Cum să alegi între LIFEPO4 și bateriile litiu-ion în funcție de nevoile tale
Bateriile de mare capacitate sunt la mare căutare în acest moment pentru o varietate de utilizări. Aceste baterii au multe funcții diferite, inclusiv bateriile solare, baterii de agrement, și baterii pentru mașini electrice.
Baterii cu plumb-acid au fost singura opțiune de mare capacitate a bateriei de pe piață cu mulți ani în urmă, după cum ai fi observat.
Cu toate acestea, din cauza utilizării crescute a bateriilor pe bază de litiu, piața a cunoscut o schimbare semnificativă în ultimii ani.
În această privinţă, baterii litiu-ion și fosfat de litiu feros (LIFEPO4) bateriile ies în evidență față de concurență. Oamenii se întreabă frecvent despre diferențele dintre cele două tipuri de la noi, deoarece ambele sunt pe bază de litiu.
Ca urmare, vom examina aceste baterii în profunzime în această postare și vom discuta despre modul în care diferă unul de celălalt. Veți obține mai multe informații despre care baterie va funcționa cel mai bine pentru dvs., afland despre performanța lor pe o varietate de valori.
Fără mai mult, sa incepem:
Cum diferă chimic bateriile cu ioni de litiu și LiFePO4?
Atât bateriile cu litiu ion, cât și bateriile cu fosfat feros de litiu se încadrează în termenul general “baterii cu litiu.” în consecinţă, există multe paralele în modul în care fiecare dintre aceste baterii este construită.
Fosfat de fier de litiu
Noi materiale au fost testate ca materiale catodice în bateria litiu-ion pe măsură ce tehnologia a avansat. Aceste substanțe includ fosfat de litiu și fier (baterii LiFePO4 sau LFP).
Bateriile cunoscute sub numele de baterii cu fosfat de litiu de fier folosesc fosfat de litiu de fier ca ingredient catod.
Celula unică a bateriei cu litiu-fier produce o tensiune de 3.2 la 3.3 volți. Pentru a construi o singură baterie LFP, Prin urmare, trei sau patru dintre aceste celule sunt conectate împreună în serie.
Litiu-ion
Bateriile litiu-ion funcționează pe principiul că ionii de litiu se mișcă între doi electrozi într-o soluție de electrolit sau gel. Substanțele pe bază de litiu, cum ar fi oxidul de litiu cobalt sau oxidul de litiu mangan, formează materialele catodice.. Grafitul și alte materiale pe bază de carbon sunt utilizate de obicei ca anod.
Există numeroase varietăți de baterii litiu-ion accesibile datorită gamei largi de materiale catodice și posibilități de electroliți. Bateriile cu polimer litiu-ion sunt unele variante care nu au nevoie de electrolit lichid.
Celula individuală a bateriei unei baterii litiu-ion produce în mod normal o tensiune de aproximativ 3,6 V. Trei sau mai multe dintre aceste celule sunt conectate în serie pentru a forma o singură baterie litiu-ion, care poate furniza energie electrică utilizabilă.
Ce caracteristici au bateriile litiu-ion și bateriile LFP?
După cum sa menționat deja, Bateriile pe bază de litiu includ atât baterii litiu-ion, cât și baterii LFP. Ca urmare, cele două soiuri au o serie de caracteristici.
O distincție între aceste baterii este că ambele depind de mișcarea ionilor de litiu pentru a produce curent. În plus, materialul anodic din ambele acestea este grafit.
Când se compară bateriile litiu-ion cu bateriile LFP, există mai puține diferențe decât atunci când comparăm oricare dintre aceste baterii cu o baterie care nu utilizează litiu.
Ce distinge bateriile litiu-ion și litiu-fier?
Vom compara o baterie LFP cu alte baterii litiu-ion pe baza unei varietăți de factori importanți.
Densitatea Energiei
Densitatea de energie măsoară cât de multă putere poate furniza o baterie în comparație cu volumul său. Wați-oră pe kilogram (WH/kg) este unitatea de măsură. O baterie poate produce mai multă electricitate cu o masă mai mică dacă are o densitate de energie mai mare.
