Batterie au lithium fer phosphate (LiFePO4)

Caractéristiques et avantages par rapport au SLA

Bienvenue dans le premier d'une série d'articles concernant les batteries au lithium. Cet article couvrira les caractéristiques et les avantages d'un Batterie au lithium fer phosphate (LiFePO4) par rapport au traditionnel Batterie au plomb scellée (SLA) technologie. Puisque la discussion porte sur LiFePO4 et SLA, l'article se concentre sur les applications 12 V CC et 24 V CC.

Différentes technologies de lithium

Tout d’abord, il est important de noter qu’il existe de nombreux types de batteries « Lithium Ion ». Le point à noter dans cette définition fait référence à une « famille de batteries ».
Il existe plusieurs batteries « Lithium Ion » différentes au sein de cette famille qui utilisent différents matériaux pour leur cathode et leur anode. De ce fait, ils présentent des caractéristiques très différentes et conviennent donc à différentes applications.

Batterie au lithium fer phosphate (LiFePO4)

Batterie au lithium fer phosphate (LiFePO4) Il s'agit d'une technologie au lithium bien connue adaptée à un large éventail d'applications.
Les caractéristiques de faible prix, de sécurité élevée et de bonne énergie spécifique en font une option intéressante pour de nombreuses applications.
La tension de cellule LiFePO4 de 3,2 V/cellule en fait également la technologie lithium de choix pour le remplacement scellé du plomb-acide dans un certain nombre d'applications clés.

Pourquoi Batterie au lithium fer phosphate (LiFePO4) ?

Parmi toutes les options de lithium disponibles, il existe plusieurs raisons pour lesquelles LiFePO4 a été sélectionné comme technologie de lithium idéale pour remplacer le SLA. Les principales raisons tiennent à ses caractéristiques favorables si l’on considère les principales applications dans lesquelles les SLA existent actuellement. Ceux-ci incluent :

• Tension similaire au SLA (3,2 V par cellule x 4 = 12,8 V), ce qui les rend idéaux pour le remplacement du SLA.
• Forme la plus sûre des technologies au lithium.
• Respectueux de l'environnement – ​​le phosphate n'est pas dangereux et est donc respectueux à la fois pour l'environnement et ne présente aucun risque pour la santé.
• Large plage de température.

Caractéristiques et avantages du LiFePO4 par rapport au SLA

Vous trouverez ci-dessous quelques caractéristiques clés d'une batterie au lithium fer phosphate qui offrent des avantages significatifs du SLA dans une gamme d'applications. Il ne s’agit certainement pas d’une liste complète, mais elle couvre les éléments clés. UN Batterie AGM 100AH a été sélectionné comme SLA, car il s'agit de l'une des tailles les plus couramment utilisées dans les applications à cycle profond. Cet AGM 100AH ​​a été comparé à un LiFePO4 100AH ​​afin de comparer le plus fidèlement possible.

Caractéristique – Poids :

Comparaison

• LifePO4 pèse moins de la moitié du poids du SLA
• Cycle profond AGM – 27,5 kg
• LiFePO4 – 12,2 kg

Avantages

• Augmente l’efficacité énergétique
  • Dans les applications caravanes et bateaux, le poids de remorquage est réduit.
• Augmente la vitesse
  • Dans les applications en bateau, la vitesse de l'eau peut être augmentée
• Réduction du poids global
• Durée d'exécution plus longue

Le poids a une grande influence sur de nombreuses applications, en particulier lorsque le remorquage ou la vitesse sont impliqués, comme les caravanes et les bateaux. D'autres applications, notamment l'éclairage portable et les applications d'appareil photo où les batteries doivent être transportées.

Caractéristique – Durée de vie plus longue :

Comparaison

• Jusqu'à 6 fois la durée de vie du cycle
• Cycle profond AGM – 300 cycles à 100 % DoD
• LiFePO4 – 2000 cycles à 100 % DoD

Avantages

• Coût total de possession inférieur (coût par kWh beaucoup plus faible sur la durée de vie de la batterie pour LiFePO4)
• Réduction des coûts de remplacement – ​​remplacez l'AGM jusqu'à 6 fois avant que le LiFePO4 ne doive être remplacé

La durée de vie plus longue signifie que le coût initial supplémentaire d’une batterie au lithium fer phosphate est plus que compensé sur la durée de vie de la batterie. S'il est utilisé quotidiennement, un AGM devra être remplacé environ. 6 fois avant que le LiFePO4 doive être remplacé

Caractéristique – Courbe de décharge plate :

