Prečo si vybrať lítium-železo fosfátovú batériu (LiFePO4)?

Vitajte pri prvom zo série článkov o lítiových batériách.Tento článok sa bude zaoberať funkciami a výhodami a Lítium-železo fosfátová batéria (LiFePO4) v porovnaní s tradičnými Zapečatená olovená kyselina (SLA) technológia batérie.Keďže diskusia sa týka LiFePO4 a SLA, článok sa sústreďuje na aplikácie 12VDC a 24VDC.

Rôzne lítiové technológie

Po prvé, je dôležité poznamenať, že existuje veľa typov „lítium-iónových“ batérií.Bod, ktorý treba poznamenať v tejto definícii, sa týka „skupiny batérií“.
V rámci tejto rodiny existuje niekoľko rôznych „lítium-iónových“ batérií, ktoré na svoju katódu a anódu využívajú rôzne materiály.V dôsledku toho vykazujú veľmi odlišné vlastnosti, a preto sú vhodné pre rôzne aplikácie.

lítium-železofosfát (LiFePO4)

Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) je v Číne dobre známa lítiová technológia vďaka jej širokému použitiu a vhodnosti pre široké spektrum aplikácií.
Charakteristiky nízkej ceny, vysokej bezpečnosti a dobrej mernej energie z neho robia silnú voľbu pre mnohé aplikácie.
Napätie článku LiFePO4 3,2 V/článok z neho tiež robí lítiovú technológiu, ktorá sa volí pri náhrade zapečatenej olovenej kyseliny v mnohých kľúčových aplikáciách.

Prečo LiFePO4?

Zo všetkých dostupných lítiových možností existuje niekoľko dôvodov, prečo bol LiFePO4 vybraný ako ideálna lítiová technológia na nahradenie SLA.Hlavnými dôvodmi sú jeho priaznivé vlastnosti pri pohľade na hlavné aplikácie, kde v súčasnosti existuje SLA.Tie obsahujú:

● Podobné napätie ako SLA (3,2 V na článok x 4 = 12,8 V), vďaka čomu sú ideálne na výmenu za SLA.
● Najbezpečnejšia forma lítiových technológií.
● Šetrný k životnému prostrediu – fosfát nie je nebezpečný, a preto je šetrný k životnému prostrediu a nepredstavuje zdravotné riziko.
● Široký teplotný rozsah.

Vlastnosti a výhody LiFePO4 v porovnaní so SLA

Nižšie sú uvedené niektoré kľúčové vlastnosti lítium-železofosfátovej batérie, ktoré poskytujú niektoré významné výhody SLA v celom rade aplikácií.Toto nie je úplný zoznam, ale zahŕňa kľúčové položky.Ako SLA bola zvolená 100AH ​​AGM batéria, pretože ide o jednu z najbežnejšie používaných veľkostí v aplikáciách s hlbokým cyklom.Tento 100AH ​​AGM bol porovnaný s 100AH ​​LiFePO4, aby bolo možné čo najbližšie porovnať podobné.

Vlastnosti - Hmotnosť:

Porovnanie

● LifePO4 je menej ako polovica hmotnosti SLA
● Hlboký cyklus AGM – 27,5 kg
● LiFePO4 – 12,2 kg

Výhody

● Zvyšuje palivovú účinnosť
○ Pri aplikáciách s karavanom a člnom je znížená ťažná hmotnosť.

● Zvyšuje rýchlosť
○ V lodných aplikáciách je možné zvýšiť rýchlosť vody

● Zníženie celkovej hmotnosti
● Dlhšia doba chodu

Hmotnosť má veľký vplyv na mnohé aplikácie, najmä tam, kde ide o ťahanie alebo rýchlosť, ako je karavan a člnkovanie.Ďalšie aplikácie vrátane prenosného osvetlenia a aplikácií fotoaparátu, kde je potrebné prenášať batérie.

Funkcia – Dlhšia životnosť cyklu:

Porovnanie

● Až 6-násobná životnosť cyklu
● Hlboký cyklus AGM – 300 cyklov @ 100 % DoD
● LiFePO4 – 2 000 cyklov @ 100 % DoD

Výhody

● Nižšie celkové náklady na vlastníctvo (cena za kWh oveľa nižšia počas životnosti batérie pre LiFePO4)
● Zníženie nákladov na výmenu – vymeňte AGM až 6-krát, kým bude potrebné vymeniť LiFePO4

Väčšia životnosť znamená, že dodatočné počiatočné náklady na batériu LiFePO4 sú viac než vykompenzované počas životnosti batérie.Ak sa používa denne, AGM bude potrebné vymeniť cca.6-krát, kým bude potrebné vymeniť LiFePO4

