• ciasto-001

Co to jest fosforan litowo-żelazowy?

Powszechnie uważa się, że akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe różnią się od akumulatorów litowo-jonowych.W rzeczywistości istnieje wiele rodzajów akumulatorów litowo-jonowych, a fosforan litowo-żelazowy jest tylko jednym z nich.

Rzućmy okiem na to, czym dokładnie jest fosforan litowo-żelazowy, dlaczego jest to świetny wybór dla niektórych typów baterii i jak wypada w porównaniu z innymi opcjami baterii litowo-jonowych.

Co to jest fosforan litowo-żelazowy?

Fosforan litowo-żelazowy to związek chemiczny LiFePO4 lub w skrócie „LFP”.LFP oferuje dobre parametry elektrochemiczne, niską rezystancję i jest jednym z najbezpieczniejszych i najbardziej stabilnych materiałów katodowych dostępnych dla akumulatorów litowo-jonowych.

1

Co to jest bateria litowo-żelazowo-fosforanowa?

Baterie litowo-żelazowo-fosforanowe to rodzaj baterii litowo-jonowych, w której jako materiał katodowy do przechowywania jonów litu wykorzystuje się fosforan litowo-żelazowy.Akumulatory LFP zazwyczaj wykorzystują grafit jako materiał anodowy.Skład chemiczny baterii LFP zapewnia im wysoki prąd znamionowy, dobrą stabilność termiczną i długi cykl życia.

Większość akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych ma cztery ogniwa połączone szeregowo.Napięcie znamionowe ogniwa akumulatora LFP wynosi 3,2 wolta.Szeregowe połączenie czterech ogniw akumulatorowych LFP daje 12-woltowy akumulator, który jest doskonałą opcją zastępczą dla wielu 12-woltowych akumulatorów kwasowo-ołowiowych.

Fosforan litowo-żelazowy vs.Alternatywne typy litowo-jonowe

Fosforan litowo-żelazowy to tylko jeden z wielu rodzajów akumulatorów litowo-jonowych.Zmiana związku chemicznego katody tworzy różne rodzaje akumulatorów litowo-jonowych.Niektóre z najczęstszych opcji to tlenek litowo-kobaltowy (LCO), tlenek litowo-manganowy (LMO), tlenek litowo-niklowo-kobaltowo-glinowy (NCA), tlenek litowo-niklowo-kobaltowy (NMC) i tytanian litu (LTO).

Każdy z tych typów baterii ma różne mocne i słabe strony, które sprawiają, że dobrze nadają się do różnych zastosowań.Patrząc na główne właściwości tych typów baterii, możemy zobaczyć, na czym stoją baterie litowo-żelazowo-fosforanowe i do jakich zastosowań są najlepsze.

2

Gęstość energii

Akumulatory LFP mają jedną z najwyższych określonych mocy znamionowych spośród innych typów litowo-jonowych.Innymi słowy, wysoka moc właściwa oznacza, że ​​akumulatory LFP mogą dostarczać duże ilości prądu i mocy bez przegrzewania.

Z drugiej strony należy pamiętać, że akumulatory LFP mają jedną z najniższych określonych klas energetycznych.Niska energia właściwa oznacza, że ​​akumulatory LFP mają mniejszą pojemność magazynowania energii na wagę niż inne opcje litowo-jonowe.Zazwyczaj nie jest to wielka sprawa, ponieważ zwiększenie pojemności banku akumulatorów można osiągnąć, łącząc kilka akumulatorów równolegle.Może to nie być idealne do zastosowań, w których wymagana jest ekstremalna gęstość energii w bardzo jasnej przestrzeni, jak pojazdy elektryczne na baterie.

Cykle życia baterii

Żywotność akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych zaczyna się od około 2000 pełnych cykli rozładowania i zwiększa się w zależności od głębokości rozładowania.Ogniwa i wewnętrzny system zarządzania baterią (BMS) stosowane w Dragonfly Energy zostały przetestowane na ponad 5000 pełnych cykli rozładowania przy zachowaniu 80% pojemności oryginalnej baterii.

LFP ustępuje tylko tytanianowi litu pod względem długości życia.Jednak akumulatory LTO były tradycyjnie najdroższą opcją akumulatorów litowo-jonowych, co czyni je nieopłacalnymi dla większości zastosowań.

Szybkość rozładowania

Szybkość rozładowania jest mierzona jako wielokrotność pojemności akumulatora, co oznacza, że ​​szybkość rozładowania 1C dla akumulatora 100Ah wynosi 100A ciągłego.Dostępne na rynku akumulatory LFP mają tradycyjnie współczynnik ciągłego rozładowania 1C, ale mogą go przez krótki czas przekraczać, w zależności od systemu zarządzania akumulatorami.

Same ogniwa LFP zazwyczaj zapewniają bezpieczne wyładowanie w temperaturze 25C przez krótkie okresy czasu.Zdolność do przekroczenia 1C pozwala na stosowanie akumulatorów LFP w aplikacjach o dużej mocy, które mogą mieć skoki rozruchowe w poborze prądu.

Temperatury pracy

Akumulatory LFP nie wchodzą w niekontrolowane warunki termiczne do około 270 stopni Celsjusza.W porównaniu z innymi popularnymi opcjami akumulatorów litowo-jonowych, akumulatory LFP mają drugi najwyższy limit temperatury roboczej.

