 3,65 Вольт придется преобразовывать в 5 Вольт стандартного напряжения без быстрой зарядки на выходе. КПД преобразователей выше, если входное напряжение ближе к стабилизируемому».
- @user-rz3il7bw9r:
«Всё в них хорошо, только напряжение пониженное. Фонарь не так ярко светит, сверял по люминометру». - @FloatingGames:
«Скорее всего будут использоваться в мобильных системах, ну или на электростанциях — там, ок, пускай, там выгоднее железофосфат. Но когда ты едешь на велосипеде, то вместо 100В 100Ач получаешь 100В 50Ач, что как бы обидно». - @MsAviator69:
«В ноутбуках Li-ion АКБ работают по 10 и более лет. И у них гораздо больше циклов заряд-разряд, чем 600 раз. И они более ёмкие, чем LiFePO4».
О чём спорят в Сети по поводу LiFePO4?
- Наличие новых аккумуляторов.
Некоторые пользователи утверждают, что LiFePO4 продаются только б/у, путая их с рынком LTO, где действительно долгое время в розницу были доступны только снятые с электробусов Yinlong в форм-факторе 66160 (сейчас их уже делают даже в России — источник). У LiFePO4 большое количество производителей новых элементов для розницы, но их много продают и на «Авито» в б/у-состоянии, так как из-за большого запаса ресурса утилизировать смысла нет. - Сравнение с другими Li-ion.
Li-ion-аккумуляторы имеют самую высокую ёмкость в условном размере и весе среди прочих электрохимических систем. Но LiFePO4 будет одной из худших на фоне большинства представителей Li-ion по этому показателю. - Зарядка в мороз.
Некоторые пользователи указывают на проблемы с зарядкой LiFePO4 при температуре ниже 0°C, и это действительно так — подробнее. - BMS (Battery Management System).
Важно использования BMS для защиты и балансировки аккумуляторов на основе литий-железо-фосфата. Не все этой рекомендации следуют или используют самые дешёвые BMS, что приводит к трагедиям, которые потом создают впечатление опасности применения LiFePO4. - Сравнение с LTO (литий-титанатными, Li4Ti5O12).
LTO предлагают ещё больший ресурс циклов и более высокую скорость заряда/разряда, но имеют меньшую ёмкость и более высокую стоимость.
- Применение LiFePO4 в электромобилях.
LiFePO4 набирают популярность в электромобилях благодаря своей безопасности и долговечности. Но некоторые считают, что дело в экономии — то есть меньшей стоимости этого типа химии, чем у никелевых аналогов с дорогими системами управления.
Значение сравнения и особенностей LiFePO4
Понимание различий между LiFePO4, других систем Li-ion и свинцово-кислотными аккумуляторами, а также знание особенностей эксплуатации «литий-железо-фосфата», позволяет делать осознанный выбор при разработке системы питания для различных устройств:
- электротранспорт,
- системы бесперебойного питания
- или DIY-проекты.
LiFePO4-аккумуляторы предлагают превосходный ресурс. Они безопасны и относительно экологичны. Сейчас они подходят для задач накопления энергии, питания электромоторов и даже для гаджетов.