Funkcia – plochá krivka vybíjania:

Porovnanie

● Pri vybíjaní 0,2C (20A).
● AGM – klesne pod 12V po
● 1,5 hodiny prevádzky
● LiFePO4 – klesne pod 12V po približne 4 hodinách prevádzky

Výhody

● Efektívnejšie využitie kapacity batérie
● Výkon = volty x ampéry
● Keď napätie začne klesať, batéria bude musieť dodávať vyššie ampéry, aby poskytovala rovnaké množstvo energie.
● Vyššie napätie je lepšie pre elektroniku
● Dlhšia doba prevádzky zariadenia
● Plné využitie kapacity aj pri vysokej rýchlosti vybíjania
● AGM @ 1C výboj = 50 % kapacity
● LiFePO4 @ 1C výboj = 100% kapacita

Táto funkcia je málo známa, ale je veľkou výhodou a prináša viacero výhod.Pri plochej krivke vybíjania LiFePO4 sa svorkové napätie udrží nad 12 V pre využitie kapacity až na 85-90 %.Z tohto dôvodu je potrebných menej ampérov na dodanie rovnakého množstva energie (P=VxA), a preto efektívnejšie využitie kapacity vedie k dlhšej dobe chodu.Používateľ si tiež skôr nevšimne spomalenie zariadenia (napríklad golfového vozíka).

Spolu s tým je účinok Peukertovho zákona v prípade lítia oveľa menej významný ako v prípade AGM.Výsledkom je, že máte k dispozícii veľké percento kapacity batérie bez ohľadu na rýchlosť vybíjania.Pri 1C (alebo 100A vybití pre 100AH ​​batériu) vám možnosť LiFePO4 stále poskytne 100AH ​​oproti iba 50AH pre AGM.

Funkcia – zvýšené využitie kapacity:

Porovnanie

● DoD odporúčané AGM = 50 %
● LiFePO4 odporúčané DoD = 80 %
● Hlboký cyklus AGM – 100AH ​​x 50% = využiteľných 50Ah
● LiFePO4 – 100Ah x 80% = 80Ah
● Rozdiel = 30 Ah alebo o 60 % viac využitia kapacity

Výhody

● Predĺžená doba prevádzky alebo batéria s menšou kapacitou na výmenu

Zvýšené využitie dostupnej kapacity znamená, že používateľ môže buď získať až o 60 % dlhšiu dobu prevádzky pri rovnakej kapacite v LiFePO4, alebo sa alternatívne rozhodnúť pre batériu LiFePO4 s menšou kapacitou, pričom stále dosiahne rovnakú dobu prevádzky ako AGM s väčšou kapacitou.

Funkcia – Vyššia efektivita nabíjania:

Porovnanie

● AGM – Úplné nabitie trvá cca.8 hodín
● LiFePO4 – Úplné nabitie môže trvať len 2 hodiny

Výhody

● Batéria je nabitá a pripravená na rýchlejšie opätovné použitie

Ďalšia silná výhoda v mnohých aplikáciách.Vďaka nižšiemu vnútornému odporu okrem iných faktorov dokáže LiFePO4 akceptovať nabíjanie oveľa rýchlejšie ako AGM.To umožňuje ich nabitie a prípravu na použitie oveľa rýchlejšie, čo vedie k mnohým výhodám.

Funkcia – nízka rýchlosť samovybíjania:

Porovnanie

● AGM – Vybitie na 80 % SOC po 4 mesiacoch
● LiFePO4 – Vybitie na 80 % po 8 mesiacoch

Výhody

● Môže byť ponechaný v sklade dlhšiu dobu

Táto funkcia je významná pre rekreačné vozidlá, ktoré sa môžu používať iba niekoľko mesiacov v roku pred uložením na zvyšok roka, ako sú karavany, člny, motocykle a vodné skútre atď. nevápenate, a tak aj po dlhšom odložení je menej pravdepodobné, že sa batéria natrvalo poškodí.Batérii LiFePO4 neublíži, ak ju nenecháte uskladnenú v plne nabitom stave.

V BSLBATT Batteries sme batériová spoločnosť, ktorá existuje už 15 rokov a má hlboké skúsenosti a znalosti o širokej škále technológií batérií.Lítiové batérie predávame a podporujeme už mnoho rokov v mnohých aplikáciách, takže ak máte nejaké požiadavky alebo potrebujete nejaké otázky, neváhajte kontaktuj nás.