Što je litij željezo fosfat?

Uobičajena je zabluda da se litij-željezo-fosfatne baterije razlikuju od litij-ionskih baterija.U stvarnosti postoji mnogo vrsta litij-ionskih baterija, a litij željezo fosfat samo je jedna od njih.

Pogledajmo što je točno litij željezo fosfat, zašto je odličan izbor za određene vrste baterija i kakav je u usporedbi s drugim opcijama litij-ionskih baterija.

Što je litij željezo fosfat?

Litij željezo fosfat je kemijski spoj LiFePO4 ili skraćeno "LFP".LFP nudi dobre elektrokemijske performanse, mali otpor i jedan je od najsigurnijih i najstabilnijih katodnih materijala dostupnih za litij-ionske baterije.

Što je litij željezo fosfatna baterija?

Litij željezo fosfatne baterije vrsta su litij ionske baterije koja koristi litij željezo fosfat kao katodni materijal za pohranjivanje litijevih iona.LFP baterije obično koriste grafit kao materijal anode.Kemijski sastav LFP baterija daje im visoku struju, dobru toplinsku stabilnost i dug životni ciklus.

Većina litij željezo fosfatnih baterija ima četiri baterije spojene u seriju.Nazivni napon LFP baterije je 3,2 volta.Serijskim spajanjem četiriju LFP baterijskih ćelija dobiva se 12-voltna baterija koja je izvrsna zamjenska opcija za mnoge 12-voltne olovne baterije.

Litij željezo fosfat vs.Alternativne litij-ionske vrste

Litij željezo fosfat samo je jedna od mnogih vrsta litij-ionskih baterija.Promjena kemijskog sastava katode stvara različite vrste litij-ionskih baterija.Neke od najčešćih opcija su litij kobalt oksid (LCO), litij mangan oksid (LMO), litij nikal kobalt aluminijev oksid (NCA), litij nikal mangan kobalt oksid (NMC) i litij titanat (LTO).

Svaka od ovih vrsta baterija ima različite snage i slabosti koje ih čine dobrima za različite primjene.Gledajući glavna svojstva ovih tipova baterija, možemo vidjeti gdje su litij željezo fosfatne baterije i za koje su primjene najbolje.

Gustoća energije

LFP baterije imaju jednu od najvećih specifičnih snaga među ostalim litij-ionskim tipovima.Drugim riječima, visoka specifična snaga znači da LFP baterije mogu isporučiti velike količine struje i snage bez pregrijavanja.

S druge strane, važno je imati na umu da LFP baterije imaju jednu od najnižih specifičnih energetskih ocjena.Niska specifična energija znači da LFP baterije imaju manji kapacitet pohrane energije po težini od ostalih litij-ionskih opcija.To obično nije velika stvar jer se kapacitet baterije može povećati paralelnim spajanjem više baterija.Ovo možda nije idealno za primjenu u kojoj je potrebna ekstremna gustoća energije u vrlo osvijetljenom prostoru, poput baterijskih električnih vozila.

Životni ciklusi baterije

Litij željezo fosfatne baterije imaju životni vijek koji počinje s oko 2000 ciklusa punog pražnjenja i povećava se ovisno o dubini pražnjenja.Ćelije i interni sustav upravljanja baterijom (BMS) koji se koristi u Dragonfly Energyju testirani su na više od 5000 ciklusa potpunog pražnjenja uz zadržavanje 80% originalnog kapaciteta baterije.

LFP je drugi po životnom vijeku iza litij titanata.Međutim, LTO baterije tradicionalno su bile najskuplja litij-ionska baterija, zbog čega su skupe za većinu aplikacija.

Stopa pražnjenja

Stopa pražnjenja mjeri se umnoškom kapaciteta baterije, što znači da je stopa pražnjenja od 1C za bateriju od 100 Ah 100 A kontinuirano.Komercijalno dostupne LFP baterije tradicionalno imaju ocjenu kontinuiranog pražnjenja od 1C, ali to mogu premašiti za kratka razdoblja, ovisno o sustavu upravljanja baterijom.

Same LFP ćelije obično mogu osigurati pražnjenje od 25C u kratkim vremenskim razdobljima.Mogućnost prekoračenja 1C omogućuje vam korištenje LFP baterija u aplikacijama velike snage koje mogu imati skokove pri pokretanju u trenutnoj potrošnji.

