Почему стоит выбрать литий-железо-фосфатную батарею (LiFePO4)?

Добро пожаловать в первую часть серии статей о литиевых батареях.В этой статье мы расскажем об особенностях и преимуществах Литий-железо-фосфатная батарея (LiFePO4) по сравнению с традиционным Герметичный свинцово-кислотный (SLA) аккумуляторная технология.Поскольку обсуждение ведется вокруг LiFePO4 и SLA, статья посвящена приложениям 12 В постоянного тока и 24 В постоянного тока.

Различные литиевые технологии

Во-первых, важно отметить, что существует множество типов «литий-ионных» аккумуляторов.Следует отметить, что в этом определении речь идет о «семействе аккумуляторов».
В этом семействе есть несколько различных «литий-ионных» аккумуляторов, в которых используются разные материалы для катода и анода.В результате они обладают очень разными характеристиками и, следовательно, подходят для разных применений.

Литий-железо-фосфат (LiFePO4)

Литий-железо-фосфат (LiFePO4) — это хорошо известная литиевая технология в Китае благодаря ее широкому использованию и пригодности для широкого спектра применений.
Низкая цена, высокая безопасность и хорошая удельная энергия делают этот вариант отличным вариантом для многих применений.
Напряжение элемента LiFePO4 3,2 В на элемент также делает эту литиевую технологию предпочтительной для замены герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов в ряде ключевых приложений.

Почему LiFePO4?

Из всех доступных вариантов лития есть несколько причин, по которым LiFePO4 был выбран в качестве идеальной литиевой технологии для замены SLA.Основные причины сводятся к его благоприятным характеристикам при рассмотрении основных приложений, в которых в настоящее время существует SLA.Это включает:

● Напряжение аналогично SLA (3,2 В на элемент x 4 = 12,8 В), что делает их идеальными для замены SLA.
● Самая безопасная форма литиевых технологий.
● Экологичность – фосфаты не опасны, а значит, безвредны для окружающей среды и не представляют опасности для здоровья.
● Широкий диапазон температур.

Особенности и преимущества LiFePO4 по сравнению с SLA

Ниже приведены некоторые ключевые особенности литий-железо-фосфатных аккумуляторов, которые дают существенные преимущества SLA в ряде приложений.Это далеко не полный список, однако он охватывает основные элементы.В качестве SLA была выбрана батарея AGM емкостью 100 Ач, поскольку это один из наиболее часто используемых размеров в приложениях с глубоким циклом.Этот AGM 100 Ач был сравнен с LiFePO4 100 Ач, чтобы сравнить как можно ближе.

Характеристика – Вес:

Сравнение

● Вес LifePO4 составляет менее половины веса SLA.
● Глубокий цикл AGM – 27,5 кг
● LiFePO4 – 12,2 кг

Преимущества

● Повышает эффективность использования топлива
○ В караванах и лодках буксирный вес уменьшен.

● Увеличивает скорость
○ В лодочных приложениях скорость воды может быть увеличена

● Снижение общего веса
● Более длительное время работы

Вес имеет большое значение во многих приложениях, особенно когда речь идет о буксировке или скорости, таких как караваны и катание на лодках.Другие приложения, включая портативное освещение и приложения для камер, где необходимо носить с собой батареи.

Особенность — увеличенный срок службы:

Сравнение

● До 6-кратного увеличения срока службы
● Глубокий цикл AGM — 300 циклов при 100% глубине разряда
● LiFePO4 — 2000 циклов при 100% степени защиты

Преимущества

● Низкая общая стоимость владения (стоимость за кВт·ч намного ниже в течение срока службы батареи для LiFePO4)
● Снижение затрат на замену – замените AGM до 6 раз, прежде чем потребуется замена LiFePO4.

