- تلفن: 0086 13501592453
- پست الکترونیک: sales@consnant.com
- Skype: higredpower
دنبال چی میگردی?
باتری LiFePO4 در مقابل باتری لیتیوم یون
Dec 05, 2024باتری LiFePO4 Vs لیتیوم یون باتری : تحلیل مقایسه ای
مقدمه:
همانطور که تقاضا برای راه حل های ذخیره انرژی کارآمد و قابل اعتماد همچنان در حال رشد است، دو رقیب برجسته ظاهر شده اند: باتری های LiFePO4 (لیتیوم آهن فسفات) و باتری های لیتیوم یون. در این مقاله، تفاوت های کلیدی بین این دو فناوری باتری را بررسی خواهیم کرد و مزایای مربوط به آنها را در کاربردهای مختلف بررسی خواهیم کرد.
باتری LiFePO4 همچنین به معنای باتری LFP است که یک ترکیب باتری بسیار پایدار اما کمی کم انرژی تر است. آهن و فسفات مورد استفاده برای ساخت کاتد نسبت به برخی از مواد مورد استفاده در باتریهای NMC - عمدتا کبالت - فراوان و ارزان هستند. علاوه بر این، مواد موجود در باتریهای LiFePO4 بسیار کمتر از باتریهای NMC سمی هستند و بازیافت آنها را در پایان عمر آسانتر میکند.
در حال حاضر، شرکتهای بیشتری نسبت به NMC باتریهای LiFePO4 را برای ذخیره انرژی خانگی تولید میکنند. بیشتر به این دلیل که باتری های LiFePO4 ایمن تر و پایدارتر هستند. در ELB دو مدل در سیستم ذخیره انرژی خانه محبوب هستند:
ولتاژها | 3.20، 3.30 ولت اسمی; محدوده عملیاتی معمولی 2.5-3.65V/cell |
انرژی ویژه (ظرفیت) | 90-120Wh/kg |
شارژ (C-rate) | 1C معمولی، شارژ تا 3.65 ولت؛ زمان شارژ 3 ساعت معمولی |
تخلیه (C-rate) | 1C، 25C در برخی سلول ها؛ پالس 40 آمپر (2 ثانیه)؛ قطع 2.50 ولت (کمتر از 2 ولت باعث آسیب می شود) |
چرخه عمر | 2000 و بالاتر (مربوط به عمق دبی، دما) |
فرار حرارتی | 270 درجه سانتیگراد (518 درجه فارنهایت) باتری بسیار ایمن حتی در صورت شارژ کامل |
هزینه | ~$XXX در هر کیلووات ساعت |
برنامه های کاربردی | ESS، EVs و غیره |
باتری های LiFePO4 چندین مزیت را ارائه می دهند که آنها را در صنعت ذخیره سازی انرژی بسیار مورد توجه قرار می دهد. برخی از ویژگی های کلیدی عبارتند از:
- ایمنی: باتریهای LiFePO4 ذاتاً پایدار هستند و پایداری حرارتی بسیار خوبی از خود نشان میدهند و در برابر خطرات حرارتی، انفجار یا آتشسوزی مقاوم هستند. این جنبه ایمنی، باتری های LiFePO4 را به عنوان یک انتخاب ارجح در برنامه هایی که ایمنی در آنها اهمیت دارد، قرار داده است.
- طول عمر: باتری های LiFePO4 دارای طول عمر قابل توجهی هستند، با عمر چرخه معمولی بیش از 2000 چرخه. این طول عمر طولانی، طول عمر طولانی تری را تضمین می کند و در نتیجه هزینه های تعویض و نگهداری را کاهش می دهد.
بیشترین استناد باتری لیتیوم یون باتری سه تایی است، ما نیز آن را به عنوان باتری NMC همچنین به معنای باتری سه تایی NiCoMn است. که یک باتری با انرژی یا توان بسیار بالا است. این محدودیت "انرژی" یا "قدرت" باعث می شود که آنها بیشتر در ابزارهای برقی یا ماشین های الکتریکی استفاده شوند.
باتریهای لیتیوم یونی NMC معمولاً هزینه اولیه کمتری دارند، اما ممکن است بسته به مشخصات عملیاتی ظرف در طول عمر کشتی، نیاز به تعویض داشته باشند.