LIFEPO4
Comparativ cu o baterie litiu-ion, o baterie LFP are o densitate de energie ceva mai mică. Conținutul lor energetic variază de la 90 la 165 WH/kg.
Ion de litiu
Una dintre cele mai mari densități de energie ale oricărui tip de baterie se găsește în bateriile litiu-ion. Aceste baterii oferă o densitate de energie de aproximativ 100 Wh/kg până la 265 WH/kg.
În concluzie, Bateriile litiu-ion au o densitate de energie mai mare. Din acest motiv, aceste baterii sunt folosite în mai mici, aplicații care necesită mai multă putere.
Durata de viață și ciclul de viață
Numărul de cicluri pe care o baterie le poate rezista fără a suferi vreo degradare a performanței este denumit durată de viață. Un ciclu este procesul de încărcare completă, descărcare completă, și apoi încărcarea completă încă o dată.
O baterie cu o durată de viață mai mare va dura probabil mai mult și vă va oferi o rentabilitate mai mare a investiției.
LIFEPO4
LFP are un ciclu de viață lung de aproximativ 3000 cicluri. Aceasta este echivalentă cu o durată de peste șapte ani.
Ioni de litiu
Bateriile litiu-ion au o durată de viață medie de 300 la 500 cicluri. Aceasta se ridică la aproximativ doi- până la o perioadă de timp de trei ani.
Concluzie: Bateriile LFP au o durată de viață de patru până la cinci ori mai mare decât a bateriilor litiu-ion și au performanțe mai bune în ceea ce privește durata de viață și durata de viață a bateriei.
Dimensiunile descarcarii (DOD)
Adâncimea de descărcare este procentul maxim de descărcare pe care îl poate rezista o baterie fără a experimenta efecte negative. O baterie poate suferi daune ireparabile dacă este descărcată peste adâncimea de descărcare.
Din moment ce utilizați mai mult din energia stocată, o adâncime mai mare de descărcare sugerează un interval de performanță mai mare pentru baterie.
LIFEPO4
Bateriile fabricate din fosfat de fier litiu au o adâncime de descărcare uluitoare de 100%. Acest lucru indică faptul că puteți epuiza complet bateria fără să vă faceți griji că îi faceți vreun rău.
Concluzie: Când vine vorba de adâncimea de descărcare, bateria cu litiu fier fosfat este campionul incontestabil. Este interesant de remarcat că bateriile plumb-acid oferă doar un 50% DOD, întrucât toate bateriile pe bază de litiu au DoDs mult mai mari.
Ioni de litiu
Bateriile litiu-ion au o adâncime de descărcare între 80% la 95%. Aceasta înseamnă că trebuie să lăsați întotdeauna un minim de 5% la 20% încărca (procentul precis variază în funcție de bateria specifică) în baterie.
Rata de descărcare de sine
Există procese chimice intrinseci care epuizează o parte din sarcina stocată chiar și atunci când o baterie nu este atașată la niciun aparat., chiar dacă este doar o cantitate mică. Rata la care bateria își epuizează încărcarea în timp ce nu este atașată la nimic este cunoscută sub numele de rata de auto-descărcare.
Rate mai mici de auto-descărcare sunt de preferat pentru baterii, deoarece semnifică o stabilitate chimică îmbunătățită și o retenție crescută a încărcăturii.
LIFEPO4
Rata de auto-descărcare pentru fosfatul de fier litiu este aproximativ 3% pe lună. În consecinţă, bateria va scădea de la 100% la 97% după ce a fost păstrat timp de o lună.
Litiu-ion
Rata de auto-descărcare a unei baterii litiu-ion este aproximativă 5% în fiecare lună. Acest lucru indică faptul că după o lună de depozitare, o baterie litiu-ion care a fost încărcată, deconectat, și lăsat singur va cădea din 100% la 95%.
