Bateria litowo-żelazowo-fosforanowa (LiFePO4)

Funkcje i korzyści w porównaniu do umowy SLA

Witamy w pierwszym z serii artykułów dotyczących baterii litowych. W tym artykule omówione zostaną funkcje i zalety aplikacji Bateria litowo-żelazowo-fosforanowa (LiFePO4) w porównaniu z tradycyjnym Uszczelniony akumulator kwasowo-ołowiowy (SLA). technologia. Ponieważ dyskusja dotyczy LiFePO4 i SLA, artykuł koncentruje się na zastosowaniach 12VDC i 24VDC.

Różne technologie litowe

Po pierwsze, należy zauważyć, że istnieje wiele rodzajów akumulatorów „litowo-jonowych”. Należy zauważyć, że w tej definicji mowa jest o „rodzinie akumulatorów”.
W tej rodzinie dostępnych jest kilka różnych akumulatorów „litowo-jonowych”, których katoda i anoda wykorzystują różne materiały. W rezultacie wykazują one bardzo różne właściwości i dlatego nadają się do różnych zastosowań.

Bateria litowo-żelazowo-fosforanowa (LiFePO4)

Bateria litowo-żelazowo-fosforanowa (LiFePO4) to dobrze znana technologia litowa, która nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań.
Charakterystyka niskiej ceny, wysokiego bezpieczeństwa i dobrej energii właściwej sprawia, że ​​jest to silna opcja do wielu zastosowań.
Napięcie ogniwa LiFePO4 wynoszące 3,2 V/ogniwo sprawia, że ​​jest to również technologia litowa z wyboru do zastępowania szczelnego kwasu ołowiowego w wielu kluczowych zastosowaniach.

Dlaczego Bateria litowo-żelazowo-fosforanowa (LiFePO4) ?

Spośród wszystkich dostępnych opcji litowych istnieje kilka powodów, dla których LiFePO4 zostało wybrane jako idealna technologia litowa do zastąpienia SLA. Główne powody sprowadzają się do jego korzystnych cech, biorąc pod uwagę główne zastosowania, w których obecnie istnieje SLA. Należą do nich:

• Napięcie podobne do SLA (3,2 V na ogniwo x 4 = 12,8 V), co czyni je idealnymi do zastąpienia SLA.
• Najbezpieczniejsza forma technologii litowych.
• Przyjazny dla środowiska – fosforan nie jest niebezpieczny, a zatem jest przyjazny zarówno dla środowiska, jak i nie stanowi zagrożenia dla zdrowia.
• Szeroki zakres temperatur.

Cechy i zalety LiFePO4 w porównaniu do SLA

Poniżej znajduje się kilka kluczowych cech baterii litowo-żelazowo-fosforanowej, które zapewniają znaczące zalety SLA w szeregu zastosowań. Nie jest to oczywiście pełna lista, jednak obejmuje najważniejsze elementy. A Akumulator AGM 100AH został wybrany jako SLA, ponieważ jest to jeden z najczęściej używanych rozmiarów w zastosowaniach o głębokim cyklu. Ten 100AH ​​AGM został porównany z 100AH ​​LiFePO4, aby jak najbardziej porównać podobne do podobnych.

Cecha – Waga:

Porównanie

• LifePO4 jest o ponad połowę lżejszy niż SLA
• AGM Głęboki cykl – 27,5 kg
• LiFePO4 – 12,2 kg

Korzyści

• Zwiększa efektywność paliwową
  • W przyczepach kempingowych i łodziach masa holowania jest zmniejszona.
• Zwiększa prędkość
  • W zastosowaniach na łodziach można zwiększyć prędkość wody
• Zmniejszenie masy całkowitej
• Dłuższy czas działania

Masa ma duże znaczenie w wielu zastosowaniach, zwłaszcza w przypadku holowania lub prędkości, np. w przypadku przyczep kempingowych i pływania łódką. Inne zastosowania, w tym przenośne oświetlenie i kamery, w których trzeba nosić ze sobą baterie.

Funkcja – Większa żywotność cykliczna:

Porównanie

• Aż do 6-krotności cyklu życia
• AGM Głęboki cykl – 300 cykli przy 100% DoD
• LiFePO4 – 2000 cykli przy 100% DoD

Korzyści

• Niższy całkowity koszt posiadania (koszt na kWh znacznie niższy w całym okresie eksploatacji akumulatora w przypadku LiFePO4)
• Redukcja kosztów wymiany – wymień AGM nawet 6 razy, zanim konieczna będzie wymiana LiFePO4

Dłuższy cykl życia oznacza, że ​​dodatkowy koszt początkowy akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego jest więcej niż rekompensowany przez cały okres użytkowania akumulatora. W przypadku codziennego użytkowania AGM będzie wymagało wymiany ok. 6 razy, zanim będzie konieczna wymiana LiFePO4

Funkcja – płaska krzywa rozładowania:

Porównanie

• Przy wyładowaniu 0,2C (20A).
• AGM – po tym spada poniżej 12V
• 1,5 godziny działania
• LiFePO4 – spada poniżej 12V po około 4 godzinach pracy

