Hvað er litíum járnfosfat?

Það er algengur misskilningur að litíum járnfosfat rafhlöður séu öðruvísi en litíumjónarafhlöður.Í raun og veru eru til margar tegundir af litíumjónarafhlöðum og litíumjárnfosfat er aðeins ein þeirra.

Við skulum skoða hvað nákvæmlega litíum járnfosfat er, hvers vegna það er frábært val fyrir ákveðnar gerðir af rafhlöðum og hvernig það er í samanburði við aðrar litíumjónar rafhlöður.

Hvað er litíum járnfosfat?

Litíumjárnfosfat er efnasamband LiFePO4 eða „LFP“ í stuttu máli.LFP býður upp á góða rafefnafræðilega frammistöðu, lítið viðnám og er eitt öruggasta og stöðugasta bakskautsefnið sem til er fyrir litíumjónarafhlöður.

Hvað er litíum járnfosfat rafhlaða?

Litíum járn fosfat rafhlöður eru tegund af litíum jón rafhlöðu sem notar litíum járn fosfat sem bakskautsefni til að geyma litíum jónir.LFP rafhlöður nota venjulega grafít sem rafskautsefni.Efnasamsetning LFP rafhlaðna gefur þeim háan straumeinkunn, góðan hitastöðugleika og langan líftíma.

Flestar litíum járnfosfat rafhlöður eru með fjórar rafhlöður í röð.Nafnspenna LFP rafhlöðunnar er 3,2 volt.Með því að tengja fjórar LFP rafhlöður í röð í röð fæst 12 volta rafhlaða sem er frábær skiptivalkostur fyrir margar 12 volta blýsýru rafhlöður.

Litíum járnfosfat vs.Aðrar litíumjónagerðir

Litíumjárnfosfat er aðeins ein af mörgum gerðum litíumjónarafhlöðu.Með því að breyta efnasambandinu fyrir bakskautið myndast mismunandi tegundir af litíumjónarafhlöðum.Sumir af algengustu valkostunum eru litíum kóbalt oxíð (LCO), litíum mangan oxíð (LMO), litíum nikkel kóbalt ál oxíð (NCA), litíum nikkel mangan kóbalt oxíð (NMC) og litíum titanat (LTO).

Hver þessara rafhlöðutegunda hefur mismunandi styrkleika og veikleika sem gera þær að góðu að passa fyrir mismunandi forrit.Þegar litið er á helstu eiginleika þessara rafhlöðutegunda getum við séð hvar litíum járnfosfat rafhlöður standa og til hvaða notkunar þær eru bestar.

Orkuþéttleiki

LFP rafhlöður hafa eitt hæsta sértæka aflmagn meðal annarra litíumjónategunda.Með öðrum orðum, hátt sértækt afl þýðir að LFP rafhlöður geta skilað miklu magni af straumi og afli án þess að ofhitna.

Á hinn bóginn er mikilvægt að hafa í huga að LFP rafhlöður hafa eitt af lægstu sértæku orkueinkunnunum.Lítil sérorka þýðir að LFP rafhlöður hafa minni orkugeymslugetu á hverja þyngd en aðrir litíumjónavalkostir.Þetta er venjulega ekki mikið mál vegna þess að auka afkastagetu rafhlöðubankans er hægt að gera með því að tengja margar rafhlöður samhliða.Þetta er kannski ekki tilvalið fyrir notkun þar sem mikils orkuþéttleika í mjög léttu rými er krafist, eins og rafhlöðu rafbíla.

Endingarferill rafhlöðu

Litíum járnfosfat rafhlöður hafa endingartíma sem byrjar á um það bil 2.000 fullum losunarlotum og eykst eftir dýpt afhleðslunnar.Frumur og innra rafhlöðustjórnunarkerfið (BMS) sem notað er hjá Dragonfly Energy hafa verið prófað í yfir 5.000 fulla afhleðslulotu á meðan þeir halda 80% af getu upprunalegu rafhlöðunnar.

LFP er næst á eftir litíumtítanati í líftíma.Hins vegar hafa LTO rafhlöður jafnan verið dýrasti litíumjónarafhlöðuvalkosturinn, sem gerir þær kostnaðarsamar fyrir flest forrit.

Útskriftarhlutfall

Afhleðsluhraði er mældur í margfeldi af getu rafhlöðunnar, sem þýðir að 1C losunarhraði fyrir 100Ah rafhlöðu er 100A samfellt.LFP rafhlöður sem eru fáanlegar í verslun hafa venjulega 1C samfellda afhleðslu en geta farið yfir það í stuttan tíma, allt eftir rafhlöðustjórnunarkerfinu.

LFP frumur sjálfar geta venjulega veitt 25C útskrift í stuttan tíma á öruggan hátt.Hæfni til að fara yfir 1C gerir þér kleift að nota LFP rafhlöður í aflmiklum forritum sem kunna að hafa ræsingar toppa í núverandi dráttum.

Rekstrarhitastig

LFP rafhlöður komast ekki í hitauppstreymi fyrr en um 270 gráður á Celsíus.Í samanburði við aðrar algengar litíumjónarafhlöður hafa LFP rafhlöður næsthæstu rekstrarhitamörkin.

