Литий-нанофосфатные батареи А123

Введение.
Элементы питания A123 - являются новым поколением литиево-ионных батарей. Данная технология была разработана и запатентована Масачуссетским Технологическим Институтом в 2001-м году, в основе которой лежит использование электродов нано-масштаба. В ноябре 2005 года А123System анонсировала новый высокомощный быстро-заряжающийся элемент питания, основанный на исследованиях лицензированных MIT. Первая партия элементов была выпущена в 1-м квартале 2006 года и использовалась для питания электроинструментов DeWalt, стартеров авиа-двигателей, гибридных автобусов и PHEV-конвертированных электромобилей.

Принцип действия
Новые батареи отличаются не только большой емкостью, но и быстротой зарядки. Всего за 15 минут требуется, чтобы зарядить их. К тому же такие аккумуляторы допускают в 10 раз больше циклов зарядки-разрядки, чем обычные модели. Идея нового аккумулятора заключается в активизации литиево-ионного обмена между электродами. С помощью наночастиц удалось развить обменную поверхность электродов и получить более интенсивный ионный поток. Чтобы исключить слишком cильное нагревание и возможный взрыв электродов, авторы разработки применили в катодах вместо лития/оксида кобальта литий/фосфат железа. Недостаточная электропроводность нового материала компенсируется введением наночастиц алюминия, марганца или титана.

Отличие от других батарей
Никель-кадмиевые и метал-гидридные батареи - это уже прошлый век. Многие производители уже отказываются от производства кадмиевых батарей (в частности Panasonic). Литий-полимерные хороши, но имеют существенные недостатки - прежде всего недостаточная прочность, капризность, склонность к возгоранию. Для радиоуправляемых моделей, например вертолёта, ЛиПо вполне уместны - там все части нежные, лёгкие и хрупкие. Но для электропневматического привода, ЛиПо недостаточно актуальны. Представьте, что в цевье/прикладе вы носите достаточно хрупкие и быстровоспламеняющиеся батареи. Повредить такую батарею в запарке боя или просто уронить при установке очень просто. Последствия это – утечка лития и возможное возгорание. Впоследствии такую батарею придется выкинуть, т.к. она не подлежит восстановлению. Многие из моих знакомых (включая себя) не используют полимеры по этим причинам. Но прогресс на месте не стоит и недавно другой тип литиевых аккумуляторов, известный, как ЛиФо, или литий-фосфатные, или LiFePO4. Силовые ЛиФо аккумуляторы относятся к литий-ионным аккумуляторам, но за счёт улучшенной технологии (модно называемой "нанофосфатная" ) достигли уровня практического применения в устройствах с большим токопотреблением, например, в некоторых "топовых" моделях электроинструмента. Не обошли вниманием эти аккумуляторы и авиамоделисты - опробовали ЛиФо на радиоуправляемых моделях самолётов и вертолётов и даже успели накопить ценный опыт эксплуатации ЛиФо в режимах быстрого разряда большим током.

Достоинства и недостатки:

Достоинства:
1. Прочные и безопасные в отличие от Li-Po.
2. Сверхбыстрый заряд (при токе 7А полный заряд за 15 мин !!!)
3. Очень большой ток отдачи 60А - рабочий режим; 132А - кратковременный режим (до 10-ти секунд)
4. Саморазряд 3% за 3 года
5. Работают на холоде (до -30 гр. С) без потери рабочих свойств
6. Наработка на отказ 1000 циклов (в трое больше чем у никелевых)
7. Элементы можно составлять последовательно / параллельно, как обычные NiCd или NiMH

Недостатки:
1. Требуют специального зарядного устройства (не совместимы с LiPo зарядниками)
2. Тяжелее, чем Li-Po