Litija jonu akumulatori ir gandrīz katrā jūsu ierīcē. Sākot ar viedtālruņiem un beidzot ar elektroautomobiļiem, šie akumulatori ir mainījuši pasauli. Tomēr litija jonu akumulatoriem ir ievērojams trūkumu saraksts, kas padara litija dzelzs fosfātu (LiFePO4) par labāku izvēli.

Kā LiFePO4 baterijas atšķiras?

Stingri sakot, LiFePO4 akumulatori ir arī litija jonu akumulatori. Litija akumulatoru ķīmiskajiem sastāviem ir vairākas variācijas, un LiFePO4 akumulatoros kā katoda materiālu (negatīvā puse) tiek izmantots litija dzelzs fosfāts, bet kā anoda (pozitīvā puse) - grafīta oglekļa elektrods.

LiFePO4 akumulatoriem ir viszemākais enerģijas blīvums no pašreizējiem litija jonu akumulatoru veidiem, tāpēc tie nav vēlami ierīcēm ar ierobežotu vietu, piemēram, viedtālruņiem. Tomēr šim enerģijas blīvuma kompromisam ir dažas glītas priekšrocības.

LiFePO4 akumulatoru priekšrocības

Viens no galvenajiem parasto litija jonu akumulatoru trūkumiem ir tas, ka tie sāk nolietoties pēc dažiem simtiem uzlādes cikliem. Tāpēc tālrunis zaudē savu maksimālo ietilpību pēc diviem vai trim gadiem.

LiFePO4 akumulatori parasti piedāvā vismaz 3000 pilnas uzlādes ciklus, pirms tie sāk zaudēt ietilpību. Labākas kvalitātes akumulatori, kas darbojas ideālos apstākļos, var pārsniegt 10 000 ciklus. Šie akumulatori ir arī lētāki nekā litija jonu polimēru akumulatori, piemēram, tādi, kas atrodami tālruņos un klēpjdatoros.

Salīdzinot ar izplatītu litija akumulatoru veidu, niķeļa mangāna kobalta (NMC) litiju, LiFePO4 akumulatoriem ir nedaudz zemākas izmaksas. Apvienojumā ar LiFePO4 pagarināto kalpošanas laiku tie ir ievērojami lētāki nekā alternatīvas.

Turklāt LiFePO4 akumulatoros nav niķeļa vai kobalta. Abi šie materiāli ir reti un dārgi, un to ieguve rada vides un ētikas jautājumus. Tas padara LiFePO4 akumulatorus par videi draudzīgāku akumulatoru veidu ar mazāk konfliktiem, kas saistīti ar to materiāliem.

Pēdējā lielā šo akumulatoru priekšrocība ir to salīdzinošā drošība ar citām litija akumulatoru ķīmiskajām vielām. Jūs noteikti esat lasījuši par litija akumulatoru aizdegšanos tādās ierīcēs kā viedtālruņi un līdzsvara dēļi.

LiFePO4 akumulatori pēc savas būtības ir stabilāki nekā citi litija akumulatoru veidi. Tos ir grūtāk aizdedzināt, tie labāk iztur augstāku temperatūru un nesadalās, kā parasti notiek ar citiem litija ķīmiskajiem savienojumiem.

Kāpēc mēs tagad redzam šīs baterijas?

Ideja par LiFePO4 akumulatoriem pirmo reizi tika publicēta 1996. gadā, taču tikai 2003. gadā šie akumulatori kļuva patiesi dzīvotspējīgi, pateicoties oglekļa nanocaurulīšu izmantošanai. Kopš tā laika ir pagājis zināms laiks, līdz masveida ražošana paātrinājās, izmaksas kļuva konkurētspējīgas un kļuva skaidri labākie šo akumulatoru izmantošanas gadījumi.

Tikai 2010. gadu beigās un 2020. gadu sākumā veikalu plauktos un tādās vietnēs kā Amazon kļuva pieejami komerciāli produkti, kuros izmantota LiFePO4 tehnoloģija.

Kad apsvērt LiFePO4

Zemākā enerģijas blīvuma dēļ LiFePO4 akumulatori nav lieliska izvēle plānām un vieglām pārnēsājamām tehnoloģijām. Tāpēc tos neredzēsiet viedtālruņos, planšetdatoros vai klēpjdatoros. Vismaz pagaidām ne.

Tomēr, runājot par ierīcēm, kuras nav jānes līdzi, šis zemākais blīvums pēkšņi kļūst daudz mazāk svarīgs. Ja vēlaties iegādāties UPS (nepārtrauktās barošanas avotu), lai maršrutētājs vai darbstacija darbotos strāvas padeves pārtraukuma laikā, LiFePO4 ir lieliska izvēle.

Faktiski LiFePO4 sāk kļūt par vēlamo izvēli lietojumos, kuros tradicionāli labāka izvēle ir svina-skābes akumulatori, piemēram, tādi, kādus izmantojam automašīnās. Tas ietver mājas saules enerģijas uzkrāšanu vai tīklam pieslēgtas rezerves barošanas sistēmas. Svina-skābes akumulatori ir smagāki, ar mazāku enerģijas blīvumu, tiem ir daudz īsāks kalpošanas laiks, tie ir toksiski un nespēj izturēt atkārtotu dziļu izlādi, neradot degradāciju.

Iegādājoties ar saules enerģiju darbināmas ierīces, piemēram, saules apgaismojumu, un ja jums ir iespēja izmantot LiFePO4, tā gandrīz vienmēr ir pareizā izvēle. Ierīce potenciāli var darboties gadiem ilgi bez nepieciešamības pēc apkopes.