Lithium-jernfosfatbatteri (LiFePO4)

Funktioner og fordele sammenlignet med SLA

Velkommen til den første af en serie af artikler om lithiumbatterier. Denne artikel vil dække funktionerne og fordelene ved en Lithium jernfosfat batteri (LiFePO4) sammenlignet med traditionelle Forseglet blysyre (SLA) batteri teknologi. Da diskussionen er omkring LiFePO4 og SLA, koncentrerer artiklen sig om 12VDC og 24VDC applikationer.

Forskellige lithiumteknologier

For det første er det vigtigt at bemærke, at der er mange typer "Lithium Ion" batterier. Punktet at bemærke i denne definition refererer til en "familie af batterier".
Der er flere forskellige "Lithium Ion" batterier inden for denne familie, som bruger forskellige materialer til deres katode og anode. Som følge heraf udviser de meget forskellige egenskaber og er derfor velegnede til forskellige anvendelser.

Lithium-jernfosfatbatteri (LiFePO4)

Lithium-jernfosfatbatteri (LiFePO4) er en velkendt lithiumteknologi, der er egnet til en bred vifte af applikationer.
Karakteristika for lav pris, høj sikkerhed og god specifik energi gør dette til en stærk mulighed for mange applikationer.
LiFePO4-cellespænding på 3,2V/celle gør det også til den foretrukne lithiumteknologi til forseglet blysyreerstatning i en række nøgleapplikationer.

Hvorfor Lithium-jernfosfatbatteri (LiFePO4) ?

Af alle de tilgængelige lithiummuligheder er der flere grunde til, at LiFePO4 er blevet valgt som den ideelle lithiumteknologi til erstatning af SLA. Hovedårsagerne kommer ned til dets gunstige egenskaber, når man ser på de vigtigste applikationer, hvor SLA i øjeblikket findes. Disse omfatter:

• Spænding svarende til SLA (3,2V pr. celle x 4 = 12,8V), hvilket gør dem ideelle til SLA-udskiftning.
• Den sikreste form for lithiumteknologierne.
• Miljøvenlig – fosfat er ikke farligt, og det er både miljøvenligt og ikke en sundhedsrisiko.
• Bredt temperaturområde.

Funktioner og fordele ved LiFePO4 sammenlignet med SLA

Nedenfor er nogle nøglefunktioner et lithium-jernfosfat-batteri, som giver nogle væsentlige fordele ved SLA i en række applikationer. Dette er på ingen måde en komplet liste, men den dækker dog nøglepunkterne. EN 100AH ​​AGM batteri er blevet valgt som SLA, da dette er en af ​​de mest almindeligt anvendte størrelser i deep cycle applikationer. Denne 100AH ​​Generalforsamling er blevet sammenlignet med en 100AH ​​LiFePO4 for at sammenligne et like for like så tæt som muligt.

Funktion – Vægt:

Sammenligning

• LifePO4 er mindre end halvdelen af ​​vægten af ​​SLA
• AGM Deep cycle – 27,5 kg
• LiFePO4 – 12,2 kg

Fordele

• Øger brændstofeffektiviteten
  • I campingvogne og bådapplikationer reduceres bugseringsvægten.
• Øger hastigheden
  • I bådapplikationer kan vandhastigheden øges
• Reduktion i den samlede vægt
• Længere køretid

Vægt har stor betydning for mange applikationer, især hvor bugsering eller hastighed er involveret, såsom campingvogne og sejlsport. Andre applikationer, herunder bærbar belysning og kameraapplikationer, hvor batterierne skal medbringes.

Funktion – større cyklusliv:

Sammenligning

• Op til 6 gange cyklus levetid
• AGM Deep cycle – 300 cyklusser @ 100 % DoD
• LiFePO4 – 2000 cyklusser @ 100 % DoD

Fordele

• Lavere samlede ejeromkostninger (omkostninger pr. kWh meget lavere over batteriets levetid for LiFePO4)
• Reduktion i erstatningsomkostninger – udskift generalforsamlingen op til 6 gange, før LiFePO4 skal udskiftes

Den længere cykluslevetid betyder, at de ekstra forudgående omkostninger ved et lithium-jernfosfatbatteri er mere end opvejet i løbet af batteriets levetid. Hvis den bruges dagligt, skal en generalforsamling udskiftes ca. 6 gange før LiFePO4 skal udskiftes

Funktion – flad udledningskurve:

Sammenligning

• Ved 0,2C (20A) udladning
• AGM – falder til under 12V efter
• 1,5 times køretid
• LiFePO4 – falder til under 12V efter cirka 4 timers driftstid

Fordele

• Mere effektiv udnyttelse af batterikapacitet
• Effekt = volt x ampere
• Når spændingen begynder at falde, skal batteriet levere højere ampere for at levere samme mængde strøm.
• Højere spænding er bedre for elektronik
• Længere driftstid for udstyr
• Fuld udnyttelse af kapaciteten selv ved høj afladningshastighed
• AGM @ 1C afladning = 50% Kapacitet
• LiFePO4 @ 1C udledning = 100 % kapacitet

Denne funktion er lidt kendt, men er en stærk fordel, og den giver flere fordele. Med den flade afladningskurve for LiFePO4 holder terminalspændingen over 12V for op til 85-90 % kapacitetsforbrug. På grund af dette kræves der færre ampere for at levere den samme mængde strøm (P=VxA), og derfor fører den mere effektive udnyttelse af kapaciteten til længere driftstid. Brugeren vil heller ikke bemærke enhedens langsommere fart (f.eks. golfvogn) tidligere.

Sammen med dette er virkningen af ​​Peukerts lov meget mindre signifikant med lithium end virkningen af ​​AGM. Dette resulterer i at have en stor procentdel af batteriets kapacitet til rådighed uanset afladningshastigheden. Ved 1C (eller 100A afladning for 100AH ​​batteri) vil LiFePO4-indstillingen stadig give dig 100AH ​​mod kun 50AH til AGM.

Funktion – Øget brug af kapacitet:

Sammenligning

• Generalforsamling anbefalet DoD = 50 %
• LiFePO4 anbefalet DoD = 80 %
• AGM Deep cycle – 100AH ​​x 50% = 50Ah anvendelig
• LiFePO4 – 100Ah x 80% = 80Ah
• Forskel = 30 Ah eller 60 % mere kapacitetsforbrug

Fordele

• Øget driftstid eller mindre kapacitet batteri til udskiftning

Den øgede brug af den tilgængelige kapacitet betyder, at brugeren enten kan opnå op til 60 % mere driftstid fra den samme kapacitetsmulighed i LiFePO4-batteriet, eller alternativt vælge et lithium-jernfosfatbatteri med mindre kapacitet, mens han stadig opnår samme driftstid som AGM med større kapacitet .

Funktion – Større opladningseffektivitet:

Sammenligning

• Generalforsamling – Fuld opladning tager ca. 8 timer
• LiFePO4 – Fuld opladning kan være så lav som 2 timer

Fordele

• Batteri opladet og klar til at blive brugt igen hurtigere

En anden stærk fordel i mange applikationer. På grund af den lavere indre modstand blandt andre faktorer, kan LiFePO4-batteriet acceptere opladning med en meget høj hastighed end AGM. Dette giver dem mulighed for at blive opladet og klar til brug meget hurtigere, hvilket fører til mange fordele.

Funktion – Lav selvafladningshastighed:

Sammenligning

• Generalforsamling – Decharge til 80 % SOC efter 4 måneder
• LiFePO4 – Udledning til 80% efter 8 måneder

Fordele

• Kan opbevares i længere tid

Denne funktion er en stor en for fritidskøretøjer, som kun må bruges i et par måneder om året, før de lægges til opbevaring resten af ​​året, såsom campingvogne, både, motorcykler og jetski osv. Sammen med dette punkt, LiFePO4 batteriet forkalkes ikke, og selv efter at have været efterladt i længere tid, er det mindre sandsynligt, at batteriet bliver permanent beskadiget. Et lithiumjernfosfatbatteri tager ikke skade af ikke at blive efterladt i en fuldt opladet tilstand.

Så hvis dine applikationer berettiger nogen af ​​ovenstående funktioner, vil du være sikker på at få dine penge værd for det ekstra brugt på et lithiumjernfosfatbatteri. Opfølgningsartikel vil følge i de kommende uger, som vil omfatte sikkerhedsaspekterne på LiFePO4-batterier og forskellige lithium-kemier.

På BSLBATT® batterier , vi er et batterifirma, som har eksisteret i 15 år og har indgående erfaring og viden om en bred vifte af batteriteknologier. Vi har solgt og understøttet lithium-batterier i mange år til mange applikationer, så hvis der er nogle krav, du har eller har brug for spørgsmål, er du velkommen til at kontakt os .