Для питания электрического транспорта, электронного оборудования, электроприборов и автономно работающей техники используются аккумуляторы с разным химическим составом. Производители создают источники питания с усовершенствованными характеристиками, среди которых отлично зарекомендовали себя литий-железо-фосфатные элементы. Технология их производства получила развитие в 2003 году, и с тех пор акб lifepo4 остаются лучшими по многим параметрам.
В таких источниках питания в роли материала катода применяется литий-фосфат железа. Анод производится из углерода, как и у остальных литиевых элементов. По сравнению с аналогами LFP аккумуляторы имеют превосходную химическую и термическую стабильность. Они:
- максимально безопасны в использовании – не возгораются и не взрываются, даже если разгерметизируются;
- практически не выделяют токсинов, что облегчает их утилизацию;
- более устойчивы к перезарядке, коротким замыканиям и другим аварийным ситуациям;
- не склонны к лавинообразному разрушению в случае перегрева;
- без критических последствий выдерживают пиковый разрядный ток до 25С;
- выдерживают длительное воздействие высокого напряжения;
- долговечны – срок службы LFP аккумуляторов составляет минимум 2000 рабочих циклов со снижением исходной емкости на 20%;
- подходят для использования в оборудовании с высокими токовыми нагрузками;
- имеют низкий саморазряд;
- морозоустойчивы;
- стабильно работают при температуре от -30 до +50 °С;
- не имеют выраженного эффекта памяти;
- при разряде имеют стабильное напряжение;
- по плотности энергии на 14% уступают остальным Li-ion аккумуляторам;
- допускают быструю зарядку высокими токами;
- менее подвержены эффекту старения – естественное снижение емкости у LFP ячеек составляет всего 1,5% в год, в то время как у остальных Li-ion элементов старение наблюдается на 10% в год.
Принцип работы LFP аккумуляторов
В аккумуляторах протекают реакции, основанные на взаимодействии литий-феррофосфата как материала катода и углерода в качестве материала анода: LiFePO4 + 6C → Li1-xFePO4 + LiC6. Заряд переносят ионы лития. При разряде элемента питания они внедряются в кристаллическую структуру анода и отдают накопленный заряд, в результате чего протекают процессы окисления. При заряде источника питания ионы лития перемещаются от анода к катоду и накапливают заряд – происходит процесс восстановления.