Што е литиум железо фосфат?

Вообичаена заблуда е дека батериите со литиум железо фосфат се различни од литиум-јонските батерии.Во реалноста, постојат многу видови на литиум-јонски батерии, а литиум железо фосфат е само еден од нив.

Ајде да погледнеме што точно е литиум железо фосфат, зошто е одличен избор за одредени типови батерии и како се споредува со другите опции за литиум-јонски батерии.

Што е литиум железо фосфат?

Литиум железо фосфат е хемиско соединение LiFePO4 или скратено „LFP“.LFP нуди добри електрохемиски перформанси, низок отпор и е еден од најбезбедните и најстабилните катодни материјали достапни за литиум-јонски батерии.

Што е литиум железо фосфатна батерија?

Литиум железо фосфат батерии се еден вид на литиум-јонска батерија која користи литиум железо фосфат како катоден материјал за складирање на литиум јони.LFP батериите обично користат графит како аноден материјал.Хемиската структура на LFP батериите им дава висока оцена на струја, добра термичка стабилност и долг животен циклус.

Повеќето батерии со литиум железо фосфат имаат четири батериски ќелии поврзани во серија.Номиналниот напон на ќелијата на батеријата LFP е 3,2 волти.Поврзувањето на четири LFP батериски ќелии во серија резултира со батерија од 12 волти која е одлична опција за замена за многу оловно-киселински батерии од 12 волти.

Литиум железо фосфат против.Алтернативни типови на литиум-јони

Литиум железо фосфат е само еден од многуте видови литиум-јонски батерии.Промената на хемиското соединение за катодата создава различни видови литиум-јонски батерии.Некои од најчестите опции се литиум кобалт оксид (LCO), литиум манган оксид (LMO), литиум никел кобалт алуминиум оксид (NCA), литиум никел манган кобалт оксид (NMC) и литиум титанат (LTO).

Секој од овие типови батерии има различни јаки и слаби страни што ги прави добро погодни за различни апликации.Гледајќи ги главните својства на овие типови батерии, можеме да видиме каде стојат батериите со литиум железо фосфат и за кои апликации се најдобри.

Густина на енергија

LFP батериите имаат една од највисоките оценки за специфична моќност меѓу другите литиум-јонски типови.Со други зборови, високата специфична моќност значи дека батериите LFP можат да испорачуваат големи количини струја и енергија без прегревање.

Од друга страна, важно е да се има на ум дека LFP батериите имаат една од најниските специфични енергетски рејтинзи.Ниската специфична енергија значи дека батериите LFP имаат помал капацитет за складирање енергија по тежина од другите опции за литиум-јони.Ова обично не е голема работа бидејќи зголемувањето на капацитетот на банката за батерии може да се направи со паралелно поврзување на повеќе батерии.Ова можеби не е идеално за апликација каде што е потребна екстремна густина на енергија во многу лесен простор, како електрични возила со батерии.

Циклуси на траење на батеријата

Батериите со литиум железо фосфат имаат животен век кој започнува со околу 2.000 целосни циклуси на празнење и се зголемува во зависност од длабочината на празнење.Ќелиите и внатрешниот систем за управување со батерии (BMS) што се користат во Dragonfly Energy се тестирани на над 5.000 целосни циклуси на празнење додека задржуваат 80% од капацитетот на оригиналната батерија.

LFP е втор само по литиум титанат во животниот век.Сепак, LTO батериите традиционално се најскапата опција за литиум-јонски батерии, што ги прави економични за повеќето апликации.

Стапка на празнење

Стапката на празнење се мери во повеќекратно од капацитетот на батеријата, што значи дека стапката на празнење од 1C за батерија од 100Ah е континуирана 100A.Комерцијално достапните LFP батерии традиционално имаат 1C континуирано празнење, но може да го надминат ова за кратки периоди во зависност од системот за управување со батериите.

Самите LFP клетки обично можат безбедно да обезбедат празнење од 25C за кратки периоди.Способноста да се надмине 1C ви овозможува да користите LFP батерии во апликации со голема моќност кои може да имаат скокови за стартување во тековното извлекување.

Работни температури

LFP батериите не влегуваат во термални услови до околу 270 степени Целзиусови.Во споредба со другите вообичаени опции за литиум-јонски батерии, LFP батериите го имаат второто највисоко ограничување на работната температура.

