LiFePO4 против литий-ионной зарядки

Введение

Не всегда легко подключить новые батареи, если для питания встроенных компонентов используются источники питания. Аккумуляторы, которые могут хранить значительное количество энергии, достаточно легкие, чтобы их можно было носить или перемещать, и безопасные для пользователя, необходимы для новых технологий, таких как смартфоны, электромобили и портативные электроинструменты. Для портативных гаджетов, автомобилей, медицинских устройств и даже для хранения энергии в сети литиевые батареи обеспечивают все эти преимущества.

В современных портативных гаджетах используются два разных типа батарей: литий-ионные и литий-железо-фосфатные. Несмотря на определенные параллели между ними, существуют значительные различия с точки зрения высокой плотности энергии, продолжительных жизненных циклов и безопасности. Поскольку у большинства людей есть телефоны, планшеты или компьютеры, они наверняка знакомы с литий-ионной технологией. Благодаря недорогим компонентам и устойчивости к высоким температурам литий-железо-фосфатные батареи представляют собой более новую форму батарей, которая набирает популярность в обрабатывающей промышленности.

LiFePO4 против литий-ионной зарядки

Зарядка литий-ионных и литий-железо-фосфатных элементов очень похожа. Оба используют постоянное напряжение, за которым следует постоянный ток для зарядки. Солнечная или настольная зарядка обычно требует использования двух единиц оборудования, когда речь идет об одном из аккумуляторных блоков DIY с канала. На первом месте стоит источник напряжения и тока. Это может быть, например, солнечная панель или регулируемый бак. Следующим идет контроллер зарядки. BMS питается от него, который управляет напряжением и током, выходящим из нашего источника напряжения/тока.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Затем BMS передает пакет с заданным напряжением. Более того, ячейки с более высоким напряжением, чем остальные, теряют напряжение из-за этого явления. У остальных теперь будет возможность наверстать упущенное. Никогда не подключайте нерегулируемый источник напрямую к аккумулятору, независимо от того, есть ли у него BMS или нет.

LiFePO4 против плотности энергии ионов лития

Плотность энергии батареи показывает, сколько энергии она содержит по сравнению с ее весом. Это количество обычно выражается в ватт-часах на килограмм (Втч/кг). Ватт-часы – это единица электрической энергии, эквивалентная одному ватту, используемому в течение одного часа. Плотность мощности оценивает скорость доставки энергии, а не количество энергии, которое в настоящее время доступно в хранилище. Учитывая, что они обычно используются взаимозаменяемо, важно понимать различие между плотностью мощности и плотностью энергии. Чтобы лучше понять литий-ионные батареи, вам необходимо понять, почему высокая плотность энергии является желательным качеством батареи. Аккумулятор с высокой плотностью энергии имеет более длительное время работы по сравнению с его размером. Плотность энергии батареи показывает, сколько энергии она содержит по сравнению с ее весом. Это количество обычно выражается в ватт-часах на килограмм (Втч/кг). Ватт-часы – это единица электрической энергии, эквивалентная одному ватту, используемому в течение одного часа. Плотность мощности оценивает скорость доставки энергии, а не количество энергии, которое в настоящее время доступно в хранилище. Учитывая, что они обычно используются взаимозаменяемо, важно понимать различие между плотностью мощности и плотностью энергии. Чтобы лучше понять литий-ионные батареи, вам необходимо понять, почему высокая плотность энергии является желательным качеством батареи. Аккумулятор с высокой плотностью энергии имеет более длительное время работы по сравнению с его размером.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Верно и обратное: батарея с более высокой плотностью энергии может обеспечивать такое же количество энергии, занимая при этом меньше места, чем батарея с более низкой плотностью энергии. В результате потенциальное использование батареи значительно увеличивается. В складских или производственных условиях аккумуляторы для вилочных погрузчиков могут весить тысячи фунтов. Легкие аккумуляторы для вилочных погрузчиков обеспечивают ряд преимуществ с точки зрения управляемости и безопасности.

Повышенная плотность энергии батареи может быть опасной. Ячейка, которая содержит больше активного материала, с большей вероятностью испытает тепловое событие.

Энергетическая ценность аккумуляторов – первое и самое существенное отличие. Энергоемкость литий-ионного аккумулятора колеблется от 150 до 200 Втч на кг. Фосфат лития-железа имеет плотность энергии от 90 до 120 Втч на килограмм.

Это энергетическое неравенство однозначно демонстрирует, что литий-ионные аккумуляторы разряжаются быстрее, чем LiFePO4. Кроме того, по сравнению с батареями LiFePO4, литий-ионные батареи имеют более высокое напряжение разряда.

Несмотря на то, что химический состав литий-ионных аккумуляторов может сильно различаться и влиять на их характеристики, иногда их относят к типу аккумуляторов, в состав которых входит литий.

Большинство типов литий-ионных аккумуляторов состоят из катода с алюминиевым покрытием, угольного или графитового анода, сепаратора и электролита, состоящего из соли лития в органическом растворителе.

Производители протестировали компоненты, используемые для изготовления катода и анода. Изменился и химический состав электролита. Эти отклонения приводят к различной плотности энергии литий-ионных аккумуляторов.

LiFePO4 против литий-ионной безопасности

Аккумуляторы, изготовленные из фосфата, имеют превосходную химическую и механическую структуру, не допускающую опасного перегрева. Следовательно, он обеспечивает большую безопасность, чем литий-ионные батареи, изготовленные из других материалов катода. Это связано с тем, что заряженное и незаряженное состояния LiFePO4 физически сравнимы и чрезвычайно долговечны, что позволяет ионам оставаться стабильными во время потока кислорода, который происходит вместе с циклами зарядки или потенциальными отказами. В целом связь фосфата железа с оксидом прочнее, чем связь оксида кобальта, поэтому она остается структурно стабильной, когда батарея перезаряжена или подвергается физическому повреждению. Напротив, в других химиях лития связи начинают разрушаться и выделять чрезмерное количество тепла, что в конечном итоге вызывает тепловой разгон.

Негорючесть литий-фосфатных элементов является важным свойством, исключающим случай неправильного обращения во время зарядки или разрядки. Они также могут противостоять неблагоприятным погодным условиям, включая суровый холод, палящую жару или пересеченную местность. Они не взрываются и не загораются при воздействии опасных ситуаций, таких как столкновения или короткие замыкания, что снижает вероятность травм. LiFePO4, вероятно, ваш лучший вариант, если вы выбираете литиевую батарею и хотите использовать ее в опасных или нестабильных условиях. Также важно отметить, что батареи LiFePO4 являются экологически безопасным вариантом, поскольку они нетоксичны, не загрязняют окружающую среду и не содержат редкоземельных металлов.