LiFePO4 проти літій-іонних акумуляторів - як вирішити, який з них кращий

LiFePO4 проти літій-іонних акумуляторів - як вирішити, який з них кращий

Сьогодні акумулятори високої ємності користуються великим попитом для різноманітних застосувань. Ці акумулятори мають численні застосування, зокрема для сонячних батарей, електромобілів та рекреаційних акумуляторів. Свинцево-кислотні акумулятори були єдиним варіантом високої ємності на ринку ще кілька років тому. Однак попит на літієві акумулятори на сучасному ринку значно змінився через особливості їх застосування.

Літій-іонний акумулятор та літій-залізофосфат (LiFePO4) акумулятор виділяється серед інших у цьому відношенні. Люди часто запитують про відмінності між цими двома акумуляторами, оскільки вони літієві.

Як результат, у цій статті ми детально розглянемо ці акумулятори та обговоримо, чим вони відрізняються. Дізнавшись про їхню продуктивність за різними факторами, ви отримаєте більше розуміння того, який акумулятор найкраще підійде саме вам. Без зайвих слів, почнемо:

Чому акумулятори LiFePO4 кращі:

Виробники в різних галузях промисловості звертаються до літій-залізофосфату для застосувань, де безпека є ключовою. Літій-залізофосфат має відмінну хімічну та термічну стійкість. У гарячих середовищах цей акумулятор зберігає свою охолодження.

Він також негорючий при неправильному поводженні під час швидких зарядів та розрядів або при виникненні проблем із коротким замиканням. Завдяки стійкості фосфатного катода до горіння або вибуху під час перезаряджання або перегріву та здатності акумулятора підтримувати спокійні температури, літій-залізо-фосфатні акумулятори зазвичай не зазнають теплового вибуху.

Однак переваги літій-іонних акумуляторів з точки зору безпеки менш значні, ніж у літій-залізофосфатних. Акумулятор міг би бути надійнішим через свою високу щільність енергії, що є недоліком. Оскільки літій-іонний акумулятор схильний до теплового розгону, він швидше нагрівається під час заряджання. Можливість подальшого видалення акумулятора після використання або несправності є ще однією перевагою літій-залізофосфатних акумуляторів з точки зору безпеки.

Діоксид літію та кобальту, що використовується в літій-іонних акумуляторах, вважається небезпечним, оскільки він може викликати алергічні реакції в очах та на шкірі. При ковтанні він також може призвести до серйозних ускладнень для здоров'я. Як наслідок, літій-іонні акумулятори потребують особливих умов утилізації. Однак виробники можуть легше утилізувати фосфат літію та заліза, оскільки він нетоксичний.

Глибина розряду літій-іонних акумуляторів коливається від 80% до 95%. Це означає, що ви завжди повинні залишати в акумуляторі щонайменше від 5% до 20% заряду (точний відсоток залежить від конкретного акумулятора). Глибина розряду літій-залізо-фосфатних акумуляторів (LiFeP04) вражаюче висока і становить 100%. Це показує, що акумулятор можна повністю розрядити без ризику його пошкодження. Літій-залізо-фосфатний акумулятор є переконливим фаворитом щодо глибини розряду.

Який найбільший недолік літій-іонного акумулятора?

Вартість та надійність систем накопичення енергії, таких як ті, що використовуються як резервні джерела живлення або для зменшення коливань потужності, що генерується з відновлюваних джерел енергії, значно залежать від терміну служби акумуляторів. Однак літій-іонні акумулятори мають суттєві недоліки, включаючи вплив старіння та захист.

Міцність літій-іонних акумуляторів та елементів нижча, ніж у літій-залізофосфатних акумуляторів. Їх потрібно обережно заряджати та надмірно розряджати. Крім того, вони повинні підтримувати струм у допустимих межах. Як наслідок, одним із недоліків літій-іонних акумуляторів є необхідність додавання захисних схем, щоб забезпечити їх безпечний робочий діапазон.

