Что лучше, LiFePO4 или Li-ion
Литий-ионные аккумуляторы включают элементы питания с разными типами химии: с содержанием кобальта, марганца, никеля, алюминия, оксида титана, фосфата железа. Самые распространенные типы Li-ion аккумуляторов – литий-кобальтовые, литий-марганцевые и литий-никель-марганец-кобальтовые (NMC). Достойную конкуренцию им составляют литий-железо-фосфатные элементы питания (LiFePO4).
Они также относятся к литиевым аккумуляторам, но из-за значительных отличий от остальных Li-ion элементов питания часто рассматриваются как отдельная категория. Сегодня мы сравним аккумуляторы LiFePO4 и Li-ion, сопоставим их преимущества и недостатки, дадим рекомендации по использованию в зависимости от поставленных задач и условий использования.
Особенности литий-ионных аккумуляторов
Li-ion аккумуляторы содержат электроды, пористый сепаратор, электролит и контакты. Отрицательные пластины создаются из графита, электролит – обычно из смеси LiPF6 и карбоната. В роли катода применяются различные материалы: кобальтат лития (LiCoO2), литий-марганцевая или литий-кобальт-марганцевая шпинель (LiMn2O4, LiNiCoMnO2) и др. Технология производства Li-ion элементов постоянно совершенствуется, в результате чего повышается безопасность их эксплуатации, и улучшаются характеристики.
Li-ion элементы питания имеют высокую удельную энергоемкость, что позволяет вмещать в АКБ меньших размеров и массы больше энергии. Также они отличаются высокой токоотдачей и имеют следующие особенности:
Параметр оценки
Li-ion
Разница между Li-ion и LiFePO4 аккумуляторами
Обратите внимание, что характеристики у обоих типов химий могут значительно отличаться в зависимости от производителя и точно указаны в технических паспортах (datasheet ) от производителя. В статье даны усредненные значения.
Литий-ионные аккумуляторы чаще всего используют любители электровелосипедов, они популярны за счет небольшого веса и компактных размеров. Литий-железо-фосфатные аккумуляторы при той же энергоемкости больше и тяжелее, но имеют более стабильные разрядные характеристики и, больший эксплуатационный ресурс.
Разница между Li-ion и LiFePO4 батареями
Литий-ферро-фосфатные аккумуляторы способны выдержать до 3000 перезарядов, что в 2-3 раза больше, чем литий-ионные аккумуляторы.
У новых LiFePO4 аккумуляторов плотность энергии на 14% ниже, чем Li-ion батарей.
Этот показатель у литий-ферро-форфатных аккумуляторов существенно выше, поэтому они являются более безопасными. При повреждении LiFePO4 батареи могут нагреваться или дымить,горят,как батареи Li-ion.
Аккумуляторы LiFePO4 обеспечивают постоянное напряжение в процессе разряда, и по этому критерию являются лучше аккумуляторов Li-ion. Если сравнивать два наполовину разряженных АКБ разных типов химий, то на лифере мощность сравни полностью заряженному, так как напряжение в процессе разряда практически на падает, а как мы знаем произведение напряжения на силу тока и есть мощность.
Разница между Li-ion и LiFePO 4 батареями
Как видим, технические возможности и характеристики литий-железо-фосфатных аккумуляторов более высокие, чем литий-ионных. Практически каждое отличие литий-ионного аккумулятора от литий-железо-фосфатного в пользу последнего.
Однако есть у LiFePO4 batteries и недостатки, и самый главный минус для потребителя более высокая цена на такие батареи. Тем не менее, те пользователи, которые во главу угла ставят экологичность и высокий ресурс аккумулятора, чаще выбирают для электротранспорта батарею LiFePO4.
Велосипедный аккумулятор: Li-ion против LiFePO4
· Существенное ограничение эксплуатации по температурному показателю (такие аккумуляторы для электровелосипедов работают в диапазоне от 0 до +40°С).
· Повышенный параметр внутреннего сопротивление (что приводит к известной дилемме – литий-ионный аккумулятор порой затруднительно использовать с моторами, мощность которых выше 750 Вт).
