Головна » Технології / Статті » Акумуляторні батареї: які бувають і для чого використовуються

Акумуляторні батареї є незамінною складовою сучасних технологій і мають широкий спектр застосувань – від побутових пристроїв до високотехнологічних систем енергозабезпечення. Існують різні типи акумуляторів, кожен з яких має свої унікальні особливості, переваги та можливості. Серед найбільш популярних варіантів – акумулятори AGM, мультигелеві акумулятори AGM, гелеві акумулятори та літій-залізо-фосфатні акумулятори (LiFePo4). У цій статті ми розглянемо основні характеристики кожного типу, порівняємо їх ефективність і допоможемо визначити, які акумуляторні батареї є оптимальними для вашого конкретного застосування.




Акумуляторні батареї: типи та призначення

Акумулятори AGM або акумулятори з абсорбентним скломатом (Absorbent Glass Mat) зробили революцію у світі свинцево-кислотних акумуляторів, запропонувавши покращену продуктивність, безпеку та довговічність. У них використовується складна конструкція, яка зберігає електроліт у скловолоконних матах, що робить їх герметичними та не потребує обслуговування. Ця інноваційна конструкція забезпечує ряд переваг порівняно з традиційними залитими свинцево-кислотними батареями. Зокрема, можна виділити вищу щільність енергії, швидший час заряджання та нижчу швидкість саморозряду. Це робить їх кращим вибором для транспортних засобів, човнів та іншого обладнання, призначеного для використання у важких умовах. Акумулятори AGM високоефективні та надійні, розроблені таким чином, щоб витримувати екстремальні погодні умови, часті запуски та тривалі періоди зберігання.

З іншого боку, мультигелеві акумулятори AGM поєднують переваги технології AGM із гелеподібним електролітом, забезпечуючи ще більшу стійкість до глибоких розрядів і екстремальних температур. Це робить їх ідеальними для використання, що вимагають високої міцності та довговічності, таких як системи відновлюваної енергії та критичне живлення в режимі очікування.

Гелеві акумулятори, які використовують гелевий електроліт, є безпечнішою та стабільнішою альтернативою традиційним свинцево-кислотним акумуляторам. Вони мають меншу ймовірність витоку або випаровування. І це робить їх придатними для застосувань з глибоким циклом, таких як накопичення відновлюваної енергії, морські та фургонні енергетичні системи. Гелеві акумулятори також добре працюють у широкому діапазоні температур і менш чутливі до пошкоджень від вібрації та ударів.

Літій-залізо-фосфатні акумулятори (LiFePO4) представляють більш сучасну технологію акумуляторів, відому своєю високою щільністю енергії, тривалим терміном служби та функціями безпеки. Вони забезпечують чудову термічну та хімічну стабільність, що знижує ризик займання або вибуху. Акумулятори LiFePO4 зазвичай використовуються в електромобілях, портативній електроніці та системах накопичення сонячної енергії завдяки їхній ефективності та довговічності. Їх можна швидко заряджати та вони мають набагато довший термін служби порівняно зі свинцево-кислотними акумуляторами. Тому це економічно ефективне рішення для потреб тривалого зберігання енергії.

Кожен тип акумуляторів має свої унікальні особливості та переваги. Розуміння цих відмінностей може допомогти вам приймати обґрунтовані рішення при виборі відповідного акумулятора для своїх потреб.

