لماذا تختار بطارية ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4)？

مرحبًا بكم في المقالة الأولى من سلسلة المقالات حول بطاريات الليثيوم. سوف تصف هذه المقالة ميزات وفوائد بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4) بالمقارنة مع مختومة التقليدية حمض الرصاص (SLA) تكنولوجيا البطارية. وبما أن المناقشة تدور حول LiFePO4 وSLA، فإن هذه المقالة تركز على تطبيقات 12VDC و24VDC.

تقنيات الليثيوم المختلفة

أولاً، من المهم ملاحظة أن هناك أنواعًا عديدة من بطاريات "ليثيوم أيون". شيء واحد يجب ملاحظته في هذا التعريف هو أنه يشير إلى "عائلة البطارية".
هناك العديد من بطاريات "ليثيوم أيون" المختلفة في المجموعة، والتي تستخدم مواد مختلفة في الكاثودات والأنودات الخاصة بها. ولذلك، فإنها تظهر خصائص مميزة وبالتالي فهي مناسبة لتطبيقات مختلفة.

فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4)

تعد فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4) من تقنيات الليثيوم المعروفة في الصين نظرًا لاستخدامها الواسع وملاءمتها 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 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 أمانا 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. تم اختيار بطارية 100AH ​​AGM باعتبارها 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

● وزن LifePO4 أقل من نصف وزن SLA
● AGM دورة عميقة – 27.5 كجم
● LiFePO4 – 12.2 كجم

فوائد

● يزيد من كفاءة استهلاك الوقود
○ في تطبيقات الكرفانات والقوارب، يتم تقليل وزن القطر.

● يزيد من السرعة
○ يمكن زيادة سرعة الماء في تطبيقات القوارب

● 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
● AGM دورة عميقة – 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 بطارية LiFePO4)
● خفض تكاليف الاستبدال - استبدل AGM بما يصل إلى 6 مرات قبل أن يحتاج LiFePO4 إلى الاستبدال

تعني دورة الحياة الأكبر أن التكلفة الأولية الإضافية لبطارية LiFePO4 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 الكهربي في الانخفاض، ستحتاج البطارية إلى توفير أمبير أعلى لتوفير نفس القدر من الطاقة.
● الجهد العالي أفضل للإلكترونيات
● وقت تشغيل أطول للمعدات
● الاستخدام الكامل للقدرة 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 الاجتماع السنوي العام لوزارة الدفاع = 50%
● LiFePO4 الموصى به من قبل وزارة الدفاع = 80%
● AGM دورة عميقة – 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

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

الميزة – كفاءة شحن أكبر:

مقارنة

● AGM - يستغرق الشحن الكامل 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 لـ 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

تعتبر هذه الميزة ميزة رائعة للمركبات الترفيهية مثل الكرفانات والقوارب والدراجات النارية والزلاجات النفاثة والتي يتم استخدامها لبضعة أشهر فقط في السنة ثم يتم تخزينها لبقية العام. بطاريات فوسفات الحديد لا تتكلس، لذلك من غير المرجح أن تتضرر البطارية بشكل دائم حتى بعد تركها لفترات طويلة من الزمن. لا يمكن أن تتضرر بطاريات LiFePO4 إذا تم تخزينها دون شحنها بالكامل.

BSLBATT Batteries هي شركة بطاريات عمرها 20 عامًا وتتمتع بخبرة ومعرفة واسعة بتقنيات البطاريات المختلفة. لسنوات، كنا نبيع وندعم بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم في العديد من التطبيقات، مثل بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد لعربات الجولف، والمركبات الترفيهية، والمزيد. على وجه الخصوص، بطارية ليثيوم فوسفات حديد التوصيل والتشغيل الخاصة بعربة الجولف هذه سهلة التركيب، مما يوفر الوقت والجهد. إذا كان لديك أي طلبات أو كنت بحاجة لطرح أي أسئلة، فلا تتردد في ذلك اتصل بنا .