Но здесь нужно учитывать, что за счет целого ряда особенностей, которые будут указаны ниже, удельная цена эксплуатации литий-фосфатного аккумулятора 48В окажется наиболее выгодной среди батарей всех типов. Что же касается конструктивных преимуществ аккумуляторов для электровелосипедов LiFePO 4, то целесообразно остановиться на следующих моментах:
· Аккумуляторы для велосипеда LiFePO 4 отлично подходят для электромоторов высокой мощности, которые могут выдавать до 3000 Вт.
· Литий-фосфатные батареи (даже наиболее мощные аккумуляторы 48 В) абсолютно безопасны, они не подвержены воспламенению.
Литий-ионные батареи
( Li — ion )
Литий-железофосфатные батареи
Рабочий диапазон
Количество циклов
не более 1000 циклов
Средний срок службы
Время зарядки
Габариты
· Напряжение аккумулятора для велосипеда (48 V или 36 V ), на работу с которой ориентировано зарядное устройство. Тип аккумулятора, так как зарядные устройства для Li-ion и LiFePO 4 аккумуляторов отличаются по выходному напряжению.
Всегда удобнее иметь две зарядки, одну – дома, а другую берем с собой. В этом случае вы легко сможете поддерживать емкость аккумулятора для электровелосипеда на нужном уровне.
В заключительной части материала хотелось бы обратиться к одному немаловажному вопросу – куда положить батареи во время путешествия? На велосипеде нужно найти место, чтобы удобно разместить не только батарею (к примеру, LiFePO 4 20 Ah ), но и контроллер. А ведь литий-фосфатные аккумуляторы 48 вольт для электровелосипеда весят немало!
На самом деле выход очевиден. Для размещения батарей очень удобно использовать специальные сумки:
· Чаще всего такие сумки крепятся к раме (например, эта модель http://motorkolesa.tiu.ru/p195741203-sumka-dlya-akkumulyatora.html ) Такое расположение не вызывает трудностей, сумка не перевешивает и не мешает во время движения.
· Кроме того, можно использовать универсальные сумки, которые крепятся как спереди, так и сзади, а при необходимости также могут быть прикреплены к багажнику (пример: http://motorkolesa.tiu.ru/p195704383-sumka-dlya-akkumulyatora.html ).
Для тех разбирается в электротехнике есть возможность самостоятельно собрать себе нужный аккумулятор из представленных здесь ячеек http://motorkolesa.tiu.ru/g14576754-akkumulyatornye-yachejki-ion
Велосипед с электромотором, безусловно, требует внимания и ухода. Чтобы передвигаться с комфортом, необходимо озаботиться выбором хорошего аккумулятора (лучше всего – литий-фосфатного), функционального зарядного устройства и удобной велосипедной сумки, в которой все это будет храниться. Вот тогда можно смело седлать «железного коня» и путешествовать в свое удовольствие.
Что лучше – LiFePO4 или Li-ion аккумулятор?
Статья обновлена: 2021-10-08
Разные вещества в составе химических источников тока носят свои особенности работы, это отражается на свойствах батареи в целом. Сравнение литиевых аккумуляторов поможет разобраться в разнице между ними, сопоставить характеристики, оценить плюсы и минусы. В этой статье мы возьмем два основных современных типа АКБ и выясним, какой лучше — Li-ion или LiFePO4.
Особенности Li-ion аккумуляторов
В устройстве литий-ионных аккумуляторов присутствуют электроды, электролит, пористый сепаратор и контакты. Для изготовления отрицательных пластин используется графит, а в качестве электролита обычно выступает смесь карбоната и LiPF6. Катодом могут быть:
Особенностью является высокая удельная энергоёмкость, благодаря которой батарея при небольшом весе имеет больший заряд. Правда, этот типаккумуляторов чувствителен к значительным перезарядам и хроническому разряду до отказа.
Производственная технология проходит регулярные улучшения, чтобы повысить эффективность и безопасность батарей Li-ion.
Эксплуатационные характеристики литий-ионных аккумуляторов:
Особенности LiFePO4 аккумуляторов
Это сравнительно новый вид аккумуляторов, массовое их производство стартовало только в 2006 году. В основе принципа действия — использование нано-электродов, что позволяет увеличить площадь активной поверхности для обмена ионами.
Катодом аккумуляторов LiFePO4 выступает литий-феррофосфат. Они тяжелее по весу, чем идентичные по емкости модели других типов АКБ.
Особенности литий-феррум-полимерного аккумулятора:
