Lityum Demir Fosfat Nedir?

Lityum demir fosfat pillerin lityum iyon pillerden farklı olduğu yaygın bir yanılgıdır.Gerçekte birçok lityum iyon pil türü vardır ve lityum demir fosfat bunlardan yalnızca biridir.

Lityum demir fosfatın tam olarak ne olduğuna, belirli pil türleri için neden harika bir seçim olduğuna ve diğer lityum iyon pil seçenekleriyle nasıl karşılaştırıldığına bir göz atalım.

Lityum Demir Fosfat Nedir?

Lityum demir fosfat, LiFePO4 veya kısaca "LFP" adlı kimyasal bir bileşiktir.LFP iyi bir elektrokimyasal performans, düşük direnç sunar ve lityum iyon piller için mevcut en güvenli ve en kararlı katot malzemelerinden biridir.

Lityum Demir Fosfat Pil Nedir?

Lityum demir fosfat piller, lityum iyonlarını depolamak için katot malzemesi olarak lityum demir fosfat kullanan bir tür lityum iyon pildir.LFP pilleri genellikle anot malzemesi olarak grafit kullanır.LFP pillerin kimyasal yapısı onlara yüksek akım değeri, iyi termal stabilite ve uzun ömür sağlar.

Lityum demir fosfat pillerin çoğunda seri olarak bağlanmış dört pil hücresi bulunur.Bir LFP pil hücresinin nominal voltajı 3,2 volttur.Dört LFP akü hücresinin seri olarak bağlanması, birçok 12 volt kurşun-asit akü için mükemmel bir değiştirme seçeneği olan 12 volt aküyle sonuçlanır.

Lityum Demir Fosfat Vs.Alternatif Lityum-İyon Çeşitleri

Lityum demir fosfat, birçok lityum iyon pil türünden yalnızca biridir.Katot için kimyasal bileşiğin değiştirilmesi, farklı türde lityum iyon piller oluşturur.En yaygın seçeneklerden bazıları Lityum Kobalt Oksit (LCO), Lityum Manganez Oksit (LMO), Lityum Nikel Kobalt Alüminyum Oksit (NCA), Lityum Nikel Manganez Kobalt Oksit (NMC) ve Lityum Titanattır (LTO).

Bu pil türlerinin her birinin, onları farklı uygulamalar için uygun kılan çeşitli güçlü ve zayıf yönleri vardır.Bu pil türlerinin temel özelliklerine baktığımızda lityum demir fosfat pillerin nerede durduğunu ve hangi uygulamalar için en iyi olduğunu görebiliriz.

Enerji yoğunluğu

LFP piller, diğer lityum iyon türleri arasında en yüksek spesifik güç değerlerinden birine sahiptir.Başka bir deyişle, yüksek özgül güç, LFP pillerinin aşırı ısınmadan yüksek miktarda akım ve güç sağlayabileceği anlamına gelir.

Öte yandan LFP pillerin en düşük spesifik enerji değerlerinden birine sahip olduğunu unutmamak gerekir.Düşük spesifik enerji, LFP pillerinin diğer lityum iyon seçeneklerine göre ağırlık başına daha az enerji depolama kapasitesine sahip olduğu anlamına gelir.Bu genellikle çok büyük bir sorun değildir çünkü akü grubunun kapasitesi birden fazla aküyü paralel bağlayarak artırılabilir.Bu, akülü elektrikli araçlar gibi çok hafif bir alanda aşırı enerji yoğunluğunun gerekli olduğu bir uygulama için ideal olmayabilir.

Pil Ömrü Çevrimleri

Lityum demir fosfat pillerin ömrü yaklaşık 2.000 tam deşarj döngüsüyle başlar ve deşarj derinliğine bağlı olarak artar.Dragonfly Energy'de kullanılan hücreler ve dahili batarya yönetim sistemi (BMS), orijinal batarya kapasitesinin %80'ini korurken 5.000'den fazla tam deşarj döngüsüne göre test edilmiştir.

LFP, kullanım ömrü açısından lityum titanattan sonra ikinci sıradadır.Bununla birlikte, LTO pilleri geleneksel olarak en pahalı lityum iyon pil seçeneği olmuştur ve bu da onları çoğu uygulama için çok yüksek maliyetli hale getirmektedir.

Deşarj oranı

Deşarj hızı, akü kapasitesinin katları olarak ölçülür; bu, 100Ah akü için 1C deşarj oranının 100A sürekli olduğu anlamına gelir.Ticari olarak temin edilebilen LFP pilleri geleneksel olarak 1C sürekli deşarj derecesine sahiptir ancak pil yönetim sistemine bağlı olarak kısa süreler için bu değeri aşabilir.

LFP hücrelerinin kendisi tipik olarak kısa süreler için güvenli bir şekilde 25°C'lik bir deşarj sağlayabilir.1C'yi aşma yeteneği, LFP pillerini, akım çekişinde başlangıç ​​ani artışları olabilecek yüksek güçlü uygulamalarda kullanmanıza olanak tanır.

