Lítium-ion típusok

Feb 21, 2019

Hagyjon üzenetet

Forrás: https://batteryuniversity.com

A lítium-ion nevét az aktív anyagoknak nevezik; a szavak teljes egészében vagy kémiai szimbólumokkal rövidítve vannak. A betűk és számok egy sora összeillesztve nehezen emlékezhető meg, és még nehezebb kimondani, és az akkumulátor-vegyszerek rövidített betűkkel is azonosíthatók.

Például a lítium-kobalt-oxid, az egyik leggyakoribb Li-ion, a LiCoO 2 kémiai szimbólumokkal és a LCO rövidítéssel rendelkezik. Az egyszerűség kedvéért ehhez az akkumulátorhoz a Li-kobalt rövid formája is használható. A kobalt a fő aktív anyag, amely ezt az akkumulátortípust adja. Más Li-ion vegyszerekhez hasonló rövid formájú neveket kapunk. Ez a szakasz a leggyakoribb Li-ionokat tartalmazza. Minden leolvasás az íráskori átlagos becslés.

Lítium-kobalt-oxid (LiCoO 2 )

Magas fajlagos energiája a Li-kobalt népszerű választás a mobiltelefonok, laptopok és digitális fényképezőgépek számára. Az akkumulátor egy kobalt-oxid katódból és egy grafit szén-anódból áll. A katód rétegelt szerkezetű és a kisülés során a lítiumionok az anódról a katódra mozognak. Az áramlás töltéskor megfordul. A Li-kobalt hátránya viszonylag rövid élettartam, alacsony hőstabilitás és korlátozott terhelési képesség (specifikus teljesítmény). Az 1. ábra szemlélteti a szerkezetet.


image

1. ábra : Li-kobalt szerkezet.
A katód rétegelt szerkezetű. A kisülés során a lítiumionok az anódról a katódra mozognak; töltéskor az áramlás katódtól anódig terjed.


A Li-kobalt hátránya viszonylag rövid élettartam, alacsony hőstabilitás és korlátozott terhelési képesség (specifikus teljesítmény). A többi kobalt-kevert Li-ionhoz hasonlóan a Li-kobaltnak van egy grafit anódja, amely korlátozza a ciklus élettartamát egy változó szilárd elektrolit interfésszel (SEI) , az anód és a lítium bevonásával, miközben gyors töltést és alacsony hőmérsékleten tölt. Az újabb rendszerek közé tartozik a nikkel, mangán és / vagy alumínium, amely javítja a hosszú élettartamot, a betöltési képességet és a költségeket.

A Li-kobaltot nem szabad feltölteni és lemeríteni a C-értéknél nagyobb árammal. Ez azt jelenti, hogy egy 18650 cellás 2400 mAh-t csak 2 400 mA-nél lehet tölteni és lemeríteni. A gyors töltés kényszerítése vagy a 2400 mA feletti terhelés alkalmazása túlmelegedést és túlzott terhelést okoz. Az optimális gyors töltés érdekében a gyártó 0,8 ° C-os vagy körülbelül 2000 mA-es C-értéket ajánl. (Se e BU-402: Mi a C-arány ). A kötelező akkumulátor-védelmi áramkör korlátozza a töltési és kisülési sebességet körülbelül 1 ° C-os biztonságos szintre az Energiacellára.

A hatszögletű pók grafika (2. ábra) összegzi a Li-kobalt teljesítményét a futási idővel kapcsolatos specifikus energia vagy kapacitás szempontjából; specifikus teljesítmény vagy a magas áramerősség elérésének képessége; biztonság; teljesítmény meleg és hideg hőmérsékleten; a ciklus élettartamát és hosszú élettartamát tükröző élettartam; és költség . A pókhálókban nem látható egyéb jellemzők a toxicitás, a gyors töltés képessége, az önkisülés és az eltarthatóság. (Lásd: BU-104c: A nyolcszögű akkumulátor - mi teszi az akkumulátort ).

