Литий-железо-фосфатный аккумулятор это разновидность литий-ионного аккумулятора, в котором катод представлен железо-фосфатом.
Маркируются такие аккумуляторы «LFP» или полной формулой «LiFePO4».
Первые литий-железо-фосфатные аккумуляторы появились в 1996 году как экспериментальная модель литий-ионного АКБ с новым составом катода.
Литий-железо-фосфатный аккумулятор – будущее или просто очередной вид устройства заряда-разряда
Разработкой занимался Джон Гуденафон из Техасского университета
Плюсом разработки стала её относительно низкая цена, малая токсичность и большая термоустойчивость по сравнению с другими типами литий-ионных батарей. При этом сразу был выявлен серьёзный недостаток – меньшая ёмкость. Именно поэтому такой положительный, но такой нефункциональный новый тип литий-ионного аккумулятора на железо-фосфатном катоде в массовое производство никто сразу и не запустил.
Второй шанс технологии дал профессор из лаборатории MIT Цзян Йе-Мин в 2003 году, который работал над новыми технологиями в области перезаряжаемых батарей и, не добившись успеха с АКБ на самовоспроизведенной структуре коллоидного раствора, занялся разработками литий-железо-фосфатных аккумуляторов. Первыми инвесторами профессора стали Motorola, Qualcomm, Sequoia Capital. Позже Цзян Йе-Мин откроет свою компанию F 123 Systems.
Характеристики
В итоге всех доработок производители литий-железо-фосфатных аккумуляторов добились следующих устойчивых характеристик:
-
Процент саморазряда 3-5% в месяц, при условии соблюдения нейтральной температуры в 20-25 градусов.
- Срок хранения после заводского конвейера до 15 лет. Технология позволила в принципе продлить срок службы АКБ с железо-фосфатным катодом, делая его боле живучим по сравнению с остальными литий-ионными технологиями. В режиме активного пользования этот тип литиевых батарей также показывает более длительный срок службы, чем остальные литий-ионные виды.
- Рабочая температура от -30 до +50 градусов Цельсия.
- Циклы заряда-разряда напрямую зависят от того, насколько при каждом разряде расходуется остаток заряда. Если не допускать разряда ниже 60%, то количество циклов по сравнению с глубиной в 30% возрастает в 2,5 раза. В среднем можно сказать, что литий-железо-фосфатный аккумулятор выдерживает от 2000 до 7000 циклов в зависимости от эксплуатации.
- Ещё один важный пункт в описании плюсов технологии – стабильное напряжение при разряде, только лишь при приближении полного разряда стандартные 3,2В превращаются в 2В. С одной стороны это очень хорошо для подключенных систем, а с другой стороны очень легко упустить момент, когда требуется зарядка для недопущения деградации АКБ.
- Так как напряжение у данного типа аккумуляторов постоянное, то их можно собирать в цепь, добиваясь суммарного номинального напряжения. Поэтому сейчас идет постепенный переход от свинцово-кислотных батарей к литий-железо-фосфатным. Активнее всего это происходит в автомобилестроении и в солнечной энергетике.
- Нередко можно найти литий-железо-фосфатный аккумулятор в формате 18650-ой батарейки, что даёт возможность пользователю собирать необходимые по напряжению и форме собственные цепи АКБ.
-
С экологической стороны вопроса все АКБ в той или иной степени загрязняют окружающую среду при утилизации, особенно если она не проведена в формате разбора. Но в отличии от кобальтовых батарей, литий-железо-фосфатные оказывают меньшее воздействие на экологию, так как выброс вредных и тяжело разлагающихся веществ минимален.
- Литий-железо-фосфатный аккумулятор имеет низкую скорость разряда, особенно это заметно, если брать в расчёт процентную потерю в зависимости от ёмкости аккумулятора.
- По сравнению с собратьями с кобальтом и марганцем, железо-фосфатные АКБ медленнее теряют свою ёмкость, плотность энергии после начала эксплуатации, а ещё обладают высокой степенью термической и химической стабильности.
- Повышенная выносливость критических температур в режиме хранения. Диапазон применим от -40 до +60!
ВАЖНО: Литий-железо-фосфатный аккумулятор не загорается
если происходит его физическое повреждение. Нагревается и выпускает дым – да, но загореться или даже взорваться – нет.
Именно по всем этим причинам литий-железо-фосфатный аккумулятор можно встретить во множестве приборов. Перечислять можно бесконечно, так как все устройства, которым необходим буферный накопитель энергии для автономной работы смело могут комплектоваться таким типом АКБ. Например: системы ветрогенераторов и солнечных батарей, складские паллетчики, ричтраки, вилочные погрузчики, тягачи склада, машины для мытья полов в зданиях, малые катера, электросамокаты и велосипеды. А ещё сейчас широко распространяются литий-железо-фосфатные аккумуляторы для электромобилей.
Купить литий-железо-фосфатный аккумулятор вы можете в любом специализированном магазине, который имеет нужную вам направленность в технике или в обычном супер-маркете, если речь идёт о малых габаритах, таких как 18650-е батареи. А вот отработанный литий-железо-фосфатный аккумулятор необходимо обязательно сдать на переработку, потому что как бы ни был минимален вред от них после завершения срока службы – переработанный АКБ всегда меньше вредит окружающей среде и приносит пользу своими запчастями повторного цикла.