ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตคืออะไร?

เป็นความเข้าใจผิดที่พบบ่อยว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตแตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในความเป็นจริง มีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายประเภท และลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นเพียงหนึ่งในนั้น

มาดูกันดีกว่าว่าลิเธียมไอออนฟอสเฟตคืออะไร เหตุใดจึงเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับแบตเตอรี่บางประเภท และเปรียบเทียบกับตัวเลือกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอื่นๆ ได้อย่างไร

ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตคืออะไร?

ลิเธียมโซเดียมฟอสเฟตเป็นสารประกอบทางเคมี LiFePO4 หรือ "LFP" เรียกสั้น ๆLFP มีประสิทธิภาพทางไฟฟ้าเคมีที่ดี มีความต้านทานต่ำ และเป็นหนึ่งในวัสดุแคโทดที่ปลอดภัยและเสถียรที่สุดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตคืออะไร?

แบตเตอรี่ลิเธียมโซเดียมฟอสเฟตเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนชนิดหนึ่งที่ใช้ลิเธียมโซเดียมฟอสเฟตเป็นวัสดุแคโทดเพื่อเก็บลิเธียมไอออนแบตเตอรี่ LFP มักใช้กราไฟท์เป็นวัสดุแอโนดส่วนประกอบทางเคมีของแบตเตอรี่ LFP ให้คะแนนกระแสไฟสูง เสถียรภาพทางความร้อนที่ดี และวงจรชีวิตที่ยาวนาน

แบตเตอรี่ลิเธียมโซเดียมฟอสเฟตส่วนใหญ่มีเซลล์แบตเตอรี่สี่เซลล์ต่อสายเป็นชุดแรงดันไฟระบุของเซลล์แบตเตอรี่ LFP คือ 3.2 โวลต์การเชื่อมต่อเซลล์แบตเตอรี่ LFP สี่เซลล์เป็นชุดจะทำให้ได้แบตเตอรี่ขนาด 12 โวลต์ซึ่งเป็นตัวเลือกทดแทนที่ดีเยี่ยมสำหรับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด 12 โวลต์จำนวนมาก

ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเทียบกับชนิดลิเธียมไอออนทางเลือก

ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นเพียงหนึ่งในหลายประเภทของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนการเปลี่ยนสารประกอบทางเคมีสำหรับแคโทดจะสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประเภทต่างๆตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ (LCO) ลิเธียมแมงกานีสออกไซด์ (LMO) ลิเธียมนิกเกิลโคบอลต์อลูมิเนียมออกไซด์ (NCA) ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (NMC) และลิเธียมไททาเนต (LTO)

แบตเตอรี่แต่ละประเภทมีจุดแข็งและจุดอ่อนที่แตกต่างกันซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันเมื่อพิจารณาจากคุณสมบัติหลักของแบตเตอรี่ประเภทนี้ เราจะเห็นได้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตมีที่ใดบ้างและเหมาะกับการใช้งานแบบใดมากที่สุด

ความหนาแน่นของพลังงาน

แบตเตอรี่ LFP มีระดับพลังงานเฉพาะสูงสุดเมื่อเทียบกับลิเธียมไอออนประเภทอื่นๆกล่าวอีกนัยหนึ่ง พลังงานจำเพาะสูงหมายความว่าแบตเตอรี่ LFP สามารถจ่ายกระแสไฟและพลังงานในปริมาณสูงได้โดยไม่เกิดความร้อนสูงเกินไป

ในทางกลับกัน โปรดจำไว้ว่าแบตเตอรี่ LFP มีระดับพลังงานจำเพาะต่ำที่สุดอย่างหนึ่งพลังงานจำเพาะต่ำหมายความว่าแบตเตอรี่ LFP มีความจุพลังงานต่อน้ำหนักน้อยกว่าตัวเลือกลิเธียมไอออนอื่นๆโดยทั่วไปจะไม่เป็นเรื่องใหญ่เพราะการเพิ่มความจุของแบตเตอรีสามารถทำได้โดยการเชื่อมต่อแบตเตอรีหลายก้อนพร้อมกันซึ่งอาจไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความหนาแน่นของพลังงานสูงในพื้นที่ที่เบามาก เช่น รถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่

วงจรชีวิตแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตมีอายุการใช้งานที่เริ่มต้นที่รอบการคายประจุเต็มประมาณ 2,000 รอบและเพิ่มขึ้นตามความลึกของการคายประจุเซลล์และระบบจัดการแบตเตอรี่ภายใน (BMS) ที่ใช้ใน Dragonfly Energy ได้รับการทดสอบถึงรอบการคายประจุจนเต็มกว่า 5,000 รอบ โดยยังคงความจุของแบตเตอรี่เดิมไว้ 80%

LFP เป็นอันดับสองรองจากลิเธียมไททาเนตในช่วงอายุการใช้งานอย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ LTO เป็นตัวเลือกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่แพงที่สุดตามธรรมเนียมแล้ว ซึ่งทำให้มีค่าใช้จ่ายที่จำกัดสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่

อัตราการปลดปล่อย

อัตราการคายประจุวัดจากความจุของแบตเตอรี่หลายเท่า หมายความว่าอัตราการคายประจุ 1C สำหรับแบตเตอรี่ 100Ah นั้นต่อเนื่องกัน 100Aแบตเตอรี่ LFP ที่มีจำหน่ายทั่วไปตามธรรมเนียมจะมีอัตราการคายประจุอย่างต่อเนื่องที่ 1C แต่อาจเกินนี้ในช่วงเวลาสั้นๆ ขึ้นอยู่กับระบบการจัดการแบตเตอรี่