A Li-kobalt elvesztette a Li-mangán, de különösen az NMC és az NCA előnyét a kobalt magas költsége és a többi aktív katódanyaggal való keverés miatt. (Lásd az alábbi NMC és NCA leírását.)

image

2. ábra : Egy átlagos Li-kobalt akkumulátor pillanatképe.
A Li-kobalt kiemelkedik a nagy fajlagos energiával, de csak mérsékelt teljesítmény-specifikus teljesítményt, biztonságot és élettartamot biztosít.


Összefoglaló táblázat

Lítium-kobalt-oxid: LiCoO 2 katód (~ 60% Co), grafit anód
Rövid forma: LCO vagy Li-kobalt. 1991 óta

feszültségek

3,60 V névleges; tipikus üzemi tartomány 3,0–4,2 V / cellában

Speciális energia (kapacitás)

150-200Wh / kg. A speciális cellák akár 240 Wh / kg-ot biztosítanak.

Díj (C-arány)

0,7-1C, töltések 4,20 V-ra (a legtöbb sejt); 3 órás töltés jellemző. Az 1C fölötti töltőáram csökkenti az akkumulátor élettartamát.

Kiürítés (C-arány)

1C 2,50 V levágott. Az 1C fölötti kisülési áram rövidíti az akkumulátor élettartamát.

Ciklus az élet

500–1000, a kisülési mélység, a terhelés, a hőmérséklet függvényében

Termikus szökés

150 ° C (302 ° F). A teljes töltés elősegíti a hőtágulást

Alkalmazások

Mobiltelefonok, táblagépek, laptopok, kamerák

Hozzászólások

Nagyon magas fajlagos energia, korlátozott fajlagos teljesítmény. A kobalt drága. Energiacellaként szolgál. A piaci részesedés stabilizálódott.

3. táblázat: A lítium-kobalt-oxid jellemzői.

Lítium-mangán-oxid (LiMn 2 O 4 )

A mangán spinellel rendelkező Li-ionot először 1983-ban jelentették meg az Anyagkutatási Közlönyben . 1996-ban a Moli Energy egy lítium-ion cellát forgalmazott lítium-mangán-oxiddal katódanyagként. Az architektúra háromdimenziós spinel struktúrát képez, amely javítja az elektródon az ionáramlást, ami kisebb belső ellenállást és jobb áramkezelést eredményez. A spinel további előnye a magas hőstabilitás és a fokozott biztonság, de a ciklus és a naptár élete korlátozott.

Az alacsony belső cellák ellenállása gyors töltést és nagyáramú kisütést tesz lehetővé. Egy 18650-es csomagban a Li-mangán 20–30A-es áramokban mérsékelt hőigényű. Az is lehetséges, hogy egy másodperces terhelési impulzusokat alkalmazzunk 50A-ig. A folyamatos nagy terhelés ezen áramnál hőt képezne, és a cellák hőmérséklete nem haladhatja meg a 80 ° C-ot. A Li-mangánt elektromos szerszámokhoz, orvosi műszerekhez, valamint hibrid és elektromos járművekhez használják.

A 4. ábra egy háromdimenziós kristályos keret kialakítását mutatja egy Li-mangán akkumulátor katódján. Ez a spinellszerkezet, amely rendszerint rácsba kapcsolt gyémánt formákból áll, a kezdeti képződés után jelenik meg.

image

4. ábra: Li-mangán szerkezet.
A lítium-mangán-oxid katódkristályos képződése háromdimenziós keretszerkezettel rendelkezik, amely a kezdeti képződés után jelenik meg. A Spinel alacsony ellenállást biztosít, de mérsékeltebb a specifikus energiája, mint a kobalt.


A Li-mangán kapacitása körülbelül egyharmada alacsonyabb a Li-kobaltnál. A tervezési rugalmasság lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy maximalizálják az akkumulátort az optimális élettartam (élettartam), a maximális terhelési áram (specifikus teljesítmény) vagy a nagy kapacitás (specifikus energia) érdekében. Például az 18650-es cellában a hosszú élettartamú változat mérsékelt kapacitása csak 1100 mAh; a nagy kapacitású változat 1500 mAh.

