リン酸鉄リチウム電池（LiFePO4）

4,641 発行者 BSLBAT 2019年5月4日

SLA と比較した場合の機能と利点

リチウム電池に関する一連の記事の最初の記事へようこそ。この記事では、の機能と利点について説明します。リン酸鉄リチウム電池（LiFePO4）従来のものと比較した場合密閉型鉛酸 (SLA) バッテリーテクノロジー。LiFePO4 と SLA に関する議論であるため、この記事では 12VDC および 24VDC アプリケーションに焦点を当てています。

Lithium Iron Phosphate battery (LiFePO4)

さまざまなリチウム技術

まず、「リチウムイオン」電池にはさまざまな種類があることに注意してください。この定義で注意すべき点は、「バッテリーのファミリー」についてです。
このファミリーには、正極と負極に異なる材料を使用するいくつかの異なる「リチウムイオン」電池があります。その結果、それらは非常に異なる特性を示し、異なる用途に適しています。

リン酸鉄リチウム電池（LiFePO4）

リン酸鉄リチウム電池（LiFePO4）は、幅広い用途に適したよく知られたリチウム技術です。
低価格、高い安全性、優れた比エネルギーという特徴により、これは多くの用途にとって強力な選択肢となっています。
また、LiFePO4 セル電圧は 3.2V/セルなので、多くの主要な用途で密閉型鉛蓄電池の代替品として最適なリチウム技術となっています。

なぜリン酸鉄リチウム電池（LiFePO4） ?

利用可能なすべてのリチウムオプションの中で、LiFePO4 が SLA に代わる理想的なリチウム技術として選択された理由はいくつかあります。その主な理由は、現在 SLA が存在する主なアプリケーションを見ると、その有利な特性に帰着します。これらには次のものが含まれます。

SLA と同様の電圧 (セルあたり 3.2V x 4 = 12.8V) なので、SLA の置き換えに最適です。
リチウム技術の中で最も安全な形式。
環境に優しい – リン酸塩は有害ではないため、環境に優しく、健康上のリスクもありません。
広い温度範囲。

SLAと比較した場合のLiFePO4の特徴と利点

以下は、さまざまな用途において SLA の重要な利点をもたらすリン酸鉄リチウム電池の主な機能の一部です。これは完全なリストではありませんが、主要な項目は網羅されています。あ 100AH AGM バッテリーこれはディープサイクルアプリケーションで最も一般的に使用されるサイズの 1 つであるため、SLA として選択されています。この 100AH AGM は、類似品を可能な限り近いもので比較するために、100AH LiFePO4 と比較されました。

特徴 – 重量:

比較

LifePO4 は SLA の重量の半分未満です
AGM ディープサイクル – 27.5Kg
LiFePO4 – 12.2Kg

利点

燃料効率の向上
- キャラバンやボートの用途では、牽引重量が軽減されます。
速度が上がります
- ボート用途では水速を上げることができます
全体の重量の削減
より長いランタイム

重量は多くの用途、特にキャラバンやボート遊びなどの牽引や速度が関係する用途に大きく影響します。その他の用途には、バッテリーを持ち運ぶ必要があるポータブル照明やカメラ用途などがあります。

特徴 - より長いサイクル寿命:

比較

サイクル寿命が最大6倍
AGM ディープサイクル – 300 サイクル @ 100% DoD
LiFePO4 – 2000 サイクル @ 100% DoD

利点

総所有コストの削減 (LiFePO4 の場合、バッテリー寿命全体にわたって、kWh あたりのコストが大幅に低くなります)
交換コストの削減 - LiFePO4 の交換が必要になる前に、AGM を最大 6 回交換します

サイクル寿命が長いということは、リン酸鉄リチウム電池の追加の初期費用が、電池の寿命全体にわたって十分に補えることを意味します。毎日使用する場合、AGM は約 1 回交換する必要があります。LiFePO4 の交換が必要になるまでに 6 回

特徴 - フラットな放電曲線:

比較

0.2C (20A) 放電時
AGM – 後に 12V 未満に低下
実行時間は 1.5 時間
LiFePO4 – 約 4 時間の実行後に 12V 未満に低下

利点

バッテリー容量のより効率的な使用
電力 = ボルト x アンペア
電圧が低下し始めると、バッテリーは同じ量の電力を供給するためにより高いアンペアを供給する必要があります。
電圧が高いほど電子機器にとって有利です
機器の稼働時間の延長
高い放電率でも容量を最大限に活用
AGM @ 1C 放電 = 50% 容量
LiFePO4 @ 1C 放電 = 100% 容量

この機能はあまり知られていませんが、強力な利点であり、複数の利点をもたらします。LiFePO4 の平坦な放電曲線により、端子電圧は最大 85 ～ 90% の容量使用率で 12V 以上に維持されます。このため、同じ量の電力 (P=VxA) を供給するために必要なアンペアが少なくなり、容量をより効率的に使用できるため、実行時間が長くなります。また、ユーザーはデバイス (ゴルフカートなど) の速度の低下に早期に気づくこともありません。

これに加えて、リチウムの場合、ピュカートの法則の影響は、AGM の影響よりもはるかに小さくなります。これにより、放電率に関係なく、バッテリーの容量の大部分が利用可能になります。1C (または 100AH バッテリーの場合は 100A 放電) では、LiFePO4 オプションでは依然として 100AH が得られますが、AGM ではわずか 50AH です。

機能 – 容量の使用量の増加:

比較

AGM が推奨する国防総省 = 50%
LiFePO4 推奨 DoD = 80%
AGM ディープサイクル – 100AH x 50% = 50Ah 使用可能
LiFePO4 – 100Ah x 80% = 80Ah
差 = 30Ah または 60% 多くの容量使用量

利点

稼働時間を延長するか、交換用のバッテリー容量を小さくする

利用可能な容量の使用量が増えるということは、ユーザーは同じ容量の LiFePO4 バッテリーオプションから最大 60% 長いランタイムを得ることができるか、あるいは、より大容量の AGM と同じランタイムを達成しながら、より小容量のリン酸鉄リチウムバッテリーを選択することができることを意味します。。

特徴 - 充電効率の向上:

比較

AGM – フル充電には約 3 分かかります。8時間
LiFePO4 – フル充電は最短 2 時間で可能

利点

バッテリーが充電され、より早く再び使用できるようになります

多くのアプリケーションにおいて、もう 1 つの強力な利点があります。とりわけ内部抵抗が低いため、LiFePO4 バッテリーは AGM よりもはるかに高速で充電を受け入れることができます。これにより、より早く充電して使用できるようになり、多くのメリットが得られます。

特徴 - 低い自己放電率:

比較

AGM – 4 か月後に SOC 80% まで放電
LiFePO4 – 8 か月後に 80% まで放電

利点

長期保管が可能

この機能は、キャラバン、ボート、オートバイ、ジェットスキーなど、1 年に数か月しか使用されず、残りの期間保管される RV 車にとっては大きな機能です。この点に加えて、LiFePO4バッテリーは石灰化しないため、長期間放置した後でもバッテリーが永久的な損傷を受ける可能性は低くなります。リン酸鉄リチウム電池は、完全に充電された状態で保管しなくても害はありません。

したがって、アプリケーションが上記の機能のいずれかを保証する場合は、リン酸鉄リチウムバッテリーに余分に費やした分の価値を確実に得ることができます。今後数週間以内に、LiFePO4 バッテリーとさまざまなリチウムの化学的性質に関する安全性の側面を含むフォローアップ記事が続く予定です。

で BSLBATT® バッテリー、当社は15年間存在するバッテリー会社であり、幅広いバッテリー技術に関する深い経験と知識を持っています。当社は長年にわたり、多くのアプリケーション向けにリチウム電池の販売とサポートを行ってきましたので、ご要望やご質問がございましたら、お気軽にお問い合わせください。お問い合わせ。

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