În concluzie, bateriile cu litiu fier fosfat au o performanță marginală mai bună în ceea ce privește rata de autodescărcare. Din nou, ambele aceste baterii sunt superioare bateriilor plumb-acid, care se autodescărcă cu o rată sumbru de 4% în fiecare săptămână.
Preț pe KWh
Prețul pe KWh este costul pentru fiecare KWh de capacitate a bateriei. Fiecare tip de baterie este oferit într-o gamă de capacități de stocare, prin urmare, cel mai bine este să le comparați pe baza costurilor lor per KWh pentru a determina care este mai rentabil.
Mai întâi trebuie să determinați ratingul KWh al bateriei pentru a calcula costul pe KWh. Deși de obicei nu este menționat pe baterie, această valoare este simplu de determinat. KWh = 1000 x (Tensiune x Amperi ore)
Bateria pe care o achiziționați va afișa întotdeauna tensiunea și amperii oră.
LIFEPO4
Cel fără cobalt, materiale mult mai puțin costisitoare fier și fosfat sunt folosite în bateriile cu litiu fier fosfat.
Litiu-ion
Cobaltul este utilizat în bateriile cu ioni de litiu ca material pentru electrozi, ceea ce crește prețul bateriei.
Costul bateriilor cu litiu fier fosfat este puțin mai mare decât cel al bateriilor litiu-ion.
Greutate
Pentru aplicații precum motoarele electrice, unde greutatea ar putea afecta performanța, greutatea poate fi o componentă importantă.
LIFEPO4
Fosfatul de fier de litiu conține compuși de fier, care sunt mult mai ușoare decât metalele folosite într-o baterie litiu-ion.
Litiu-ion
Compuși ai oxidului de litiu mangan și oxidului de litiu cobalt, două minerale de înaltă densitate care cântăresc mai mult, se găsesc în bateriile litiu-ion.
Concluzie: Bateriile litiu-fier cântăresc de obicei 50% mai puțin decât bateriile litiu-ion de aceeași capacitate.
Aplicații
Stabiliți dacă un anumit tip de baterie ar fi potrivit pentru utilizările dorite înainte de a alege una. Iată o comparație a acestor două tipuri de baterii’ aplicații:
LIFEPO4
Bateriile cu litiu fier fosfat oferă o gamă largă de utilizări în vehiculele electrice, vehicule de agrement, Baterii solare, și mai mult datorită numeroaselor beneficii și a performanței îmbunătățite.
Litiu-ion
Bateriile cu litiu-ion sunt mai potrivite pentru aplicațiile în care dimensiunea bateriei este restrânsă datorită densității lor mai mari de energie. Dispozitive electronice precum țigările electronice, telefoane, și alte dispozitive compacte reîncărcabile sunt cele mai comune dintre aceste utilizări.
Concluzie: Datorită aplicațiilor foarte diverse pentru fiecare dintre aceste baterii, fiecare este un câștigător în nișa sa particulară. Bateriile litiu-ion funcționează mai bine atunci când există o restricție severă de dimensiune, în timp ce bateriile litiu-fier funcționează mai bine atunci când sunt necesare performanțe mari.
Utilizare pe vreme rece
Majoritatea bateriilor își pierd o parte din capacitatea lor operațională și multe nu mai funcționează atunci când temperaturile scad sub zero. Bateriile cu litiu sunt extrem de susceptibile la temperaturi de îngheț și devin inoperabile sub un anumit prag.
LIFEPO4
În plus, fosfatul de litiu fier nu mai funcționează la temperaturi foarte scăzute. Baterii cu litiu fier fosfat de înaltă calitate, precum cele furnizate de Maxworld, vin cu un sistem de management al bateriei (BMS), care poate încălzi automat bateria pe vreme rece
Litiu-ion
Dacă ați fost vreodată într-o zonă în care devine foarte frig, veți descoperi că smartphone-ul dvs. nu mai funcționează deoarece bateria se stinge. Toate bateriile litiu-ion sunt la fel de vulnerabile la temperaturi scăzute.