Az 5. ábra egy tipikus Li-mangán akkumulátor pókhálóját mutatja. A jellemzők marginálisak, de újabb tervek javultak a konkrét teljesítmény, biztonság és élettartam tekintetében. A tiszta Li-mangán akkumulátorok ma már nem gyakoriak; csak speciális alkalmazásokhoz használhatók.

image

5. ábra: Egy tiszta Li-mangán akkumulátor pillanatképe.
Bár az általános teljesítménye mérsékelt, a Li-mangán újabb tervei javítják a konkrét teljesítményt, biztonságot és élettartamot.


A legtöbb Li-mangán elem a lítium-nikkel-mangán kobalt-oxiddal (NMC) keveredik, hogy javítsa a fajlagos energiát és meghosszabbítsa az élettartamot. Ez a kombináció mindegyik rendszerben kiemeli a legjobbat, és az LMO (NMC) a legtöbb elektromos járműre, például a Nissan Leaf, a Chevy Volt és a BMW i3. Az akkumulátor LMO része, amely körülbelül 30 százalékos lehet, nagy áramfelvételt biztosít a gyorsulásnál; az NMC rész a hosszú vezetési tartományt adja.

A Li-ion kutatás erősen a Li-mangán és a kobalt, a nikkel, a mangán és / vagy az alumínium mint aktív katód anyag összekapcsolására irányul. Egyes architektúrákban kis mennyiségű szilíciumot adunk az anódhoz. Ez 25 százalékos kapacitásbővítést biztosít; azonban a nyereséget általában rövidebb ciklusidővel kapcsolják össze, mivel a szilícium növekszik és zsugorodik töltéssel és kisütéssel, mechanikai feszültséget okozva.

Ez a három aktív fém, valamint a szilíciumjavítás kényelmesen kiválasztható a fajlagos energia (kapacitás), a fajlagos teljesítmény (terhelési képesség) vagy a hosszú élettartam növelésére. Míg a fogyasztói akkumulátorok nagy kapacitásúak, az ipari alkalmazásokhoz olyan akkumulátor rendszerek szükségesek, amelyek jó terhelési képességgel rendelkeznek, hosszú élettartamot és biztonságos és megbízható szolgáltatást nyújtanak.

Összefoglaló táblázat

Lítium-mangán-oxid: LiMn2O4 katód. grafit anód
Rövid forma: LMO vagy Li-mangán (spinel szerkezet) 1996 óta

feszültségek

3,70 V (3,80V) névleges; tipikus üzemi tartomány 3,0–4,2 V / cellában

Speciális energia (kapacitás)

100-150Wh / kg

Díj (C-arány)

0,7-1C tipikus, 3C maximális, 4.20V-os töltések (a legtöbb sejt)

Kiürítés (C-arány)

1C 10C lehetséges néhány cellával, 30C-os impulzussal (5s), 2,50 V-os határértékkel

Ciklus az élet

300–700 (a kisülési mélység, a hőmérséklet)

Termikus szökés

250 ° C (482 ° F) jellemző. A magas töltés előmozdítja a hőtágulást

Alkalmazások

Elektromos szerszámok, orvosi eszközök, elektromos hajtóművek

Hozzászólások

Nagy teljesítmény, de kevesebb kapacitás; biztonságosabb, mint a Li-kobalt; az NMC-vel gyakran összekeverik a teljesítmény javítása érdekében.

6. táblázat: A lítium-mangán-oxid jellemzői.