ولتاژها | 3.60 ولت، 3.70 ولت اسمی؛ محدوده عملیاتی معمولی 3.0-4.2V/cell یا بالاتر |
انرژی ویژه (ظرفیت) | 150-220Wh/kg |
شارژ (C-rate) | 0.7–1C، شارژ تا 4.20 ولت، برخی از آنها به 4.30 ولت می روند. شارژ 3 ساعت معمولی جریان شارژ بالای 1C عمر باتری را کوتاه می کند. |
تخلیه (C-rate) | 1C؛ 2C در برخی از سلول ها امکان پذیر است. قطع 2.50 ولت |
چرخه عمر | 1000-2000 (مربوط به عمق تخلیه، دما) |
فرار حرارتی | 210 درجه سانتیگراد (410 درجه فارنهایت) معمولی. شارژ زیاد باعث فرار حرارتی می شود |
هزینه | ~$XXX در هر کیلووات ساعت |
برنامه های کاربردی | دوچرخه های الکترونیکی، تجهیزات پزشکی، خودروهای الکتریکی، صنعتی |
باتری های لیتیوم یونی به دلیل چگالی انرژی و تطبیق پذیری خود به خوبی شناخته شده اند. در اینجا برخی از مزایای قابل توجه باتری های لیتیوم یون آورده شده است:
- چگالی انرژی: باتریهای لیتیوم یونی چگالی انرژی بالاتری نسبت به باتریهای LiFePO4 ارائه میدهند و امکان ذخیره انرژی بیشتر در بستهبندی کوچکتر و سبکتر را فراهم میکنند. این مزیت باعث می شود باتری های لیتیوم یونی برای دستگاه های قابل حمل مانند گوشی های هوشمند و لپ تاپ ها مناسب باشند.
- محدوده ولتاژ: باتری های لیتیوم یونی دارای محدوده ولتاژ وسیع تری هستند و به آنها امکان می دهد ولتاژ خروجی ثابت تری را در بیشتر چرخه تخلیه خود ارائه دهند. این پایداری ولتاژ در کاربردهایی که نیاز به منبع تغذیه ثابت است، مانند شبکههای برق و سیستمهای منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) بسیار مهم است.
عملکرد: باتریهای لیتیوم یونی کارایی بسیار خوبی از خود نشان میدهند و نسبت به باتریهای LiFePO4 میزان خود تخلیه کمتری دارند. آنها همچنین بازده شارژ بالاتری را ارائه می دهند و زمان شارژ مجدد سریعتر را امکان پذیر می کنند.
کدام بهترین است؟ باتری LiFePO4 در مقابل باتری لیتیوم یونی؟
به طور کلی، عملکرد کلی سلول های یون لیتیوم و سلول های LiFePO4 تقریباً یکسان است. شما می توانید این دو نوع را در اندازه های مختلف پیدا کنید، از 0.5 کیلووات ساعت تا بیش از 100 کیلووات ساعت. اکثر صاحبان خانه فقط به حدود 10 کیلووات ساعت ذخیره سازی نیاز دارند و قطعاً می توانید آن را از هر دو نوع پیدا کنید.
همانطور که گفته شد، تفاوت های ظریفی بین این دو وجود دارد. در مقایسه با باتری لیتیوم یونی، باتری LiFePO4 کمی کارآمدتر است و در حالتهای شارژ پایینتر بهتر عمل میکند، اما NMCها میتوانند دمای خنکتر را بهتر تحمل کنند. با این حال، اگر باتری شما در داخل نصب شده است، یا اگر در منطقه ای هستید که دمای شدید را تجربه نمی کند، احتمالاً نیازی به نگرانی در مورد این موضوع نیست.
باتریهای لیتیوم یونی نیز چگالی انرژی بالاتری دارند، به این معنی که از نظر فیزیکی کوچکتر از باتریهای LiFePO4 با همان ظرفیت خواهند بود. این معمولاً برای صاحبان خانه نگران کننده نیست، اما اگر فضای محدودی دارید، ممکن است بخواهید باتری های لیتیوم یونی را در نظر بگیرید.
به طور کلی، عمر چرخه باتری LiFePO4 بیش از 6000 بار است، در حالی که عمر باتری یون لیتیوم سه تایی به طور کلی 800-1000 برابر است.
یکی از بزرگترین مزایای انتخاب باتری LiFePO4 ایمنی و طول عمر آن است. ترکیب لیتیوم آهن فسفات پایدارتر از کبالت نیکل منگنز در دماهای بالاتر است.
