Hva er litiumjernfosfat?

Det er en vanlig misforståelse at litiumjernfosfatbatterier er annerledes enn litiumionbatterier.I virkeligheten finnes det mange typer litium-ion-batterier, og litiumjernfosfat er bare en av dem.

La oss ta en titt på nøyaktig hva litiumjernfosfat er, hvorfor det er et godt valg for visse typer batterier, og hvordan det sammenlignes med andre litiumionbatterialternativer.

Hva er litiumjernfosfat?

Litiumjernfosfat er en kjemisk forbindelse LiFePO4 eller "LFP" for kort.LFP tilbyr god elektrokjemisk ytelse, lav motstand og er et av de sikreste og mest stabile katodematerialene tilgjengelig for litiumionbatterier.

Hva er et litiumjernfosfatbatteri?

Litiumjernfosfatbatterier er en type litiumionbatteri som bruker litiumjernfosfat som katodemateriale for å lagre litiumioner.LFP-batterier bruker vanligvis grafitt som anodemateriale.Den kjemiske sammensetningen av LFP-batterier gir dem høy strømstyrke, god termisk stabilitet og lang levetid.

De fleste litiumjernfosfatbatterier har fire battericeller koblet i serie.Den nominelle spenningen til en LFP-battericelle er 3,2 volt.Kobling av fire LFP-battericeller i serie resulterer i et 12-volts batteri som er et utmerket erstatningsalternativ for mange 12-volts bly-syre-batterier.

Litium jernfosfat vs.Alternative litium-iontyper

Litiumjernfosfat er bare en av mange typer litiumionbatterier.Å endre den kjemiske forbindelsen for katoden skaper forskjellige typer litium-ion-batterier.Noen av de vanligste alternativene er litiumkoboltoksyd (LCO), litiummanganoksyd (LMO), litiumnikkelkoboltaluminiumoksyd (NCA), litiumnikkelmangankoboltoksyd (NMC) og litiumtitanat (LTO).

Hver av disse batteritypene har varierende styrker og svakheter som gjør at de passer godt for ulike bruksområder.Ser vi på hovedegenskapene til disse batteritypene, kan vi se hvor litiumjernfosfatbatterier står og for hvilke bruksområder de er best.

Energi tetthet

LFP-batterier har en av de høyeste spesifikke effektene blant andre litium-ion-typer.Med andre ord betyr høy spesifikk effekt at LFP-batterier kan levere høye mengder strøm og strøm uten overoppheting.

På den annen side er det viktig å huske på at LFP-batterier har en av de laveste spesifikke energiklassifiseringene.Lav spesifikk energi betyr at LFP-batterier har mindre energilagringskapasitet per vekt enn andre litium-ion-alternativer.Dette er vanligvis ikke en stor sak fordi å øke batteribankens kapasitet kan gjøres ved å koble flere batterier parallelt.Dette er kanskje ikke ideelt for en applikasjon der det kreves ekstrem energitetthet i et veldig lett rom, for eksempel elektriske batterier.

Batteriets livssykluser

Litiumjernfosfatbatterier har en levetid som starter ved omtrent 2000 fulle utladingssykluser og øker avhengig av utladningsdybden.Celler og det interne batteristyringssystemet (BMS) som brukes hos Dragonfly Energy har blitt testet til over 5000 fulle utladingssykluser mens de har beholdt 80 % av det originale batteriets kapasitet.

LFP er nest etter litiumtitanat i levetid.Imidlertid har LTO-batterier tradisjonelt vært det dyreste litium-ion-batteriet, noe som gjør dem uoverkommelige for de fleste bruksområder.

Utladningsrate

Utladningshastigheten måles i et multiplum av batteriets kapasitet, noe som betyr at en 1C utladingshastighet for et 100Ah batteri er 100A kontinuerlig.Kommersielt tilgjengelige LFP-batterier har tradisjonelt en 1C kontinuerlig utladingsgrad, men kan overskride denne i korte perioder avhengig av batteristyringssystemet.

LFP-celler i seg selv kan vanligvis gi en 25C utladning i korte perioder trygt.Evnen til å overskride 1C lar deg bruke LFP-batterier i høyeffektapplikasjoner som kan ha oppstartspiker i strømtrekket.

Driftstemperaturer

LFP-batterier kommer ikke inn i termiske rømningsforhold før rundt 270 grader Celsius.Sammenlignet med de andre vanlige alternativene for litiumionbatterier har LFP-batterier den nest høyeste driftstemperaturgrensen.