Порівняльна таблиця акумуляторних батарей

Характеристика Акумулятори AGM (Absorbent Glass Mat) Мультигелеві акумулятори AGM Гелеві акумулятори Літій-залізо-фосфатні акумулятори (LiFePO4)
Принцип роботи Технологія з абсорбцією електроліту в маті зі скловолокна Схожа на AGM, але з додатковими технологіями для кращої ефективності Електроліт має форму гелю, що забезпечує стабільну роботу при різних температурах Використовує літій-залізо-фосфат як катодний матеріал для забезпечення більшої безпеки та довговічності
Тип електроліту Абсорбований в скловолокні електроліт Абсорбований електроліт, але з покращеними властивостями Гелевий електроліт Літій-залізо-фосфатний електроліт
Ємність Добре тримає ємність при середніх навантаженнях Покращена ємність завдяки інноваціям в матеріалах Зазвичай має більшу ємність, ніж AGM при однакових розмірах Висока ємність при компактних розмірах
Цикли зарядки 500–1000 циклів 800–1200 циклів 500–1200 циклів 2000–5000 циклів
Температурний діапазон Хороша стабільність в умовах температур від -20°C до +50°C Додаткові переваги в обробці екстремальних температур Термостійкість хороша, оптимальна робота в межах -15°C до +40°C Відмінно працюють у діапазоні від -20°C до +60°C
Час заряду Швидкий, приблизно 4–6 годин до 80% Також швидкий, залежно від модифікацій Час заряду зазвичай займає більше часу – 6-8 годин Швидкий, залежить від конкретної моделі (1–2 години)
Вартість Недорого Зазвичай дорожче, ніж стандартний AGM Вища, ніж у AGM Дорожча, але з огляду на довговічність та ефективність
Безпека Висока, не потребує обслуговування, захищений від витоків Висока, додаткові технології для зниження ризику Висока, але менш стабільна при перегріві в порівнянні з AGM Дуже висока безпека, не схильні до перегріву або вибухів
Забезпечення стабільної напруги Відмінне забезпечення стабільної напруги при розряді Покращена стабільність напруги при високих навантаженнях Стабільність напруги на високому рівні Висока стабільність, без падіння напруги навіть при глибокому розряді
Строк служби 3-5 років, залежно від експлуатації 4-6 років при правильному використанні 3-6 років, залежно від умов експлуатації 10-15 років завдяки високій стійкості до циклів зарядки
Вага Легша за гелеві акумулятори Важча, ніж стандартні AGM, через додаткові компоненти Важча, через гелевий електроліт Легша в порівнянні з AGM і гелевими акумуляторами
Застосування Використовуються в автомобілях, суднах, системах безперебійного живлення (ДБЖ), сонячних системах Використовуються в більш вимогливих системах, наприклад, в сонячних систем та автомобілях Ідеально підходять для сонячних та вітрових систем Ідеально для електромобілів, сонячних і вітрових станцій

Порівняння типів акумуляторних батарей

Акумулятори AGM проти літій-залізо-фосфатних акумуляторів

Вибираючи між акумуляторами AGM (акумулятори з абсорбентним скломатом) і літій-залізо-фосфатними (LiFePO4), важливо розуміти ключові відмінності в їхніх технологіях, продуктивності та придатності для різних застосувань.

Акумуляторні батареї AGM – це різновид свинцево-кислотних акумуляторів, які використовують абсорбуючий скляний мат для відокремлення пластин акумулятора, знерухомлюючи електроліт і перетворюючи його на захищений від розливу та вібрації. Ці батареї герметичні, не потребують обслуговування та регулюються клапаном, що забезпечує безпеку під час циклів заряду та розряду. Акумуляторні батареї AGM відомі своєю надійністю, можливістю глибокої циклізації та здатністю забезпечувати високі сплески потужності. Вони зазвичай використовуються в тих умовах, які вимагають високої продуктивності та довговічності, наприклад, у транспортних засобах і системах резервного живлення.

Акумулятор AGM

Акумулятор AGM (Challenger А12-100, 12V 100Ah)

З іншого боку, літій-залізо-фосфатні (LiFePO4) батареї представляють іншу технологію, яка пропонує значні переваги з точки зору енергоємності, терміну служби та ефективності. Батареї LiFePO4 легші та мають вищу щільність енергії порівняно з батареями AGM, що робить їх більш придатними для застосувань, де вага та простір є критичними факторами. Наприклад, у системах накопичення відновлюваної енергії та портативних рішеннях живлення. Ці батареї також мають довший термін служби та можуть витримувати більшу кількість циклів заряджання-розряджання. Тобто вони мають кращу загальну економічну ефективність у довгостроковій перспективі.

Батареї LiFePO4 загалом перевершують батареї AGM завдяки вищій енергоефективності і довшому терміну служби. Проте батареї AGM все ще можуть бути життєздатним варіантом для тих, хто надає перевагу негайній доступності та надійності, особливо в середовищах, де батарея може піддаватися фізичним ударам або екстремальним умовам.

