Tänapäeval on suure mahutavusega akude järele suur nõudlus mitmesuguste rakenduste jaoks. Neil akudel on arvukalt rakendusi, sealhulgas päikese-, elektriautode ja vaba aja veetmise seadmete akud. Pliiakud olid veel mõned aastad tagasi ainus suure mahutavusega akuvalik turul. Liitiumipõhiste akude nõudlus on aga praegusel turul nende rakenduste tõttu oluliselt muutunud.

Liitiumioonaku ja liitium-raudfosfaat (LiFePO4) aku paistab selles osas teiste seast silma. Inimesed küsivad sageli kahe aku erinevuste kohta, kuna need on liitiumipõhised.

Seetõttu uurime neid akusid selles artiklis põhjalikult ja arutame, kuidas need erinevad. Uurides nende toimivust erinevate tegurite suhtes, saate parema ülevaate sellest, milline aku teile kõige paremini sobib. Alustame ilma pikema jututa:

Miks on LiFePO4 akud paremad:

Erinevate tööstusharude tootjad otsivad liitiumraudfosfaati rakendustes, kus ohutus on esmatähtis. Liitiumraudfosfaadi omadus on suurepärane keemiline ja termiline vastupidavus. Kuumemates keskkondades säilitab see aku oma jahutusvõime.

See on ka mittesüttiv, kui seda kiirlaadimise ja -tühjendamise ajal valesti käsitseda või lühiseprobleemide korral. Tänu fosfaatkatoodi vastupidavusele põlemisele või plahvatamisele ülelaadimise või ülekuumenemise ajal ning aku võimele säilitada rahulikku temperatuuri, ei esine liitium-raudfosfaatakudel tavaliselt termilist läbimurret.

Liitiumioonaku keemilise koostise ohutusalased eelised on aga liitium-raudfosfaadi omadest väiksemad. Aku võib olla töökindlam oma suure energiatiheduse tõttu, mis on puuduseks. Kuna liitiumioonaku on termilise läbimurde suhtes vastuvõtlik, soojeneb see laadimise ajal kiiremini. Aku lõplik eemaldamine pärast kasutamist või rikke korral on liitium-raudfosfaadi teine ​​​​eelis ohutuse seisukohast.

Liitiumioonakudes kasutatavat liitiumkoobaltdioksiidi keemiat peetakse ohtlikuks, kuna see võib inimestel põhjustada allergilisi reaktsioone silmades ja nahal. Allaneelamisel võib see põhjustada ka tõsiseid terviseprobleeme. Seetõttu tuleb liitiumioonakude puhul pöörata erilist tähelepanu jäätmekäitlusele. Tootjad saavad aga liitiumraudfosfaati kergemini utiliseerida, kuna see on mittetoksiline.

Liitiumioonakude tühjenemissügavus jääb vahemikku 80–95%. See tähendab, et akus peab alati olema vähemalt 5–20% laetust (täpne protsent varieerub olenevalt akust). Liitium-raudfosfaatakude (LiFeP04) tühjenemissügavus on hämmastavalt kõrge, ulatudes 100%-ni. See näitab, et akut saab täielikult tühjendada ilma seda kahjustamata. Liitium-raudfosfaataku on tühjenemissügavuse osas ülekaalukalt populaarne.

Mis on liitiumioonaku suurim puudus?

Energiasalvestussüsteemide, näiteks varutoiteallikatena või taastuvatest energiaallikatest genereeritud võimsuskõikumiste vähendamiseks kasutatavate süsteemide maksumust ja töökindlust mõjutab oluliselt akude tööiga. Liitiumioonakudel on aga olulisi puudusi, sealhulgas vananemisega seotud mõjud ja kaitse.

Liitiumioonakude ja -elementide tugevus on väiksem kui liitiumraudfosfaatakudel. Nende ülelaadimise ja liigse tühjenemise suhtes tuleb olla ettevaatlik. Lisaks peavad nad hoidma voolu vastuvõetavates piirides. Seetõttu on liitiumioonakude üheks puuduseks see, et nende ohutus töövahemikus hoidmiseks tuleb lisada kaitselülitus.

