Литий-ионные и литий-железо-фосфатные (LiFePO4) батареи

Вступление

При использовании источников питания для работы встроенного оборудования не всегда просто установить новую пару батарей. Аккумуляторы, которые могут содержать значительное количество энергии, быть достаточно легкими, чтобы их можно было носить или перемещать, и быть безопасными для пользователя, требуются для новых технологий, от смартфонов до электромобилей и портативных электроинструментов. Все эти преимущества доступны с литиевыми батареями для портативных гаджетов, автомобилей, медицинского оборудования, а иногда даже для хранения энергии в сети.

В современной портативной электронике используются два типа батарей: литий-ионные и литий-железо-фосфатные. Хотя они имеют определенное сходство, они существенно различаются по высокой плотности энергии, длительному жизненному циклу и безопасности. Большинство людей слышали о литий-ионных батареях, потому что у них есть смартфон, планшет или компьютер. Литий-железо-фосфат — это недавно новый процесс производства аккумуляторов, который набирает популярность в промышленных отраслях благодаря недорогим материалам и отличной температурной стабильности.

Является ли литий-железо-фосфат таким же, как LiFePO4?

Да, и литий-железо-фосфат, и LiFePO4 одинаковы. LiFePO4 — это молекулярная формула фосфата лития-железа.

Литиевые батареи LiFeP04 — самые надежные и безопасные литиевые батареи, изготовленные из литий-железо-фосфата. В нем используется катод из фосфата железа и графитовый анод. Большинство производителей начинают выбирать этот литий-ионный тип из-за его небольшого размера и легкого веса, а также увеличенного срока службы. Он имеет плотность энергии 90/120 Втч/кг и стандартное напряжение от 3,0 до 3,2 вольт. Скорость зарядки составляет 1С, а скорость разрядки колеблется от 1 до 25С.

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

По сравнению с обычными литиевыми батареями литий-железо-фосфатные батареи обладают многочисленными преимуществами. Некоторые из преимуществ обеспечивают более длительный срок службы, будучи невероятно безопасными, легкими, не требующими обслуживания, повышенной эффективностью разрядки и зарядки и чрезвычайно безопасными. Мобильные системы питания с батареями LiFePO4 не самые дешевые на рынке из-за их длительного срока службы и отсутствия обслуживания. Тем не менее, это самая выгодная инвестиция, которую вы можете сделать.

В чем разница между литий-ионными и LiFePO4 аккумуляторами?

Существуют различные различия между литий-ионными и LiFePO4 аккумуляторами, которые заключаются в следующем:

Разница в жизненном цикле

Срок службы фосфата лития-железа составляет от 1000 до 10000 циклов. Эти батареи могут выдерживать высокие температуры с небольшим износом. Они имеют долгую и здоровую жизнь для приложений, которые содержат встроенные системы или должны работать в течение длительных периодов времени, прежде чем потребуется зарядка.

Более высокая плотность энергии литий-иона делает его более нестабильным, особенно в условиях более высоких рабочих температур. Его жизненный цикл составляет 500–1000 циклов, поскольку на него существенно влияет рабочая температура электроники или функциональных компонентов.

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

Преимущество длительного хранения

При сохранении неиспользованных аккумуляторов очень важно выбрать химию, которая не потеряет свой заряд со временем. Однако батарея должна вести себя так же, как если бы она использовалась более года. Преимущества длительного хранения обеспечивают как литий-железо-фосфат, так и литий-ион. Благодаря сроку годности 350 дней фосфат лития-железа может храниться в течение более длительного периода времени. Срок годности литий-ионных аккумуляторов составляет около 300 дней.

Емкость

Емкость аккумулятора — это измерение количества энергии, которое он может удерживать. Хотя статистические данные о емкости различаются в зависимости от модели аккумулятора и производителя, было продемонстрировано, что технология литий-ионных аккумуляторов обеспечивает гораздо более высокую плотность энергии, чем свинцово-кислотные аккумуляторы. Это означает, что литий-ионный аккумулятор может хранить больше энергии в той же физической среде. Поскольку литий-ионная технология может накапливать больше энергии, она может разряжать больше энергии, что позволяет вам питать больше устройств в течение продолжительных периодов времени.

Эффективность

Эффективность батареи является важным параметром, который следует учитывать при оценке различных вариантов, точно так же, как эффективность солнечной панели. Многие литий-ионные батареи имеют КПД 95% или выше, что означает, что может использоваться 95% или более энергии, содержащейся в литий-ионной батарее. С другой стороны, литий-железо-фосфатные батареи имеют КПД в диапазоне от 80 до 85 процентов. Повышенная эффективность подразумевает большую эффективную емкость аккумулятора, а повышенная эффективность означает более быструю зарядку.

Глубина разряда

Глубина разряда батареи — это доля батареи, которая может быть безопасно разряжена без разрушения батареи. Хотя обычно используется 85 процентов или более от общей емкости литий-ионного аккумулятора в полном цикле, свинцово-кислотные батареи не должны разряжаться более чем на 50 процентов, так как это сокращает срок службы батареи. Поскольку литий-ионная технология допускает большую глубину разряда, литий-ионные батареи имеют более высокую эффективность, чем другие варианты, особенно если учесть более высокую плотность энергии литий-ионной технологии, отмеченную выше.

Для какой машины используется батарея LiFePO4?

Фосфат лития-железа используется для любой электроники или оборудования, которые требуют безопасности и срока службы, но не требуют высокой плотности энергии. Электродвигатели для автомобилей, медицинских устройств и военного применения, в которых технология будет подвергаться воздействию более высоких температур. Поскольку батарея значительно тяжелее и крупнее литий-ионной, литий-железо-фосфат лучше всего подходит для стационарных приложений, хотя его можно использовать в некоторых портативных технологиях.

Фосфат лития-железа может не рассматриваться в ситуациях, когда транспортировка является критическим фактором из-за его повышенного веса. Литий-ионные аккумуляторы используются в смартфонах, ноутбуках и планшетных устройствах.

Батареи LiFePO4 показали себя полезными в различных приложениях, в том числе:

Солнечные системы

Поскольку они легкие, вы можете транспортировать их в любое место, где вам нужно будет установить солнечную систему, даже если она находится на вершине горы и вдали от цивилизации.

Каяки и рыбацкие лодки

Вы можете проводить больше времени на воде, потому что они обеспечивают более длительное время работы и более короткое время перезарядки. Уменьшенный вес вашей лодки означает, что она станет более маневренной и способной двигаться быстрее.

Коммерческое приложение

Поскольку батареи LiFePO4 настолько безопасны и долговечны, они имеют широкий спектр коммерческого применения.

Скутеры и мопеды

Если вы просто хотите отправиться в незапланированную поездку, вам не нужно заряжать их полностью.

Аккумуляторы LiFePO4 также имеют возможность зажигать электронные сигареты, аварийные лампы, фонарики, радиоаппаратуру и другие устройства.