Perché scegliere la batteria al litio ferro fosfato (LiFePO4)?

Benvenuti al primo di una serie di articoli sulle batterie al litio.Questo articolo tratterà le caratteristiche e i vantaggi di a Batteria al litio ferro fosfato (LiFePO4) rispetto al tradizionale Piombo acido sigillato (SLA) tecnologia della batteria.Poiché la discussione riguarda LiFePO4 e SLA, l'articolo si concentra sulle applicazioni a 12 V CC e 24 V CC.

Diverse tecnologie al litio

Innanzitutto, è importante notare che esistono molti tipi di batterie "agli ioni di litio".Il punto da notare in questa definizione si riferisce a una “famiglia di batterie”.
Esistono diverse batterie "agli ioni di litio" all'interno di questa famiglia che utilizzano materiali diversi per il catodo e l'anodo.Di conseguenza, presentano caratteristiche molto diverse e quindi sono adatte a diverse applicazioni.

Litio ferro fosfato (LiFePO4)

Il litio ferro fosfato (LiFePO4) è una tecnologia al litio ben nota in Cina grazie al suo ampio utilizzo e all'idoneità a un'ampia gamma di applicazioni.
Le caratteristiche di basso prezzo, alta sicurezza e buona energia specifica, ne fanno una valida opzione per molte applicazioni.
La tensione della cella LiFePO4 di 3,2 V/cella la rende anche la tecnologia al litio preferita per la sostituzione dell'acido al piombo sigillato in una serie di applicazioni chiave.

Perché LiFePO4?

Di tutte le opzioni al litio disponibili, ci sono diversi motivi per cui LiFePO4 è stato selezionato come la tecnologia al litio ideale per la sostituzione di SLA.I motivi principali si riducono alle sue caratteristiche favorevoli quando si esaminano le principali applicazioni in cui attualmente esistono SLA.Questi includono:

● Tensione simile a SLA (3,2 V per cella x 4 = 12,8 V) che li rende ideali per la sostituzione SLA.
● Forma più sicura delle tecnologie al litio.
● Rispettoso dell'ambiente – il fosfato non è pericoloso e quindi è rispettoso dell'ambiente e non rappresenta un rischio per la salute.
● Ampio intervallo di temperature.

Caratteristiche e vantaggi di LiFePO4 rispetto a SLA

Di seguito sono riportate alcune caratteristiche chiave di una batteria al litio ferro fosfato che offre alcuni vantaggi significativi di SLA in una vasta gamma di applicazioni.Questo non è un elenco completo con tutti i mezzi, tuttavia copre gli elementi chiave.Come SLA è stata selezionata una batteria AGM da 100AH, poiché si tratta di una delle dimensioni più comunemente utilizzate nelle applicazioni a ciclo profondo.Questo AGM da 100AH ​​è stato confrontato con un LiFePO4 da 100AH ​​al fine di confrontare il più possibile simili per simili.

Caratteristica - Peso:

Confronto

● LifePO4 è meno della metà del peso di SLA
● Ciclo profondo AGM – 27,5 kg
● LiFePO4 – 12,2Kg

Benefici

● Aumenta l'efficienza del carburante
○ Nelle applicazioni per roulotte e barche, il peso di traino è ridotto.

● Aumenta la velocità
○ Nelle applicazioni in barca la velocità dell'acqua può essere aumentata

● Riduzione del peso complessivo
● Autonomia più lunga

Il peso ha una grande influenza su molte applicazioni, specialmente dove sono coinvolti il ​​traino o la velocità, come roulotte e barche.Altre applicazioni, tra cui illuminazione portatile e applicazioni per fotocamere in cui è necessario trasportare le batterie.

Caratteristica - Maggiore durata del ciclo:

Confronto

● Fino a 6 volte il ciclo di vita
● Ciclo profondo AGM – 300 cicli @ 100% DoD
● LiFePO4 – 2000 cicli @ 100% DoD

Benefici

● Costo totale di proprietà inferiore (costo per kWh molto inferiore per tutta la durata della batteria per LiFePO4)
● Riduzione dei costi di sostituzione: sostituire l'AGM fino a 6 volte prima che sia necessario sostituire LiFePO4

La maggiore durata del ciclo significa che il costo iniziale aggiuntivo di una batteria LiFePO4 è più che compensato dall'utilizzo della batteria durante la vita utile.Se viene utilizzato quotidianamente, un AGM dovrà essere sostituito ca.6 volte prima che il LiFePO4 debba essere sostituito

