On yleinen väärinkäsitys, että litiumrautafosfaattiakut ovat erilaisia kuin litiumioniakut.Todellisuudessa litiumioniakkuja on monenlaisia, ja litiumrautafosfaatti on vain yksi niistä.
Katsotaanpa, mitä litiumrautafosfaatti tarkalleen on, miksi se on loistava valinta tietyntyyppisille akuille ja miten se verrataan muihin litiumioniakkuvaihtoehtoihin.
Mikä on litiumrautafosfaatti?
Litiumrautafosfaatti on kemiallinen yhdiste LiFePO4 tai lyhennettynä "LFP".LFP tarjoaa hyvän sähkökemiallisen suorituskyvyn, alhaisen resistanssin ja on yksi turvallisimmista ja vakaimmista litiumioniakuille saatavilla olevista katodimateriaaleista.
Mikä on litiumrautafosfaattiakku?
Litiumrautafosfaattiakut ovat eräänlainen litiumioniakku, joka käyttää litiumrautafosfaattia katodimateriaalina litiumionien varastointiin.LFP-akut käyttävät tyypillisesti grafiittia anodimateriaalina.LFP-akkujen kemiallinen koostumus antaa niille korkean virransyötön, hyvän lämpöstabiilisuuden ja pitkän elinkaaren.
Useimmissa litiumrautafosfaattiakuissa on neljä sarjaan kytkettyä akkukennoa.LFP-akkukennon nimellisjännite on 3,2 volttia.Kun neljä LFP-akkukennoa kytketään sarjaan, saadaan 12 voltin akku, joka on erinomainen vaihtoehto monille 12 voltin lyijyakuille.
Litiumrautafosfaatti vs.Vaihtoehtoiset litium-ionityypit
Litiumrautafosfaatti on vain yksi monista litiumioniakkutyypeistä.Katodin kemiallisen yhdisteen vaihtaminen tuottaa erilaisia litiumioniakkuja.Jotkut yleisimmistä vaihtoehdoista ovat litiumkobolttioksidi (LCO), litiummangaanioksidi (LMO), litiumnikkelikobolttialumiinioksidi (NCA), litiumnikkeli-mangaanikobolttioksidi (NMC) ja litiumtitanaatti (LTO).
Jokaisella näistä akkutyypeistä on erilaisia vahvuuksia ja heikkouksia, minkä vuoksi ne sopivat hyvin erilaisiin sovelluksiin.Tarkasteltaessa näiden akkutyyppien pääominaisuuksia voimme nähdä, missä litiumrautafosfaattiakut ovat ja mihin käyttötarkoituksiin ne ovat parhaat.
Energiatiheys
LFP-akuilla on yksi korkeimmista ominaistehoista muiden litiumionityyppien joukossa.Toisin sanoen suuri ominaisteho tarkoittaa, että LFP-akut voivat tuottaa suuria määriä virtaa ja tehoa ylikuumenematta.
Toisaalta on tärkeää pitää mielessä, että LFP-akuilla on yksi alhaisimmista ominaisenergialuokista.Matala ominaisenergia tarkoittaa, että LFP-akuissa on vähemmän energiaa varastointikapasiteettia painoa kohti kuin muilla litiumionivaihtoehdoilla.Tämä ei yleensä ole iso juttu, koska akkupankin kapasiteetin lisääminen voidaan tehdä kytkemällä useita akkuja rinnakkain.Tämä ei ehkä ole ihanteellinen sovelluksiin, joissa vaaditaan äärimmäistä energiatiheyttä erittäin kevyessä tilassa, kuten akkusähköajoneuvoissa.
Akun elinkaaret
Litiumrautafosfaattiakkujen käyttöikä alkaa noin 2 000 täydestä purkausjaksosta ja kasvaa purkaussyvyyden mukaan.Dragonfly Energyssä käytetyt kennot ja sisäinen akunhallintajärjestelmä (BMS) on testattu yli 5 000 täyteen purkausjaksoon säilyttäen samalla 80 % alkuperäisen akun kapasiteetista.
LFP on elinkaareltaan toinen litiumtitanaatin jälkeen.LTO-akut ovat kuitenkin perinteisesti olleet kallein litiumioniakkuvaihtoehto, mikä tekee niistä kustannuksiltaan estäviä useimmissa sovelluksissa.
Purkausnopeus
Purkautumisnopeus mitataan akun kapasiteetin kerrannaisena, mikä tarkoittaa, että 1C:n purkausnopeus 100 Ah:n akulle on 100 A jatkuvaa.Kaupallisesti saatavilla LFP-akuilla on perinteisesti 1C jatkuva purkausluokitus, mutta ne voivat ylittää tämän lyhyen aikaa riippuen akunhallintajärjestelmästä.
LFP-kennot itse voivat tyypillisesti tuottaa 25C:n purkauksen lyhyitä aikoja turvallisesti.Kyky ylittää 1C mahdollistaa LFP-akkujen käyttämisen suuritehoisissa sovelluksissa, joissa voi olla käynnistyspiikkejä virrankulutuksessa.
