Литий-железо-сульфидный аккумулятор

Литий-железо-сульфидный аккумулятор Li-FeS — это вторичный химический источник тока в котором анодом является литий-алюминиевый сплав, электролит — сплав хлорида-фторида и сульфида лития в матрице из оксида магния (твердый электролит), катод — FeS- сульфид железа.

История изобретения

Ученые уже несколько лет бьются над поисками замены для кобальта. В качестве кандидатов на должность главного электродного материала будущего выступают различные соединения лития — манганаты, титанаты, станнаты, силикаты и другие. Но безусловным фаворитом на сегодняшний день считается феррофосфат лития - Li-FePO4, полученный впервые ещё в 1996 году профессором Джоном Гуденафом из Техасского университета. Долгое время эта тема пылилась на полке, так как Li-FePO4 ничем выдающимся, кроме дешевизны, не отличался и его потенциал оставался неизученным. Все изменилось в 2003 году с появлением компании A123 Systems

Параметры

• Теоретическая энергоёмкость:560 Вт·ч/кг.
• Удельная энергоемкость (Вт·ч/кг): около — 120 Вт·ч/кг.
• Удельная энергоплотность (Вт·ч/дм³): около — 250 Вт·ч/дм³.
• ЭДС: 1,35 В.
• Рабочая температура:+45°C.

Достоинства

• Безопасный прочный корпус, в отличие от оболочек Li-Po аккумуляторов
• Сверхбыстрый заряд (при токе 7А полный заряд за 15 мин)
• Очень большой ток отдачи 60А — рабочий режим; 132А — кратковременный режим (до 10-ти секунд)
• Саморазряд 3 % за 1 месяц.
• Работают на холоде (до −30 гр. С) без потери рабочих свойств
• Наработка на отказ 2000 циклов (втрое больше, чем у никелевых аккумуляторов)

Недостатки

• Требуют специального зарядного устройства (не совместимы с Li-Po зарядниками)
• Тяжелее, чем Li-Po

Область применения

Аккумулятор позволяет безопасно отдать огромные токи заряда и разряда (свыше 50А). Это позволяет заряжать аккумуляторы в очень короткие сроки (единицы минут). Нашли применения в устройствах, нуждающихся в крайне быстрой зарядке: шуруповёрты, аккумуляторные дрели, электромобили и т. п.

Имеют чуть меньшую удельную ёмкость, чем литий-полимерный аккумулятор, но зато намного более прочную оболочку (похожую на бытовые пальчиковые аккумуляторы и батарейки). Литий-полимерный аккумулятор имеет мягкую оболочку. Это преимущество позволяет использовать LiFe также и в механически более грубых условиях.

Безопасная эксплуатация и утилизация

Данный тип аккумулятора отличается от других литиевых аккумуляторов, и нуждается в специализированном зарядном устройстве.

Ссылки

• ГОСТ 15596-82 Источники тока химические. Термины и определения