Overskridelse av temperaturgrensen på et litiumionbatteri forårsaker skade og kan føre tiltermisk løping, som muligens kan føre til brann.Den høye driftsgrensen til LFP reduserer sjansen for en termisk løpsk hendelse betydelig.Kombinert med en høykvalitets BMS for å slå av cellene i god tid før disse forholdene (ved rundt 57 grader Celsius), gir LFP betydelige sikkerhetsfordeler.

Sikkerhetsfordeler

LFP-batterier er en av de stabile kjemiene til alle litium-ion-alternativene.Denne stabiliteten gjør dem til et av de sikreste alternativene for både forbrukerrettet og industrielle applikasjoner.

Det eneste andre sammenlignbart sikre alternativet er litiumtitanat, som igjen vanligvis er uoverkommelig og ikke fungerer med riktig spenning i de fleste situasjoner for en 12V-erstatning.

Litium jernfosfat vs.Bly-syre batterier

Litiumjernfosfatbatterier byr på mangefordeler fremfor tradisjonelle blybatterier.Det mest bemerkelsesverdige er at LFP-batterier har omtrent fire ganger energitettheten til bly-syre-batterier.Du kan deep-cycle LFP-batterier gjentatte ganger uten å skade dem.De lader også 5 raskere enn bly-syre-batterier.

Denne høye energitettheten fører til lengre driftstid samtidig som den reduserer vekten på batterisystemet.

Den kjemiske reaksjonen inne i bly-syre-batterier forårsaker avgassing, noe som krever at batteriene ventileres og periodisk etterfylles med vann av brukeren.Hvis batteriene ikke oppbevares oppreist, kan syreløsningen lekke, skade batteriet og forårsake rot.Alternativt avgir ikke LFP-batterier gass og trenger ikke å ventileres eller etterfylles.Enda bedre, du kan montere dem i alle retninger.

LFP-batterier er i utgangspunktet dyrere enn blybatterier.Den lange levetiden til LFP-batterier balanserer imidlertid ut deres høye forhåndskostnad.I de fleste tilfeller vil LFP-batterier vare 5-10 ganger lenger enn blybatterier, noe som resulterer i betydelige totale kostnadsbesparelser.

Beste litiumjernfosfatbatterier for erstatning av bly-syrebatterier

Mange forskjellige litium-ion-batterier er tilgjengelige, og noen overskrider til og med litiumjernfosfat i visse ytelseskategorier.Men når det gjelder å erstatte 12-volts bly-syre-batterier, er LFP det beste alternativet som er tilgjengelig.

Hovedårsaken til dette er at den nominelle cellespenningen for litiumjernfosfat er 3,2 volt.Den nominelle spenningen til et 12-volts blybatteri er omtrent 12,7 volt.Dermed gir ledning av fire celler i serie inne i et batteri 12,8 volt (4 x 3,2 = 12,8) – nesten en perfekt match!Dette er ikke mulig med noen annen type litiumionbatteri.

Utover en nesten perfekt spenningsmatch, tilbyr LFP andre fordeler som bly-syre-erstatning.Som diskutert ovenfor er LFP-batterier langvarige, stabile, trygge, holdbare, lette og har høy energitetthet.Dette gjør dem utmerket til mange bruksområder!Ting somtrollingmotorer,bobiler,golfbiler, og flere applikasjoner som tradisjonelt har vært avhengig av bly-syre-batterier.

Dragonfly Energy og Battle Born Batteries bygger noen av de beste litiumjernfosfatbatteriene som finnes.De er stolt designet og satt sammen i USA med materialer av høyeste kvalitet som er tilgjengelig.I tillegg er hvert batteri grundig testet og UL-listet.

Hvert batteri inkluderer også en integrertbatteristyringssystemfor å sikre at batteriet fungerer trygt under alle forhold.Dragonfly Energy og Battle Born Batterier har tusenvis av batterier installert og fungerer trygt i mange forskjellige applikasjoner over hele verden.

Nå vet du

Som konklusjon er litiumjernfosfat bare en av de mange forskjellige typene litiumionbatterier som er tilgjengelige.Imidlertid gjør det unike settet med egenskaper som utgjør LFP-batterier, dem til et fantastisk alternativ til 12-volts bly-syre-batterier fra fortiden.