Зрештою, вибір між батареями AGM і LiFePO4 має ґрунтуватися на конкретних вимогах застосування, включаючи такі фактори, як потреби в споживанні енергії, обмеження ваги та бюджетні міркування. Консультації з професіоналами також можуть надати цінну інформацію, яка допоможе прийняти найкраще рішення для вашої конкретної ситуації.

Акумулятори AGM проти мультигелевих акумуляторів AGM проти гелевих акумуляторів

Серед свинцево-кислотних акумуляторів з клапанним регулюванням, акумулятори AGM, мультигелеві акумулятори AGM і гелеві акумулятори виділяються своїми відмінними характеристиками та застосуванням. Розуміння цих відмінностей має вирішальне значення для вибору правильної батареї для конкретних потреб.

Акумулятори AGM використовують скловолоконний мат для поглинання електроліту, гарантуючи відсутність рідини всередині батареї. Така конструкція дозволяє батареям AGM видавати високі сплески ампер. Це робить їх особливо придатними для застосувань, які вимагають швидкої, високої потужності, наприклад, автомобільних двигунів і систем аварійного живлення. Крім того, батареї AGM працюють краще в холодному кліматі через менший внутрішній опір.

Гелевий акумулятор (LogicPower LPM-GL 12V - 20Ah)

Гелевий акумулятор (LogicPower LPM-GL 12V – 20Ah)

З іншого боку, гелеві акумулятори містять електроліт, змішаний із силікатною добавкою, яка знерухомлює електроліт у гелеподібну речовину. Ця конфігурація забезпечує повільний стабільний розряд, що ідеально підходить для додатків із глибоким циклом, де необхідна тривала доставка енергії, наприклад, для зберігання відновлюваної енергії та морських застосувань. Гелеві батареї чудово працюють у тепліших кліматичних умовах, але менше підходять для потреб високої потужності.

Мультигелеві акумулятори AGM поєднують у собі властивості AGM і гелевих акумуляторів, мають гібридну конструкцію, яка пропонує переваги обох технологій. Вони використовують гелевий електроліт, зберігаючи структуру AGM, забезпечуючи збалансоване рішення для застосувань, які вимагають як глибокого циклу, так і надійного стабільного розряду.

Літій-залізо-фосфатні акумулятори проти інших акумуляторів для електромобілів

Літій-залізо-фосфатні акумулятори (LiFePo4) отримали значну популярність на ринку електромобілів завдяки їхнім ціновим перевагам і надійності. Останніми роками попит на акумулятори для електромобілів різко зріс завдяки збільшенню продажів електромобілів, особливо в Сполучених Штатах і Європі. У 2023 році світовий попит на акумулятори досяг понад 750 ГВт-год. Це на 40% більше, ніж у 2022 році, причому 95% цього зростання припадає на електромобілі.

Ключовим фактором, що спонукає до впровадження акумуляторів LiFePo4, є їхня економічна ефективність. Станом на серпень 2024 року ціни на карбонат літію та гідроксид літію різко впали лише на 14% від рівня січня 2023 року, тоді як фосфат заліза впав на 53% за той самий період. Як наслідок, витрати на літій-іонні елементи зменшилися на 50-60%, що зробило LiFePo4 акумулятори більш доступним варіантом. У Китаї вартість LFP-призматичних (Lithium Iron Phosphate = LiFePO4 = літій-залізофосфат) елементів становить близько 49 доларів за кВт·год, у порівнянні з 60 доларами за кВт·год для NCM-811-призматичних (нікель-кобальт-марганець 811) елементів.

Хоча LiFePo4 батареї дешевші та доступніші, вони зазвичай мають нижчу щільність енергії, ніж нікель-кобальто-марганцеві (NCM) батареї. Це традиційно обмежувало їх використання моделями електромобілів нижчого класу. Однак тенденція змінюється, оскільки все більше транспортних засобів великої дальності використовують технологію LFP. Наприклад, Tesla Model 3 і Ford Mustang Mach-E почали використовувати батареї LFP у деяких своїх базових моделях, щоб скоротити витрати, але при цьому відповідати оцінкам EPA.

