Bateria de fosfato de ferro e lítio (LiFePO4)

Recursos e benefícios quando comparados ao SLA

Bem-vindo ao primeiro de uma série de artigos sobre baterias de lítio. Este artigo abordará os recursos e benefícios de um Bateria de fosfato de ferro e lítio (LiFePO4) quando comparado ao tradicional Bateria selada de chumbo-ácido (SLA) tecnologia. Como a discussão gira em torno de LiFePO4 e SLA, o artigo concentra-se em aplicações de 12VDC e 24VDC.

Diferentes tecnologias de lítio

Em primeiro lugar, é importante notar que existem muitos tipos de baterias de “Íon de Lítio”. O ponto a ser observado nesta definição refere-se a uma “família de baterias”.
Existem várias baterias de “Íon de Lítio” diferentes nesta família que utilizam materiais diferentes para seu cátodo e ânodo. Como resultado, apresentam características muito diferentes e, portanto, são adequados para diferentes aplicações.

Bateria de fosfato de ferro e lítio (LiFePO4)

Bateria de fosfato de ferro e lítio (LiFePO4) é uma tecnologia de lítio bem conhecida, adequada para uma ampla gama de aplicações.
Características de baixo preço, alta segurança e boa energia específica, fazem desta uma forte opção para diversas aplicações.
A tensão da célula LiFePO4 de 3,2 V/célula também a torna a tecnologia de lítio preferida para substituição selada de chumbo-ácido em diversas aplicações importantes.

Por que Bateria de fosfato de ferro e lítio (LiFePO4) ?

De todas as opções de lítio disponíveis, há vários motivos pelos quais o LiFePO4 foi selecionado como a tecnologia de lítio ideal para substituir o SLA. As principais razões prendem-se com as suas características favoráveis ​​quando se olham para as principais aplicações onde o SLA existe atualmente. Estes incluem:

• Tensão semelhante ao SLA (3,2 V por célula x 4 = 12,8 V), tornando-os ideais para substituição de SLA.
• Forma mais segura das tecnologias de lítio.
• Ecologicamente correto – o fosfato não é perigoso e, portanto, é amigo do meio ambiente e não representa um risco para a saúde.
• Ampla faixa de temperatura.

Recursos e benefícios do LiFePO4 quando comparado ao SLA

Abaixo estão alguns recursos principais de uma bateria de fosfato de ferro e lítio que oferece algumas vantagens significativas do SLA em uma variedade de aplicações. Esta não é uma lista completa, mas cobre os itens principais. UM Bateria 100AH ​​AGM foi selecionado como SLA, pois este é um dos tamanhos mais comumente usados ​​em aplicações de ciclo profundo. Este 100AH ​​AGM foi comparado a um 100AH ​​LiFePO4 para comparar o mais próximo possível.

Característica – Peso:

Comparação

• LifePO4 tem menos da metade do peso do SLA
• Ciclo profundo AGM – 27,5Kg
• LiFePO4 – 12,2Kg

Benefícios

• Aumenta a eficiência de combustível
  • Em aplicações de caravanas e barcos, o peso de reboque é reduzido.
• Aumenta a velocidade
  • Em aplicações de barco, a velocidade da água pode ser aumentada
• Redução do peso total
• Tempo de execução mais longo

O peso tem uma grande influência em muitas aplicações, especialmente quando há reboque ou velocidade, como caravanas e passeios de barco. Outras aplicações, incluindo iluminação portátil e aplicações de câmera onde as baterias precisam ser transportadas.

Recurso – Maior Ciclo de Vida:

Comparação

• Até 6 vezes o ciclo de vida
• Ciclo profundo AGM – 300 ciclos a 100% DoD
• LiFePO4 – 2.000 ciclos a 100% DoD

Benefícios

• Menor custo total de propriedade (custo por kWh muito menor ao longo da vida útil da bateria para LiFePO4)
• Redução nos custos de substituição – substitua o AGM até 6 vezes antes que o LiFePO4 precise ser substituído

O maior ciclo de vida significa que o custo inicial extra de uma bateria de fosfato de ferro e lítio é mais do que compensado ao longo da vida útil da bateria. Se for usado diariamente, um AGM precisará ser substituído aprox. 6 vezes antes que o LiFePO4 precise ser substituído

Recurso – Curva de Descarga Plana:

Comparação

• Na descarga de 0,2C (20A)
• AGM – cai abaixo de 12V após
• 1,5 horas de tempo de execução
• LiFePO4 – cai abaixo de 12V após aproximadamente 4 horas de tempo de execução

Benefícios

• Uso mais eficiente da capacidade da bateria
• Potência = Volts x Ampères
• Assim que a tensão começar a cair, a bateria precisará fornecer correntes mais altas para fornecer a mesma quantidade de energia.
• Tensão mais alta é melhor para eletrônicos
• Maior autonomia para equipamentos
• Utilização total da capacidade mesmo com alta taxa de descarga
• Descarga AGM @ 1C = 50% da capacidade
• LiFePO4 @ descarga 1C = 100% da capacidade

Este recurso é pouco conhecido, mas é uma grande vantagem e oferece múltiplos benefícios. Com a curva de descarga plana do LiFePO4, a tensão do terminal se mantém acima de 12V para até 85-90% de uso da capacidade. Por causa disso, são necessários menos amperes para fornecer a mesma quantidade de energia (P=VxA) e, portanto, o uso mais eficiente da capacidade leva a um tempo de execução mais longo. O usuário também não notará a lentidão do aparelho (carrinho de golfe, por exemplo) mais cedo.

Junto com isso, o efeito da lei de Peukert é muito menos significativo com o lítio do que com o AGM. Isto resulta em ter disponível uma grande percentagem da capacidade da bateria, independentemente da taxa de descarga. Em 1C (ou descarga de 100A para bateria de 100AH), a opção LiFePO4 ainda fornecerá 100AH ​​versus apenas 50AH para AGM.

Recurso – Maior uso de capacidade:

Comparação

• DoD recomendado pela AGM = 50%
• LiFePO4 DoD recomendado = 80%
• Ciclo profundo AGM – 100AH ​​x 50% = 50Ah utilizável
• LiFePO4 – 100Ah x 80% = 80Ah
• Diferença = 30Ah ou 60% mais utilização de capacidade

Benefícios

• Maior tempo de execução ou bateria de menor capacidade para substituição

O aumento do uso da capacidade disponível significa que o usuário pode obter até 60% mais tempo de execução com a mesma opção de capacidade na bateria LiFePO4 ou, alternativamente, optar por uma bateria de fosfato de ferro-lítio de menor capacidade, ao mesmo tempo em que atinge o mesmo tempo de execução da bateria AGM de maior capacidade. .

Recurso – Maior eficiência de carga:

Comparação

• AGM – A carga completa leva aprox. 8 horas
• LiFePO4 – A carga completa pode durar apenas 2 horas

Benefícios

• Bateria carregada e pronta para ser usada novamente mais rapidamente

Outro grande benefício em muitas aplicações. Devido à menor resistência interna, entre outros fatores, a bateria LiFePO4 pode aceitar carga a uma taxa muito maior que a AGM. Isso permite que eles sejam carregados e estejam prontos para uso com muito mais rapidez, trazendo muitos benefícios.

Recurso – Baixa taxa de autodescarga:

Comparação

• AGM – Alta para 80% SOC após 4 meses
• LiFePO4 – Descarga para 80% após 8 meses

Benefícios

• Pode ser deixado armazenado por um período mais longo

Este recurso é importante para veículos recreativos que só podem ser usados ​​​​por alguns meses por ano antes de serem armazenados pelo resto do ano, como caravanas, barcos, motocicletas e jet skis, etc. Junto com este ponto, LiFePO4 a bateria não calcifica e, portanto, mesmo depois de deixada por longos períodos de tempo, é menos provável que a bateria seja permanentemente danificada. Uma bateria de fosfato de ferro e lítio não é danificada por não ser armazenada totalmente carregada.

Portanto, se seus aplicativos garantirem algum dos recursos acima, você certamente receberá o valor do dinheiro gasto extra em uma bateria de fosfato de ferro e lítio. Um artigo de acompanhamento será publicado nas próximas semanas, incluindo os aspectos de segurança da bateria LiFePO4 e diferentes produtos químicos de lítio.

No Baterias BSLBATT® , somos uma empresa de baterias que existe há 15 anos e temos profunda experiência e conhecimento em uma ampla gama de tecnologias de baterias. Vendemos e oferecemos suporte a baterias de lítio há muitos anos em muitas aplicações, portanto, se houver algum requisito ou precisar de alguma dúvida, sinta-se à vontade para Contate-nos .