Korzyści

• Bardziej efektywne wykorzystanie pojemności baterii
• Moc = wolty x ampery
• Gdy napięcie zacznie spadać, akumulator będzie musiał dostarczać wyższe amperaże, aby zapewnić tę samą ilość mocy.
• Wyższe napięcie jest lepsze dla elektroniki
• Dłuższy czas pracy sprzętu
• Pełne wykorzystanie pojemności nawet przy dużej szybkości rozładowania
• AGM @ 1C rozładowanie = 50% wydajności
• Rozładowanie LiFePO4 @ 1C = 100% wydajności

Ta funkcja jest mało znana, ale jest dużą zaletą i daje wiele korzyści. Dzięki płaskiej krzywej rozładowania LiFePO4 napięcie na zaciskach utrzymuje się powyżej 12 V, co pozwala na wykorzystanie pojemności do 85-90%. Z tego powodu potrzeba mniej amperów, aby dostarczyć tę samą ilość mocy (P=VxA), a zatem bardziej efektywne wykorzystanie pojemności prowadzi do dłuższego czasu pracy. Użytkownik nie zauważy też wcześniejszego spowolnienia działania urządzenia (np. wózka golfowego).

Oprócz tego wpływ prawa Peukerta jest znacznie mniej znaczący w przypadku litu niż w przypadku AGM. Dzięki temu dostępny jest duży procent pojemności akumulatora, niezależnie od szybkości rozładowania. Przy 1C (lub 100A rozładowaniu dla akumulatora 100AH) opcja LiFePO4 nadal zapewni 100AH ​​w porównaniu z tylko 50AH dla AGM.

Funkcja – zwiększone wykorzystanie pojemności:

Porównanie

• Walne Zgromadzenie zaleciło DoD = 50%
• Zalecany LiFePO4 DoD = 80%
• AGM Głęboki cykl – 100AH ​​x 50% = 50Ah użytkowy
• LiFePO4 – 100Ah x 80% = 80Ah
• Różnica = 30Ah lub 60% większe wykorzystanie pojemności

Korzyści

• Wydłużony czas pracy lub akumulator o mniejszej pojemności do wymiany

Zwiększone wykorzystanie dostępnej pojemności oznacza, że ​​użytkownik może uzyskać do 60% dłuższy czas pracy przy tej samej pojemności w akumulatorze LiFePO4 lub alternatywnie wybrać akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy o mniejszej pojemności, zachowując przy tym ten sam czas pracy co akumulator AGM o większej pojemności .

Funkcja – Większa wydajność ładowania:

Porównanie

• AGM – Pełne ładowanie trwa ok. 8 godzin
• LiFePO4 – pełne ładowanie może trwać zaledwie 2 godziny

Korzyści

• Bateria naładowana i gotowa do ponownego użycia szybciej

Kolejna mocna zaleta w wielu zastosowaniach. Ze względu na niższy opór wewnętrzny, między innymi, akumulator LiFePO4 może przyjmować ładunek ze znacznie większą szybkością niż AGM. Dzięki temu można je naładować i przygotować do użycia znacznie szybciej, co daje wiele korzyści.

Cecha – Niski współczynnik samorozładowania:

Porównanie

• Walne Zgromadzenie – Rozładowanie do 80% SOC po 4 miesiącach
• LiFePO4 – Rozładowanie do 80% po 8 miesiącach

Korzyści

• Można przechowywać w magazynie przez dłuższy okres

Ta funkcja jest istotna w przypadku pojazdów rekreacyjnych, które mogą być używane tylko przez kilka miesięcy w roku przed umieszczeniem w magazynie przez resztę roku, takich jak przyczepy kempingowe, łodzie, motocykle, narty wodne itp. Oprócz tego LiFePO4 bateria nie ulega zwapnieniu, dlatego nawet po pozostawieniu jej na dłuższy czas ryzyko trwałego uszkodzenia jest mniejsze. Bateria litowo-żelazowo-fosforanowa nie ulega uszkodzeniu, jeśli nie jest przechowywana w stanie całkowicie naładowanym.

Jeśli więc Twoje aplikacje wymagają którejkolwiek z powyższych funkcji, z pewnością zwrócisz pieniądze za dodatkową kwotę wydaną na baterię litowo-żelazowo-fosforanową. W nadchodzących tygodniach pojawi się kolejny artykuł, który będzie dotyczył aspektów bezpieczeństwa baterii LiFePO4 i różnych składów chemicznych litu.

Na Baterie BSLBATT® , jesteśmy firmą produkującą akumulatory, która istnieje na rynku od 15 lat i posiada dogłębne doświadczenie i wiedzę na temat szerokiej gamy technologii akumulatorowych. Od wielu lat sprzedajemy i wspieramy baterie litowe w wielu zastosowaniach, więc jeśli masz jakieś wymagania lub potrzebujesz zadać pytania, nie krępuj się skontaktuj się z nami .