Отличие литий-ионных конденсаторов от аккумуляторов

Литий-ионные конденсаторы (LiC) объединяют некоторые преимущества литиевых аккумуляторов и суперконденсаторов (ионисторов), поэтому считаются крайне полезными средствами накопления энергии. Они важны для развития энергетики и находят применение в электрических транспортных средствах, электронных устройствах, системах энергосбережения и резервного питания. Рассмотрим подробнее сферы использования литий-ионных конденсаторов:

При какой температуре и уровне заряда хранить разные типы аккумуляторов

Электромобили. Некоторые автопроизводители считают, что будущее электротранспорта за литий-ионными суперконденсаторами, а не за аккумуляторными батареями. Сегодня их уже устанавливают в гибридные автомобили, автобусы, а также в электробусы (капабусы).
Трамваи, троллейбусы. Литий-ионные конденсаторы служат в качестве источников питания для троллейбусов или трамваев позволяет убрать затраты на прокладку воздушной контактной сети, снизить вес и стоимость электротранспорта. Сверхбыстрая подзарядка происходит на остановках.
Ветроэнергетика. Литиевые суперконденсаторы широко используются для резервного электропитания систем ветроэнергетики. Помимо высокой мощности, они выгодны из-за длительного срока службы, стойкости к низким и высоким температурам, отсутствия потребности в обслуживании.

Лифтовое оборудование. Суперконденсаторы LiC применяют для накопления электроэнергии в энергосберегающих лифтах, работающих на «зеленых» источниках энергии. Также они служат аварийными резервными источниками питания для лифтового оборудования.
Автоматически управляемые тележки. Благодаря своей долговечности, меньшему размеру, весу и стоимости литиевые суперсконденсаторы выгодно устанавливать в автоматические и роботизированные промышленные тележки.
Электронные устройства. Конденсаторы LiC можно найти в интеллектуальных счетчиках, автомобильных видеорегистраторах, портативных GPRS-навигаторах, планшетных компьютерах.

Как соединять и защищать литиевые аккумуляторы

Разница между Li-ion батареями, LiC конденсаторами и традиционными ионисторами

В литий-ионных аккумуляторах электроэнергия появляется в результате электрохимических реакций. Преимущества литиевых аккумуляторов заключаются в значительной плотности энергии, эффективности зарядки, высоком напряжении ячеек, длительном рабочем цикле, низкой скорости саморазряда.

Традиционные суперконденсаторы (ионисторы) работают по принципу накопления заряда в двойном электрическом слое на границе между электролитом и электродом. При этом зарядка и разрядка представляют собой чисто физические процессы, без протекания электрохимических реакций. Преимущества ионисторов: быстрота заряда и разряда, значительная плотность мощности, стабильность работы на жаре и холоде, долговечность.

Литий-ионные конденсаторы – гибридные устройства, они занимают промежуточную позицию между литиевыми аккумуляторами и суперконденсаторами по характеристикам рабочего напряжения, плотности энергии и удельной мощности. Их аноды такие же, как у литиевых аккумуляторов, а катоды изготовлены из углерода, например, смеси активированного угля с углеродными нанотрубками. В процессе зарядки ионы лития покидают поверхность материала катода, проходят через электролит, сепаратор и встраиваются в решетку материала анода. В процессе разрядки ионы лития покидают решетку материала анода, возвращаются на поверхность материала катода через электролит и образуют двойной электрический слой.

сравнительное li-ion конденсаторов с батареями и суперконденсаторами

Применение технологии Bluetooth в литиевых аккумуляторах

Преимущества литий-ионных конденсаторов:

Плотность энергии меньше, чем у литиевых батарей, но в 3-5 раз выше, чем у традиционных суперконденсаторов. Плотность энергии у Li-ion конденсатора достигает 10-15 Вт·ч/л, а у обычного двухслойного суперконденсатора – около 2-8 Вт·ч/л.
Стойкость к высоким температурам. Способность заряжаться и разряжаться при температуре выше 100°C. Это дает значительные преимущества для безопасности, а также расширяет сферы применения.
Ресурс литий-ионных конденсаторов превышает 100 тысяч циклов, что в среднем в 50 раз выше, чем у литиевых батарей.
Напряжение ячейки LiC может достигать 4 В, что аналогично напряжению ячеек литий-ионных батарей. Это больше чем у ячеек двухслойных суперконденсаторов (2,7-2,85 В).

Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы-то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog.

Темы этой статьи:

Тяговые АКБ

Литий-ионные АКБ

Автор статьи: Энергинский К.А.
Специалист по аккумуляторной технологии
Автор-эксперт в области литий-ионных аккумуляторов

Опубликовано: 20 мая 2020