Глобальний ринок літій-залізо-фосфатних акумуляторів у 2024 році оцінювався в 18.7 мільярда доларів США, і прогнозується, що до 2034 року він зросте на 16.9% в середньому через глобальний перехід до електромобілів. Урядова політика, суворіші норми щодо викидів і вдосконалення зарядної інфраструктури сприяють прийняттю акумуляторів LFP, особливо в таких регіонах, як Азіатсько-Тихоокеанський регіон і Європа. Крім того, ці батареї все частіше використовуються в промисловій автоматизації, накопиченні відновлюваної енергії та обладнанні для транспортування матеріалів через їхню надійність, тривалий термін служби та переваги безпеки.

Мультигелеві акумулятори AGM проти гелевих акумуляторів

AGM і гелеві акумулятори є типами свинцево-кислотних з клапанним регулюванням і мають кілька подібностей. Але вони також мають помітні відмінності, які впливають на їхню ефективність і вимог до обслуговування систем накопичення відновлюваної енергії.

Акумулятори AGM використовують скловолоконний мат для утримання електроліту батареї між пластинами, гарантуючи, що мат залишається вологим протягом усього терміну служби акумулятора. Акумулятори AGM заряджаються швидше та зберігають більше енергії, ніж традиційні свинцево-кислотні батареї. Проте вони поступаються літієвим акумуляторам за ефективністю. Крім того, батареї AGM відомі своїми низькими вимогами до обслуговування. Це робить їх популярним вибором для різних застосувань, у тому числі для сонячних систем.

Мультигелевий акумулятор AGM (LogicPower AGM LPM-MG 12V - 250Ah)

Мультигелевий акумулятор AGM (LogicPower AGM LPM-MG 12V – 250Ah)

У гелевих батареях, навпаки, використовується гелеподібний електроліт, який забезпечує кілька переваг, як-от довший термін служби та мінімальне обслуговування порівняно зі стандартними свинцево-кислотними батареями. Гелеві батареї особливо ефективні в забезпеченні стабільного живлення навіть у похмурі дні або вночі, що робить їх придатними як для житлових, так і для комерційних застосувань для зберігання сонячної енергії.

Одна з ключових відмінностей між AGM і гелевими батареями полягає в їхній довговічності та продуктивності в умовах глибокого розряду. Деякі виробники стверджують, що їхні гелеві батареї краще підходять для застосування з глибоким розрядом, ніж батареї AGM, тоді як інші стверджують протилежне. Тому вибір між AGM і гелевими акумуляторами часто залежить від конкретного виробника і вимог до застосування.

Переваги літій-залізо-фосфатних акумуляторів в електромобілях

Літій-залізо-фосфатні (LiFePO4) акумулятори, підтип літій-іонних акумуляторів, привернули значну увагу в галузі електромобілів завдяки їхнім численним перевагам перед іншими технологіями акумуляторів. Однією з визначних переваг акумуляторів LiFePO4 є їхній винятковий термін служби. Ці батареї можуть досягати до 2000 циклів, що значно вище, ніж 200-300 циклів, характерних для інших типів батарей. Цей подовжений термін служби означає довгострокову економію коштів для власників електромобілів, оскільки батареї потребують менш частої заміни.

Літій-залізо-фосфатний акумулятор (LiFePo4) (DYNESS B4850 2,4 kW-h 48V)

Літій-залізо-фосфатний акумулятор (LiFePo4) (Dyness B4850 2.4 kW h – 48V)

Безпека є ще однією важливою перевагою акумуляторів LiFePO4 в електромобілях. Ці батареї мають міцну хімічну структуру, що забезпечує високу термічну стабільність і стійкість до перегріву та термічного розгону. Ця властива функція безпеки знижує ризик пожежі, що робить їх безпечнішим варіантом для застосування електромобілів.

Батареї LiFePO4 також демонструють ширший оптимальний діапазон температур, що дозволяє їм ефективно працювати в різних умовах навколишнього середовища. Це робить їх придатними для використання як у жаркому, так і в холодному кліматі, підвищуючи надійність і зручність використання електромобілів у різних регіонах.

