Hvad er LiFePO4-batterier, og hvorfor er de de bedste?

1.392 Udgivet af BSLBATT 14. marts 2024

LiFePO4-batterier, eller LFP-batterier, dominerer hurtigt batteriindustrien. Men hvad betyder LiFePO4? Hvordan adskiller disse lithiumjernfosfat-LiFePO4-batterier sig fra andre? Det er vigtigt ikke at forveksle dem med lithium-ion-batterier.

Læs videre for at få mere indsigt i disse spørgsmål og mere.

LiFePO4-batterier: en oversigt

LiFePO4 batterier består af lithiumjernfosfat og er en variant af lithiumbatterier. Lithium-batterier inkluderer også:

Oxid af lithiumkobolt (LiCoO22)
lithium nikkel mangan cobalt oxid (LiNiMnCoO2)
Titanat af lithium (LTO)
Oxid af lithiummangan (LiMn2O4)
Oxid af lithium nikkel cobalt aluminium (LiNiCoAlO2)

Kemi og batteriinnovation

Nogle af disse elementer kan være bekendt for dig fra dine kemitimer. Det var her, du brugte timer på at lære det periodiske system (eller kigge på det på skolens væg). Du udførte eksperimenter (eller lod som om du var opslugt af eksperimenterne, mens du rent faktisk så dit crush).

Lejlighedsvis udvikler en studerende en kærlighed til eksperimenter og forfølger en karriere inden for kemi. De optimale lithiumblandinger til batterier blev opdaget af disse kemikere.

Sådan blev LiFePO4-batteriet skabt. (Specielt ved University of Texas i 1996). LiFePO4-batteriet er i øjeblikket anerkendt som det sikreste, mest stabile og mest pålidelige lithiumbatteri på markedet.

LiFePO4 batterihistorie

John B. Goodenough og Arumugam Manthiram er krediteret med opfindelsen af LiFePO4-batteriet. Det var dem, der identificerede de materialer, der blev brugt i lithium-ion-batterier. Som et resultat af deres tendens til at kortslutte for tidligt, er anodematerialer ikke ideelle til lithium-ion-batterier.

Forskere fandt ud af, at katodematerialer er overlegne erstatninger for lithium-ion-batterier. Især LiFePO4-batterier udviser denne egenskab. LiFePO4-batteriet er udviklet som et resultat af blandt andet forbedringer i stabilitet og ledningsevne.

I dag er LiFePO4-batterier allestedsnærværende. Ud over både og solcelleanlæg bruges de i konventionelle og elektriske køretøjer.

Koboltfri LiFePO4-batterier er billigere end deres koboltholdige modstykker over tid. Den har en længere levetid og er ikke-giftig. Vi vil undersøge dette nærmere i den nærmeste fremtid. Der er meget håb for LiFePO4-batteriet i fremtiden.

Hvad gør LiFePO4-batterier overlegne?

LiFePO4-batterier overgår lithium-ion-batterier og andre lithium-batterier, nu hvor vi ved, hvad de er.

På grund af deres lavere energitæthed sammenlignet med andre lithium-ion-batterier er LiFePO4-batterier ikke egnede til bærbare gadgets som ure. Ikke desto mindre er de de bedste til solenergisystemer, autocampere, golfvogne, basbåde, semi-lastbiler og elektriske motorcykler. Hvorfor er det sådan?

LiFePO4-batterier har en levetid over fire gange længere end andre lithium-ion-batterier.

Lithium-batteriet er også den sikreste type batteri, der klarer sig bedre end lithium-ion og andre batterityper.

Ud over at opnå 3.000-5.000 cyklusser eller endnu mere, kan LiFePO4-batterier også opnå 100 % afladningsdybde (DOD). Hvad er betydningen af dette? Det antyder, at LiFePO4-batterier ikke vil overaflades i modsætning til andre batterier.

Derudover giver dette mulighed for udvidet brug. Et LiFePO4-batteri af høj kvalitet holder mange år længere end andre typer batterier. Batterierne er designet til at holde i cirka 5.000 cyklusser, hvilket svarer til cirka ti år. Som følge heraf er den gennemsnitlige omkostning over tid væsentligt lavere.

LiFePO4-batterier sammenlignes med lithium-ion-batterier i dette skema.

Kemi, der er pålidelig og konsekvent

Lithium-batterier skal være sikre. Lithium-ion bærbare batterier, der er gået i brand, har fremhævet dette faktum. LiFePO4's sikkerhed er en af de væsentligste fordele i forhold til andre batterityper. Blandt lithiumbatterier er LiFePO4 det mest sikre. Det er det sikreste af det hele.

Generelt er LifePO4-batterier de sikreste lithium-batterier. I blysyrebatterier og de fleste andre batterityper har lithiumjernfosfat ikke den samme termiske og strukturelle stabilitet som lithiumjernfosfat. Ikke-brændbar og i stand til at modstå høje temperaturer, LiFePO4 er ikke-brændbar. Termisk flugt er ikke et problem, og overfladen forbliver kølig ved omgivende temperaturer.

I tilfælde af ekstreme temperaturer eller farlige situationer (såsom kortslutning eller kollision), vil LiFePO4-batterier ikke antændes eller eksplodere. En betryggende kendsgerning for ejere af autocampere, basbåde, scootere og bagklapper, der regelmæssigt bruger deep cycle LiFePO4-batterier.

Et sikkert og miljøvenligt miljø

Da LiFePO4-batterier kan genoplades, er de gavnlige for miljøet. De fordele, de giver miljøet, rækker dog ud over det. Blybatterier og nikkeloxidlithiumbatterier er giftige og utætte.

Det er også muligt at genbruge disse batterier. På trods af dette behøver de ikke genbruges ofte, da de har en levetid på 5000 cyklusser. Det betyder, at de kan genoplades mindst 5.000 gange. Blybatterier holder kun 300-400 cyklusser.

Effektivitet og ydeevne af højeste kvalitet

Udover at være sikkert og ikke-giftigt, ønsker du et batteri, der kan levere høj ydeevne.

Har din plæneklipper brug for et lithiumbatteri? Klik venligst her.

Ifølge følgende statistikker giver LiFePO4 alle disse fordele og mere:

LiFePO4-batterier kan oplades helt på mindre end to timer.
Inaktiv selvafladningshastighed er kun 2 % pr. måned. Derimod har blybatterier en kapacitet på 30 %.
Forholdsvis længere levetid end blybatterier.
Strømstabilitet: Bevarer den samme strømstyrke, selv når batterilevetiden er under 50 %.
Vedligeholdelse er ikke påkrævet.

Et kompakt og let design

Fordelene ved LiFePO4-batterier er talrige. De er ekstremt lette i vægt. Sammenlignet med lithium-manganoxid-batterier er de omkring 50 % lettere, og de er op til 70 % lettere end blybatterier.

LiFePO4-batterier reducerer brændstofforbruget og forbedrer manøvredygtigheden i køretøjer. De er også kompakte, så du kan montere mere udstyr i din scooter, båd, autocamper eller industrimaskineri.

En sammenligning af lithium-ion-batterier og ikke-lithium-ion-batterier

LiFePO4 dominerer klart lithium-ion i kampen mellem de to. Hvordan fungerer LiFePO4 med andre genopladelige batterier på markedet?

Batterier med blysyre

På trods af, at det umiddelbart ser ud til at være en god handel, bliver blybatterier dyrere med tiden. Som følge heraf kræver de hyppig vedligeholdelse og udskiftning. Selvom LiFePO4-batterier ikke kræver vedligeholdelse, kan de holde 2-4 gange længere.

Batterier, der bruger gelceller

Ligesom LiFePO4-batterier kræver gelcellebatterier ikke regelmæssig genopladning, og de bevarer deres opladning under opbevaring. Det er dog opladningsprocessen, der gør en væsentlig forskel. Opladningstiden for gelcellebatterier er lang, og de bør afbrydes, når de er fuldt opladet for at undgå beskadigelse.

Batterier med absorberende glasmåtter (AGM)

Det er vigtigt at bemærke, at AGM-batterier har en indvirkning på dit budget og kan blive beskadiget, hvis de aflades ud over 50 % af deres kapacitet. Derudover kan de være svære at vedligeholde. LiFePO4 ioniske lithium-batterier kan derimod aflades helt uden at skade batterierne.

Forskellige anvendelser af LiFePO4-batterier

I en række forskellige applikationer har LiFePO4-teknologi vist sig at være værdifuld. Som eksempler er her et par stykker:

Reduktion i ladetid og øget driftstid betyder mere tid brugt på vandet for fiskefartøjer og kajakker. En fordel ved lette fiskestænger er deres lette håndtering og hastighedsfordelen, de giver under intense fiskekonkurrencer.
Sørg for, at din hastighed ikke hæmmes af unødig vægt på knallerter og el-scootere. Til spontane rejser skal du oplade dit batteri til mindre end fuld kapacitet.
Brug lette LiFePO4-batterier til at udnytte solens energi, uanset hvor livet tager dig (selv op ad et bjerg).
Disse batterier er de mest sikre og robuste lithium-batterier, der findes, og er ideelle til industrielle anvendelser såsom gulvmaskiner og liftporte.
Derudover bruges lithiumjernfosfatbatterier til at drive en række andre enheder. Nogle eksempler er fakler, e-cigaretter, radioudstyr, nødlys mv.

Uanset om du har brug for strøm til dine daglige behov eller en nødsituation, har LiFePO4-batterier dig dækket! Rejsetrailere og autocampere har stor gavn af dem. Du kan finde ud af mere her.

Lithium-batterier kommer i en række forskellige typer og anvendelser:

Materiale-håndtering

Ofte stillede spørgsmål om LiFePO4

Er LiFePO4 det samme som lithium-ion?

Nej, absolut ikke! LiFePO4-batterier har en cykluslevetid, der er over 4 gange længere end lithium-ion-polymerbatterier.

LiFePO4-batteriet er et godt valg, er det ikke?

Sammenlignet med konventionelle batterier er LiFePO4-batterier yderst effektive. Den er ekstremt let og giver dig mulighed for at udnytte det meste af dens kapacitet uden problemer. I modsætning til blybatterier kan LiFePO4-batterier bruges i omkring 50 % af deres levetid, før de nedbrydes.

Kan LiFePO4-batterier brænde?

Blandt lithium-batterier er LiFePO4-batterier de sikreste, da de ikke antændes eller overophedes. Der er ingen risiko for, at batteriet antændes, selvom det er punkteret. En væsentlig forbedring i forhold til andre lithiumbatterier, som er tilbøjelige til overophedning og forbrænding.

Er LiFePO4 mere effektiv end lithium-ion?

Med hensyn til cykluslevetid (der holder 4-5 gange længere end lithium-ion-batterier), er LiFePO4-batterier mere pålidelige og sikrere end lithium-ion-batterier. Da lithium-ion-batterier kan overophedes og potentielt antændes, udgør LiFePO4-batterier ikke denne risiko.

Hvorfor er LiFePO4 så dyrt?

Som et resultat af deres levetid er LiFePO4-batterier typisk mere økonomiske i det lange løb end andre batterier. Materialer, der kræves til deres konstruktion, er dyrere, så deres forudgående omkostninger er højere. Hvorfor foretrækker folk dem stadig frem for andre batterier?

Årsagen er, at LiFePO4 tilbyder adskillige fordele i forhold til andre batterier. Sammenlignet med blysyre og mange andre typer batterier er de væsentligt lettere. Derudover er de sikrere, har en længere levetid og kræver ikke vedligeholdelse.

Hvad er forskellen mellem LiFePO4 og Lipo?

Selvom både LiFePO4 og Lipo er lithiumbaserede kemier, er de ikke identiske. Sammenlignet med Lipo har LiFePO4 flere unikke fordele.

Hvilke anvendelser har LiFePO4-batterier?

LiFePO4-batterier kan bruges til de samme formål som blysyre-, AGM- eller andre konventionelle batterier. Brug af et 12v 100ah LiFePO4-batteri (sammen med andre LiFePO4-batterier) kan drive din basbåd og andet marineudstyr. Derudover kan de bruges til autocampere, solcelleanlæg, scootere og mange andre ting.

Er LiFePO4 mere farligt end AGM- eller blybatterier?

Nej, slet ikke. Der er en markant stigning i sikkerheden. Flere faktorer bidrager til dette, herunder manglen på giftige dampe, der udsendes fra LiFePO4-batterier. Derudover lækker de ikke svovlsyre som mange andre batterier (såsom blybatterier). Derudover overophedes eller antændes de ikke.

Er det okay at oplade mit LiFePO4-batteri natten over?

Dit LiFePO4-batteri vil ikke overoplades, hvis det er udstyret med et batteristyringssystem. Et batteristyringssystem er integreret i alle vores ioniske batterier.

Hvad er den forventede levetid for LiFePO4-batterier?

Dens levetid er en af de væsentligste fordele ved LiFePO4. Lithium-batterier er designet til at holde cirka 5.000 cyklusser. Baseret på hvor ofte de bruges, svarer dette til omkring 10 år.

Efter 6.000 cyklusser fungerer vores LiFePO4-batterier stadig med 70 % effektivitet. Desuden kan de aflades over 90 % uden problemer. (I modsætning hertil fejler blybatterier normalt efter 50 % afladning.)

< >