Concluzie: Caracteristicile BMS ale unei baterii cu litiu fier înclină balanța în favoarea sa în timpul funcționării bateriei pe vreme rece.
Constanta termica
Termenul “Stabilitatea termică” se referă la variabile legate de temperatură, cum ar fi supraîncălzirea bateriei și evaporarea termică. Termenul “Runaway termic” se referă la supraîncălzirea necontrolată a bateriei, care ar putea avea ca rezultat o explozie.
LIFEPO4
O baterie cu litiu fier nu poate lua foc sau exploda deoarece bateriile LiFePO4 sunt complet incombustibile. Indiferent cum le-ai încărcat, aceste baterii nu se supraîncălzi. În plus, nu există evadare termică.
Litiu-ion
Datorită înclinației lor la supraîncălzire, bateriile litiu-ion sunt renumite pentru comportamentul lor la temperatură. Se știe că bateriile de litiu cu oxid de mangan pentru laptopuri explodează. Există frecvent evadare termică cu aceste baterii.
Concluzie: Bateriile cu litiu fier sunt câștigătorul clar atunci când comparăm stabilitatea termică a LiFePO4 vs.. Baterii cu ioni cu litiu.
Probleme legate de mediu
Utilizatorii și firmele producătoare fac eforturi pentru produse și proceduri ecologice. Determinarea care baterie este mai ecologică este crucială.
LIFEPO4
Deoarece bateriile cu litiu fier nu emit gaze sau substanțe chimice nocive, nu prezintă riscuri pentru mediu. Aceste baterii au, de asemenea, o durată de viață lungă, necesitând mai puține schimbări ale bateriei.
Litiu-ion
Se știe că multe gaze nocive sunt eliberate de bateriile litiu-ion, mai ales la temperaturi ridicate. Pentru că aceste baterii durează mai puțin, trebuie să le înlocuiți mai des, generând deșeuri semnificative.
Concluzie: Bateriile cu litiu fier fosfat sunt printre cele mai ecologice disponibile.
garanție
Deoarece sunteți încrezător că bateria va funcționa cel puțin pe perioada de garanție, o durată mai lungă de garanție asigură o mai bună rentabilitate a investiției.
LIFEPO4
O perioadă de garanție de cinci ani este normală pentru fosfatul de fier litiu. O garanție de șase ani este inclusă cu cele mai bune baterii LFP, ca cei de la Maxworld.
Litiu-ion
Ar trebui să anticipați o garanție de la șase luni până la un an, deoarece bateriile litiu-ion au o durată de viață medie de doi ani. De exemplu, puteți vedea garanția tipică de șase luni pe care o primiți la bateriile smartphone-urilor.
Concluzie: Bateriile cu litiu fier fosfat nu sunt pur și simplu fantastice pe hârtie; vin si cu o perioada de garantie mai lunga. Când contrastați durata garanției de șase luni cu perioada de garanție de șase ani, sunt, fără îndoială, cu kilometri înaintea echivalentelor lor litiu-ion.
Ceea ce este mai bine, litiu-ion sau litiu-fePO4?
În ciuda faptului că fiecare dintre aceste baterii este fabricată din litiu, performanța lor este foarte diferită.
LiFePO4 este o opțiune superioară în fiecare domeniu relevant. Obțineți performanță mai mare, valoare mai bună, și o durată de viață semnificativ mai lungă cu aceste baterii.
Când iei în calcul densitatea energetică, echivalentul litiu-ion este singurul care iese mai mult în evidență. Prin urmare, acestea reprezintă o opțiune superioară pentru dispozitivele electronice, inclusiv computerele, telefoane mobile, țigări electronice, și alte gadget-uri electronice.
Bateriile LiFePO4 sunt mai potrivite pentru orice utilizare, în afară de electronice. LiFePO4 este cea mai mare investiție pentru tot ceea ce necesită capacitate mare, inclusiv vehiculele electrice, Panouri solare, rulote, și mai mult.
Împărtășește acum
Postări înrudite
