В останнє десятиліття широкого поширення набули акумуляторні батареї на основі літію.
На сьогодні основними типами таких батарей є:
Літій-кобальтові акумулятори,
Літій-марганцеві акумулятори,
Літій-нікель-марганець-кобальт-оксидні акумулятори,
Літій-залізо-фосфатні акумулятори,
Літій-нікель-кобальт-алюміній-оксидні акумулятори,
Літій-тітанатні акумулятори і деякі інші.
Як видно з назви основою таких акумуляторів виступає літій (анод), а катодом є оксиди різних металів.
Основною перевагою цих акумуляторів є висока питома щільність енергії на одиницю маси і як наслідок, значно меншу вагу і габарити в порівнянні з класичними свинцево-кислотними акумуляторами.
Конкретні значення питомої щільності енергії для різних типів батарей вказані на графіку.
Також літієві акумулятори мають значно більшу циклічність (кількість циклів заряд / розряд) в порівнянні з свинцево-кислотними батареями.
Разом з тим літієві батареї мають і ряд недоліків. Основний з них - це як і раніше висока ціна в порівнянні з ціною свинцю.
Хоча останнім часом завдяки використанню різних добавок і каталізаторів ціну на деякі типи літієвих батарей вдалося знизити і тепер вона наближається до ціни гелевих свинцево-кислотних батарей.
Іншим недоліком літієвих батарей є необхідність жорстко контролювати показники заряд / розряд і температуру таких батарей. Для цих цілей застосовується так звана BMS (Battery Management System) - система управління батареєю.
З урахуванням великого досвіду експлуатації різних типів літієвих акумуляторів і вивчивши споживчі характеристики нами був обраний тип батареї - Літій-залізо-фосфатний акумулятор.
Основні переваги таких акумуляторів є високі показники сили струму і тривалий термін служби, крім того вони мають гарну термічну стабільність і підвищену експлуатаційну безпеку (стійкі до неправильної експлуатації, або іншими словами даний тип акумуляторів стійкий до перезаряду). У разі, якщо даний акумулятор заряджати тривалий час високою напругою, то деградаційні наслідки будуть менше в порівнянні з іншими типами літієвих батарей.
Особливістю літій-залізо-фосфатного батареї в порівнянні зі звичайним свинцево-кислотних акумулятором, є залежність зміни напруги батареї при розряді. Для свинцево-кислотних батарей це практично лінійна залежність і зі зменшенням напруги батареї при розряді можна досить точно порахувати залишкову ємність батареї. Тому більшість виробників батарей постачають їх індикатором напруги (вольтметром).
Для літій-залізо-фосфатних батарей, як видно з графіка нижче, напруга під час розряду батареї практично не знижується і тільки в самому кінці воно різко падає до моменту відсічення встановленої в BMS. Тому для цього типу батарей індикатор напруги не буде зручним засобом контролю залишилку ємності. Необхідно використовувати інформацію з самої BMS (якщо дозволяє її функціонал) або застосовувати метод підрахунку енергії отриманої батареєю під час заряду спеціальним прибором, кулонометром.
Ще однією особливістю літій-залізо-фосфатного батареї є підвищена чутливість до низьких температур. Іншими словами вказаний тип акумуляторів має особливості при роботі в мінусових температурах.
Так виробники декларують наступний температурний режим роботи:
Заряд: від 0 ° С до + 55 ° С, розряд: від - 20 ° С до + 55 ° С.
Також при температурі - 20 ° С номінальна ємність батареї знижується до 60% від номінальної (як показано на графіку нижче).
Виходячи з цієї інформації, якщо планується експлуатація батарей при низьких температурах необхідно передбачати в обов'язковому порядку примусовий обігрів таких акумуляторів.
