1. Określ scenariusze zastosowań
Cel baterie litowe bezpośrednio wpływa na wybór parametrów:

• Urządzenia przenośne (telefony komórkowe, drony, aparaty fotograficzne): priorytet mają urządzenia o dużej gęstości energii (takie jak baterie litowe trójskładnikowe) i niewielką wagę.
• Pojazdy elektryczne/elektronarzędzia: wymagają wysokiego współczynnika rozładowania (współczynnik C) i długiego cyklu życia (jak np. akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe).
• Systemy magazynowania energii (energia słoneczna, domowe źródła zasilania awaryjnego): nastawione na dużą pojemność, długą żywotność i bezpieczeństwo (bardziej odpowiedni jest fosforan litowo-żelazowy).
• Projekty typu „zrób to sam”/sprzęt specjalny: należy wziąć pod uwagę rozmiar, kompatybilność napięciową i wymagania dotyczące dostosowania.

2. Analiza kluczowych parametrów
Napięcie (V)

• Napięcie znamionowe pojedynczej baterii litowej wynosi zwykle 3,7 V (lit potrójny) lub 3,2 V (fosforan litowo-żelazowy).
• Wybierz liczbę ogniw szeregowych zgodnie z wymaganiami urządzenia (np. w pojazdach elektrycznych powszechnie stosuje się ogniwa 48 V i 72 V).

Pojemność (Ah) i energia (Wh)

• Pojemność (Ah): określa żywotność baterii. Na przykład bateria 10Ah może być używana przez 2 godziny przy rozładowaniu 5A.
• Energia (Wh) = Napięcie × Pojemność: bezpośrednio odzwierciedla całkowitą pojemność magazynowania energii. Przy porównywaniu różnych baterii, Wh jest dokładniejsze.

Szybkość rozładowania (C-rate)

• Wskazuje pojemność rozładowania akumulatora. Na przykład 1C oznacza, że akumulator jest całkowicie rozładowany w ciągu 1 godziny, a 10C oznacza, że akumulator jest całkowicie rozładowany w ciągu 6 minut.
• Do urządzeń o dużej mocy (takich jak wiertarki elektryczne i drony) wymagane są akumulatory o wysokim współczynniku rozładowania (np. 20C i więcej).

Cykl życia

• Bateria litowa trójskładnikowa: około 500-1000 cykli (pojemność spada do 80%).
• Akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy : 2000-5000 cykli, nadaje się do długotrwałego użytkowania.

3. Wybór typu baterii

• Bateria litowa trójskładnikowa (NMC/NCA)

o Zalety: wysoka gęstość energii (200-300Wh/kg), dobra wydajność w niskich temperaturach (-20℃).
o Wady: niskie bezpieczeństwo (wymagane zabezpieczenie obwodu), krótka żywotność.
o Zastosowanie: elektronika użytkowa, pojazdy elektryczne, drony.

• Akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy (LiFePO₄)

o Zalety: wysokie bezpieczeństwo (odporność na wysoką temperaturę, niepalność), długa żywotność i stopniowo malejące koszty.

o Wady: niska gęstość energii (90-160 Wh/kg), słaba wydajność w niskich temperaturach.

o Zastosowanie: system magazynowania energii, autobus elektryczny, pojazd elektryczny wolnobieżny.

• Inne rodzaje: tytanian litu (bardzo długa żywotność), tlenek litowo-kobaltowy (wysokoenergetyczny, stosowany w telefonach komórkowych) itp., dobierane w zależności od szczególnych potrzeb.

4. Zagadnienia bezpieczeństwa

Obwód zabezpieczający: Upewnij się, że akumulator ma zabezpieczenie przed przeładowaniem, nadmiernym rozładowaniem i zwarciem.

Zarządzanie ciepłem: Akumulatory o dużej pojemności muszą być wyposażone w konstrukcję odprowadzającą ciepło (tak jak akumulatory w pojazdach elektrycznych).

Normy certyfikacyjne: Wybieraj produkty z certyfikatami UL, CE, UN38.3 itp., aby uniknąć stosowania baterii gorszej jakości.

5. Równowaga między marką a budżetem

• Znane marki: CATL, BYD, Panasonic, LG Chem, itp., z gwarancją jakości.
• Opłacalność:

o Tanie akumulatory mogą wykorzystywać ogniwa z drugiej ręki lub gorszej jakości BMS (system zarządzania akumulatorem).
o Fosforan litowo-żelazowy ma wysoki koszt początkowy, ale jest bardziej opłacalny w dłuższej perspektywie (długi cykl życia).

6. Czynniki fizyczne i środowiskowe

• Rozmiar i waga: Upewnij się, że akumulator można zainstalować w urządzeniu (np. drony są wrażliwe na wagę).
• Zakres temperatur:

o Środowisko o wysokiej temperaturze: Wybierz ogniwa odporne na wysoką temperaturę (np. LiFePO₄).
o Środowisko o niskiej temperaturze: baterie litowe trójskładnikowe działają lepiej lub wymagają dodatkowego systemu grzewczego.

7. Przepisy i ochrona środowiska

• Ograniczenia w transporcie: Akumulatory o dużej pojemności mogą podlegać ograniczeniom w transporcie lotniczym (np. należy zadeklarować akumulatory o pojemności większej niż 100 Wh).
• Recykling: Wybierz markę, która wspiera recykling, aby uniknąć zanieczyszczenia środowiska.

Podsumowanie kroków
1. Jasny cel: Określ typ urządzenia i jego podstawowe wymagania (np. wytrzymałość, moc, żywotność).
2. Oblicz wymagania: Oszacuj wymagane napięcie i pojemność (Wh) na podstawie mocy urządzenia i czasu pracy.
3. Wybierz typ: Lit trójskładnikowy (wysoka gęstość energii) lub fosforan litowo-żelazowy (wysokie bezpieczeństwo).
4. Sprawdź bezpieczeństwo: sprawdź funkcje zabezpieczające, certyfikaty i opinie użytkowników.
5. Dopasowanie budżetu: Wybierz najlepszy model w akceptowalnym zakresie marki i jakości.
6. Dostosowanie do instalacji: Sprawdź rozmiar, wagę i przystosowalność do warunków środowiskowych.

Przykładowe scenariusze:

• Modyfikacja pojazdu elektrycznego: Wybierz akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy 72 V 20 Ah (długi cykl życia i wysokie bezpieczeństwo).
• Zasilanie zewnętrzne: Wybierz akumulator LiFePO₄ 12 V 100 Ah (wytrzymuje 2000 cykli, nadaje się do długoterminowego magazynowania energii).
• Dron: Wybierz litowo-jonowy akumulator o dużej pojemności (np. 4S 1500mAh 75C).

Wykonując powyższe kroki, możesz systematycznie wybierać rozwiązania w zakresie baterii litowej, które najlepiej odpowiadają Twoim potrzebom.