Per què triar la bateria de fosfat de ferro de liti (LiFePO4)?

Benvingut al primer d'una sèrie d'articles sobre bateries de liti.Aquest article tractarà les característiques i els avantatges d'a Bateria de fosfat de ferro de liti (LiFePO4) en comparació amb el tradicional Àcid de plom segellat (SLA) tecnologia de la bateria.Com que la discussió és al voltant de LiFePO4 i SLA, l'article se centra en les aplicacions de 12VDC i 24VDC.

Diferents tecnologies de liti

En primer lloc, és important tenir en compte que hi ha molts tipus de bateries de "ió de liti".El punt a destacar en aquesta definició es refereix a una "família de bateries".
Hi ha diverses bateries "Ions de liti" diferents dins d'aquesta família que utilitzen diferents materials per al seu càtode i ànode.Com a resultat, presenten característiques molt diferents i, per tant, són aptes per a diferents aplicacions.

Fosfat de ferro de liti (LiFePO4)

El fosfat de ferro de liti (LiFePO4) és una tecnologia de liti coneguda a la Xina pel seu ampli ús i adequació per a una àmplia gamma d'aplicacions.
Les característiques de baix preu, alta seguretat i bona energia específica, fan d'aquesta una opció forta per a moltes aplicacions.
La tensió de la cèl·lula LiFePO4 de 3,2 V/cel·la també la converteix en la tecnologia de liti preferida per a la substitució de l'àcid de plom segellat en diverses aplicacions clau.

Per què LiFePO4?

De totes les opcions de liti disponibles, hi ha diverses raons per les quals s'ha seleccionat LiFePO4 com la tecnologia de liti ideal per substituir l'SLA.Els motius principals es redueixen a les seves característiques favorables a l'hora de mirar les principals aplicacions on existeixen actualment els SLA.Això inclou:

● Tensió similar a SLA (3,2 V per cel·la x 4 = 12,8 V) que els fa ideals per a la substitució de SLA.
● Forma més segura de les tecnologies de liti.
● Respectuós amb el medi ambient: el fosfat no és perillós i, per tant, és respectuós amb el medi ambient i no suposa un risc per a la salut.
● Ampli rang de temperatures.

Característiques i avantatges de LiFePO4 en comparació amb SLA

A continuació es mostren algunes característiques clau d'una bateria de fosfat de ferro de liti que ofereixen alguns avantatges significatius de SLA en una sèrie d'aplicacions.Aquesta no és una llista completa, però sí que cobreix els elements clau.S'ha seleccionat una bateria AGM de 100 Ah com a SLA, ja que aquesta és una de les mides més utilitzades en aplicacions de cicle profund.Aquest AGM de 100 AH s'ha comparat amb un LiFePO4 de 100 AH per tal de comparar el més semblant possible.

Característica - Pes:

Comparació

● LifePO4 és menys de la meitat del pes del SLA
● Cicle profund AGM – 27,5Kg
● LiFePO4 – 12,2Kg

Beneficis

● Augmenta l'eficiència del combustible
○ En aplicacions de caravanes i embarcacions, es redueix el pes de remolc.

● Augmenta la velocitat
○ En aplicacions amb embarcacions es pot augmentar la velocitat de l'aigua

● Reducció del pes global
● Temps d'execució més llarg

El pes té una gran influència en moltes aplicacions, especialment en els casos de remolc o velocitat, com ara caravanes i vaixells.Altres aplicacions, com ara il·luminació portàtil i aplicacions de càmera on s'han de portar les bateries.

Característica - Cicle de vida més gran:

Comparació

● Fins a 6 vegades la vida del cicle
● Cicle profund AGM: 300 cicles al 100% DoD
● LiFePO4 – 2000 cicles @ 100% DoD

Beneficis

● Menor cost total de propietat (cost per kWh molt més baix durant la vida útil de la bateria per a LiFePO4)
● Reducció dels costos de substitució: substituïu l'AGM fins a 6 vegades abans que el LiFePO4 necessiti substituir

La major vida útil del cicle significa que el cost inicial addicional d'una bateria LiFePO4 està més que compensat durant la vida útil de la bateria.Si s'utilitza diàriament, caldrà substituir un AGM aprox.6 vegades abans que el LiFePO4 hagi de ser substituït

Característica - Corba de descàrrega plana:

