بطارية ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4)

الميزات والفوائد عند مقارنتها بـ SLA

مرحبًا بك في المقالة الأولى من سلسلة المقالات المتعلقة ببطاريات الليثيوم. ستغطي هذه المقالة ميزات وفوائد أ بطارية ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4) عند مقارنتها بالتقليدية بطارية حمض الرصاص المختومة (SLA). تكنولوجيا. وبما أن المناقشة تدور حول LiFePO4 وSLA، فإن المقالة تركز على تطبيقات 12VDC و24VDC.

تقنيات الليثيوم المختلفة

أولاً، من المهم الإشارة إلى أن هناك أنواعًا عديدة من بطاريات "ليثيوم أيون". تشير النقطة التي يجب ملاحظتها في هذا التعريف إلى "عائلة البطاريات".
هناك العديد من بطاريات "ليثيوم أيون" المختلفة ضمن هذه العائلة والتي تستخدم مواد مختلفة للكاثود والأنود. ونتيجة لذلك، فإنها تظهر خصائص مختلفة جدًا، وبالتالي فهي مناسبة لتطبيقات مختلفة.

بطارية ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4)

بطارية ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4) هي تقنية الليثيوم المعروفة وملائمتها لمجموعة واسعة من التطبيقات.
إن خصائص السعر المنخفض والسلامة العالية والطاقة النوعية الجيدة تجعل هذا خيارًا قويًا للعديد من التطبيقات.
كما أن جهد خلية LiFePO4 البالغ 3.2 فولت/خلية يجعلها تقنية الليثيوم المفضلة لاستبدال حمض الرصاص المختوم في عدد من التطبيقات الرئيسية.

لماذا بطارية ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4) ؟

من بين جميع خيارات الليثيوم المتاحة، هناك عدة أسباب وراء اختيار LiFePO4 كتقنية الليثيوم المثالية لاستبدال SLA. تعود الأسباب الرئيسية إلى خصائصه المفضلة عند النظر إلى التطبيقات الرئيسية التي يوجد بها جيش تحرير السودان حاليًا. وتشمل هذه:

• جهد مماثل لـ SLA (3.2 فولت لكل خلية × 4 = 12.8 فولت) مما يجعلها مثالية لاستبدال SLA.
• الشكل الأكثر أمانًا لتقنيات الليثيوم.
• صديق للبيئة – الفوسفات ليس خطراً وبالتالي فهو صديق للبيئة ولا يشكل خطراً على الصحة.
• نطاق درجة حرارة واسعة.

ميزات وفوائد LiFePO4 بالمقارنة مع SLA

فيما يلي بعض الميزات الرئيسية لبطارية ليثيوم فوسفات الحديد التي توفر بعض المزايا المهمة لـ SLA في مجموعة من التطبيقات. هذه ليست قائمة كاملة بكل تأكيد، إلا أنها تغطي العناصر الأساسية. أ بطارية 100AH ​​AGM تم اختياره باعتباره SLA، حيث يعد هذا أحد الأحجام الأكثر استخدامًا في تطبيقات الدورة العميقة. تمت مقارنة 100AH ​​AGM بـ 100AH ​​LiFePO4 من أجل مقارنة ما شابه بالمثل في أقرب وقت ممكن.

ميزة - الوزن:

مقارنة

• LifePO4 أقل من نصف وزن SLA
• AGM دورة عميقة - 27.5 كجم
• LiFePO4 - 12.2 كجم

فوائد

• يزيد من كفاءة الوقود
  • في تطبيقات الكارافان والقوارب، يتم تقليل وزن القطر.
• يزيد من السرعة
  • في تطبيقات القوارب يمكن زيادة سرعة المياه
• انخفاض في الوزن الإجمالي
• وقت تشغيل أطول

الوزن له تأثير كبير على العديد من التطبيقات، خاصة عندما يتعلق الأمر بالقطر أو السرعة، مثل القافلة والقوارب. التطبيقات الأخرى بما في ذلك الإضاءة المحمولة وتطبيقات الكاميرا حيث يلزم حمل البطاريات.

الميزة - دورة حياة أكبر:

مقارنة

• ما يصل إلى 6 مرات عمر الدورة
• دورة AGM العميقة – 300 دورة @ 100% DoD
• LiFePO4 - 2000 دورة عند 100% وزارة الدفاع

فوائد

• انخفاض التكلفة الإجمالية للملكية (التكلفة لكل كيلوواط ساعة أقل بكثير على مدى عمر البطارية لـ LiFePO4)
• خفض تكاليف الاستبدال – استبدل AGM حتى 6 مرات قبل أن يحتاج LiFePO4 إلى الاستبدال

تعني دورة الحياة الأكبر أن التكلفة الأولية الإضافية لبطارية ليثيوم فوسفات الحديد يتم تعويضها عن عمر البطارية الطويل. إذا تم استخدامه يوميًا، فسيلزم استبدال AGM تقريبًا. 6 مرات قبل أن يحتاج LiFePO4 إلى الاستبدال

الميزة - منحنى التفريغ المسطح:

مقارنة

• عند تفريغ 0.2 درجة مئوية (20 أمبير).
• AGM – ينخفض ​​إلى أقل من 12 فولت بعد ذلك
• 1.5 ساعة من وقت التشغيل
• LiFePO4 - ينخفض ​​إلى أقل من 12 فولت بعد حوالي 4 ساعات من وقت التشغيل

