लिथियम आयरन फॉस्फेट क्या है?

यह एक आम ग़लतफ़हमी है कि लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियां लिथियम-आयन बैटरियों से भिन्न होती हैं।वास्तव में, लिथियम-आयन बैटरियां कई प्रकार की होती हैं और लिथियम आयरन फॉस्फेट उनमें से एक है।

आइए देखें कि वास्तव में लिथियम आयरन फॉस्फेट क्या है, यह कुछ प्रकार की बैटरियों के लिए एक बढ़िया विकल्प क्यों है, और यह अन्य लिथियम-आयन बैटरी विकल्पों की तुलना में कैसे है।

लिथियम आयरन फॉस्फेट क्या है?

लिथियम आयरन फॉस्फेट एक रासायनिक यौगिक LiFePO4 या संक्षेप में "LFP" है।एलएफपी अच्छा इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन, कम प्रतिरोध प्रदान करता है और लिथियम-आयन बैटरी के लिए उपलब्ध सबसे सुरक्षित और सबसे स्थिर कैथोड सामग्रियों में से एक है।

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी क्या है?

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी एक प्रकार की लिथियम-आयन बैटरी है जो लिथियम आयनों को संग्रहीत करने के लिए कैथोड सामग्री के रूप में लिथियम आयरन फॉस्फेट का उपयोग करती है।एलएफपी बैटरियां आम तौर पर एनोड सामग्री के रूप में ग्रेफाइट का उपयोग करती हैं।एलएफपी बैटरियों की रासायनिक संरचना उन्हें उच्च वर्तमान रेटिंग, अच्छी तापीय स्थिरता और एक लंबा जीवनचक्र प्रदान करती है।

अधिकांश लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों में श्रृंखला में चार बैटरी सेल लगे होते हैं।एलएफपी बैटरी सेल का नाममात्र वोल्टेज 3.2 वोल्ट है।श्रृंखला में चार एलएफपी बैटरी कोशिकाओं को जोड़ने से 12-वोल्ट बैटरी बनती है जो कई 12-वोल्ट लीड-एसिड बैटरियों के लिए एक उत्कृष्ट प्रतिस्थापन विकल्प है।

लिथियम आयरन फॉस्फेट बनाम।वैकल्पिक लिथियम-आयन प्रकार

लिथियम आयरन फॉस्फेट कई प्रकार की लिथियम-आयन बैटरियों में से एक है।कैथोड के लिए रासायनिक यौगिक को बदलने से विभिन्न प्रकार की लिथियम-आयन बैटरियां बनती हैं।सबसे आम विकल्पों में से कुछ हैं लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड (एलसीओ), लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड (एलएमओ), लिथियम निकल कोबाल्ट एल्यूमिनियम ऑक्साइड (एनसीए), लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड (एनएमसी), और लिथियम टाइटेनेट (एलटीओ)।

इनमें से प्रत्येक प्रकार की बैटरी में अलग-अलग ताकत और कमजोरियां होती हैं जो उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती हैं।इन बैटरी प्रकारों के मुख्य गुणों को देखते हुए, हम देख सकते हैं कि लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियां कहां खड़ी हैं और वे किन अनुप्रयोगों के लिए सर्वोत्तम हैं।

ऊर्जा घनत्व

अन्य लिथियम-आयन प्रकारों की तुलना में एलएफपी बैटरियों की विशिष्ट पावर रेटिंग सबसे अधिक है।दूसरे शब्दों में, उच्च विशिष्ट शक्ति का मतलब है कि एलएफपी बैटरियां बिना ज़्यादा गरम किए उच्च मात्रा में करंट और बिजली प्रदान कर सकती हैं।

दूसरी ओर, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एलएफपी बैटरियों की विशिष्ट ऊर्जा रेटिंग सबसे कम है।कम विशिष्ट ऊर्जा का मतलब है कि एलएफपी बैटरियों में अन्य लिथियम-आयन विकल्पों की तुलना में प्रति वजन कम ऊर्जा भंडारण क्षमता होती है।यह आमतौर पर कोई बड़ी बात नहीं है क्योंकि बैटरी बैंक की क्षमता को समानांतर में कई बैटरियों को जोड़कर बढ़ाया जा सकता है।यह ऐसे अनुप्रयोग के लिए आदर्श नहीं हो सकता है जहां बहुत हल्के स्थान में अत्यधिक ऊर्जा घनत्व की आवश्यकता होती है, जैसे बैटरी इलेक्ट्रिक वाहन।