Увеличенный срок службы означает, что дополнительные первоначальные затраты на батарею LiFePO4 более чем компенсируются использованием батареи в течение всего срока службы.При ежедневном использовании AGM необходимо будет заменить прибл.6 раз до замены LiFePO4

Особенность — плоская кривая разряда:

Сравнение

● При разрядке 0,2C (20A)
● AGM – напряжение падает ниже 12 В после
● 1,5 часа работы
● LiFePO4 – напряжение падает ниже 12 В примерно через 4 часа работы.

Преимущества

● Более эффективное использование емкости аккумулятора
● Мощность = Вольты x Ампер
● Как только напряжение начнет падать, батарея должна будет подавать больший ток, чтобы обеспечить такое же количество энергии.
● Более высокое напряжение лучше для электроники
● Более длительное время работы оборудования.
● Полное использование емкости даже при высокой скорости разряда
● AGM при разряде 1C = 50% емкости
● LiFePO4 при разряде 1C = 100% емкости

Эта функция малоизвестна, но является сильным преимуществом и дает множество преимуществ.Благодаря плоской кривой разряда LiFePO4 напряжение на клеммах держится выше 12 В при использовании емкости до 85-90%.Из-за этого требуется меньше ампер для подачи того же количества энергии (P = VxA), и, следовательно, более эффективное использование мощности приводит к увеличению времени работы.Пользователь также не заметит замедления работы устройства (например, тележки для гольфа) раньше.

Вместе с тем действие закона Пейкерта для лития гораздо менее существенно, чем для АГМ.Это приводит к тому, что большой процент емкости батареи доступен независимо от скорости разряда.При разряде 1C (или 100 А для аккумулятора емкостью 100 Ач) опция LiFePO4 по-прежнему дает вам 100 Ач против только 50 Ач для AGM.

Особенность — повышенное использование емкости:

Сравнение

● Рекомендуемое AGM DoD = 50%
● Рекомендуемый DoD для LiFePO4 = 80%
● Глубокий цикл AGM – 100 Ач x 50% = 50 Ач полезного использования
● LiFePO4 – 100 Ач x 80% = 80 Ач
● Разница = 30 Ач или на 60 % больше использования емкости.

Преимущества

● Увеличенное время работы или батарея меньшей емкости для замены

Более широкое использование доступной емкости означает, что пользователь может либо получить до 60% больше времени работы от той же емкости в LiFePO4, либо, в качестве альтернативы, выбрать батарею LiFePO4 меньшей емкости, сохраняя при этом то же время работы, что и AGM большей емкости.

Особенность — большая эффективность зарядки:

Сравнение

● AGM – Полная зарядка занимает прибл.8 часов
● LiFePO4 — полная зарядка может занять всего 2 часа.

Преимущества

● Аккумулятор заряжен и готов к повторному использованию быстрее

Еще одно сильное преимущество во многих приложениях.Из-за более низкого внутреннего сопротивления, среди прочих факторов, LiFePO4 может принимать заряд с гораздо большей скоростью, чем AGM.Это позволяет заряжать их и готовить к использованию намного быстрее, что дает множество преимуществ.

Особенность — низкий уровень саморазряда:

Сравнение

● AGM — разрядка до 80 % SOC через 4 месяца
● LiFePO4 — разрядка до 80 % через 8 месяцев

Преимущества

● Можно хранить в течение более длительного периода времени.

Эта функция важна для транспортных средств для отдыха, которые можно использовать только пару месяцев в году, прежде чем отправить на хранение до конца года, таких как караваны, лодки, мотоциклы, водные мотоциклы и т. д. Наряду с этим, LiFePO4 не кальцифицируется, поэтому даже после длительного хранения батарея с меньшей вероятностью будет повреждена.Аккумулятор LiFePO4 не повреждается, если его не оставляют на хранение в полностью заряженном состоянии.

В BSLBATT Batteries мы являемся аккумуляторной компанией, которая существует уже 15 лет и обладает глубоким опытом и знаниями в широком спектре аккумуляторных технологий.Мы продаем и поддерживаем литиевые батареи в течение многих лет для многих приложений, поэтому, если у вас есть какие-либо требования или вам нужны какие-либо вопросы, не стесняйтесь свяжитесь с нами.