فوائد

• استخدام أكثر كفاءة لسعة البطارية
• الطاقة = فولت × أمبير
• بمجرد أن يبدأ الجهد في الانخفاض، ستحتاج البطارية إلى توفير أمبير أعلى لتوفير نفس القدر من الطاقة.
• الجهد العالي أفضل للإلكترونيات
• وقت تشغيل أطول للمعدات
• الاستخدام الكامل للسعة حتى عند معدل التفريغ العالي
• AGM @ 1C التفريغ = 50% من السعة
• تفريغ LiFePO4 @ 1C = سعة 100%

هذه الميزة غير معروفة إلا أنها ميزة قوية وتعطي فوائد متعددة. مع منحنى التفريغ المسطح لـ LiFePO4، يظل الجهد الطرفي أعلى من 12 فولت لاستخدام سعة تصل إلى 85-90%. ولهذا السبب، هناك حاجة إلى أمبيرات أقل لتوفير نفس القدر من الطاقة (P=VxA)، وبالتالي يؤدي الاستخدام الأكثر كفاءة للسعة إلى وقت تشغيل أطول. كما لن يلاحظ المستخدم تباطؤ الجهاز (عربة الجولف على سبيل المثال) في وقت سابق.

جنبا إلى جنب مع هذا، فإن تأثير قانون بيوكيرت أقل أهمية بكثير مع الليثيوم من تأثير AGM. وينتج عن ذلك توفر نسبة كبيرة من سعة البطارية مهما كان معدل التفريغ. عند 1C (أو تفريغ 100A لبطارية 100AH) سيظل خيار LiFePO4 يمنحك 100AH ​​مقابل 50AH فقط لـ AGM.

الميزة - زيادة استخدام السعة:

مقارنة

• أوصى AGM بـ DoD = 50%
• LiFePO4 أوصى به وزارة الدفاع = 80%
• دورة AGM العميقة - 100 أمبير × 50٪ = 50 أمبير قابلة للاستخدام
• LiFePO4 – 100 أمبير × 80% = 80 أمبير
• الفرق = 30 أمبير أو 60% زيادة في استخدام السعة

فوائد

• زيادة وقت التشغيل أو بطارية ذات سعة أقل للاستبدال

الاستخدام المتزايد للسعة المتاحة يعني أنه يمكن للمستخدم إما الحصول على وقت تشغيل أطول بنسبة تصل إلى 60% من نفس خيار السعة في بطارية LiFePO4، أو بدلاً من ذلك اختيار بطارية ليثيوم فوسفات الحديد ذات سعة أصغر مع الاستمرار في تحقيق نفس وقت التشغيل مثل AGM ذات السعة الأكبر. .

الميزة – كفاءة شحن أكبر:

مقارنة

• AGM - الشحن الكامل يستغرق تقريبًا. 8 ساعات
• LiFePO4 - يمكن أن يصل الشحن الكامل إلى ساعتين

فوائد

• البطارية مشحونة وجاهزة للاستخدام مرة أخرى بسرعة أكبر

فائدة قوية أخرى في العديد من التطبيقات. نظرًا لانخفاض المقاومة الداخلية من بين عوامل أخرى، يمكن لبطارية LiFePO4 قبول الشحن بمعدل أكبر بكثير من AGM. وهذا يسمح لهم بالشحن والاستعداد للاستخدام بشكل أسرع بكثير، مما يؤدي إلى العديد من الفوائد.

الميزة - معدل التفريغ الذاتي المنخفض:

مقارنة

• AGM – التفريغ إلى 80% SOC بعد 4 أشهر
• LiFePO4 – يصل التفريغ إلى 80% بعد 8 أشهر

فوائد

• يمكن تركه في المخزن لفترة أطول

تعد هذه الميزة مهمة جدًا للمركبات الترفيهية التي لا يجوز استخدامها إلا لبضعة أشهر سنويًا قبل تخزينها لبقية العام مثل الكرفانات والقوارب والدراجات النارية والزلاجات المائية وما إلى ذلك. بالإضافة إلى هذه النقطة، LiFePO4 لا تتكلس البطارية، وبالتالي حتى بعد تركها لفترات طويلة من الوقت، تكون البطارية أقل عرضة للتلف الدائم. لا تتضرر بطارية ليثيوم فوسفات الحديد من خلال عدم تركها في المخزن في حالة الشحن الكامل.

لذا، إذا كانت تطبيقاتك تضمن أيًا من الميزات المذكورة أعلاه، فسوف تكون متأكدًا من حصولك على قيمة أموالك مقابل الإنفاق الإضافي على بطارية ليثيوم فوسفات الحديد. ستتبع مقالة المتابعة في الأسابيع المقبلة والتي ستتضمن جوانب السلامة المتعلقة ببطارية LiFePO4 وكيميائيات الليثيوم المختلفة.

في بطاريات بيسلبات® ، نحن شركة بطاريات موجودة منذ 15 عامًا ولدينا خبرة ومعرفة عميقة بمجموعة واسعة من تقنيات البطاريات. لقد قمنا ببيع ودعم بطاريات الليثيوم لسنوات عديدة في العديد من التطبيقات، لذلك إذا كانت لديك أي متطلبات أو كنت بحاجة إلى طرح أي أسئلة، فلا تتردد في اتصل بنا .