Proč si vybrat lithium-železo fosfátovou baterii (LiFePO4)?

Vítejte u prvního ze série článků o lithiových bateriích.Tento článek se bude zabývat funkcemi a výhodami a Lithium Iron Phosphate baterie (LiFePO4) ve srovnání s tradičními Uzavřená olověná kyselina (SLA) technologie baterií.Vzhledem k tomu, že se diskutuje o LiFePO4 a SLA, článek se soustředí na aplikace 12VDC a 24VDC.

Různé lithiové technologie

Za prvé je důležité poznamenat, že existuje mnoho typů „Lithium Ion“ baterií.Bod, který je třeba poznamenat v této definici, se týká „skupiny baterií“.
V této rodině existuje několik různých „Lithium-iontových“ baterií, které používají různé materiály pro svou katodu a anodu.V důsledku toho vykazují velmi odlišné vlastnosti, a proto jsou vhodné pro různé aplikace.

Lithium-železo fosfát (LiFePO4)

Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) je v Číně známá lithiová technologie díky svému širokému použití a vhodnosti pro širokou škálu aplikací.
Charakteristické vlastnosti nízké ceny, vysoké bezpečnosti a dobré měrné energie z něj činí silnou volbu pro mnoho aplikací.
Napětí článku LiFePO4 3,2 V/článek z něj také dělá lithiovou technologii, která se volí pro utěsněnou náhradu olova v řadě klíčových aplikací.

Proč LiFePO4?

Ze všech dostupných lithiových možností existuje několik důvodů, proč byl LiFePO4 vybrán jako ideální lithiová technologie pro náhradu SLA.Hlavní důvody spočívají v jeho příznivých vlastnostech při pohledu na hlavní aplikace, kde v současné době existuje SLA.Tyto zahrnují:

● Podobné napětí jako u SLA (3,2 V na článek x 4 = 12,8 V), díky čemuž jsou ideální pro výměnu za SLA.
● Nejbezpečnější forma lithiových technologií.
● Šetrný k životnímu prostředí – fosfát není nebezpečný, a tak je šetrný k životnímu prostředí a nepředstavuje zdravotní riziko.
● Široký teplotní rozsah.

Vlastnosti a výhody LiFePO4 ve srovnání se SLA

Níže jsou uvedeny některé klíčové vlastnosti Lithium Iron Phosphate baterie, které poskytují některé významné výhody SLA v řadě aplikací.Toto není úplný seznam, nicméně pokrývá klíčové položky.Jako SLA byla vybrána 100AH ​​AGM baterie, protože jde o jednu z nejčastěji používaných velikostí v aplikacích s hlubokým cyklem.Tento 100AH ​​AGM byl porovnán se 100AH ​​LiFePO4, aby bylo možné co nejblíže porovnat podobný za podobný.

Vlastnosti - Hmotnost:

Srovnání

● LifePO4 je méně než poloviční oproti SLA
● Hluboký cyklus AGM – 27,5 kg
● LiFePO4 – 12,2 kg

Výhody

● Zvyšuje účinnost paliva
○ Při použití v karavanech a na lodích je snížena tažná hmotnost.

● Zvyšuje rychlost
○ V lodních aplikacích lze rychlost vody zvýšit

● Snížení celkové hmotnosti
● Delší doba provozu

Hmotnost má velký vliv na mnoho aplikací, zejména tam, kde se jedná o tažení nebo rychlost, jako je karavan a plavba lodí.Další aplikace včetně přenosného osvětlení a kamerových aplikací, kde je třeba přenášet baterie.

Funkce – delší životnost cyklu:

Srovnání

● Až 6násobek životnosti cyklu
● Hluboký cyklus AGM – 300 cyklů @ 100 % DoD
● LiFePO4 – 2000 cyklů @ 100% DoD

Výhody

● Nižší celkové náklady na vlastnictví (cena za kWh mnohem nižší po dobu životnosti baterie pro LiFePO4)
● Snížení nákladů na výměnu – vyměňte AGM až 6krát, než bude nutné vyměnit LiFePO4

Větší životnost znamená, že dodatečné počáteční náklady na baterii LiFePO4 jsou více než vyrovnány po celou dobu životnosti baterie.Při každodenním používání bude potřeba AGM vyměnit cca.6krát, než je třeba LiFePO4 vyměnit