 

Lítium-nikkel-mangán-kobalt-oxid (LiNiMnCoO 2 vagy NMC)

Az egyik legsikeresebb Li-ion rendszer a nikkel-mangán-kobalt (NMC) katód kombinációja. A Li-mangánhoz hasonlóan ezek a rendszerek az energiacellák vagy a Power Cells szerverekhez is igazíthatók . Például az NMC egy 18650-es cellában mérsékelt terhelési állapotban körülbelül 2800 mAh kapacitással rendelkezik, és 4A-tól 5A-ig terjedhet; Az NMC ugyanabban a cellában van, amely specifikus teljesítményre optimalizált, csak körülbelül 2000 mAh kapacitással rendelkezik, de 20A folyamatos kisülési áramot biztosít. A szilícium alapú anód 4000 mAh-ra és magasabbra megy, de csökkentett terhelhetőséggel és rövidebb ciklusidővel. A grafithoz hozzáadott szilícium hátránya, hogy az anód töltéssel és kisüléssel növekszik és zsugorodik, így a sejt mechanikusan instabil.

Az NMC titka a nikkel és a mangán kombinációjában rejlik. Ennek analógiája az asztali só, amelyben a fő összetevők, a nátrium és a klorid önmagukban mérgezőek, de keverésük a só és az élelmiszer-tartósítószer. A nikkel magas fajlagos energiájáról ismert, de rossz stabilitása; A mangán előnye, hogy egy spinell struktúrát képez az alacsony belső ellenállás elérése érdekében, de alacsony fajlagos energiát kínál. A fémek egyesítése erősíti egymást.

Az NMC az elektromos szerszámok, az e-kerékpárok és más elektromos hajtóművek számára választott akkumulátor. A katódkombináció tipikusan egyharmad nikkel, egyharmadik mangán és egyharmadik kobalt, más néven 1-1-1. Ez egy egyedülálló keverék, amely csökkenti a nyersanyagköltséget a csökkent kobalttartalom miatt. Egy másik sikeres kombináció az NCM 5 részből álló nikkel, 3 rész kobalt és 2 rész mangán (5-3-2). Más kombinációk, amelyek különböző mennyiségű katódanyagot használnak, lehetségesek.

Az akkumulátorgyártók a kobalt-rendszerek miatt a kobalt magas ára miatt távolodnak a nikkel-katódok felé. A nikkel alapú rendszerek nagyobb energia-sűrűséggel, alacsonyabb költséggel és hosszabb élettartammal rendelkeznek, mint a kobalt alapú sejtek, de kissé alacsonyabb feszültségük van.

Az új elektrolitok és adalékanyagok lehetővé teszik a töltést 4.4V / cellára és magasabbra a kapacitás növelésére. A 7. ábra az NMC jellemzőit mutatja be.

image

7. ábra: NMC pillanatképe.
Az NMC-nek jó általános teljesítménye és kiemelkedő energiája van. Ez az akkumulátor az elektromos jármű előnyös jelöltje és a legalacsonyabb önmelegedési sebességgel rendelkezik.


Az NMC-re kevert Li-ion irányába halad, mivel a rendszer gazdaságosan építhető és jó teljesítményt ér el. A nikkelből, mangánból és kobaltból álló három aktív anyag könnyen összekeverhető az autóipar és az energia tárolására szolgáló rendszerek széles körű alkalmazásához, amelyek gyakori kerékpározást igényelnek. Az NMC család sokszínűségében növekszik.

Összefoglaló táblázat

Lítium-nikkel-mangán-kobalt-oxid: LiNiMnCoO 2 . katód, grafit anód
Rövid forma: NMC (NCM, CMN, CNM, MNC, MCN hasonló a különböző fémkombinációkkal) 2008 óta

feszültségek

3,60 V, 3,70 V névleges; tipikus üzemi tartomány 3,0–4,2 V / cellában vagy annál magasabb

Speciális energia (kapacitás)

150-220Wh / kg

Díj (C-arány)

0,7–1 ° C, 4.20V-os töltés, néhány 4,30V-ra; 3 órás töltés jellemző. Az 1C fölötti töltőáram csökkenti az akkumulátor élettartamát.

