Ce este fosfatul de fier litiu?

Este o concepție greșită obișnuită că bateriile cu litiu fosfat de fier sunt diferite de bateriile cu litiu-ion.În realitate, există multe tipuri de baterii litiu-ion, iar fosfatul de fier litiu este doar unul dintre ele.

Să aruncăm o privire la ce este exact fosfatul de fier litiu, de ce este o alegere excelentă pentru anumite tipuri de baterii și cum se compară cu alte opțiuni de baterie litiu-ion.

Ce este fosfatul de fier litiu?

Fosfatul de fier de litiu este un compus chimic LiFePO4 sau „LFP” pe scurt.LFP oferă performanțe electrochimice bune, rezistență scăzută și este unul dintre cele mai sigure și mai stabile materiale catodice disponibile pentru bateriile litiu-ion.

Ce este o baterie litiu cu fosfat de fier?

Bateriile cu litiu fier fosfat sunt un tip de baterie litiu-ion care utilizează fosfat litiu fier ca material catod pentru stocarea ionilor de litiu.Bateriile LFP folosesc de obicei grafitul ca material anod.Compoziția chimică a bateriilor LFP le oferă un curent nominal ridicat, o bună stabilitate termică și un ciclu de viață lung.

Majoritatea bateriilor cu litiu fier fosfat au patru celule conectate în serie.Tensiunea nominală a unei celule de baterie LFP este de 3,2 volți.Conectarea a patru celule de baterie LFP în serie are ca rezultat o baterie de 12 volți, care este o opțiune excelentă de înlocuire pentru multe baterii plumb-acid de 12 volți.

Fosfat de fier litiu vs.Tipuri alternative de litiu-ion

Fosfatul de fier litiu este doar unul dintre numeroasele tipuri de baterii litiu-ion.Schimbarea compusului chimic pentru catod creează diferite tipuri de baterii litiu-ion.Unele dintre cele mai comune opțiuni sunt oxidul de litiu cobalt (LCO), oxidul de litiu mangan (LMO), oxidul de litiu nichel cobalt aluminiu (NCA), oxidul de litiu nichel mangan cobalt (NMC) și titanatul de litiu (LTO).

Fiecare dintre aceste tipuri de baterii are puncte forte și puncte slabe care le fac să se potrivească bine pentru diferite aplicații.Privind principalele proprietăți ale acestor tipuri de baterii, putem vedea unde stau bateriile cu fosfat de litiu și fier și pentru ce aplicații sunt cele mai bune.

Densitatea energiei

Bateriile LFP au una dintre cele mai mari puteri specifice dintre celelalte tipuri de litiu-ion.Cu alte cuvinte, puterea specifică mare înseamnă că bateriile LFP pot furniza cantități mari de curent și putere fără supraîncălzire.

Pe de altă parte, este important să rețineți că bateriile LFP au una dintre cele mai scăzute evaluări energetice specifice.Energia specifică scăzută înseamnă că bateriile LFP au o capacitate de stocare mai mică a energiei pe greutate decât alte opțiuni cu litiu-ion.De obicei, acest lucru nu este mare lucru, deoarece creșterea capacității bateriei se poate face prin conectarea mai multor baterii în paralel.Acest lucru poate să nu fie ideal pentru o aplicație în care este necesară o densitate extremă a energiei într-un spațiu foarte ușor, cum ar fi vehiculele electrice cu baterie.

Cicluri de viață a bateriei

Bateriile cu litiu fier fosfat au o durată de viață care începe de la aproximativ 2.000 de cicluri complete de descărcare și crește în funcție de adâncimea de descărcare.Celulele și sistemul intern de gestionare a bateriei (BMS) utilizate la Dragonfly Energy au fost testate la peste 5.000 de cicluri de descărcare completă, păstrând în același timp 80% din capacitatea bateriei originale.

LFP este al doilea după titanatul de litiu ca durată de viață.Cu toate acestea, bateriile LTO au fost în mod tradițional cea mai scumpă opțiune de baterie litiu-ion, ceea ce le face să fie prohibitive pentru majoritatea aplicațiilor.

Rată de descărcare

Rata de descărcare este măsurată într-un multiplu al capacității bateriei, ceea ce înseamnă că o rată de descărcare de 1C pentru o baterie de 100Ah este de 100A continuu.Bateriile LFP disponibile în comerț au în mod tradițional un rating de descărcare continuă de 1C, dar îl pot depăși pentru perioade scurte, în funcție de sistemul de management al bateriei.

Celulele LFP în sine pot furniza, de obicei, o descărcare de 25C pentru perioade scurte în siguranță.Capacitatea de a depăși 1C vă permite să utilizați bateriile LFP în aplicații de mare putere care pot avea vârfuri de pornire în consumul de curent.

Temperaturi de funcționare

Bateriile LFP nu intră în condiții de evaporare termică până la aproximativ 270 de grade Celsius.În comparație cu celelalte opțiuni comune de baterii litiu-ion, bateriile LFP au a doua cea mai mare limită de temperatură de funcționare.

