Блог про автомобили и все что с ними связано.
|
|
Блог про автомобили и все что с ними связано.
|
|
Как мы все с вами знаем, на автомобилях используются различные вариации свинцово-кислотных батарей. Они могут быть с различными добавками в пластины (Кальций, Сурьма, даже Серебро и т.д.), а также могут иметь различную форму электролита, скажем запечатанного в специальные маты (AGM) или в специальный гель (GEL). НО вот интересный вопрос – почему не ставят литиевые аккумуляторы? Или их нет мощных, которые скажем дают 12 – 14Вольт и обладают высокими токами пуска? Давайте разбираться, как обычно будет видео версия в конце …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Касательно литиевых аккумуляторов для автомобиля все очень не просто, с одной стороны есть очень много мифов, с другой стороны есть действительно несколько факторов, которые пока делают установку не желательной для большой массы автомобилистов. НУ что же не будем тянуть.
Стоит отметить, что обе аббревиатуры в заголовке, относят эти аккумуляторы к «литиевым», но различающимся по наполнению (как материалов катода, так и электролита внутри).
НА заре таких батарей, как обычно внутрь помещали катодный материал (располагавшийся на алюминиевой фольге), а также анодный (на медной фольге). Между ними помещался специальный сепаратор, пропитанный жидким электролитом (он их разделял и был пористый).
Вся эта система помещается в герметичный корпус (зачастую это обязательно) нередко с клапаном сброса внутреннего давления, катод и анод подсоединены к клемма токосъемникам, которых выходят наружу.
Стоит отметить, что в литий-ионных аккумуляторах переносчиками заряда являются положительно заряженные ионы лития, которые прекрасно могут взаимодействовать (внедряться) в кристаллические решетки других материалов (например графита, окислы и соли металлов) с образованием с ними прочной химической связи
Изначально в качестве отрицательных пластин применялся металлический литий, затем его заменили на каменноугольный кокс, и сейчас все больше распространен графит. После применения оксида кобальта батареи стали работать при значительно более низких температурах, причем повысилось количество разрядов/зарядов.
Литиевые батареи обязательно должны идти вместе с платами защиты типа BMS (Battery Management System), сейчас есть более продвинутые.
Li-ion аккумуляторы различаются по катодному материалу, есть два более распрастраненных, можно назвать классических:
LiPol (литий полимерный, еще названия Li-polymer, LIP, Li-poly и т.д.). Отличие от Li-ion только в том, что у него полимерный электролит, в отличие от жидкого. Он имеет немного усовершенствованные характеристики, например — низкий саморазряд, большая плотность энергии на единицу массы, толщина элементов уже от 1мм, отсутствие эффекта памяти, можно производитель практически различные формы (в отличии от Li-ion). Могут работать до -20 градусов.
Еще один тип, про который я решил поговорить отдельно, считаю его самым перспективным из всех для установки под капот автомобиля.
LiFEPO4, LFP (литий-феррофосфат, либо литий-железо-фосфатный). Катод здесь другой, с применениями фосфатов и железа, основные плюсы:
Есть конечно и минусы, например если сравнить новые элементы, но у него удельная плотность энергии будет ниже чем у обычного литиевого АКБ, примерно на 14-15%. Также для него обязательно нужно использовать платы защиты.
В самом начале мне хочется сказать — что по энергетической удельной плотности (Вт на килограмм), однозначно выигрывают литиевые аккумуляторы. Также у них лучше показатели по — жизненному циклу, сопротивлению, время заряда, саморазряду и прочему.
Но почему же сейчас нет на них ажиотажного спроса? Почему ставят по старинке свинцовые аккумуляторы? Для начала смотрим табличку.
| Параметр | Li-ion | |||
| Свинцово-кислотные |
LiCoO2 (кобальт лития) |
LiMn2O4 (литий-марганцевая шпинель) |
LiFEPO4 (литий-феррофосфат) |
|
| Удельная плотность энергии, Втч/кг | 30-50 | 150-190 | 100-135 | 90-120 |
| Внутреннее сопротивление, мОм | <100, АКБ 12В | 150-300, блок 7,2В | 25-75 элемент | 25-50 элемент |
| Жизненный цикл (80% разряда) | 200 — 300 | 500 – 1000 | 500 – 1000 | 1000 — 2000 |
| Время быстрой зарядки | 8-16ч | 2-4ч | 1ч (или менее) | 1ч (или менее) |
| Устойчивость к перезаряду | Высокая | Низкая. Не переносят постоянную подзарядку | ||
| Саморазряд, за месяц (комнатная температура) | 5-8% | 5-10% | ||
| Номинальное напряжение элемента | 2В | 3,6В | 3,8В | 3,3В |
| Пиковый ток нагрузки | 5-7С | 3С | 30С | 30С |
| Температура зарядки | От -20 до 50 °С | От 0 до 45 °С | ||
| Требует обслуживание | ДА. 3 – 6 месяцев желательна подзарядка | Нет. | ||
| Безопасность | Термически безопасны | Требуют защитный контур | ||
Из этой таблицы становится понятно, что может быть сколько угодно плюсов у литиевых АКБ различных типов, они уступают кислотным в некоторых аспектах. Заряд при минусовой температуре (скажем при -15,-20 градусов). Постоянный заряд (скажем от генератора автомобиля). Безопасность, свинцово-кислотные АКБ не воспламеняются при перезарядах и повреждениях.
Многие заметили в табличке, такой показатель – «30С». Латинской буквой «С» обычно маркируется пиковый ток нагрузки. Чем больше цифра с этим показателем, тем лучше. Как все это дело высчитывается? Достаточно просто:
Для примера возьмем батарею в 6000 mA (6А) – 40С. Для того чтобы вычислить максимальный ток, нам нужно 6Х40=240А
Это очень хороший показатель, который зачастую достаточно для пуска двигателя автомобиля.
Литиевые аккумуляторы не ставятся на автомобиль по многим причинам:
Уже эти пять пунктов делают использование литиевых батарей невозможными, на этом фоне перспективнее смотрятся AGM варианты. Конечно, сейчас есть бустеры, которые могут запустить практически любой автомобиль, там зачастую стоят либо Li-ion или Li-pol аккумуляторы. Но вы их храните дома (не рекомендуется хранить в авто на морозе), заряжаете от розетки невысокими токами, там стоят различные платы защиты.
Сейчас видео версия смотрим
НА этом заканчиваю, думаю моя статья была вам полезна, подписывайтесь на мой канал будет еще много интересных статей и видео. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР
(11 голосов, средний: 4,55 из 5)
Добавить комментарий