Kiürítés (C-arány)

1C 2C lehetséges néhány sejten; 2,50 V-os határérték

Ciklus az élet

1000–2000 (a kisülési mélység, a hőmérséklet)

Termikus szökés

210 ° C (410 ° F) jellemző. A magas töltés előmozdítja a hőtágulást

Költség

~ 420 $ / kWh (Forrás: RWTH, Aachen)

Alkalmazások

E-kerékpárok, orvosi eszközök, EV-k, ipari

Hozzászólások

Nagy kapacitást és nagy teljesítményt biztosít. Hibrid cellaként szolgál. Kedvenc kémia számos felhasználásra; piaci részesedése növekszik.

8. táblázat: A lítium-nikkel-mangán-kobalt-oxid (NMC) jellemzői.

 

Lítium vasfoszfát (LiFePO 4 )

1996-ban a Texas Egyetem (és más közreműködők) felfedezte a foszfátot katódanyagként az újratölthető lítium akkumulátorok számára. A Li-foszfát jó elektrokémiai teljesítményt nyújt alacsony ellenállással. Ez nano-méretű foszfát katódanyaggal lehetséges. A legfontosabb előnyök a magas áramlási sebesség és a hosszú ciklusú élettartam, a jó termikus stabilitás mellett, fokozott biztonság és tolerancia, ha visszaélnek.

A Li-foszfát jobban tolerálja a teljes feltöltési feltételeket, és kevésbé stresszes, mint más lítium-ion rendszerek, ha hosszabb ideig magas feszültségen tartják. (Lásd: BU-808: A lítium alapú akkumulátorok meghosszabbítása ). Kompromisszumként az alacsonyabb névleges feszültsége 3,2 V / cella csökkenti a kobalt-kevert lítium-ion fajlagos energiáját. A legtöbb elemnél a hideg hőmérséklet csökkenti a teljesítményt és a megnövekedett tárolási hőmérséklet lerövidíti az élettartamot, és a Li-foszfát nem kivétel. A Li-foszfát nagyobb önkisüléssel rendelkezik, mint a többi Li-ion akkumulátor, ami kiegyensúlyozó problémákat okozhat az öregedéssel. Ez csökkenthető a kiváló minőségű cellák megvásárlásával és / vagy kifinomult vezérlőelektronika használatával, amelyek mindegyike növeli a csomag költségét. A gyártás tisztasága a hosszú élettartam szempontjából fontos. A nedvességre nincs tűrés, hogy az akkumulátor csak 50 ciklusban legyen. A 9. ábra összegzi a Li-foszfát tulajdonságait.

A li-foszfátot gyakran használják az ólomsavindító akkumulátor cseréjére. Négy sejtsorozatban 12,80 V-ot termelnek, hasonló feszültséget hat soros 2 V-os ólom-sejthez. A járművek 14,40 V-ra (2.40V / cellára) töltik az ólom-savat, és megtartják a feltöltő töltést. A feltöltési díjat a teljes töltöttségi szint fenntartására és a lúg savas akkumulátorok szulfatálásának megakadályozására alkalmazzák.

Négy Li-foszfát-cellával sorozatban, minden egyes cellatartó 3,60 V-os, ami a megfelelő teljes töltésű feszültség. Ezen a ponton a töltést le kell választani, de a feltöltési díj vezetés közben folytatódik. A Li-foszfát toleráns bizonyos túlterhelés ellen; azonban a feszültség 14,40V-on tartása hosszabb ideig, mivel a legtöbb jármű hosszabb utat tesz, feszültséget okozhat a Li-foszfátnak. Az idő megmutatja, hogy a tartós Li-foszfát hogyan fog vezetni az ólomsavcseréhez egy rendszeres jármű töltési rendszerrel. A hideghőmérséklet is csökkenti a Li-ion teljesítményét, és ez szélsőséges esetekben befolyásolhatja a forgásképességet.

image

9. ábra: Egy tipikus Li-foszfát akkumulátor pillanatképe.
A Li-foszfát kiváló biztonsággal és hosszú élettartammal rendelkezik, de mérsékelt fajlagos energiával és magas önkisüléssel.


