Liitiumioonakud on peaaegu igas teie vidinas. Nutitelefonidest elektriautodeni on need akud maailma muutnud. Siiski on liitiumioonakudel märkimisväärne nimekiri puudustest, mis teevad liitiumraudfosfaadist (LiFePO4) parema valiku.

Mille poolest LiFePO4 akud erinevad?

Rangelt võttes on LiFePO4 akud samuti liitiumioonakud. Liitiumakude keemilise koostise variatsioone on mitu ning LiFePO4 akud kasutavad katoodmaterjalina (negatiivne pool) liitiumraudfosfaati ja anoodina (positiivne pool) grafiitsüsinikelektroodi.

LiFePO4 akudel on praegustest liitiumioonaku tüüpidest madalaim energiatihedus, seega pole need ruumilt piiratud seadmete, näiteks nutitelefonide jaoks sobivad. Sellel energiatiheduse kompromissil on aga mõned head eelised.

LiFePO4 akude eelised

Üks tavaliste liitiumioonakude peamisi puudusi on see, et need hakkavad juba mõnesaja laadimistsükli järel kuluma. Seetõttu kaotab telefon oma maksimaalse mahutavuse kahe või kolme aasta pärast.

LiFePO4 akud pakuvad tavaliselt vähemalt 3000 täislaadimistsüklit, enne kui nad hakkavad mahtuvust kaotama. Parema kvaliteediga akud, mis töötavad ideaalsetes tingimustes, võivad ületada 10 000 tsüklit. Need akud on ka odavamad kui liitiumioonpolümeerakud, näiteks need, mida leidub telefonides ja sülearvutites.

Võrreldes tavalise liitiumaku tüübiga, nikkelmangaankoobalt (NMC) liitiumiga, on LiFePO4 akud veidi odavamad. Koos LiFePO4 pikema elueaga on need oluliselt odavamad kui alternatiivid.

Lisaks ei sisalda LiFePO4 akud niklit ega koobaltit. Mõlemad materjalid on haruldased ja kallid ning nende kaevandamisega kaasnevad keskkonna- ja eetilised probleemid. See muudab LiFePO4 akud keskkonnasõbralikumaks akutüübiks, mille materjalidega on seotud vähem konflikte.

Nende akude viimane suur eelis on nende suhteline ohutus teiste liitiumakudega võrreldes. Kahtlemata olete lugenud liitiumakude süttimisest sellistes seadmetes nagu nutitelefonid ja tasakaalulauad.

LiFePO4 akud on oma olemuselt stabiilsemad kui teist tüüpi liitiumakud. Neid on raskem süttida, need taluvad paremini kõrgemaid temperatuure ja ei lagune nagu teised liitiumakud.

Miks me neid patareisid nüüd näeme?

LiFePO4 akude idee avaldati esmakordselt 1996. aastal, kuid alles 2003. aastal muutusid need akud tänu süsiniknanotorude kasutamisele tõeliselt elujõuliseks. Sellest ajast alates on masstootmise hoogustumine, kulude konkurentsivõimeliseks muutumine ja akude parimate kasutusjuhtude selgumine võtnud aega.

Alles 2010. aastate lõpus ja 2020. aastate alguses on LiFePO4 tehnoloogiat kasutavad kaubanduslikud tooted riiulitele ja sellistele saitidele nagu Amazon saadaval olnud.

Millal kaaluda LiFePO4 kasutamist

Madalama energiatiheduse tõttu ei ole LiFePO4 akud suurepärane valik õhukese ja kerge kaasaskantava tehnoloogia jaoks. Seega ei näe te neid nutitelefonides, tahvelarvutites ega sülearvutites. Vähemalt mitte veel.

Kui aga räägime seadmetest, mida te ei pea endaga kaasas kandma, muutub see madalam tihedus järsku palju vähem oluliseks. Kui otsite UPS-i (katkematu toiteallikat), et hoida oma ruuterit või tööjaama voolukatkestuse ajal sisse lülitatuna, on LiFePO4 suurepärane valik.

Tegelikult on LiFePO4 hakanud muutuma eelistatud valikuks rakendustes, kus pliiakud, näiteks need, mida me autodes kasutame, on traditsiooniliselt olnud parem valik. See hõlmab kodust päikeseenergia salvestamist või võrku ühendatud varutoiteallikaid. Pliiakud on raskemad, väiksema energiatihedusega, neil on palju lühem eluiga, need on mürgised ja ei talu korduvaid sügavaid tühjenemisi ilma nende omadusi kahjustamata.

Kui ostate päikeseenergial töötavaid seadmeid, näiteks päikesevalgustust, ja teil on võimalus kasutada LiFePO4 akut, on see peaaegu alati õige valik. Seade võib potentsiaalselt töötada aastaid ilma hoolduseta.