Perché le batterie agli ioni di litio fosfato?

Batterie agli ioni di litio fosfato, spesso note come batterie LFP o batterie LiFePO4 a causa della loro composizione chimica, sarà il focus di questo articolo. Queste batterie differiscono leggermente dalle batterie al litio-cobalto che normalmente si trovano nei laptop e nei telefoni cellulari. LFP ha il vantaggio di essere decisamente più stabile e resistente all'autocombustione. Una batteria carica ha una tonnellata di energia immagazzinata al suo interno, quindi in caso di scarico involontario, i risultati potrebbero essere molto interessanti. Tuttavia, ciò non significa che la batteria non possa prendere fuoco in caso di danneggiamento. Oltre a durare più a lungo del litio-cobalto, LFP è più stabile alla temperatura.

Perché usare gli ioni di litio?

Nel nostro articolo sulle batterie al piombo, abbiamo discusso di come il tallone d’Achille di questa chimica rimanga a carica parziale per un lungo periodo di tempo. Lasciando un costoso banco di batterie al piombo con carica parziale, è fin troppo semplice sperperarlo in pochi mesi. Per LFP, questo è estremamente diverso! Le batterie agli ioni di litio non vengono influenzate da una carica parziale prolungata. Infatti, LFP preferisce la carica parziale alla carica completa o vuota, quindi è consigliabile far funzionare la batteria o lasciarla parzialmente carica per tutta la sua durata.

Con le impostazioni di carica corrette, potresti quasi dimenticare che c'è una batteria all'interno, il che rende le batterie agli ioni di litio incredibilmente vicine a diventare la batteria ideale. Non c'è alcuna manutenzione. Puoi pedalare tranquillamente sapendo che il BMS se ne occuperà!

Inoltre, Le batterie LFP hanno una durata molto lunga. Al completo 100% ciclo di carica/scarica, le nostre batterie Battle Born LFP sono classificate per 3000 cicli. Ciò equivarrebbe a più di 8 anni di guida se lo facessi ogni giorno! Se utilizzato in cicli inferiori al 100%., sopravvivono anche più a lungo; Infatti, per semplicità, può essere impiegata una connessione lineare: 50% i cicli di scarica si traducono in un numero doppio di cicli, mentre 33% i cicli di scarica indicano che puoi aspettarti tre volte il numero di cicli.

Inoltre, una batteria LiFePO4 pesa meno della metà di una batteria al piombo di capacità equivalente. Prova a caricare una batteria al piombo a 100% della sua capacità nominale; può gestirlo con facilità. È sigillato per prevenire gli odori, ha un tasso di autoscarica molto basso (3% o meno al mese), e supporta la ricarica rapida.

Dimensioni del banco batterie per LFP

A questo abbiamo accennato prima: Le batterie al piombo hanno solo una capacità effettiva di 80%, mentre le batterie agli ioni di litio hanno 100%. Ciò significa che un banco di batterie LFP può essere di dimensioni inferiori rispetto a un banco di batterie al piombo senza perdere alcuna funzionalità. I calcoli indicano che la LFP potrebbe esserlo 80% la dimensione dell'acido di piombo in ampere-ora. Ma c’è di più.

I banchi di batterie al piombo non devono essere dimensionati in modo tale che si scarichino spesso nella parte inferiore 50% SOC per il bene della longevità. Questo non è un problema con LFP! LFP ha anche un’efficienza energetica di andata e ritorno molto più elevata rispetto a quella del modello LFP batterie al piombo-acido, il che significa che dopo un certo esaurimento, è necessaria meno energia per rifornire il serbatoio. A causa del fatto che il nostro banco batterie in precedenza era inferiore, questo provoca un ritorno più rapido 100%, amplificando l'effetto.

Siamo fiduciosi che quando si svilupperà un banco di batterie agli ioni di litio tra 55% E 70% delle dimensioni di un identico banco di piombo-acido, la prestazione sarà la stessa (o meglio!). Anche in quelle uggiose giornate invernali in cui il sole è scarso.

Ma aspetta un secondo! Le batterie agli ioni di litio sono davvero la risposta a tutti i nostri problemi con le batterie?? Va bene, non proprio...

Anche le batterie LFP hanno delle restrizioni. La temperatura è importante. Sotto 0 gradi Celsius, o congelamento, non è possibile caricare una batteria agli ioni di litio. Il piombo acido non se ne preoccupa. La batteria può ancora essere scarica (con una breve perdita di capacità), ma la ricarica non avverrà. Il BMS dovrebbe prestare attenzione a evitare la ricarica quando la temperatura è inferiore a zero gradi per evitare danni involontari. Nel clima che abbiamo in Canada, questo è un grosso problema!

Anche la fascia alta ha un problema con la temperatura. L'uso o anche semplicemente la conservazione delle batterie ad alte temperature è il principale fattore di invecchiamento delle batterie. Non ci sono problemi con temperature inferiori 30 Centigrado. Non ci sono molti effetti a temperature inferiori a 45 gradi. Ma qualsiasi cosa più grande ha davvero fretta di invecchiare e, infine, la fine della batteria. La batteria deve essere conservata quando non viene utilizzata. Quando spiegheremo come si guastano le batterie LFP in seguito, entreremo più nel dettaglio in merito.

Esiste un problema nascosto che potrebbe verificarsi quando si utilizzano fonti di ricarica che hanno il potenziale per fornire un'alta tensione: Se la fonte di ricarica non si interrompe quando la batteria è carica, la tensione aumenterà. Quando la batteria raggiunge un livello sufficientemente alto, il BMS lo disconnetterà per proteggerlo, consentendo alla fonte di ricarica di aumentare ulteriormente. Questo potrebbe essere un problema (difettoso) regolatori di tensione per alternatori di automobili, che richiedono un carico costante per prevenire picchi di tensione e il fumo magico dei diodi. Questo problema può verificarsi anche con le piccole turbine eoliche che fanno affidamento sulla batteria per mantenerle sotto controllo. Quando finisce la corrente, possono fuggire. Anche il costo di acquisto iniziale è estremamente elevato.