Wat is lithium-ijzerfosfaat?

Het is een veel voorkomende misvatting dat lithium-ijzerfosfaatbatterijen anders zijn dan lithium-ionbatterijen.In werkelijkheid zijn er veel soorten lithium-ionbatterijen en lithiumijzerfosfaat is er slechts één van.

Laten we eens kijken naar wat lithium-ijzerfosfaat precies is, waarom het een goede keuze is voor bepaalde soorten batterijen en hoe het zich verhoudt tot andere lithium-ionbatterijen.

Wat is lithium-ijzerfosfaat?

Lithiumijzerfosfaat is een chemische verbinding LiFePO4 of kortweg "LFP".LFP biedt goede elektrochemische prestaties, lage weerstand en is een van de veiligste en meest stabiele kathodematerialen die beschikbaar zijn voor lithium-ionbatterijen.

Wat is een lithium-ijzerfosfaatbatterij?

Lithium-ijzerfosfaatbatterijen zijn een type lithium-ionbatterij die lithiumijzerfosfaat als kathodemateriaal gebruikt om lithiumionen op te slaan.LFP-batterijen gebruiken doorgaans grafiet als anodemateriaal.De chemische samenstelling van LFP-batterijen geeft ze een hoge stroomsterkte, goede thermische stabiliteit en een lange levensduur.

De meeste lithium-ijzerfosfaatbatterijen hebben vier batterijcellen die in serie zijn geschakeld.De nominale spanning van een LFP-batterijcel is 3,2 volt.Door vier LFP-batterijcellen in serie aan te sluiten, ontstaat een 12-volt-accu die een uitstekende vervangingsoptie is voor veel 12-volt loodzuuraccu's.

Lithium-ijzerfosfaat vs.Alternatieve lithium-iontypen

Lithium-ijzerfosfaat is slechts een van de vele soorten lithium-ionbatterijen.Door de chemische verbinding voor de kathode te veranderen, ontstaan ​​er verschillende soorten lithium-ionbatterijen.Enkele van de meest voorkomende opties zijn lithium-kobaltoxide (LCO), lithium-mangaanoxide (LMO), lithium-nikkel-kobalt-aluminiumoxide (NCA), lithium-nikkel-mangaan-kobaltoxide (NMC) en lithiumtitanaat (LTO).

Elk van deze batterijtypes heeft verschillende sterke en zwakke punten waardoor ze geschikt zijn voor verschillende toepassingen.Als we kijken naar de belangrijkste eigenschappen van deze batterijtypes, kunnen we zien waar lithium-ijzerfosfaatbatterijen staan ​​en voor welke toepassingen ze het beste zijn.

Energiedichtheid

LFP-batterijen hebben een van de hoogste specifieke vermogensklassen onder andere lithium-iontypes.Met andere woorden, een hoog specifiek vermogen betekent dat LFP-batterijen grote hoeveelheden stroom en vermogen kunnen leveren zonder oververhitting.

Aan de andere kant is het belangrijk om in gedachten te houden dat LFP-batterijen een van de laagste specifieke energielabels hebben.Lage specifieke energie betekent dat LFP-batterijen minder energieopslagcapaciteit per gewicht hebben dan andere lithium-ion-opties.Dit is meestal geen probleem, omdat het vergroten van de capaciteit van de batterijbank kan worden gedaan door meerdere batterijen parallel aan te sluiten.Dit is misschien niet ideaal voor een toepassing waar extreme energiedichtheid in een zeer lichte ruimte vereist is, zoals elektrische voertuigen op batterijen.

Levensduur van de batterij

Lithium-ijzerfosfaatbatterijen hebben een levensduur die begint bij ongeveer 2000 volledige ontladingscycli en toeneemt afhankelijk van de diepte van de ontlading.Cellen en het interne batterijbeheersysteem (BMS) dat bij Dragonfly Energy wordt gebruikt, zijn getest tot meer dan 5.000 volledige ontlaadcycli met behoud van 80% van de oorspronkelijke batterijcapaciteit.

LFP is de tweede alleen voor lithiumtitanaat in levensduur.LTO-batterijen zijn echter van oudsher de duurste optie voor lithium-ionbatterijen, waardoor ze voor de meeste toepassingen onbetaalbaar zijn.

Afvoersnelheid:

De ontladingssnelheid wordt gemeten in een veelvoud van de capaciteit van de batterij, wat betekent dat een ontladingssnelheid van 1C voor een 100Ah-batterij 100A continu is.In de handel verkrijgbare LFP-batterijen hebben traditioneel een continue ontlading van 1C, maar kunnen dit gedurende korte perioden overschrijden, afhankelijk van het batterijbeheersysteem.

LFP-cellen zelf kunnen doorgaans gedurende korte perioden veilig een 25C-ontlading leveren.De mogelijkheid om 1C te overschrijden, stelt u in staat om LFP-batterijen te gebruiken in krachtige toepassingen die opstartpieken kunnen hebben in de stroomafname.