Comparació

● A 0,2C (20A) de descàrrega
● AGM: baixa per sota dels 12 V després
● 1,5 hores de temps d'execució
● LiFePO4: baixa per sota dels 12 V després d'aproximadament 4 hores de temps d'execució

Beneficis

● Ús més eficient de la capacitat de la bateria
● Potència = Volts x Amps
● Quan el voltatge comenci a baixar, la bateria haurà de subministrar amperatges més alts per proporcionar la mateixa quantitat d'energia.
● Una tensió més alta és millor per a l'electrònica
● Temps de funcionament més llarg dels equips
● Ús total de la capacitat fins i tot amb una velocitat de descàrrega elevada
● Descàrrega AGM @ 1C = 50% de capacitat
● Descàrrega LiFePO4 @ 1C = 100% de capacitat

Aquesta característica és poc coneguda, però és un gran avantatge i ofereix múltiples avantatges.Amb la corba de descàrrega plana de LiFePO4, la tensió del terminal es manté per sobre de 12 V fins a un 85-90% d'ús de la capacitat.Per això, es necessiten menys amperes per subministrar la mateixa quantitat de potència (P=VxA) i, per tant, l'ús més eficient de la capacitat comporta un temps d'execució més llarg.L'usuari tampoc no notarà la desacceleració del dispositiu (carret de golf per exemple) abans.

Juntament amb això, l'efecte de la llei de Peukert és molt menys significatiu amb el liti que el de l'AGM.Això fa que tingui disponible un gran percentatge de la capacitat de la bateria independentment de la velocitat de descàrrega.A 1C (o 100A de descàrrega per a una bateria de 100AH), l'opció LiFePO4 encara us donarà 100AH ​​enfront de només 50AH per a AGM.

Característica - Augment de l'ús de la capacitat:

Comparació

● DoD recomanat per l'AGM = 50%
● DoD recomanada de LiFePO4 = 80%
● Cicle profund AGM – 100AH ​​x 50% = 50Ah utilitzables
● LiFePO4 – 100Ah x 80% = 80Ah
● Diferència = 30Ah o un 60% més d'ús de capacitat

Beneficis

● Augment del temps d'execució o bateria de menor capacitat per substituir-la

L'augment de l'ús de la capacitat disponible significa que l'usuari pot obtenir fins a un 60% més de temps d'execució de la mateixa opció de capacitat a LiFePO4 o, alternativament, optar per una bateria LiFePO4 de menor capacitat tot aconseguint el mateix temps d'execució que l'AGM de major capacitat.

Característica - Major eficiència de càrrega:

Comparació

● AGM: la càrrega completa triga aprox.8 hores
● LiFePO4: la càrrega completa pot ser tan baixa com 2 hores

Beneficis

● Bateria carregada i a punt per tornar-se a utilitzar més ràpidament

Un altre gran benefici en moltes aplicacions.A causa de la menor resistència interna entre altres factors, LiFePO4 pot acceptar càrrega a un ritme molt gran que l'AGM.Això permet que es carreguin i estiguin llestos per utilitzar-los molt més ràpidament, la qual cosa comporta molts avantatges.

Característica - Baixa taxa d'autodescàrrega:

Comparació

● AGM – Alta al 80% SOC després de 4 mesos
● LiFePO4 – Descàrrega al 80% després de 8 mesos

Beneficis

● Es pot deixar emmagatzemat durant un període més llarg

Aquesta característica és molt important per als vehicles recreatius que només es poden utilitzar durant un parell de mesos a l'any abans de ser emmagatzemats durant la resta de l'any, com ara caravanes, vaixells, motocicletes i motos d'aigua, etc. Juntament amb aquest punt, LiFePO4 no es calcifica i, per tant, fins i tot després de deixar-se durant llargs períodes de temps, és menys probable que la bateria es faci malbé permanentment.Una bateria LiFePO4 no es veu perjudicada si no es deixa emmagatzemada en un estat completament carregat.

A BSLBATT Batteries, som una empresa de bateries que porta 15 anys i tenim una gran experiència i coneixements d'una àmplia gamma de tecnologies de bateries.Hem estat venent i donant suport a bateries de liti durant molts anys en moltes aplicacions, així que si teniu algun requisit o necessiteu alguna pregunta, no dubteu a fer-ho. contacta amb nosaltres.