Por que escolher bateria de fosfato de ferro de lítio (LiFePO4)?

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 de lítio (LiFePO4) quando comparado ao tradicional Chumbo-ácido selado (SLA) tecnologia de bateria.Como a discussão gira em torno de LiFePO4 e SLA, o artigo se concentra nas aplicações de 12VDC e 24VDC.

Diferentes tecnologias de lítio

Em primeiro lugar, é importante observar que existem muitos tipos de baterias de “íon de lítio”.O ponto a observar nesta definição refere-se a uma “família de baterias”.
Existem várias baterias diferentes de “íon de lítio” dentro desta família que utilizam materiais diferentes para seu cátodo e ânodo.Como resultado, eles exibem características muito diferentes e, portanto, são adequados para diferentes aplicações.

Fosfato de ferro e lítio (LiFePO4)

O fosfato de ferro de lítio (LiFePO4) é uma tecnologia de lítio bem conhecida na China devido ao seu amplo uso e adequação a 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 a substituição selada de chumbo-ácido em várias aplicações importantes.

Por que LiFePO4?

De todas as opções de lítio disponíveis, existem várias razões pelas quais o LiFePO4 foi selecionado como a tecnologia de lítio ideal para substituição do SLA.As principais razões resumem-se às suas características favoráveis ​​ao olhar para as principais aplicações onde atualmente existem SLA.Esses 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.
● Amigo do ambiente – o fosfato não é perigoso e, por isso, é amigo do ambiente e não constitui um risco para a saúde.
● Ampla faixa de temperatura.

Recursos e benefícios do LiFePO4 quando comparado ao SLA

Abaixo estão alguns dos principais recursos de uma bateria de fosfato de ferro e lítio que oferecem algumas vantagens significativas do SLA em uma variedade de aplicações.Esta não é uma lista completa por todos os meios, no entanto, cobre os itens principais.Uma bateria AGM de 100AH ​​foi selecionada como SLA, pois este é um dos tamanhos mais 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 no peso total
● Tempo de execução mais longo

O peso tem uma grande influência em muitas aplicações, especialmente quando o reboque ou a velocidade estão envolvidos, como caravanas e barcos.Outras aplicações, incluindo iluminação portátil e aplicações de câmeras onde as baterias precisam ser transportadas.

Característica – Maior ciclo de vida:

Comparação

● Até 6 vezes o ciclo de vida
● Ciclo profundo AGM - 300 ciclos @ 100% DoD
● LiFePO4 - 2.000 ciclos @ 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 LiFePO4 é mais do que compensado ao longo da vida útil da bateria.Se estiver sendo 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 funcionamento

Benefícios

● Uso mais eficiente da capacidade da bateria
● Potência = Volts x Amperes
● Assim que a voltagem começar a cair, a bateria precisará fornecer amperes mais altos para fornecer a mesma quantidade de energia.
● Tensão mais alta é melhor para eletrônicos
● Maior autonomia do equipamento
● Uso total da capacidade mesmo em alta taxa de descarga
● AGM @ descarga 1C = 50% da capacidade
● LiFePO4 @ descarga 1C = 100% da capacidade

Esse recurso é pouco conhecido, mas é uma grande vantagem e oferece vários benefícios.Com a curva de descarga plana de LiFePO4, a tensão do terminal se mantém acima de 12V para até 85-90% de uso da capacidade.Por causa disso, menos amperes são necessários 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 desaceleração do dispositivo (carrinho de golfe, por exemplo) antes.

Junto com isso, o efeito da lei de Peukert é muito menos significativo com o lítio do que com o AGM.Isso resulta em ter disponível uma grande porcentagem 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 ​​contra apenas 50AH para AGM.

Funcionalidade - Maior uso da capacidade:

Comparação

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

Benefícios

● Maior autonomia 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 no LiFePO4 ou, alternativamente, optar por uma bateria LiFePO4 de menor capacidade, ao mesmo tempo em que obtém o mesmo tempo de execução do AGM de maior capacidade.

Característica – Maior Eficiência de Carga:

Comparação

● AGM – A carga completa demora aprox.8 horas
● LiFePO4 – A carga completa pode ser de apenas 2 horas

Benefícios

● Bateria carregada e pronta para ser usada novamente mais rapidamente

Outro forte benefício em muitas aplicações.Devido à menor resistência interna entre outros fatores, o LiFePO4 pode aceitar carga a uma taxa muito maior do que o AGM.Isso permite que eles sejam carregados e prontos para uso muito mais rapidamente, levando a muitos benefícios.

Característica – Baixa taxa de autodescarga:

Comparação

● AGM - Descarga para 80% SOC após 4 meses
● LiFePO4 – Descarga para 80% após 8 meses

Benefícios

● Pode ser armazenado por um período mais longo

Este recurso é importante para os 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, o LiFePO4 não calcifica e, portanto, mesmo depois de ser deixada por longos períodos de tempo, é menos provável que a bateria sofra danos permanentes.Uma bateria LiFePO4 não é prejudicada por não ser armazenada em um estado totalmente carregado.

Na BSLBATT Batteries, somos uma empresa de baterias que existe há 15 anos e possui profunda experiência e conhecimento de uma ampla gama de tecnologias de baterias.Nós vendemos e oferecemos suporte a baterias de lítio há muitos anos em muitas aplicações, portanto, se houver algum requisito que você tenha ou precise fazer alguma pergunta, sinta-se à vontade para Contate-Nos.