बैटरी जीवन चक्र

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों का जीवनकाल लगभग 2,000 पूर्ण डिस्चार्ज चक्रों से शुरू होता है और डिस्चार्ज की गहराई के आधार पर बढ़ता है।ड्रैगनफ्लाई एनर्जी में उपयोग की जाने वाली कोशिकाओं और आंतरिक बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) का मूल बैटरी की 80% क्षमता को बरकरार रखते हुए 5,000 से अधिक पूर्ण डिस्चार्ज चक्रों में परीक्षण किया गया है।

जीवनकाल में एलएफपी लिथियम टाइटेनेट के बाद दूसरे स्थान पर है।हालाँकि, LTO बैटरियाँ परंपरागत रूप से सबसे महंगी लिथियम-आयन बैटरी विकल्प रही हैं, जिससे अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए उनकी लागत-निषेधात्मक हो गई है।

भुगतान दर

डिस्चार्ज दर को बैटरी की क्षमता के गुणक में मापा जाता है, जिसका अर्थ है कि 100Ah बैटरी के लिए 1C डिस्चार्ज दर 100A निरंतर है।व्यावसायिक रूप से उपलब्ध एलएफपी बैटरियों में पारंपरिक रूप से 1C निरंतर डिस्चार्ज रेटिंग होती है, लेकिन बैटरी प्रबंधन प्रणाली के आधार पर छोटी अवधि के लिए यह इससे अधिक हो सकती है।

एलएफपी कोशिकाएं आमतौर पर छोटी अवधि के लिए सुरक्षित रूप से 25C डिस्चार्ज प्रदान कर सकती हैं।1सी से अधिक की क्षमता आपको उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में एलएफपी बैटरियों का उपयोग करने की अनुमति देती है जिनमें वर्तमान ड्रॉ में स्टार्टअप स्पाइक्स हो सकते हैं।

परिचालन तापमान

एलएफपी बैटरियां लगभग 270 डिग्री सेल्सियस तक थर्मल रनवे स्थितियों में प्रवेश नहीं करती हैं।अन्य सामान्य लिथियम-आयन बैटरी विकल्पों की तुलना में, एलएफपी बैटरियों में दूसरी सबसे ऊंची ऑपरेटिंग तापमान सीमा होती है।

लिथियम-आयन बैटरी पर तापमान सीमा से अधिक होने से नुकसान होता है और नुकसान हो सकता हैबेलगाम उष्म वायु प्रवाह, जिसके परिणामस्वरूप संभवतः आग लग गई।एलएफपी की उच्च परिचालन सीमा थर्मल भगोड़ा घटना की संभावना को काफी कम कर देती है।इन स्थितियों (लगभग 57 डिग्री सेल्सियस पर) से पहले कोशिकाओं को बंद करने के लिए उच्च गुणवत्ता वाले बीएमएस के साथ संयुक्त, एलएफपी महत्वपूर्ण सुरक्षा लाभ प्रदान करता है।

सुरक्षा लाभ

एलएफपी बैटरियां सभी लिथियम-आयन विकल्पों में से एक स्थिर रसायन हैं।यह स्थिरता उन्हें उपभोक्ता-सामना और औद्योगिक अनुप्रयोगों दोनों के लिए सबसे सुरक्षित विकल्पों में से एक बनाती है।

एकमात्र अन्य तुलनात्मक रूप से सुरक्षित विकल्प लिथियम टाइटेनेट है, जो फिर से आम तौर पर लागत-निषेधात्मक है और 12 वी प्रतिस्थापन के लिए अधिकांश स्थितियों में सही वोल्टेज पर काम नहीं करता है।

लिथियम आयरन फॉस्फेट बनाम।शीशा अम्लीय बैटरी

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियां बहुत कुछ प्रदान करती हैंपारंपरिक लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में लाभ.सबसे उल्लेखनीय बात यह है कि एलएफपी बैटरियों में लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में लगभग चार गुना ऊर्जा घनत्व होता है।आप एलएफपी बैटरियों को बिना नुकसान पहुंचाए बार-बार डीप-साइकिल कर सकते हैं।वे लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में 5 गुना अधिक तेजी से रिचार्ज होते हैं।

यह उच्च ऊर्जा घनत्व बैटरी सिस्टम के वजन को कम करने के साथ-साथ लंबे समय तक चलने की ओर ले जाता है।