علاوه بر این، باتریهای LiFePO4 بهتر میتوانند مصرف انرژی بیشتری را تحمل کنند. بنابراین، سلول های LiFePO4 کمتر احتمال دارد فرار حرارتی را تجربه کنند. به طور خلاصه، باتری های LiFePO4 نسبت به باتری های لیتیوم یونی احتمال آتش گرفتن کمتری دارند.
این بدان معنا نیست که اگر باتری لیتیوم یونی نصب کنید، خود به خود مشتعل می شود. با این حال، اگر باتری لیتیوم یون بیش از حد تحت فشار قرار گیرد یا به اشتباه استفاده شود، احتمال بروز مشکلات بیشتر است. به همین دلیل مهم است که از یک نصب کننده باتری مجاز و قابل اعتماد برای به حداقل رساندن احتمال بروز مشکلات استفاده کنید.
باتریهای لیتیوم یونی کمی گرانتر از باتریهای LiFePO4 هستند.
همچنین، باتری LiFePO4 کمی بزرگتر است و محفظه باتری LiFePO4 نیز ممکن است به مواد بیشتری نیاز داشته باشد.
ما فقط می گوییم که باتری های لیتیوم یونی هزینه اولیه پایین تری دارند. با این حال، باتری های LiFePO4 می توانند ارزش زیادی برای پول به شما بدهند.
با توجه به قیمت هر چرخه، قیمت هر چرخه باتری LFP اساساً تنها 1/3 قیمت هر چرخه باتری لیتیوم یونی است.
بیایید منحنیهای شارژ-دشارژ باتریهای LiFepo4 را در مقابل باتریهای لیتیوم یونی مقایسه کنیم:
وضعیت شارژ (SOC) یک باتری لیتیوم یونی به میزان قابل توجهی بر اساس سطح ولتاژ آن متفاوت است.
از طرف دیگر، سطح SOC باتریهای فسفات آهن لیتیوم، به دلیل منحنی شارژ-دشارژ مسطح آن، به راحتی با سطح ولتاژ قابل تشخیص نیست.
بنابراین، تشخیص دقیق SOC باتری های لیتیوم یون امکان پذیر است، در حالی که دقت SOC باتری های LiFePO4 بسیار چالش برانگیز است.
از نظر تجاری، هزینه سرمایه اولیه برای سلول های LiFePO4 به طور کلی ارزان تر از سلول های لیتیوم NMC است. باتریهای LiFePO4 حدود 20 تا 30 درصد در هر کیلووات ساعت ارزانتر هستند، اما هزینههای یکپارچهسازی سیستم در ابتدای چرخه عمر کلی سیستم تنها حدود 5 تا 15 درصد ارزانتر است.
از نظر عملیاتی، ما باتریهای LiFePO4 را دوست داریم که شرایط عملیاتی آرامتری داشته باشند - محدوده دمایی وسیعتری نسبت به NMC، و برای حمل و نقل نیازی به ظروف یخچالدار نیست. علاوه بر این، محصولات باتری LiFePO4 به طور کلی تا 1C را پشتیبانی می کنند، در حالی که باتری یون لیتیوم باید از باتری های برق استفاده کند، باتری های مختلف 2H یا 4H از باتری استفاده می کنند، از برنامه های کاربردی با نرخ 1C (1 ساعت) پشتیبانی می کنند و هزینه آن بالا است.
ما معتقدیم که آگاهی مشتریان و سرمایه گذاران از باتری های لیتیوم یونی و شرکت ها بسیار مهم است. اما باتریهای لیتیوم آهن فسفات و شرکتهای پیشرو در حال جبران هستند. هنگامی که یک محصول تأیید شد، مشتریان اغلب می توانند به راحتی پلت فرم جدید همان شرکت را اتخاذ کنند.
CONSNANT هر دو را تولید می کند باتری LiFePO4 و باتری لیتیوم یون که آخرین تکنولوژی را به کار می گیرد. پس کی تلاش برای تصمیم گیری برای خرید باتری چند چیز را در نظر بگیرید.
1. از باتری برای چه برنامه ای استفاده می کنید؟
برچسب ها :
در خبرنامه های ما ثبت نام کنید
تلفن : 0086 13501592453
پست الکترونیک : sales@consnant.com
نشانی : Building B6, Junfeng Industrial Park, Yonghe Road, Fuhai Sub-District, Bao'an District, Shenzhen City, 518103, P.R.China
کپی رایت © 2024 شنژن CONSNANT Technology Co., Ltd. تمامی حقوق محفوظ است
IPv6 شبکه پشتیبانی می شود