Összefoglaló táblázat

Lítium vasfoszfát: LiFePO 4 katód, grafit anód
Rövid forma: LFP vagy Li-foszfát 1996 óta

feszültségek

3,20, 3,30 V névleges; tipikus működési tartomány 2,5–3,65 V / cellában

Speciális energia (kapacitás)

90-120Wh / kg

Díj (C-arány)

Az 1C. 3 óra töltési idő tipikus

Kiürítés (C-arány)

1C., 25C. 40A impulzus (2s); 2,50 V-os határérték (alacsonyabb, mint a 2V károsodás)

Ciklus az élet

1000–2000 (a kisülési mélység, a hőmérséklet)

Termikus szökés

270 ° C (518 ° F) Nagyon biztonságos akkumulátor, még akkor is, ha teljesen fel van töltve

Költség

~ 580 $ / kWh (Forrás: RWTH, Aachen)

Alkalmazások

Hordozható és helyhez kötött, nagy terhelési áramokat és kitartást igényel

Hozzászólások

Nagyon lapos feszültségű kisülési görbe, de alacsony kapacitás. Az egyik legbiztonságosabb
Li-ionok. Speciális piacokra használják. Emelkedett önkisülés.

10. táblázat: A lítium-vas-foszfát jellemzői.

Lítium-nikkel-kobalt-alumínium-oxid (LiNiCoAlO 2 )

A lítium-nikkel-kobalt-alumínium-oxid akkumulátor, vagy NCA, 1999 óta működik speciális alkalmazásokhoz. A hasonlóságokat az NMC-vel osztja meg, mivel magas fajlagos energiát, ésszerűen jó specifikus energiát és hosszú élettartamot kínál. A kevésbé hízelgő a biztonság és a költség. A 11. ábra a hat kulcsfontosságú jellemzőt foglalja össze. Az NCA a lítium-nikkel-oxid további fejlesztése; az alumínium hozzáadásával a kémia nagyobb stabilitást biztosít.


image

11. ábra: Az NCA pillanatképe.
A nagy energia- és teljesítménysűrűség, valamint a jó élettartam az NCA-t jelöli az EV hajtóművekre. A magas költségek és a marginális biztonság negatívak.


Összefoglaló táblázat

Lítium-nikkel-kobalt-alumínium-oxid: LiNiCoAlO 2 katód (~ 9% Co), grafit anód
Rövid forma: NCA vagy Li-alumínium. 1999 óta

feszültségek

3,60 V névleges; tipikus üzemi tartomány 3,0–4,2 V / cellában

Speciális energia (kapacitás)

200-260Wh / kg; 300 Wh / kg kiszámítható

Díj (C-arány)

0,7 ° C, 4,20 V-os töltések (a legtöbb sejt), 3 órás töltés tipikus, gyors töltés lehetséges néhány sejtnél

Kiürítés (C-arány)

1C. 3,00 V-os határérték; A nagy kisülés mértéke lerövidíti az akkumulátor élettartamát

Ciklus az élet

500 (a kisülési mélységhez, a hőmérséklethez)

Termikus szökés

150 ° C (302 ° F) jellemző, a magas töltés elősegíti a hőtágulást

Költség

~ 350 $ / kWh (Forrás: RWTH, Aachen)

Alkalmazások

Orvosi eszközök, ipari, elektromos hajtóművek (Tesla)

Hozzászólások

Megosztja a hasonlóságokat a Li-kobalttal. Energiacellaként szolgál.

12. táblázat: A lítium-nikkel-kobalt alumínium-oxid jellemzői.

Lítium-titanát (Li 4 Ti 5 O 12 )

A lítium-titanát anódokkal rendelkező akkumulátorok az 1980-as évek óta ismertek. A Li-titanát helyettesíti a grafitot egy tipikus lítium-ion akkumulátor anódjában, és az anyag formákat spinel szerkezetvé alakítja. A katód lehet lítium-mangán-oxid vagy NMC. A Li-titanát névleges cella feszültsége 2,40 V, gyors töltésű és 10C-os nagy kisülési áramot, vagy a névleges kapacitás 10-szerese. A ciklusszám magasabbnak mondható, mint a hagyományos Li-ionoké. A Li-titanát biztonságos, kiváló alacsony hőmérsékletű kisülési jellemzőkkel rendelkezik, és 80% -os kapacitást biztosít -30 ° C-on (–22 ° F).