Caratteristica - Curva di scarica piatta:

Confronto

● Con una scarica di 0,2 C (20 A).
● AGM – dopo scende sotto i 12V
● 1,5 ore di autonomia
● LiFePO4 – scende sotto i 12 V dopo circa 4 ore di autonomia

Benefici

● Uso più efficiente della capacità della batteria
● Potenza = Volt x Ampere
● Una volta che la tensione inizia a diminuire, la batteria dovrà fornire amplificatori più elevati per fornire la stessa quantità di energia.
● Una tensione più alta è migliore per l'elettronica
● Autonomia più lunga per le apparecchiature
● Pieno utilizzo della capacità anche a velocità di scarica elevate
● AGM @ 1C scarico = 50% Capacità
● Scarica LiFePO4 @ 1C = 100% capacità

Questa caratteristica è poco conosciuta ma è un forte vantaggio e offre molteplici vantaggi.Con la curva di scarica piatta di LiFePO4, la tensione del terminale si mantiene al di sopra di 12 V per un utilizzo della capacità fino all'85-90%.Per questo motivo, sono necessari meno amplificatori per fornire la stessa quantità di potenza (P=VxA) e quindi l'uso più efficiente della capacità porta a una maggiore autonomia.L'utente inoltre non noterà il rallentamento del dispositivo (ad esempio il carrello da golf) in precedenza.

Insieme a questo, l'effetto della legge di Peukert è molto meno significativo con il litio rispetto a quello dell'AGM.Ciò si traduce nell'avere a disposizione una grande percentuale della capacità della batteria indipendentemente dalla velocità di scarica.A 1C (o 100A di scarica per una batteria da 100AH) l'opzione LiFePO4 ti darà comunque 100AH ​​contro solo 50AH per AGM.

Caratteristica - Maggiore utilizzo della capacità:

Confronto

● DoD raccomandato da AGM = 50%
● DoD raccomandato per LiFePO4 = 80%
● Ciclo profondo AGM – 100AH ​​x 50% = 50Ah utilizzabili
● LiFePO4 – 100Ah x 80% = 80Ah
● Differenza = 30Ah o 60% in più di utilizzo della capacità

Benefici

● Maggiore autonomia o batteria di capacità inferiore per la sostituzione

L'aumento dell'utilizzo della capacità disponibile significa che l'utente può ottenere fino al 60% in più di autonomia dalla stessa opzione di capacità in LiFePO4 o, in alternativa, optare per una batteria LiFePO4 di capacità inferiore pur ottenendo la stessa autonomia dell'AGM di capacità maggiore.

Caratteristica - Maggiore efficienza di carica:

Confronto

● AGM – La ricarica completa richiede ca.8 ore
● LiFePO4 – La carica completa può durare fino a 2 ore

Benefici

● Batteria carica e pronta per essere riutilizzata più rapidamente

Un altro forte vantaggio in molte applicazioni.A causa della minore resistenza interna tra gli altri fattori, LiFePO4 può accettare la carica a una velocità molto elevata rispetto all'AGM.Ciò consente loro di essere caricati e pronti per l'uso molto più velocemente, portando a molti vantaggi.

Caratteristica - Basso tasso di autoscarica:

Confronto

● AGM – Scarica all'80% SOC dopo 4 mesi
● LiFePO4 – Scarica all'80% dopo 8 mesi

Benefici

● Può essere lasciato in deposito per un periodo più lungo

Questa caratteristica è importante per i veicoli ricreativi che possono essere utilizzati solo per un paio di mesi all'anno prima di essere riposti per il resto dell'anno come roulotte, barche, motociclette e moto d'acqua ecc. Insieme a questo punto, LiFePO4 non si calcifica e quindi, anche dopo essere stata lasciata per lunghi periodi di tempo, è meno probabile che la batteria subisca danni permanenti.Una batteria LiFePO4 non viene danneggiata se non viene lasciata in deposito in uno stato completamente carico.

In BSLBATT Batteries, siamo un'azienda di batterie che esiste da 15 anni e abbiamo una profonda esperienza e conoscenza di un'ampia gamma di tecnologie di batterie.Vendiamo e supportiamo batterie al litio da molti anni in molte applicazioni, quindi se hai dei requisiti o hai bisogno di domande, sentiti libero di Contattaci.