Comparaison

• À une décharge de 0,2 C (20 A)
• AGM – tombe en dessous de 12 V après
• 1,5 heures d'autonomie
• LiFePO4 – descend en dessous de 12 V après environ 4 heures d'autonomie

Avantages

• Utilisation plus efficace de la capacité de la batterie
• Puissance = Volts x Ampères
• Une fois que la tension commence à chuter, la batterie devra fournir des ampères plus élevés pour fournir la même quantité de puissance.
• Une tension plus élevée est meilleure pour l’électronique
• Durée de fonctionnement plus longue pour l'équipement
• Utilisation complète de la capacité même à un taux de décharge élevé
• AGM à décharge 1C = 50 % de capacité
• LiFePO4 à décharge 1C = 100 % de capacité

Cette fonctionnalité est peu connue mais constitue un avantage important et offre de multiples avantages. Avec la courbe de décharge plate du LiFePO4, la tension aux bornes reste supérieure à 12 V pour une utilisation de la capacité allant jusqu'à 85 à 90 %. Pour cette raison, moins d'ampères sont nécessaires pour fournir la même quantité de puissance (P=VxA) et donc une utilisation plus efficace de la capacité conduit à une durée de fonctionnement plus longue. L’utilisateur ne remarquera pas non plus plus tôt le ralentissement de l’appareil (voiturette de golf par exemple).

Parallèlement, l'effet de la loi de Peukert est beaucoup moins significatif avec le lithium qu'avec l'AGM. Cela a pour conséquence de disposer d'un pourcentage important de la capacité de la batterie quel que soit le taux de décharge. À 1C (ou décharge de 100 A pour une batterie de 100 Ah), l'option LiFePO4 vous donnera toujours 100 Ah contre seulement 50 Ah pour l'AGM.

Fonctionnalité – Utilisation accrue de la capacité :

Comparaison

• AGM recommandé DoD = 50 %
• LiFePO4 DoD recommandé = 80 %
• Cycle profond AGM – 100AH ​​x 50% = 50Ah utilisable
• LiFePO4 – 100 Ah x 80 % = 80 Ah
• Différence = 30 Ah ou 60 % d'utilisation de capacité en plus

Avantages

• Autonomie accrue ou batterie de plus petite capacité pour le remplacement

L'utilisation accrue de la capacité disponible signifie que l'utilisateur peut soit obtenir jusqu'à 60 % d'autonomie en plus avec la même option de capacité dans la batterie LiFePO4, soit opter pour une batterie au lithium fer phosphate de plus petite capacité tout en obtenant la même autonomie que l'AGM de plus grande capacité. .

Caractéristique – Plus grande efficacité de charge :

Comparaison

• AGM – La charge complète prend env. 8 heures
• LiFePO4 – Une charge complète peut durer seulement 2 heures

Avantages

• Batterie chargée et prête à être réutilisée plus rapidement

Un autre avantage important dans de nombreuses applications. En raison de la résistance interne plus faible, entre autres facteurs, la batterie LiFePO4 peut accepter une charge à un rythme bien plus élevé que l'AGM. Cela leur permet d’être chargés et prêts à être utilisés beaucoup plus rapidement, ce qui présente de nombreux avantages.

Caractéristique – Faible taux d’autodécharge :

Comparaison

• AGM – Décharge à 80% SOC après 4 mois
• LiFePO4 – Décharge à 80% après 8 mois

Avantages

• Peut être stocké plus longtemps

Cette fonctionnalité est importante pour les véhicules récréatifs qui ne peuvent être utilisés que quelques mois par an avant d'être stockés pour le reste de l'année, comme les caravanes, les bateaux, les motos et les jet skis, etc. Parallèlement à ce point, LiFePO4 la batterie ne se calcifie pas et ainsi, même après avoir été laissée pendant de longues périodes, elle est moins susceptible d'être endommagée de manière permanente. Une batterie au lithium fer phosphate n’est pas endommagée si elle n’est pas stockée dans un état complètement chargé.

Ainsi, si vos applications garantissent l'une des fonctionnalités ci-dessus, vous serez sûr d'en avoir pour votre argent pour le supplément dépensé pour une batterie au lithium fer phosphate. Un article de suivi suivra dans les semaines à venir et inclura les aspects de sécurité de la batterie LiFePO4 et des différentes compositions chimiques du lithium.

À Piles BSLBATT® , nous sommes une entreprise de batteries qui existe depuis 15 ans et possédons une expérience et une connaissance approfondies d'un large éventail de technologies de batteries. Nous vendons et prenons en charge des batteries au lithium depuis de nombreuses années dans de nombreuses applications. Si vous avez des exigences ou si vous avez besoin de questions, n'hésitez pas à nous contacter. Contactez-nous .