Õnneks muudab digitaalne integraallülituse tehnoloogia selle integreerimise akusse või, kui aku ei ole vahetatav, siis seadmesse mõistlikult lihtsaks. Liitiumioonakusid saab kasutada ilma eriteadmisteta tänu aku haldusahelate sisseviimisele. Kui aku on täielikult laetud, saab seda laadida ja laadija lülitab aku toite välja.

Liitiumioonakudel on sisseehitatud akuhaldussüsteemid, mis jälgivad nende jõudluse erinevaid aspekte. Kaitselülitus piirab laadimise ajal iga elemendi kõrgeimat pinget, kuna liiga suur pinge võib elemente kahjustada. Kuna akudel on tavaliselt ainult üks ühendus, laetakse neid tavaliselt järjestikku, mis suurendab ohtu, et üks element saab vajalikust kõrgema pinge, kuna erinevad elemendid võivad vajada erinevaid laadimistasemeid.

Aku haldussüsteem jälgib ka elementide temperatuuri, et vältida kõrgeid temperatuure. Enamiku akude maksimaalne laadimis- ja tühjendusvool on vahemikus 1 °C kuni 2 °C. Kiirlaadimise ajal lähevad mõned akud siiski aeg-ajalt veidi soojaks.

Asjaolu, et liitiumioonakud aja jooksul kuluvad, on üks peamisi puudusi nende kasutamisel tarbeelektroonikas. See sõltub ajast või kalendrist, aga ka sellest, mitu laadimis-tühjendustsüklit aku on läbinud. Sageli peavad akud vastu vaid 500–1000 laadimis-tühjendustsüklile, enne kui nende mahtuvus hakkab langema. See arv kasvab liitiumioontehnoloogia arenedes, kuid kui akud on masinatesse sisse ehitatud, võib need mõne aja pärast vaja minna välja vahetada.

Kuidas valida LiFePO4 ja liitiumioonakude vahel?

Liitiumraudfosfaat (LiFePO4) akudel on liitiumioonakudega võrreldes palju eeliseid. Parem tühjenemise ja laadimise efektiivsus, pikem eluiga, hoolduse puudumine, äärmine ohutus ja kerge kaal, kui mainida vaid mõnda. Kuigi LiFePO4 akud ei ole turu soodsaimate hulgas, on need oma pika eluea ja hoolduse puudumise tõttu kõige olulisem pikaajaline investeering.

80-protsendilise tühjenemissügavusega saab liitium-raudfosfaatakusid laadida kuni 5000 korda ilma efektiivsust kahjustamata. Liitium-raudfosfaatakude (LiFePO4) tööiga saab passiivselt pikendada.

Lisaks puudub akudel mäluefekt ja neid saab tänu madalale isetühjenemise määrale (3% kuus) pikka aega hoiustada. Liitiumioonakude puhul on vaja erilist hoolt. Vastasel juhul lüheneb nende eluiga veelgi.

Liitium-raudfosfaatakude (LiFePO4) 100% laadimismaht on kasutatav. Need sobivad suurepäraselt ka mitmesugusteks rakendusteks tänu kiirele laadimis- ja tühjenemiskiirusele. Kiire laadimine suurendab efektiivsust ja vähendab viivitusi. Energiat edastatakse kiirete pursetena suure tühjendusvooluga impulsside abil.

Lahendus

Päikeseenergia on turul püsinud tänu akude suurele tõhususele. Võib julgelt öelda, et parem energiasalvestuslahendus loob hügieenilisema, turvalisema ja väärtuslikuma keskkonna. Päikeseenergiaseadmed saavad liitium-raudfosfaat- ja liitiumioonakude kasutamisest märkimisväärset kasu.

SiiskiLiFePO4Akudel on nii ostjatele kui ka müüjatele rohkem eeliseid. LiFePO4 akudega kaasaskantavatesse elektrijaamadesse investeerimine on suurepärane valik tänu nende suurepärasele jõudlusele, pikemale säilivusajale ja väiksemale keskkonnamõjule.