लेड-एसिड बैटरियों के अंदर रासायनिक प्रतिक्रिया के कारण गैस बन जाती है, जिसके लिए उपयोगकर्ता द्वारा बैटरियों को खाली करने और समय-समय पर पानी भरने की आवश्यकता होती है।यदि बैटरियों को सीधा संग्रहीत नहीं किया जाता है, तो एसिड का घोल लीक हो सकता है, जिससे बैटरी क्षतिग्रस्त हो सकती है और गड़बड़ी हो सकती है।वैकल्पिक रूप से, एलएफपी बैटरियां गैस बंद नहीं करती हैं और उन्हें वेंटिंग या फिर से भरने की आवश्यकता नहीं होती है।इससे भी बेहतर, आप उन्हें किसी भी ओरिएंटेशन में माउंट कर सकते हैं।

एलएफपी बैटरियां शुरू में लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में अधिक महंगी होती हैं।हालाँकि, एलएफपी बैटरियों का लंबा जीवन काल उनकी उच्च अग्रिम लागत को संतुलित करता है।ज्यादातर मामलों में, एलएफपी बैटरियां लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में 5-10 गुना अधिक समय तक चलेंगी, जिसके परिणामस्वरूप समग्र लागत में महत्वपूर्ण बचत होगी।

लीड-एसिड बैटरी अनुप्रयोगों को बदलने के लिए सर्वश्रेष्ठ लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियां

कई अलग-अलग लिथियम-आयन बैटरियां उपलब्ध हैं, और कुछ प्रदर्शन श्रेणियों में लिथियम आयरन फॉस्फेट से भी आगे हैं।हालाँकि, जब 12-वोल्ट लीड-एसिड बैटरियों को बदलने की बात आती है, तो एलएफपी सबसे अच्छा उपलब्ध विकल्प है।

इसका मुख्य कारण यह है कि लिथियम आयरन फॉस्फेट के लिए नाममात्र सेल वोल्टेज 3.2 वोल्ट है।12-वोल्ट लीड-एसिड बैटरी का नाममात्र वोल्टेज लगभग 12.7 वोल्ट है।इस प्रकार, बैटरी के अंदर श्रृंखला में चार सेल लगाने से 12.8 वोल्ट (4 x 3.2 = 12.8) उत्पन्न होता है - लगभग एकदम सही मेल!यह किसी अन्य लिथियम-आयन बैटरी प्रकार के साथ संभव नहीं है।

लगभग पूर्ण वोल्टेज मैच से परे, एलएफपी लीड-एसिड प्रतिस्थापन के रूप में अन्य लाभ प्रदान करता है।जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, एलएफपी बैटरियां लंबे समय तक चलने वाली, स्थिर, सुरक्षित, टिकाऊ, हल्की होती हैं और इनमें उच्च ऊर्जा घनत्व होता है।यह उन्हें कई अनुप्रयोगों के लिए उत्कृष्ट रूप से उपयुक्त बनाता है!चीजें जैसे कीट्रोलिंग मोटरें,आर वी एस,गोल्फ कार्ट, और अधिक अनुप्रयोग जो परंपरागत रूप से लेड-एसिड बैटरियों पर निर्भर रहे हैं।

ड्रैगनफ्लाई एनर्जी और बैटल बॉर्न बैटरियां उपलब्ध सर्वोत्तम लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों में से कुछ का निर्माण करती हैं।इन्हें उच्चतम गुणवत्ता वाली सामग्री के साथ संयुक्त राज्य अमेरिका में गर्व से डिजाइन और असेंबल किया गया है।इसके अलावा, प्रत्येक बैटरी का कड़ाई से परीक्षण किया जाता है और UL सूचीबद्ध किया जाता है।

प्रत्येक बैटरी में एक एकीकृत भी शामिल हैबैटरी प्रबंधन प्रणालीयह सुनिश्चित करने के लिए कि बैटरी सभी परिस्थितियों में सुरक्षित रूप से संचालित हो।ड्रैगनफ्लाई एनर्जी और बैटल बॉर्न बैटरियों में हजारों बैटरियां स्थापित हैं और दुनिया भर में कई अलग-अलग अनुप्रयोगों में सुरक्षित रूप से काम कर रही हैं।

अब आप जानते हैं

निष्कर्षतः, लिथियम आयरन फॉस्फेट उपलब्ध कई अलग-अलग प्रकार की लिथियम-आयन बैटरियों में से एक है।हालाँकि, एलएफपी बैटरियों को बनाने वाली विशेषताओं का अनूठा सेट उन्हें अतीत की 12-वोल्ट लीड-एसिड बैटरियों का एक शानदार विकल्प बनाता है।