De ce bateriile litiu-ion fosfat?

Baterii Litiu Ion Fosfat, adesea cunoscute sub numele de baterii LFP sau baterii LiFePO4 datorită compoziției lor chimice, va fi punctul central al acestui articol. Aceste baterii diferă ușor de bateriile cu litiu-cobalt pe care le vedeți de obicei la laptopuri și telefoane mobile. LFP are avantajul de a fi semnificativ mai stabil și mai rezistent la autocombustie. O baterie încărcată are o tonă de energie stocată în ea, deci în cazul unei scurgeri neintenţionate, rezultatele ar putea fi foarte interesante. Cu toate acestea, aceasta nu înseamnă că bateria nu poate lua foc în caz de deteriorare. Pe lângă faptul că durează mai mult decât litiu-cobaltul, LFP este mai stabil la temperatură.

De ce să folosiți ioni de litiu?

În articolul nostru despre bateriile plumb-acid, am discutat despre modul în care călcâiul lui Ahile al acestei chimie se odihnește la încărcare parțială pentru o perioadă lungă de timp. Lăsând o bancă costisitoare de baterii plumb-acid la încărcare parțială, este mult prea simplu să-l risipiți în câteva luni. Pentru LFP, asta este extrem de diferit! Bateriile litiu-ion nu sunt afectate de încărcarea parțială prelungită. De fapt, LFP preferă încărcarea parțială în locul încărcării complete sau goale, deci este indicat să ciclați bateria sau să o lăsați la încărcare parțială pe durata de viață.

Cu setările de încărcare adecvate, aproape ai putea uita că există o baterie înăuntru, ceea ce face ca bateriile litiu-ion să fie incredibil de aproape de a deveni bateria ideală. Nu există nicio întreținere. Puteți pleca cu ușurință știind că BMS se va ocupa de asta!

În plus, Bateriile LFP au o durată de viață foarte lungă. La un complet 100% ciclu de încărcare/descărcare, bateriile noastre Battle Born LFP sunt evaluate pentru 3000 cicluri. Asta ar însemna mai mult decât 8 ani de călărie dacă ai făcut-o în fiecare zi! Când este utilizat în cicluri mai mici de 100%., supraviețuiesc și mai mult; de fapt, pentru simplitate, se poate folosi o conexiune liniară: 50% ciclurile de descărcare se traduce în cicluri de două ori mai multe, întrucât 33% ciclurile de descărcare indică faptul că vă puteți aștepta la trei ori mai multe cicluri.

În plus, o baterie LiFePO4 cântărește mai puțin de jumătate decât o baterie plumb-acid de capacitate echivalentă. Încercați să încărcați o baterie plumb-acid la 100% din capacitatea sa nominală; se poate descurca cu usurinta. Este sigilat pentru a preveni mirosurile, are o rată de autodescărcare foarte scăzută (3% sau mai puțin pe lună), și acceptă încărcare rapidă.

Dimensiunea băncii de baterii pentru LFP

Am făcut aluzie la asta mai devreme: Bateriile plumb-acid au doar o capacitate efectivă de 80%, în timp ce bateriile litiu-ion au 100%. Aceasta înseamnă că o bancă de baterii LFP poate fi mai mică decât o bancă de baterii plumb-acid, fără a pierde nicio funcționalitate.. Calculele indică faptul că LFP poate fi 80% mărimea acidului de plumb în amperi-oră. Dar este mai mult decât atât.

Băncile de baterii plumb-acid nu ar trebui să fie dimensionate astfel încât să se confrunte frecvent cu scurgerea dedesubt 50% SOC de dragul longevității. Asta nu este o problemă cu LFP! LFP are, de asemenea, o eficiență energetică mult mai mare decât Baterii cu plumb-acid, ceea ce înseamnă că după o anumită cantitate de epuizare, este necesară mai puțină energie pentru a alimenta rezervorul. Datorită faptului că banca noastră de baterii era anterior mai mică, acest lucru determină o revenire mai rapidă la 100%, amplificarea efectului.

Suntem încrezători că atunci când dezvoltăm o bancă de baterii litiu-ion între 55% şi 70% de mărimea unei bănci identice de plumb-acid, performanța va fi aceeași (sau mai bine!). Chiar și în acele zile mohorâte de iarnă când soarele este rar.

Dar stai o secundă! Sunt bateriile litiu-ion cu adevărat răspunsul la toate problemele noastre legate de baterii? Bine, nu chiar...

Bateriile LFP au și restricții. Temperatura este una majoră. De mai jos 0 grade Celsius, sau îngheț, o baterie litiu-ion nu poate fi încărcată. Acidul de plumb nu este preocupat de acest lucru. Bateria poate fi încă descărcată (cu o scurtă pierdere de capacitate), dar încărcarea nu va avea loc. BMS ar trebui să fie precaut pentru a preveni încărcarea atunci când este sub zero grade pentru a preveni deteriorarea neintenționată. În clima pe care o avem în Canada, aceasta este o mare afacere!

Capătul superior are și o problemă cu temperatura. Utilizarea sau chiar stocarea bateriilor la temperaturi ridicate este cel mai mare factor de îmbătrânire a bateriilor. Nu există probleme la temperaturile de mai jos 30 Celsius. Nu există multe efecte la temperaturi mai mici decât 45 grade. Dar orice mai mare se grăbește cu adevărat să îmbătrânească și, în cele din urmă, pierderea bateriei. Bateria trebuie depozitată atunci când nu este ciclată. Când explicăm cum eșuează bateriile LFP mai târziu, vom intra în mai multe detalii despre asta.

Există o problemă ascunsă care ar putea apărea la utilizarea surselor de încărcare care au potențialul de a da o tensiune ridicată: Dacă sursa de încărcare nu se oprește când bateria este plină, Tensiunea va crește. Când bateria crește suficient de mare, BMS-ul îl va deconecta pentru a-l proteja, permițând sursei de încărcare să crească și mai mult. Aceasta poate fi o problemă cu (defect) regulatoare de tensiune a alternatorului auto, care necesită o sarcină constantă pentru a preveni vârfurile de tensiune și fumul magic de la diode. Această problemă poate apărea și în cazul turbinelor eoliene mici care se bazează pe baterie pentru a le ține sub control. Când se epuizează curentul, pot fugi. Costul inițial de achiziție este, de asemenea, extrem de mare.