Крім того, висока щільність енергії акумуляторів LiFePO4 гарантує, що електромобілі можуть досягати серйозного запасу ходу на одному заряді. Ця характеристика має вирішальне значення для усунення тривоги щодо запасу ходу, яка є загальною проблемою серед потенційних покупців електромобілів. Крім того, ці батареї підтримують швидку зарядку, що забезпечує швидшу перезарядку та мінімізує час простою для користувачів електромобілів. Ну і з погляду екології, акумулятори LiFePO4 також будуть кращими за аналоги. Вони не містять кобальту, металу, який має серйозні етичні та екологічні проблеми.

Якщо Ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.
Поділитися:
Правила коментування

Вітаємо Вас на сайті Pingvin Pro. Ми докладаємо всіх зусиль, аби переконатися, що коментарі наших статей вільні від тролінгу, спаму та образ. Саме тому, на нашому сайті включена премодерація коментарів. Будь ласка, ознайомтеся з кількома правилами коментування.

  1. Перш за все, коментування відбувається через сторонній сервіс Disqus. Модератори сайту не несуть відповідальність за дії сервісу.
  2. На сайті ввімкнена премодерація. Тому ваш коментар може з’явитися не одразу. Нам теж інколи треба спати.
  3. Будьте ввічливими – ми не заохочуємо на сайті грубість та образи. Пам’ятайте, що слова мають вплив на людей! Саме тому, модератори сайту залишають за собою право не публікувати той чи інший коментар.
  4. Будь-які образи, відкриті чи завуальовані, у бік команди сайту, конкретного автора чи інших коментаторів, одразу видаляються. Агресивний коментатор може бути забанений без попереджень і пояснень з боку адміністрації сайту.
  5. Якщо вас забанили – на це були причини. Ми не пояснюємо причин ані тут, ані через інші канали зв’язку з редакторами сайту.
  6. Коментарі, які містять посилання на сторонні сайти чи ресурси можуть бути видалені без попереджень. Ми не рекламний майданчик для інших ресурсів.
  7. Якщо Ви виявили коментар, який порушує правила нашого сайту, обов’язково позначте його як спам – модератори цінують Вашу підтримку.

Останні статті

Статті

Як обрати зарядну станцію для дому: 5 основних порад

Зарядна станція для дому – це незамінний помічник у сучасному світі, де безперебійне живлення електроніки та побутової техніки стає все більш важливим. Вона дозволяє не лише заряджати смартфони чи ноутбуки, а й забезпечувати резервне живлення для всього будинку, підвищуючи комфорт вашого життя. До того ж такі пристрої є надзвичайно корисними у повсякденному використанні, оскільки дозволяють […]


Статті

Як ШІ та машинне навчання вже змінюють світ: 7 фактів, які вас здивують!

Штучний інтелект (ШІ / AI – Artificial Intelligence) та машинне навчання (МН / ML – Machine Learning) – це трансформаційні технології, які змінюють різні аспекти сучасного життя, сприяючи значному прогресу в різних секторах, як-от охорона здоров’я, транспорт, фінанси, електронна комерція та освіта. Ці технології використовують алгоритми та величезні набори даних, щоб дозволити машинам вчитися на […]


Останні новини

Новини

Оновлений рейтинг мобільного інтернету в Україні 2024: хто попереду?

Згідно з даними дослідження nPerf, у 2024 році український ринок мобільного інтернету продемонстрував значний прогрес у швидкості та стабільності зв’язку. Київстар і Vodafone стали лідерами за якістю мобільного інтернету, тоді як Lifecell відзначився найкращими показниками у веб-браузингу та потоковому відео. Підписуйтесь на наш Telegram-канал Швидкість завантаження: Київстар і Lifecell попереду За результатами тестування, найвищу середню […]


Новини

Telegram шахрайство: атаки на криптоінвесторів зросли у 20 разів

За останні три місяці кількість шахрайських атак із використанням шкідливого програмного забезпечення проти криптоінвесторів у Telegram зросла на вражаючі 2000%. Про це повідомляє компанія з блокчейн-безпеки Scam Sniffer, посилаючись на нові дані. Підписуйтесь на наш Telegram-канал Telegram, який є ключовою платформою для криптовалютних спільнот, усе частіше стає ціллю витончених шахрайських схем. Зловмисники почали активно використовувати […]


Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам: