Литий-титанатные аккумуляторы (LTO) вместо штатных АКБ (свинцово-кислотных, AGM) лучше работают в мороз. Стоит ли того замена?
Узнайте плюсы и минусы перехода на LTO-аккумуляторы с точки зрения владельца автомобиля. Особенно если вы проживаете в месте, где случаются суровые зимы.
Литий-титанатные аккумуляторы действительно лучше?
Это правда. Идея заменить свинцово-кислотную автомобильную батарею на литий-титанатную в самом деле хорошая. Посмотрите сами.
- • Шесть ячеек (6S 66160) на шпинели Li4Ti5O12 (используется в электробусах)
- • дают напряжение 13,8 В,
- • 30 А·ч ёмкости
- • и пусковой ток до 900 А
- • при температурах использования от -30° до +60°С,
- • могут прослужить и 25 лет — до 40000 циклов сохраняется 80% ёмкости [источник Toshiba].
Сопоставьте 30000 циклов заряд-разряд у LTO и 500 циклов у LCO-ячейки в смартфоне.Достаточно один раз зарядить LTO-аккумулятор перед установкой в авто. Больше вы не возвращаетесь к вопросу, как там поживает АКБ — всё остальное сделает генератор.
Но есть и подвох.
Преимущества литий-титанатного аккумулятора в автомобиле
Плюсов литий-титанатного аккумулятора (LTO) для автомобиля куда больше, чем у какой-либо другой электрохимической системы литий-ионной технологии.
1. Точно запустится зимой
Для автомобилиста это гарантия запуска двигателя морозной зимой до -30°C. При более сильном морозе ёмкость снизится на 20-30% на каждые -5/-10 градусов (зависит от химического состава и материалов на электродах).
2. Генератор заряжает в сильный мороз
Производители гарантируют зарядку при зимних температурах в худшем случае при -10°C. В новейших изделиях — при -50°C [PDF-файл с примером DataSheet для ячейки YL-LTO-40-AH].
Литий-ионной технологии с кобальтовым катодом зарядка в такие морозы недоступна. Они примут заряд от генератора в лучшем случае при -5°C и начнут разрушаться (почему и как это происходит). Свинцово-кислотные при сильном минусе заряжаются плохо и безвозвратно деградируют.
3. Служат до 25 лет
Скажем честно, проверить ещё никому не удалось. Но многие литий-титанатные аккумуляторы отслужили в китайских электробусах с начала 2010-х до того, как ёмкость достигла 70%-80% от номинальной.
Китайскому транспорту нехватка 20% заряда критична при выполнении прежних маршрутов. При закупке новых старые аккумуляторы отправили на площадки Alibaba Group. Реализация через вторичный рынок помогает немного отбить затраты на дорогие новые ячейки.
Так в виде товара бывшего употребления литий-титанатные аккумуляторы и стали доступны всем желающим уже в середине 2010-х.
Долгий срок службы объясняется конструкцией и материалами, где уменьшены паразитные химические реакции (характерные для кобальтовых батарей, как в смартфонах и электромобилях). Например, в ячейках LTO не образуются дендриты (практически отсутствует SEI-плёнка).
Но почему тогда все не перейдут на литий-титанатные, раз они такие замечательные аккумуляторы?
Недостатки литий-титанатного аккумулятора в автомобиле
Минусы литий-титанантных аккумуляторов для автомобиля элементарные:
- • дорого,
- • сложно купить хорошие ячейки,
- • нужно уметь собрать и изготовить,
- • безопасно установить с предохранителями силовых проводов.
Связываться с эдаким ещё необкатанным DIY готовы единицы умельцев. Ведь речь заходит об электрике автомобиля. Загорится ещё, взорвётся что-то — наслышаны про эти ваши электромобили.
Конечно, литий-титанатные ячейки безопаснее свинцово-кислотного АКБ [исследование в Университете Тур во Франции], но опасаться замыкания и деформации всё-таки следует. Да и остальные причины отказаться от LTO вполне оправданы.
1. Очень дорого
Электротранспорт строится на ячейках LTO в странах Азии, в том числе и у нас в России. Технология ещё неразвита в плане производства и обходится в разы дороже других электрохимических систем. Приблизительные цены для лучшего понимания.
- • 5000 рублей за новый свинцово-кислотный АКБ 60 А·ч;
- • 30000 рублей за новый литий-титанатный сопоставимой ёмкости;
- • 20000 рублей за старый или из б/у ячеек;
- • 10000 рублей за неизвестного происхождения и по купонам/акциям.
Набор LTO-ячеек на замену свинцово-кислотной АКБ стоит 13500 рублей, но с этим лотом есть проблемы — в отзыве подробности.2. Дефицит
Купить новый LTO-аккумулятор простому автовладельцу практически невозможно. Доступны в продаже только снятые с эксплуатируемых приложений (под «приложением» понимается электротранспорт).
- • В продаже 99% аккумуляторов бывшего употребления (от электробусов в Китае, например);
- • есть в продаже «готовые новые» от производителей для установки в автомобиль, но выполнены они тоже на б/у ячейках.
Хотя в 2022-м году есть поставщики ячеек с гарантированной ёмкостью. Ситуация улучшается — возможно совсем скоро вопрос дефицита будет разрешён.
3. Характеристики
Могут подойти не ко всем автомобилям и условиям эксплуатации.
- • не любят нагрев/жару,
- • требуют герметизации,
- • нужно тестирование ячеек перед использованием (много брака),
- • низкая плотность энергии (больше по размерам при тех же А·ч),
- • нужен балансир (распределение заряда по ячейкам),
- • напряжение 13,8 В отличается от кислотных и AGM — 12,7 В.
***
Литий-титанатные аккумуляторы (LTO) отлично подходят в качестве стартерной батареи автомобиля. Но с учётом недостатков, пока не лучший выбор замены свинцовой АКБ, если говорить о массовом применении.
LTO подходят энтузиастам и поклонникам DIY, а также любителям автозвука, где штатного питания автомобиля обычно не хватает.
Для обычных пользователей электроники в настоящий момент лучшим выбором считается LiFePO4-аккумуляторы (литий-железо-фосфатные). Об их преимуществах мы рассказывали в нашей отдельной статье на примере замены в ИБП свинцово-кислотной АКБ.
Как Вы оцениваете технологию литий-титанатной батареи в качестве замены свинцовой АКБ? Мы ждём ваши сообщения и ВКонтакте @NeovoltRu.
Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.