Radne temperature

LFP baterije ne ulaze u uvjete toplinskog bijega sve do oko 270 stupnjeva Celzijusa.U usporedbi s drugim uobičajenim opcijama litij-ionskih baterija, LFP baterije imaju drugu najvišu granicu radne temperature.

Prekoračenje ograničenja temperature na litij-ionskoj bateriji uzrokuje štetu i može dovesti dotoplinski bijeg, što može dovesti do požara.Visoka radna granica LFP-a značajno smanjuje mogućnost termičkog odlaska.U kombinaciji s visokokvalitetnim BMS-om za gašenje ćelija puno prije ovih uvjeta (na oko 57 stupnjeva Celzijusa), LFP nudi značajne sigurnosne prednosti.

Sigurnosne prednosti

LFP baterije jedna su od stabilnih kemija svih litij-ionskih opcija.Ova stabilnost ih čini jednom od najsigurnijih opcija za potrošačke i industrijske primjene.

Jedina druga relativno sigurna opcija je litij titanat, koji je opet obično previsok i ne radi na ispravnom naponu u većini situacija za zamjenu od 12 V.

Litij željezo fosfat vs.Olovne baterije

Litij željezo fosfatne baterije nude mnogeprednosti u odnosu na tradicionalne olovne baterije.Najistaknutije je da LFP baterije imaju oko četiri puta veću gustoću energije od olovnih baterija.LFP baterije možete ponovno puniti bez oštećenja.Također se pune 5 brže od olovnih baterija.

Ova visoka gustoća energije dovodi do duljeg vremena rada uz istovremeno smanjenje težine baterijskog sustava.

Kemijska reakcija unutar olovno-kiselih baterija uzrokuje ispuštanje plinova, što zahtijeva odzračivanje baterija i povremeno ponovno punjenje vodom od strane korisnika.Ako baterije nisu pohranjene u uspravnom položaju, otopina kiseline može iscuriti, oštetiti bateriju i uzrokovati nered.Alternativno, LFP baterije ne ispuštaju plin i ne moraju se odzračivati ​​ili ponovno puniti.Još bolje, možete ih montirati u bilo kojem smjeru.

LFP baterije su u početku skuplje od olovnih baterija.Međutim, dug životni vijek LFP baterija uravnotežuje njihovu visoku početnu cijenu.U većini slučajeva, LFP baterije će trajati 5-10 puta dulje od olovnih baterija, što će rezultirati značajnim ukupnim uštedama.

Najbolje litij željezo fosfatne baterije za zamjenu aplikacija olovnih baterija

Dostupno je mnogo različitih litij-ionskih baterija, a neke čak premašuju litij željezo fosfat u određenim kategorijama performansi.Međutim, kada se radi o zamjeni 12-voltnih olovnih baterija, LFP je najbolja dostupna opcija.

Glavni razlog za to je što je nominalni napon ćelije za litij željezo fosfat 3,2 volta.Nazivni napon 12-voltne olovne baterije je oko 12,7 volti.Stoga spajanje četiri ćelije u seriju unutar baterije daje 12,8 volti (4 x 3,2 = 12,8) – gotovo savršeno podudaranje!To nije moguće ni s jednom drugom vrstom litij-ionske baterije.

Osim gotovo savršenog podudaranja napona, LFP nudi i druge prednosti kao zamjena za olovnu kiselinu.Kao što je gore navedeno, LFP baterije su dugotrajne, stabilne, sigurne, izdržljive, lagane i imaju visoku gustoću energije.To ih čini izvrsnim za mnoge primjene!Stvari kaotrolling motori,kamperima,kolica za golf, i više aplikacija koje su se tradicionalno oslanjale na olovne baterije.

Dragonfly Energy i Battle Born Baterije izrađuju neke od najboljih dostupnih litij željezo fosfatnih baterija.Ponosno su dizajnirani i sastavljeni u Sjedinjenim Državama od najkvalitetnijih dostupnih materijala.Osim toga, svaka je baterija rigorozno ispitana i navedena na UL listi.

Svaka baterija također uključuje integriranisustav upravljanja baterijomkako biste osigurali siguran rad baterije u svim uvjetima.Dragonfly Energy i Battle Born Baterije imaju tisuće instaliranih baterija koje sigurno rade u mnogim različitim aplikacijama diljem svijeta.

Sada znaš

U zaključku, litij željezo fosfat je samo jedan od mnogih različitih vrsta litij-ionskih baterija koje su dostupne.Međutim, jedinstven skup karakteristika koje čine LFP baterije čini ih fantastičnom alternativom 12-voltnim olovnim baterijama iz prošlosti.