Çalışma Sıcaklıkları

LFP pilleri yaklaşık 270 santigrat dereceye kadar termal kaçak koşullarına girmez.Diğer yaygın lityum iyon pil seçenekleriyle karşılaştırıldığında, LFP piller ikinci en yüksek çalışma sıcaklığı sınırına sahiptir.

Lityum iyon aküde sıcaklık sınırının aşılması hasara neden olur vetermal kaçakmuhtemelen yangınla sonuçlanacaktır.LFP'nin yüksek çalışma sınırı, termal kaçak olayı olasılığını önemli ölçüde azaltır.Hücreleri bu koşullardan çok önce (yaklaşık 57 santigrat derecede) kapatmak için yüksek kaliteli bir BMS ile birleştirilen LFP, önemli güvenlik avantajları sunar.

Güvenlik Avantajları

LFP piller, tüm lityum iyon seçeneklerinin kararlı kimyalarından biridir.Bu stabilite, onları hem tüketiciye dönük hem de endüstriyel uygulamalar için en güvenli seçeneklerden biri haline getiriyor.

Kıyaslanabilir diğer tek güvenli seçenek, yine tipik olarak maliyeti yüksek olan ve çoğu durumda 12V değişimi için doğru voltajda çalışmayan lityum titanattır.

Lityum Demir Fosfat Vs.Kurşun asit piller

Lityum demir fosfat piller birçok özellik sunargeleneksel kurşun-asit akülere göre avantajları.En dikkate değer olanı, LFP akülerinin, kurşun-asit akülerden yaklaşık dört kat daha fazla enerji yoğunluğuna sahip olmasıdır.LFP pillerini zarar vermeden tekrar tekrar derin döngüye sokabilirsiniz.Ayrıca kurşun asitli akülerden 5 kat daha hızlı şarj olurlar.

Bu yüksek enerji yoğunluğu, daha uzun çalışma süresi sağlarken aynı zamanda akü sisteminin ağırlığını da azaltır.

Kurşun-asit akülerin içindeki kimyasal reaksiyon gaz çıkışına neden olur, bu da akülerin kullanıcı tarafından havalandırılmasını ve periyodik olarak suyla doldurulmasını gerektirir.Piller dik bir şekilde saklanmazsa asit solüsyonu sızarak pile zarar verebilir ve karışıklığa neden olabilir.Alternatif olarak, LFP pilleri gaz çıkışı yapmaz ve havalandırılmasına ya da yeniden doldurulmasına gerek yoktur.Daha da iyisi, bunları istediğiniz yönde monte edebilirsiniz.

LFP aküleri başlangıçta kurşun-asit akülerden daha pahalıdır.Ancak LFP pillerin uzun ömrü, yüksek ön maliyetlerini dengeliyor.Çoğu durumda, LFP aküleri kurşun-asit akülerden 5-10 kat daha uzun süre dayanır ve bu da genel olarak önemli miktarda maliyet tasarrufu sağlar.

Kurşun-Asit Akü Uygulamalarını Değiştirmek İçin En İyi Lityum Demir Fosfat Piller

Birçok farklı lityum iyon pil mevcuttur ve hatta bazıları belirli performans kategorilerinde lityum demir fosfatı bile aşar.Ancak 12 volt kurşun-asit akülerin değiştirilmesi söz konusu olduğunda LFP mevcut en iyi seçenektir.

Bunun temel nedeni lityum demir fosfat için nominal hücre voltajının 3,2 volt olmasıdır.12 voltluk kurşun-asit akünün nominal voltajı yaklaşık 12,7 volttur.Böylece, bir pilin içindeki dört hücreyi seri olarak bağlamak 12,8 volt (4 x 3,2 = 12,8) üretir; bu neredeyse mükemmel bir eşleşmedir!Bu, diğer lityum iyon pil türlerinde mümkün değildir.

Neredeyse mükemmel bir voltaj eşleşmesinin ötesinde LFP, kurşun asit değişimi olarak başka avantajlar da sunar.Yukarıda tartışıldığı gibi LFP pilleri uzun ömürlü, sağlam, güvenli, dayanıklı, hafiftir ve yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir.Bu onları birçok uygulama için mükemmel bir uyum haline getirir!Gibi şeylertrolleme motorları,Karavanlar,golf arabalarıve geleneksel olarak kurşun-asit akülere dayanan daha fazla uygulama.

Dragonfly Energy ve Battle Born Piller, mevcut en iyi lityum demir fosfat pillerden bazılarını üretir.Amerika Birleşik Devletleri'nde mevcut en yüksek kaliteli malzemelerle gururla tasarlanmakta ve monte edilmektedir.Ayrıca her pil sıkı bir şekilde test edilmiş ve UL listesinde yer almıştır.

Her pil aynı zamanda entegre birpil yönetim sistemiPilin her koşulda güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak için.Dragonfly Energy ve Battle Born Piller dünya çapında birçok farklı uygulamada kurulu ve güvenli bir şekilde çalışan binlerce pile sahiptir.

Artık biliyorsun

Sonuç olarak, lityum demir fosfat, mevcut birçok farklı lityum iyon pil türünden yalnızca biridir.Bununla birlikte, LFP akülerini oluşturan benzersiz özellikler, onları geçmişteki 12 volt kurşun-asit akülere harika bir alternatif haline getiriyor.