Por que escoller a batería de fosfato de ferro de litio (LiFePO4)?

Benvido ao primeiro dunha serie de artigos sobre baterías de litio.Este artigo cubrirá as características e beneficios de a Batería de fosfato de ferro de litio (LiFePO4) en comparación co tradicional Ácido de chumbo selado (SLA) tecnoloxía de batería.Dado que a discusión é sobre LiFePO4 e SLA, o artigo céntrase en aplicacións de 12VDC e 24VDC.

Diferentes tecnoloxías de litio

En primeiro lugar, é importante ter en conta que hai moitos tipos de baterías de "ións de litio".O punto a destacar nesta definición refírese a unha "familia de baterías".
Existen varias baterías de "ión de litio" diferentes dentro desta familia que utilizan diferentes materiais para o seu cátodo e ánodo.Como resultado, presentan características moi diferentes e, polo tanto, son axeitados para diferentes aplicacións.

Fosfato de ferro de litio (LiFePO4)

O fosfato de ferro de litio (LiFePO4) é unha tecnoloxía de litio coñecida en China debido ao seu amplo uso e idoneidade para unha ampla gama de aplicacións.
As características de baixo prezo, alta seguridade e boa enerxía específica, fan desta unha opción forte para moitas aplicacións.
A tensión da cela LiFePO4 de 3,2 V/célula tamén o converte na tecnoloxía de litio preferida para a substitución selada do ácido de chumbo nunha serie de aplicacións clave.

Por que LiFePO4?

De todas as opcións de litio dispoñibles, hai varias razóns polas que se seleccionou LiFePO4 como a tecnoloxía de litio ideal para substituír o SLA.As principais razóns redúcense nas súas características favorables cando se analizan as principais aplicacións onde existen actualmente SLA.Estes inclúen:

● Tensión similar ao SLA (3,2 V por cela x 4 = 12,8 V) polo que son idóneos para substituír o SLA.
● Forma máis segura das tecnoloxías de litio.
● Respetuoso co medio ambiente: o fosfato non é perigoso, polo que é respectuoso co medio ambiente e non supón un risco para a saúde.
● Amplo rango de temperaturas.

Características e vantaxes de LiFePO4 en comparación co SLA

A continuación móstranse algunhas características clave dunha batería de fosfato de ferro de litio que proporcionan algunhas vantaxes significativas do SLA nunha variedade de aplicacións.Esta non é unha lista completa por todos os medios, pero si cobre os elementos clave.Seleccionouse unha batería AGM de 100 Ah como SLA, xa que este é un dos tamaños máis utilizados nas aplicacións de ciclo profundo.Este AGM de 100 AH comparouse cun LiFePO4 de 100 AH para poder comparar un like for like o máis parecido posible.

Característica - Peso:

Comparación

● LifePO4 é menos da metade do peso do SLA
● Ciclo profundo AGM – 27,5 kg
● LiFePO4 – 12,2 Kg

Beneficios

● Aumenta a eficiencia do combustible
○ En aplicacións de caravanas e embarcacións, o peso de remolque redúcese.

● Aumenta a velocidade
○ Nas aplicacións de embarcacións pódese aumentar a velocidade da auga

● Redución do peso global
● Maior tempo de execución

O peso ten unha gran influencia en moitas aplicacións, especialmente cando se trata de remolque ou de velocidade, como caravanas e barcos.Outras aplicacións, incluíndo iluminación portátil e aplicacións de cámaras onde hai que transportar as baterías.

Característica - Ciclo de vida maior:

Comparación

● Ata 6 veces o ciclo de vida
● Ciclo profundo AGM: 300 ciclos ao 100 % DoD
● LiFePO4 - 2000 ciclos @ 100% DoD

Beneficios

● Menor custo total de propiedade (custo por kWh moito menor durante a vida útil da batería para LiFePO4)
● Redución dos custos de substitución: substitúe o AGM ata 6 veces antes de que o LiFePO4 necesite substituír

O maior ciclo de vida significa que o custo inicial adicional dunha batería LiFePO4 está máis que compensado durante o uso da batería.Se se usa diariamente, unha AGM terá que ser substituída aprox.6 veces antes de que o LiFePO4 necesite substituír