Depășirea limitei de temperatură a unei baterii litiu-ion provoacă daune și poate duce lafuga termică, care poate duce la un incendiu.Limita ridicată de funcționare a LFP scade semnificativ șansa unui eveniment termic de evadare.Combinat cu un BMS de înaltă calitate pentru a închide celulele cu mult înainte de aceste condiții (la aproximativ 57 de grade Celsius), LFP oferă avantaje semnificative de siguranță.

Avantaje de siguranță

Bateriile LFP sunt una dintre componentele chimice stabile ale tuturor opțiunilor cu litiu-ion.Această stabilitate le face una dintre cele mai sigure opțiuni atât pentru aplicații destinate consumatorilor, cât și pentru cele industriale.

Singura altă opțiune comparabil sigură este titanatul de litiu, care, din nou, este de obicei prohibitiv și nu funcționează la tensiunea corectă în majoritatea situațiilor pentru o înlocuire de 12 V.

Fosfat de fier litiu vs.Baterii cu plumb-acid

Bateriile cu litiu fosfat de fier oferă multeavantaje față de bateriile tradiționale plumb-acid.Cel mai notabil este că bateriile LFP au o densitate de energie de aproximativ patru ori mai mare decât bateriile cu plumb-acid.Puteți recicla în profunzime bateriile LFP în mod repetat, fără a le deteriora.De asemenea, se reîncarcă cu 5 mai repede decât bateriile plumb-acid.

Această densitate mare de energie duce la o durată mai lungă de funcționare, reducând în același timp greutatea sistemului de baterii.

Reacția chimică din interiorul bateriilor plumb-acid provoacă degajare de gaze, ceea ce necesită aerisirea bateriilor și reumplerea periodică cu apă de către utilizator.Dacă bateriile nu sunt depozitate în poziție verticală, soluția acidă se poate scurge, dăunând bateriei și provocând mizerie.Alternativ, bateriile LFP nu eliberează gaz și nu trebuie să fie ventilate sau reumplute.Și mai bine, le poți monta în orice orientare.

Bateriile LFP sunt inițial mai scumpe decât bateriile cu plumb-acid.Cu toate acestea, durata lungă de viață a bateriilor LFP le echilibrează costul inițial ridicat.În majoritatea cazurilor, bateriile LFP vor dura de 5-10 ori mai mult decât bateriile cu plumb-acid, ceea ce duce la economii semnificative ale costurilor generale.

Cele mai bune baterii cu litiu fier fosfat pentru înlocuirea aplicațiilor bateriilor cu plumb-acid

Sunt disponibile multe baterii litiu-ion diferite, iar unele chiar depășesc fosfatul de fier litiu în anumite categorii de performanță.Cu toate acestea, când vine vorba de înlocuirea bateriilor plumb-acid de 12 volți, LFP este cea mai bună opțiune disponibilă.

Motivul principal pentru aceasta este că tensiunea nominală a celulei pentru fosfatul de litiu și fier este de 3,2 volți.Tensiunea nominală a unei baterii plumb-acid de 12 volți este de aproximativ 12,7 volți.Astfel, cablarea a patru celule în serie în interiorul unei baterii produce 12,8 volți (4 x 3,2 = 12,8) – aproape o potrivire perfectă!Acest lucru nu este posibil cu niciun alt tip de baterie litiu-ion.

Dincolo de o potrivire aproape perfectă a tensiunii, LFP oferă alte avantaje ca înlocuitor de plumb-acid.După cum sa discutat mai sus, bateriile LFP sunt de lungă durată, stabile, sigure, durabile, ușoare și au o densitate mare de energie.Acest lucru le face să se potrivească excelent pentru multe aplicații!Lucruri camotoare de trolling,RV-uri,cărucioare de golf, și mai multe aplicații care s-au bazat în mod tradițional pe bateriile plumb-acid.

Bateriile Dragonfly Energy și Battle Born construiesc unele dintre cele mai bune baterii cu litiu și fosfat de fier disponibile.Sunt proiectate și asamblate cu mândrie în Statele Unite, cu materiale de cea mai înaltă calitate disponibile.În plus, fiecare baterie este testată riguros și listată UL.

Fiecare baterie include, de asemenea, un integratsistem de management al baterieipentru a vă asigura că bateria funcționează în siguranță în toate condițiile.Bateriile Dragonfly Energy și Battle Born au mii de baterii instalate și funcționează în siguranță în multe aplicații diferite din întreaga lume.

Acum știi

În concluzie, fosfatul de fier litiu este doar unul dintre numeroasele tipuri diferite de baterii litiu-ion disponibile.Cu toate acestea, setul unic de caracteristici care alcătuiesc bateriile LFP le fac o alternativă fantastică la bateriile plumb-acid de 12 volți din trecut.