Funkce – Plochá křivka výboje:

Srovnání

● Při vybíjení 0,2C (20A).
● AGM – klesne pod 12V po
● 1,5 hodiny běhu
● LiFePO4 – klesne pod 12V po přibližně 4 hodinách provozu

Výhody

● Efektivnější využití kapacity baterie
● Výkon = volty x ampéry
● Jakmile napětí začne klesat, baterie bude muset dodávat vyšší ampéry, aby poskytla stejné množství energie.
● Vyšší napětí je lepší pro elektroniku
● Delší doba provozu zařízení
● Plné využití kapacity i při vysoké rychlosti vybíjení
● AGM @ 1C výboj = 50 % kapacity
● LiFePO4 @ 1C výboj = 100% kapacita

Tato funkce je málo známá, ale je velkou výhodou a přináší řadu výhod.S plochou vybíjecí křivkou LiFePO4 se svorkové napětí drží nad 12 V pro využití kapacity až 85-90 %.Z tohoto důvodu je zapotřebí méně ampérů, aby bylo možné dodávat stejné množství energie (P=VxA), a proto efektivnější využití kapacity vede k delší době provozu.Uživatel si také dříve nevšimne zpomalení zařízení (například golfového vozíku).

Spolu s tím je účinek Peukertova zákona u lithia mnohem méně významný než u AGM.Výsledkem je, že máte k dispozici velké procento kapacity baterie bez ohledu na rychlost vybíjení.Při 1C (nebo 100A vybití u 100AH ​​baterie) vám možnost LiFePO4 stále dá 100AH ​​oproti pouze 50AH u AGM.

Funkce – zvýšené využití kapacity:

Srovnání

● DoD doporučená AGM = 50 %
● LiFePO4 doporučené DoD = 80 %
● Hluboký cyklus AGM – 100AH ​​x 50% = využitelných 50Ah
● LiFePO4 – 100Ah x 80% = 80Ah
● Rozdíl = 30 Ah nebo o 60 % vyšší využití kapacity

Výhody

● Prodloužená doba provozu nebo baterie s menší kapacitou pro výměnu

Zvýšené využití dostupné kapacity znamená, že uživatel může buď získat až o 60 % delší dobu chodu při stejné kapacitě v LiFePO4, nebo se alternativně rozhodnout pro baterii LiFePO4 s menší kapacitou a přitom dosáhnout stejné doby chodu jako u AGM s větší kapacitou.

Funkce – Vyšší efektivita nabíjení:

Srovnání

● AGM – Plné nabití trvá cca.8 hodin
● LiFePO4 – Plné nabití může trvat až 2 hodiny

Výhody

● Baterie nabitá a připravená k rychlejšímu opětovnému použití

Další silná výhoda v mnoha aplikacích.Vzhledem k nižšímu vnitřnímu odporu kromě jiných faktorů může LiFePO4 přijímat nabíjení mnohem vyšší rychlostí než AGM.Díky tomu je lze nabít a připravit k použití mnohem rychleji, což vede k mnoha výhodám.

Funkce – Nízká rychlost samovybíjení:

Srovnání

● AGM – Vybití na 80 % SOC po 4 měsících
● LiFePO4 – Vybití na 80 % po 8 měsících

Výhody

● Může být ponechán ve skladu po delší dobu

Tato funkce je velká pro rekreační vozidla, která mohou být používána pouze několik měsíců v roce, než budou uskladněna po zbytek roku, jako jsou karavany, lodě, motocykly a vodní skútry atd. Spolu s tímto bodem LiFePO4 nevápní, a tak i po delším ponechání baterie je méně pravděpodobné, že se trvale poškodí.LiFePO4 baterie není poškozena tím, že není skladována v plně nabitém stavu.

V BSLBATT Batteries jsme bateriová společnost, která existuje již 15 let a má hluboké zkušenosti a znalosti o široké škále bateriových technologií.Již mnoho let prodáváme a podporujeme lithiové baterie v mnoha aplikacích, takže pokud máte nějaké požadavky nebo potřebujete nějaké dotazy, neváhejte kontaktujte nás.