На щастя, технологія цифрових інтегральних схем дозволяє досить легко інтегрувати це в акумулятор або, якщо акумулятор не є взаємозамінним, в обладнання. Літій-іонні акумулятори можна використовувати без спеціальних навичок завдяки вбудованій схемі керування акумулятором. Коли акумулятор повністю заряджений, його можна тримати в стані зарядки, а зарядний пристрій відключить живлення акумулятора.

Літій-іонні акумулятори мають вбудовані системи керування зарядом, які контролюють різні аспекти їхньої роботи. Схема захисту обмежує найвищу напругу кожного елемента під час заряджання, оскільки занадто висока напруга може пошкодити елементи. Оскільки акумулятори зазвичай мають лише одне з'єднання, їх зазвичай заряджають послідовно, що збільшує ризик отримання одним елементом напруги, вищої за необхідну, оскільки різні елементи можуть вимагати різних рівнів заряду.

Система керування акумулятором також відстежує температуру елементів, щоб уникнути високих температур. Більшість акумуляторів мають обмеження максимального струму заряду та розряду від 1°C до 2°C. Однак, під час швидкої зарядки деякі з них іноді трохи нагріваються.

Той факт, що літій-іонні акумулятори з часом псуються, є одним з головних недоліків їх використання в споживчих пристроях. Це залежить від часу чи календаря, але також залежить від того, скільки циклів заряду-розряду пройшов акумулятор. Часто акумулятори можуть витримати лише від 500 до 1000 циклів заряду-розряду, перш ніж їхня ємність почне знижуватися. Це число зростає з розвитком літій-іонних технологій, але якщо акумулятори вбудовані в обладнання, їх може знадобитися замінити через деякий час.

Як вибрати між LiFePO4 та літій-іонними акумуляторами?

Фосфат літію заліза (LiFePO4) акумулятори мають багато переваг порівняно з літій-іонними акумуляторами. Покращена ефективність розряду та заряду, довший термін служби, відсутність потреби в обслуговуванні, надзвичайна безпека та легка вага – це лише деякі з них. Хоча LiFePO4 акумулятори не є одними з найдоступніших на ринку, вони є найважливішою довгостроковою інвестицією завдяки своєму тривалому терміну служби та відсутності потреби в обслуговуванні.

При 80-відсотковій глибині розряду літій-залізо-фосфатні акумулятори можна перезаряджати до 5000 разів без шкоди для ефективності. Термін служби літій-залізо-фосфатних акумуляторів (LiFePO4) можна пасивно збільшити.

Крім того, акумулятори не мають ефекту пам'яті, і ви можете зберігати їх протягом тривалого часу завдяки низькому рівню саморозряду (3% щомісяця). Літій-іонні акумулятори потребують особливого догляду. В іншому випадку термін їх служби ще більше скоротиться.

100% об'єм заряду літій-залізо-фосфатних акумуляторів (LiFePO4) можна використовувати. Вони також ідеально підходять для різних застосувань завдяки швидкій зарядці та розрядці. Швидка зарядка підвищує ефективність та зменшує будь-яку затримку. Потужність подається швидкими імпульсами завдяки високим струмам розряду.

Рішення

Сонячна електроенергія довго трималася на ринку завдяки високій ефективності акумуляторів. Можна з упевненістю стверджувати, що краще рішення для зберігання енергії призведе лише до більш гігієнічного, безпечного та цінного довкілля. Пристрої сонячної енергії можуть отримати значні переваги від використання літій-залізо-фосфатних та літій-іонних акумуляторів.

Однак,LiFePO4Акумулятори мають більше переваг як для покупців, так і для продавців. Інвестування в портативні електростанції з LiFePO4 акумуляторами – це фантастичний вибір завдяки їхній чудовій продуктивності, тривалішому терміну зберігання та зменшеному впливу на навколишнє середовище.


Час публікації: 28 лютого 2023 р.