Característica - Curva de descarga plana:

Comparación

● A 0,2C (20A) de descarga
● AGM: cae por debaixo dos 12 V despois
● 1,5 horas de tempo de execución
● LiFePO4: cae por debaixo dos 12 V despois de aproximadamente 4 horas de tempo de execución

Beneficios

● Uso máis eficiente da capacidade da batería
● Potencia = Voltios x Amperios
● Unha vez que a tensión comeza a baixar, a batería terá que proporcionar amperes máis altos para proporcionar a mesma cantidade de enerxía.
● Unha tensión máis alta é mellor para a electrónica
● Maior tempo de execución dos equipos
● Aproveitamento completo da capacidade incluso a alta taxa de descarga
● Descarga AGM @ 1C = 50% da capacidade
● Descarga de LiFePO4 @ 1C = 100 % da capacidade

Esta característica é pouco coñecida pero é unha gran vantaxe e ofrece múltiples beneficios.Coa curva de descarga plana de LiFePO4, a tensión do terminal mantense por riba dos 12 V para un uso de ata 85-90% da capacidade.Debido a isto, son necesarios menos amperios para proporcionar a mesma cantidade de potencia (P=VxA) e, polo tanto, o uso máis eficiente da capacidade leva a un maior tempo de execución.O usuario tampouco notará a ralentización do dispositivo (carro de golf, por exemplo) antes.

Xunto con isto, o efecto da lei de Peukert é moito menos significativo co litio que o da AGM.Isto resulta en ter dispoñible unha gran porcentaxe da capacidade da batería independentemente da taxa de descarga.A 1C (ou 100A de descarga para a batería de 100AH) a opción LiFePO4 aínda che dará 100AH ​​fronte a só 50AH para AGM.

Característica - Aumento do uso da capacidade:

Comparación

● DoD recomendado por AGM = 50 %
● DoD recomendado por LiFePO4 = 80 %
● Ciclo profundo AGM: 100AH ​​x 50% = 50Ah utilizables
● LiFePO4 – 100Ah x 80% = 80Ah
● Diferenza = 30 Ah ou un 60 % máis de uso da capacidade

Beneficios

● Aumento da autonomía ou menor capacidade da batería para substituír

O aumento do uso da capacidade dispoñible significa que o usuario pode obter ata un 60% máis de tempo de execución coa mesma opción de capacidade en LiFePO4 ou, alternativamente, optar por unha batería LiFePO4 de menor capacidade, aínda que consegue o mesmo tempo de execución que o AGM de maior capacidade.

Característica - Maior eficiencia de carga:

Comparación

● AGM: a carga completa leva aprox.8 horas
● LiFePO4: a carga completa pode ser tan baixa como 2 horas

Beneficios

● Batería cargada e lista para ser usada de novo máis rápido

Outro gran beneficio en moitas aplicacións.Debido á menor resistencia interna entre outros factores, LiFePO4 pode aceptar carga a un ritmo moito maior que AGM.Isto permite cargalos e listos para usar moito máis rápido, o que leva a moitos beneficios.

Característica - Baixa taxa de autodescarga:

Comparación

● AGM - Descarga ao 80% SOC despois de 4 meses
● LiFePO4 - Descarga ao 80% despois de 8 meses

Beneficios

● Pódese deixar almacenado durante un período máis longo

Esta característica é importante para os vehículos recreativos que só se poden utilizar durante un par de meses ao ano antes de ser almacenados durante o resto do ano, como caravanas, barcos, motocicletas e motos acuáticas, etc. Xunto con este punto, LiFePO4 non se calcifica, polo que aínda despois de deixarse ​​durante longos períodos de tempo, é menos probable que a batería estea danada permanentemente.Unha batería LiFePO4 non se ve afectada ao non quedar almacenada nun estado completamente cargado.

En BSLBATT Batteries, somos unha empresa de baterías que leva 15 anos e temos unha profunda experiencia e coñecemento dunha ampla gama de tecnoloxías de baterías.Levamos moitos anos vendendo e apoiando baterías de litio en moitas aplicacións, polo que se ten algún requisito ou precisa facer algunha pregunta, non dubide en Contacte connosco.