0
0
0

LTO аккумулятор вместо штатного

LTO аккумулятор вместо штатного


Статья обновлена: 2020-12-17


Литий-титанатные «банки» – это относительно новый подвид Li-ion элементов питания, анод которых производится из титаната лития (Li4Ti5O12). Этот материал имеет нанокристаллическую структуру и увеличивает эффективную площадь поверхности анода до 100 м2/г, в то время как у углеродных анодов этот параметр равен 3 м2/г. Применение литий-титаната увеличивает удельную емкость аккумуляторов на 60%,обеспечивает стабильность поверхности, отличную проводимость и высокую плотность тока.

Литий-титанатные аккумуляторы быстро заряжаются, имеют огромный циклический ресурс (порядка 20 000 циклов), малое внутреннее сопротивление и широкий диапазон рабочих температур. У них малый саморазряд, высокий уровень взрыво- и пожаробезопасности. Все эти качества обеспечивают LTO аккумуляторам растущую популярность и интерес покупателей. Сфера их применения постепенно расширяется, и все чаще LTO батареи используются в бытовой технике, персональном электротранспорте и различных энергосистемах.

Характеристики LTO аккумуляторов

Планируя использовать литий-титанат вместо штатной АКБ, примите во внимание отличия в характеристиках:

Критерий сравнения

LTO

Li-ion

LiFePO4

Номинальное напряжение

2,3 В (бывает от 2 до 2,4 В)

3,7 В

3,2–3,3 В

Максимальное напряжение (в заряженном состоянии)

2,8 В

4,2 В, у высоковольтных моделей – до 4,4 В

3,65 В

Минимальное напряжение (в разряженном состоянии)

1,5–1,7 В

2,5 В, у высоковольтных моделей – до 3 В

2 В

Удельная энергоемкость

около 30–110 Вт·ч/кг

110–270 Вт·ч/кг

90–160 Вт·ч/кг

Циклический ресурс

Более 20 000 циклов

Около 1000 циклов

Более 3000 циклов

Длительность быстрой подзарядки

6–10 минут

1 час

15 минут – до 50%

Уровень саморазряда

2–5% в месяц

около 1,6% в месяц

3–5% в месяц

Допустимые токи разряда относительно емкости С

до 10С, кратковременно – до 30С

Оптимальный – до 1С;

постоянный – до 5С;

импульсный – до 50С.

до 10С

Диапазон рабочих температур

От −20 до +50  C при зарядке,

от −40 до +60  C при разрядке.

От −20 до +60  C (оптимально +23  C). Зарядка – только при плюсовых температурах.

От −30 до +55  C. Зарядка – только при плюсовых температурах.

Пожаро- и взрывобезопасность

Высокая

Ниже

Высокая

 

Сравнение характеристик

Литий-титанатный аккумулятор LTO 2,3V, 10Ah, MS06219127 фотоПо допустимым токовым нагрузкам и стабильности работы в проблематичных метеоусловиях LTO аккумуляторы сопоставимы с литий-железо-фосфатными элементами и выигрывают у остальных Li-ion моделей. По циклическому ресурсу, скорости зарядки и температурному диапазону литий-титанат значительно превосходит конкурентов. Он даже допускает возможность подзарядки на морозе, что недопустимо для остальных Li-ion элементов.

С другой стороны, литий-титанат уступает остальным литий-ионным аккумуляторам по рабочему напряжению и удельной энергоемкости. Поэтому для сборки аккумуляторной батареи с идентичными значениями вольтажа и емкости LTO элементов потребуется больше (по объему и весу), чем LiFePO4 или Li-ion других типов.

Использование LTO аккумуляторов вместо штатных

Литий-титанатные АКБ можно использовать вместо штатных батарей в различных сферах, особенно – когда к источникам питания выдвигаются строгие требования по надежности и безопасности. В частности, LTO батареи используются для хранения, накопления и отдачи энергии, обеспечивая питание:

  • электромобилей;
  • велосипедов, скутеров, мотоциклов, автобусов и других видов транспорта на электротяге;
  • катеров, яхт, лодок с подвесным электромотором;
  • мобильных медицинских устройств и оборудования;
  • метеостанций;
  • электроинструмента;
  • солнечных электростанций;
  • энергосистем с интенсивной работой в циклическом режиме;
  • светофоров, прожекторов, рекламных щитов и других осветительных систем, используемых в сложных метеоусловиях;
  • переносного промышленного оборудования.

Литий-титанатный аккумулятор TOSHIBA LTO 11622106 2,4V 23Ah фотоПри сборке батареи используется схема, соответствующая необходимым значениям напряжения и емкости. Для суммирования напряжения аккумуляторы соединяются последовательно. Так, для получения вольтажа 24 В нужно последовательно соединить 10 LTO аккумуляторов номинальным напряжением 2,4 В (схема сборки 10S), для получения АКБ на 36 В – 15 таких элементов (схема 15S), для получения батареи на 48 В – 20 аккумуляторов (схема 20S).

Резюме

Литий-титанатные АКБ способны стать выгодной заменой штатных батарей во многих сферах. Но из-за низкого рабочего напряжения и меньшей удельной энергии (по сравнению с обычными Li-ion элементами) они не подходят для вариантов использования, в которых на первый план выходит снижение объема и массы элементов питания. В частности, литий-титанат проблематично использовать для оснащения электротехники, ноутбуков и смартфонов.

В предыдущей статье нашего блога рассмотрены возможные причины, почему не заряжается литий-ионный аккумулятор.

 

Комментарии
Рекомендуемые товары