Przekroczenie limitu temperatury na akumulatorze litowo-jonowym powoduje uszkodzenia i może prowadzić do:ucieczka termiczna, co może spowodować pożar.Wysoki limit operacyjny LFP znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia niekontrolowanego zdarzenia termicznego.W połączeniu z wysokiej jakości systemem BMS, który wyłącza ogniwa na długo przed tymi warunkami (w temperaturze około 57 stopni Celsjusza), LFP oferuje znaczne korzyści w zakresie bezpieczeństwa.

Zalety bezpieczeństwa

Akumulatory LFP są jedną ze stabilnych chemii wszystkich opcji litowo-jonowych.Ta stabilność sprawia, że ​​są one jedną z najbezpieczniejszych opcji zarówno do zastosowań konsumenckich, jak i przemysłowych.

Jedyną inną porównywalnie bezpieczną opcją jest tytanian litu, który ponownie jest zazwyczaj nieopłacalny i nie działa przy prawidłowym napięciu w większości sytuacji do wymiany 12 V.

Fosforan litowo-żelazowy vs.Akumulatory kwasowo-ołowiowe

Baterie litowo-żelazowo-fosforanowe oferują wieleprzewaga nad tradycyjnymi akumulatorami kwasowo-ołowiowymi.Najbardziej godne uwagi jest to, że akumulatory LFP mają około czterokrotnie większą gęstość energii niż akumulatory kwasowo-ołowiowe.Akumulatory LFP można ładować wielokrotnie, nie uszkadzając ich.Ładują się również 5 szybciej niż akumulatory kwasowo-ołowiowe.

Ta wysoka gęstość energii prowadzi do dłuższego czasu pracy przy jednoczesnym zmniejszeniu masy systemu akumulatorów.

3

Reakcja chemiczna wewnątrz akumulatorów kwasowo-ołowiowych powoduje odgazowanie, które wymaga odpowietrzania akumulatorów i okresowego uzupełniania ich wodą przez użytkownika.Jeśli baterie nie są przechowywane w pozycji pionowej, roztwór kwasu może wyciekać, uszkadzając baterię i powodując bałagan.Alternatywnie, baterie LFP nie wydzielają gazu i nie trzeba ich odpowietrzać ani uzupełniać.Co więcej, możesz je montować w dowolnej orientacji.

Akumulatory LFP są początkowo droższe niż akumulatory kwasowo-ołowiowe.Jednak długa żywotność akumulatorów LFP równoważy ich wysoki koszt początkowy.W większości przypadków akumulatory LFP wytrzymują 5-10 razy dłużej niż akumulatory kwasowo-ołowiowe, co skutkuje znacznymi oszczędnościami kosztów ogólnych.

Najlepsze baterie litowo-żelazowo-fosforanowe do wymiany akumulatorów kwasowo-ołowiowych

Dostępnych jest wiele różnych akumulatorów litowo-jonowych, a niektóre nawet przewyższają fosforan litowo-żelazowy w niektórych kategoriach wydajności.Jednak jeśli chodzi o wymianę 12-woltowych akumulatorów kwasowo-ołowiowych, LFP jest najlepszą dostępną opcją.

Głównym tego powodem jest to, że nominalne napięcie ogniwa dla fosforanu litowo-żelazowego wynosi 3,2 wolta.Napięcie znamionowe 12-woltowego akumulatora kwasowo-ołowiowego wynosi około 12,7 wolta.W ten sposób okablowanie szeregowo czterech ogniw wewnątrz akumulatora daje 12,8 V (4 x 3,2 = 12,8) – prawie idealne dopasowanie!Nie jest to możliwe w przypadku żadnego innego typu baterii litowo-jonowych.

4

Poza niemal idealnym dopasowaniem napięcia, LFP oferuje inne zalety jako zamiennik kwasu ołowiowego.Jak omówiono powyżej, akumulatory LFP są trwałe, stabilne, bezpieczne, trwałe, lekkie i charakteryzują się wysoką gęstością energii.Dzięki temu doskonale nadają się do wielu zastosowań!Rzeczy jaksilniki do trolingu,RVs,wózki golfowei więcej aplikacji, które tradycyjnie opierały się na akumulatorach kwasowo-ołowiowych.

Baterie Dragonfly Energy i Battle Born produkują jedne z najlepszych dostępnych akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych.Są z dumą projektowane i montowane w Stanach Zjednoczonych przy użyciu najwyższej jakości dostępnych materiałów.Ponadto każda bateria jest rygorystycznie testowana i znajduje się na liście UL.

Każda bateria zawiera również zintegrowanysystem zarządzania bateriąaby zapewnić bezpieczne działanie akumulatora w każdych warunkach.Baterie Dragonfly Energy i Battle Born mają tysiące zainstalowanych baterii i działają bezpiecznie w wielu różnych zastosowaniach na całym świecie.

Teraz wiesz

Podsumowując, fosforan litowo-żelazowy to tylko jeden z wielu różnych dostępnych typów akumulatorów litowo-jonowych.Jednak unikalny zestaw cech, które składają się na akumulatory LFP, czyni je fantastyczną alternatywą dla 12-woltowych akumulatorów kwasowo-ołowiowych z przeszłości.


Czas publikacji: 30 września-2022