Bedrijfstemperaturen

LFP-batterijen gaan pas in thermische runaway-omstandigheden rond de 270 graden Celsius.In vergelijking met de andere gebruikelijke lithium-ionbatterijopties hebben LFP-batterijen de op één na hoogste bedrijfstemperatuurlimiet.

Overschrijding van de temperatuurlimiet op een lithium-ionbatterij veroorzaakt schade en kan leiden tot:thermische op hol geslagen, met mogelijk brand tot gevolg.De hoge bedrijfslimiet van LFP vermindert de kans op een thermische runaway-gebeurtenis aanzienlijk.In combinatie met een BMS van hoge kwaliteit om de cellen ruim voor deze omstandigheden uit te schakelen (rond de 57 graden Celsius), biedt LFP aanzienlijke veiligheidsvoordelen.

Veiligheidsvoordelen:

LFP-batterijen zijn een van de stabiele eigenschappen van alle lithium-ion-opties.Deze stabiliteit maakt ze een van de veiligste opties voor zowel consumentengerichte als industriële toepassingen.

De enige andere vergelijkbaar veilige optie is lithiumtitanaat, wat weer typisch kostenbesparend is en in de meeste situaties niet op de juiste spanning werkt voor een vervanging van 12 V.

Lithium-ijzerfosfaat vs.Loodzuur batterijen

Lithium-ijzerfosfaatbatterijen bieden veelvoordelen ten opzichte van traditionele loodzuuraccu's.Het meest opvallende is dat LFP-batterijen ongeveer vier keer de energiedichtheid hebben van loodzuurbatterijen.U kunt LFP-batterijen herhaaldelijk deep-cyclen zonder ze te beschadigen.Ze laden ook 5 sneller op dan loodzuurbatterijen.

Deze hoge energiedichtheid leidt tot een langere looptijd en vermindert tegelijkertijd het gewicht van het batterijsysteem.

De chemische reactie in loodzuurbatterijen veroorzaakt ontgassing, waardoor de batterijen moeten worden ontlucht en periodiek door de gebruiker met water moeten worden bijgevuld.Als de batterijen niet rechtop worden bewaard, kan de zuuroplossing lekken, de batterij beschadigen en een puinhoop veroorzaken.Als alternatief geven LFP-batterijen geen gas af en hoeven ze niet te worden ontlucht of bijgevuld.Sterker nog, je kunt ze in elke richting monteren.

LFP-batterijen zijn in eerste instantie duurder dan loodzuurbatterijen.De lange levensduur van LFP-batterijen compenseert echter hun hoge initiële kosten.In de meeste gevallen gaan LFP-batterijen 5-10 keer langer mee dan loodzuurbatterijen, wat resulteert in aanzienlijke kostenbesparingen.

Beste lithium-ijzerfosfaatbatterijen voor het vervangen van loodzuurbatterijen

Er zijn veel verschillende lithium-ionbatterijen beschikbaar en sommige overtreffen zelfs lithiumijzerfosfaat in bepaalde prestatiecategorieën.Als het echter gaat om het vervangen van 12 volt loodzuuraccu's, is LFP de beste beschikbare optie.

De belangrijkste reden hiervoor is dat de nominale celspanning voor lithiumijzerfosfaat 3,2 volt is.De nominale spanning van een 12 volt loodaccu is ongeveer 12,7 volt.Dus vier cellen in serie in een batterij bedraden levert 12,8 volt (4 x 3,2 = 12,8) op - bijna een perfecte match!Dit is niet mogelijk met een ander type lithium-ion batterij.

Naast een bijna perfecte spanningsaanpassing, biedt LFP nog andere voordelen als vervanging van loodzuur.Zoals hierboven besproken, gaan LFP-batterijen lang mee, zijn ze stabiel, veilig, duurzaam, licht van gewicht en hebben ze een hoge energiedichtheid.Hierdoor zijn ze uitstekend geschikt voor vele toepassingen!Dingen zoalstrollingmotoren,campers,golfkarretjes, en meer toepassingen die van oudsher vertrouwden op loodzuuraccu's.

Dragonfly Energy en Battle Born-batterijen bouwen enkele van de beste beschikbare lithium-ijzerfosfaatbatterijen.Ze zijn met trots ontworpen en geassembleerd in de Verenigde Staten met materialen van de hoogste kwaliteit die beschikbaar zijn.Bovendien is elke batterij grondig getest en UL-gecertificeerd.

Elke batterij bevat ook een geïntegreerdebatterijbeheersysteemom ervoor te zorgen dat de batterij onder alle omstandigheden veilig werkt.Dragonfly Energy en Battle Born-batterijen hebben duizenden batterijen geïnstalleerd en werken veilig in veel verschillende toepassingen over de hele wereld.

Nu weet je het

Kortom, lithium-ijzerfosfaat is slechts een van de vele verschillende soorten lithium-ionbatterijen die beschikbaar zijn.De unieke reeks kenmerken waaruit LFP-batterijen bestaan, maken ze echter tot een fantastisch alternatief voor 12-volt loodzuurbatterijen uit het verleden.