Käyttölämpötilat
LFP-akut joutuvat lämpöpoikkeaviin olosuhteisiin vasta noin 270 celsiusasteessa.Verrattuna muihin yleisiin litiumioniakkuvaihtoehtoihin, LFP-akuilla on toiseksi korkein käyttölämpötilaraja.
Litiumioniakun lämpötilarajan ylittäminen aiheuttaa vaurioita ja voi johtaalämpö karkaa, mikä saattaa johtaa tulipaloon.LFP:n korkea toimintaraja vähentää merkittävästi termisen karantumistapahtuman mahdollisuutta.Yhdessä korkealaatuisen BMS:n kanssa, joka sammuttaa kennot hyvissä ajoin ennen näitä olosuhteita (noin 57 celsiusasteessa), LFP tarjoaa merkittäviä turvallisuusetuja.
Turvallisuusedut
LFP-akut ovat yksi kaikkien litiumionivaihtoehtojen stabiileista kemioista.Tämä vakaus tekee niistä yhden turvallisimmista vaihtoehdoista sekä kuluttaja- että teollisuussovelluksiin.
Ainoa toinen verrattain turvallinen vaihtoehto on litiumtitanaatti, joka taas on tyypillisesti kustannuksiltaan estävä eikä toimi useimmissa tilanteissa oikealla jännitteellä 12 V:n vaihtoa varten.
Litiumrautafosfaatti vs.Lyijyakut
Litium-rautafosfaattiakut tarjoavat moniaetuja perinteisiin lyijyakkuihin verrattuna.Merkittävin on, että LFP-akkujen energiatiheys on noin neljä kertaa lyijyakkuihin verrattuna.Voit syventää LFP-akkuja toistuvasti vahingoittamatta niitä.Ne myös lataavat 5 kertaa nopeammin kuin lyijyakut.
Tämä korkea energiatiheys johtaa pidemmään käyttöaikaan ja samalla vähentää akkujärjestelmän painoa.
Lyijyakkujen sisällä tapahtuva kemiallinen reaktio aiheuttaa poistokaasujen muodostumista, mikä edellyttää akkujen ilmaamista ja akkujen ajoittain täyttämistä vedellä.Jos akkuja ei säilytetä pystyasennossa, happoliuos voi vuotaa, mikä vahingoittaa akkua ja aiheuttaa sotkua.Vaihtoehtoisesti LFP-akut eivät poista kaasua, eikä niitä tarvitse ilmaa tai täyttää uudelleen.Vielä parempi, voit asentaa ne mihin tahansa suuntaan.
LFP-akut ovat aluksi kalliimpia kuin lyijyakut.LFP-akkujen pitkä käyttöikä tasapainottaa kuitenkin niiden korkeat alkukustannukset.Useimmissa tapauksissa LFP-akut kestävät 5–10 kertaa pidempään kuin lyijyakut, mikä johtaa merkittäviin kokonaiskustannussäästöihin.
Parhaat litiumrautafosfaattiakut lyijyakkusovellusten korvaamiseen
Saatavilla on monia erilaisia litiumioniakkuja, ja jotkut jopa ylittävät litiumrautafosfaatin tietyissä suorituskykyluokissa.Kuitenkin, kun on kyse 12 voltin lyijyakkujen vaihtamisesta, LFP on paras vaihtoehto.
Pääsyy tähän on se, että litiumrautafosfaatin nimellinen kennojännite on 3,2 volttia.12 voltin lyijyakun nimellisjännite on noin 12,7 volttia.Näin ollen neljän kennon kytkeminen sarjaan akun sisällä tuottaa 12,8 volttia (4 x 3,2 = 12,8) – melkein täydellinen vastine!Tämä ei ole mahdollista minkään muun litiumioniakkutyypin kanssa.
Lähes täydellisen jännitteensovituksen lisäksi LFP tarjoaa muita etuja lyijyhapon korvaajana.Kuten edellä mainittiin, LFP-akut ovat pitkäikäisiä, vakaita, turvallisia, kestäviä, kevyitä ja niillä on korkea energiatiheys.Tämä tekee niistä erinomaisen sopivuuden moneen käyttöön!Asioita kutenuistelumoottorit,Matkailuautot,golfkärrytja muita sovelluksia, jotka ovat perinteisesti luottaneet lyijyakkuihin.
Dragonfly Energy ja Battle Born Batteries rakentavat joitain parhaista saatavilla olevista litiumrautafosfaattiakuista.Ne on ylpeänä suunniteltu ja koottu Yhdysvalloissa laadukkaimmista saatavilla olevista materiaaleista.Lisäksi jokainen akku on tiukasti testattu ja UL-listattu.
Jokainen akku sisältää myös integroidunakun hallintajärjestelmävarmistaaksesi, että akku toimii turvallisesti kaikissa olosuhteissa.Dragonfly Energy- ja Battle Born Battery -paristoissa on tuhansia akkuja asennettuina ja ne toimivat turvallisesti monissa eri sovelluksissa maailmanlaajuisesti.
Nyt tiedät
Yhteenvetona voidaan todeta, että litiumrautafosfaatti on vain yksi monista saatavilla olevista litiumioniakkutyypeistä.LFP-akkujen ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät niistä kuitenkin fantastisen vaihtoehdon menneisyyden 12 voltin lyijyakuille.
Postitusaika: 30.9.2022