Надминувањето на границата на температурата на литиум-јонската батерија предизвикува оштетување и може да доведе дотермички бегство, што може да резултира со пожар.Високата работна граница на LFP значително ја намалува можноста за термички бегство.Во комбинација со висококвалитетен BMS за исклучување на ќелиите многу пред овие услови (на околу 57 степени Целзиусови), LFP нуди значителни безбедносни предности.

Безбедносни предности

LFP батериите се една од стабилните хемикалии на сите литиум-јонски опции.Оваа стабилност ги прави една од најбезбедните опции и за потрошувачите и за индустриските апликации.

Единствената друга споредливо безбедна опција е литиум титанат, кој повторно е типично економичен и не работи на правилен напон во повеќето ситуации за замена од 12V.

Литиум железо фосфат против.Оловен-киселински батерии

Литиум железо фосфат батерии нудат многупредности во однос на традиционалните оловно-киселински батерии.Најзабележително е дека батериите LFP имаат околу четири пати поголема густина на енергија од оловните батерии.LFP батериите можете постојано да ги вртите длабоко без да ги оштетите.Тие исто така се полнат 5 побрзо од оловните батерии.

Оваа висока енергетска густина води до подолго време на работа, а истовремено ја намалува тежината на системот за батерии.

Хемиската реакција во оловно-киселинските батерии предизвикува испуштање гасови, што бара батериите да се проветруваат и периодично да се полнат со вода од страна на корисникот.Ако батериите не се чуваат исправено, киселинскиот раствор може да истече, да ја оштети батеријата и да предизвика неред.Алтернативно, LFP батериите не испуштаат гас и не треба да се вентилираат или повторно да се полнат.Уште подобро, можете да ги монтирате во која било ориентација.

LFP батериите првично се поскапи од оловните батерии.Сепак, долгиот век на траење на LFP батериите ја балансира нивната висока претходна цена.Во повеќето случаи, LFP батериите ќе траат 5-10 пати подолго од оловните батерии, што резултира со значителни вкупни заштеди на трошоците.

Најдобри литиумски железни фосфатни батерии за замена на апликации на оловно-киселински батерии

Достапни се многу различни литиум-јонски батерии, а некои дури и го надминуваат литиум железо фосфатот во одредени категории на перформанси.Меѓутоа, кога станува збор за замена на оловно-киселински батерии од 12 волти, LFP е најдобрата достапна опција.

Главната причина за ова е што номиналниот напон на ќелијата за литиум железо фосфат е 3,2 волти.Номиналниот напон на оловно-киселинската батерија од 12 волти е околу 12,7 волти.Така, поврзувањето на четири ќелии во серија во внатрешноста на батеријата дава 12,8 волти (4 x 3,2 = 12,8) - речиси совршено одговара!Ова не е можно со кој било друг тип на литиум-јонска батерија.

Покрај речиси совршеното совпаѓање на напонот, LFP нуди и други предности како замена со оловна киселина.Како што беше дискутирано погоре, LFP батериите се долготрајни, стабилни, безбедни, издржливи, лесни и имаат висока енергетска густина.Ова ги прави одлично прилагодени за многу апликации!Работи какотролање мотори,RVs,колички за голф, и повеќе апликации кои традиционално се потпираат на оловно-киселински батерии.

Dragonfly Energy and Battle Born Batteries создаваат некои од најдобрите достапни батерии од литиум железо фосфат.Тие се гордо дизајнирани и составени во Соединетите Американски Држави со достапни материјали со највисок квалитет.Покрај тоа, секоја батерија е ригорозно тестирана и наведена во UL.

Секоја батерија вклучува и интегриранасистем за управување со батерииза да се осигура дека батеријата работи безбедно под сите услови.Dragonfly Energy и Battle Born Batteries имаат илјадници батерии инсталирани и безбедно работат во многу различни апликации ширум светот.

Сега знаеш

Како заклучок, литиум железо фосфат е само еден од многуте различни видови на литиум-јонски батерии достапни.Сепак, уникатниот сет на карактеристики што ги сочинуваат LFP батериите ги прават фантастична алтернатива на 12-волтните оловни-киселински батерии од минатото.