Az LTO (általában Li4Ti 5O 12 ) előnye a hagyományos kobalt-keverék Li-ionhoz képest, grafit anóddal, nulla törzs tulajdonsággal, SEI fólia képződésével és lítium bevonásával, amikor gyors töltés és alacsony hőmérsékleten töltődik. A magas hőmérsékletű hőstabilitás szintén jobb, mint más Li-ion rendszerek; az akkumulátor azonban drága. Csak 65 Wh / kg-nál a fajlagos energia alacsony, a NiCdéval versengve. A Li-titanát 2.80V / sejtre tölt, és a kisülés vége 1,80V / sejt. A 13. ábra a Li-titanát akkumulátor jellemzőit mutatja be. A tipikus felhasználási területek az elektromos hajtóművek, az UPS és a napenergiával működő utcai világítás.
 

image

13. ábra: Li-titanát pillanatképe.
A Li-titanát kiemelkedik a biztonság, az alacsony hőmérsékletű teljesítmény és az élettartam között. Erőfeszítéseket tesznek a fajlagos energia és az alacsonyabb költségek javítása érdekében.


Összefoglaló táblázat

Lítium-titanát: lítium-mangán-oxid vagy NMC; Li 4 Ti 5O 12 (titanát) anód
Rövid forma: LTO vagy Li-titanate Kereskedelmi forgalomban kapható 2008 óta.

feszültségek

2,40 V névleges; tipikus működési tartomány: 1,8–2,85 V / cella

Speciális energia (kapacitás)

50-80Wh / kg

Díj (C-arány)

1C. 5C-os maximum, 2,85 V-os töltés

Kiürítés (C-arány)

10C lehetséges, 30C 5s impulzus; 1,80V-os megszakítás az LCO / LTO-nál

Ciklus az élet

3,000-7,000

Termikus szökés

Az egyik legbiztonságosabb Li-ion akkumulátor

Költség

~ 1,005 USD / kWh (Forrás: RWTH, Aachen)

Alkalmazások

UPS, elektromos hajtómű (Mitsubishi i-MiEV, Honda Fit EV),
napenergiával működő utcai világítás

Hozzászólások

Hosszú élettartam, gyors töltés, széles hőmérsékleti tartomány, de alacsony fajlagos energia és drága. A legbiztonságosabb Li-ion akkumulátorok között.

14. táblázat: A lítium-titanát jellemzői.


A 15. ábra összehasonlítja az ólom-, nikkel- és lítium-alapú rendszerek specifikus energiáját. Míg a lítium-alumínium (NCA) a világosabb győztes, ha nagyobb kapacitást tárol, mint más rendszerek, ez csak az adott energiára vonatkozik. A fajlagos teljesítmény és a termikus stabilitás szempontjából a Li-mangán (LMO) és a Li-foszfát (LFP) jobb. A Li-titanát (LTO) alacsony kapacitással rendelkezhet, de ez a kémia élettartama szempontjából túlnyúlik a legtöbb más elemnél, és a legjobb hideghőmérséklet-teljesítmény is. A villamos hajtómű felé, a biztonság és a ciklus élettartama dominál a kapacitás felett. (LCO jelentése Li-kobalt, az eredeti Li-ion.)

image

15. ábra: Az ólom-, nikkel- és lítium-alapú elemek tipikus fajlagos energiája.
Az NCA a legmagasabb fajlagos energiával rendelkezik; a mangán és a foszfát azonban a fajlagos teljesítmény és a termikus stabilitás szempontjából jobb. A Li-titanát a legjobb élettartammal rendelkezik.
Cadex jóvoltából




A szálláslekérdezés elküldése
A szálláslekérdezés elküldése