Farið er yfir hitamörk á litíumjónarafhlöðu veldur skemmdum og getur leitt tilhitauppstreymi, sem mögulega hefur í för með sér eldsvoða.Hátt rekstrarmörk LFP minnkar verulega líkurnar á hitauppstreymi.Ásamt hágæða BMS til að slökkva á frumunum langt fyrir þessar aðstæður (við um 57 gráður á Celsíus), býður LFP upp á umtalsverða öryggiskosti.

Öryggiskostir

LFP rafhlöður eru ein af stöðugustu efnafræði allra litíumjóna valkosta.Þessi stöðugleiki gerir þá að einum öruggasta valkostinum fyrir bæði neytenda- og iðnaðarnotkun.

Eini annar sambærilega öruggi kosturinn er litíumtítanat, sem aftur er venjulega kostnaðarsamt og virkar ekki á réttri spennu í flestum aðstæðum fyrir 12V skipti.

Litíum járnfosfat vs.Blý-sýru rafhlöður

Lithium járnfosfat rafhlöður bjóða upp á margakostir umfram hefðbundnar blý-sýru rafhlöður.Mest áberandi er að LFP rafhlöður hafa um það bil fjórfalt meiri orkuþéttleika en blýsýrurafhlöður.Þú getur endurtekið LFP rafhlöður í djúphraða án þess að skemma þær.Þeir endurhlaða einnig 5 hraðar en blýsýru rafhlöður.

Þessi mikla orkuþéttleiki leiðir til lengri notkunartíma en dregur um leið úr þyngd rafhlöðukerfisins.

Efnahvarfið inni í blýsýru rafhlöðum veldur losun á gasi, sem krefst þess að rafhlöðurnar séu loftræstar og þær fyllast reglulega af vatni af notandanum.Ef rafhlöðurnar eru ekki geymdar uppréttar getur sýrulausnin lekið, skemmt rafhlöðuna og valdið óreiðu.Að öðrum kosti losa LFP rafhlöður ekki gas og þarf ekki að lofta út eða fylla á þær.Jafnvel betra, þú getur fest þá í hvaða stefnu sem er.

LFP rafhlöður eru í upphafi dýrari en blýsýru rafhlöður.Hins vegar, langur líftími LFP rafhlaðna kemur á móti háum fyrirframkostnaði þeirra.Í flestum tilfellum munu LFP rafhlöður endast 5-10 sinnum lengur en blýsýru rafhlöður, sem leiðir til verulegs heildarkostnaðarsparnaðar.

Bestu litíum járnfosfat rafhlöður til að skipta um blý-sýru rafhlöður

Margar mismunandi litíumjónarafhlöður eru fáanlegar og sumar fara jafnvel yfir litíumjárnfosfat í ákveðnum frammistöðuflokkum.Hins vegar, þegar kemur að því að skipta um 12 volta blý-sýru rafhlöður, er LFP besti kosturinn sem völ er á.

Helsta ástæðan fyrir þessu er sú að nafnfrumuspenna fyrir litíumjárnfosfat er 3,2 volt.Nafnspenna 12 volta blýsýru rafhlöðu er um 12,7 volt.Þannig að raflögn fjögurra frumna í röð innan rafhlöðu gefur 12,8 volt (4 x 3,2 = 12,8) - næstum fullkomin samsvörun!Þetta er ekki mögulegt með neinni annarri litíumjónarafhlöðugerð.

Fyrir utan næstum fullkomna spennusamsvörun býður LFP upp á aðra kosti sem blýsýruuppbót.Eins og fjallað er um hér að ofan eru LFP rafhlöður langvarandi, stöðugar, öruggar, endingargóðar, léttar og hafa mikla orkuþéttleika.Þetta gerir þá að henta vel fyrir mörg forrit!Hlutir eins ogtrolling mótorar,Húsbílar,golfbíla, og fleiri forrit sem hafa jafnan reitt sig á blýsýru rafhlöður.

Dragonfly Energy og Battle Born rafhlöður byggja nokkrar af bestu litíum járnfosfat rafhlöðum sem völ er á.Þau eru með stolti hönnuð og sett saman í Bandaríkjunum með hágæða efni sem völ er á.Að auki er hver rafhlaða vandlega prófuð og UL skráð.

Hver rafhlaða inniheldur einnig innbyggðarafhlöðustjórnunarkerfitil að tryggja að rafhlaðan virki örugglega við allar aðstæður.Dragonfly Energy og Battle Born rafhlöður eru með þúsundir rafhlaðna uppsettar og virkar á öruggan hátt í mörgum mismunandi forritum um allan heim.

Núna veistu

Að lokum er litíumjárnfosfat aðeins ein af mörgum mismunandi gerðum af litíumjónarafhlöðum sem til eru.Hins vegar, hið einstaka sett af eiginleikum sem mynda LFP rafhlöður gera þær að frábærum valkosti við 12 volta blýsýru rafhlöður fyrri tíma.