โดยทั่วไปเซลล์ LFP เองสามารถให้การปลดปล่อย 25C ในช่วงเวลาสั้น ๆ ได้อย่างปลอดภัยความสามารถในการเกิน 1C ช่วยให้คุณใช้แบตเตอรี่ LFP ในแอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานสูงซึ่งอาจมีการเริ่มต้นระบบในการดึงปัจจุบัน

อุณหภูมิในการทำงาน

แบตเตอรี่ LFP ไม่เข้าสู่สภาวะระบายความร้อนจนกว่าจะถึง 270 องศาเซลเซียสเมื่อเทียบกับตัวเลือกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปอื่นๆ แบตเตอรี่ LFP มีขีดจำกัดอุณหภูมิการทำงานสูงสุดเป็นอันดับสอง

การใช้งานเกินขีดจำกัดอุณหภูมิของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทำให้เกิดความเสียหายและอาจนำไปสู่หนีความร้อนซึ่งอาจส่งผลให้เกิดไฟไหม้ได้ขีดจำกัดการทำงานที่สูงของ LFP ช่วยลดโอกาสของเหตุการณ์หนีความร้อนได้อย่างมากเมื่อรวมกับ BMS คุณภาพสูงเพื่อปิดเซลล์ให้ดีก่อนสภาวะเหล่านี้ (ที่ประมาณ 57 องศาเซลเซียส) LFP จึงมีข้อดีด้านความปลอดภัยที่สำคัญ

ข้อดีด้านความปลอดภัย

แบตเตอรี่ LFP เป็นหนึ่งในเคมีที่มีความเสถียรของตัวเลือกลิเธียมไอออนทั้งหมดความเสถียรนี้ทำให้เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ปลอดภัยที่สุดสำหรับการใช้งานทั้งแบบเผชิญหน้าผู้บริโภคและในอุตสาหกรรม

ทางเลือกอื่นที่ปลอดภัยเทียบเท่ากันคือ ลิเธียมไททาเนต ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะไม่คุ้มค่าใช้จ่ายและไม่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องในสถานการณ์ส่วนใหญ่สำหรับการเปลี่ยน 12V

ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

แบตเตอรี่ลิเธียมโซเดียมฟอสเฟตมีมากมายข้อได้เปรียบเหนือแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดแบบดั้งเดิม.สิ่งที่น่าสังเกตมากที่สุดคือแบตเตอรี่ LFP มีความหนาแน่นของพลังงานมากกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดประมาณสี่เท่าคุณสามารถใช้งานแบตเตอรี่ LFP แบบรอบลึกซ้ำๆ ได้โดยไม่สร้างความเสียหายพวกเขายังชาร์จ 5 เร็วกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

ความหนาแน่นของพลังงานสูงนี้ทำให้ใช้งานได้นานขึ้นในขณะที่ลดน้ำหนักของระบบแบตเตอรี่ไปพร้อมกัน

ปฏิกิริยาเคมีภายในแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดทำให้เกิดการปล่อยก๊าซออก ซึ่งกำหนดให้แบตเตอรี่ต้องระบายอากาศและเติมน้ำเป็นระยะโดยผู้ใช้หากแบตเตอรี่ไม่ตั้งตรง สารละลายกรดอาจรั่ว ทำให้แบตเตอรี่เสียหาย และทำให้เกิดปัญหาได้อีกวิธีหนึ่งคือ แบตเตอรี่ LFP ไม่ต้องใช้แก๊สและไม่จำเป็นต้องระบายอากาศหรือเติมใหม่ยิ่งไปกว่านั้น คุณสามารถติดตั้งมันในทิศทางใดก็ได้

แบตเตอรี่ LFP เริ่มแรกมีราคาแพงกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดอย่างไรก็ตาม อายุการใช้งานที่ยาวนานของแบตเตอรี่ LFP จะทำให้ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าสูงสมดุลกันในกรณีส่วนใหญ่ แบตเตอรี่ LFP จะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด 5-10 เท่า ส่งผลให้ประหยัดค่าใช้จ่ายโดยรวมได้อย่างมาก

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ดีที่สุดสำหรับการเปลี่ยนการใช้งานแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีให้เลือกหลายแบบ และบางรุ่นอาจเกินลิเธียมไอรอนฟอสเฟตในประเภทประสิทธิภาพบางประเภทอย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงการเปลี่ยนแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด 12 โวลต์ LFP เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด

สาเหตุหลักคือแรงดันเซลล์ที่ระบุสำหรับลิเธียมเหล็กฟอสเฟตคือ 3.2 โวลต์แรงดันไฟฟ้าปกติของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด 12 โวลต์จะอยู่ที่ประมาณ 12.7 โวลต์ดังนั้น การเดินสายไฟสี่เซลล์แบบอนุกรมภายในแบตเตอรี่จะให้ผล 12.8 โวลต์ (4 x 3.2 = 12.8) – เกือบจะเป็นการจับคู่ที่สมบูรณ์แบบ!ไม่สามารถทำได้กับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประเภทอื่น

นอกเหนือจากการจับคู่แรงดันไฟฟ้าที่เกือบจะสมบูรณ์แบบแล้ว LFP ยังมีข้อดีอื่น ๆ ในการเปลี่ยนกรดตะกั่วตามที่กล่าวไว้ข้างต้น แบตเตอรี่ LFP มีอายุการใช้งานยาวนาน เสถียร ปลอดภัย ทนทาน น้ำหนักเบา และมีความหนาแน่นของพลังงานสูงทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานหลายอย่าง!สิ่งที่ชอบมอเตอร์หมุนรอบ,รถบ้าน,รถกอล์ฟและการใช้งานอื่นๆ ที่แต่เดิมใช้แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด

พลังงานจากแมลงปอและแบตเตอรี่ที่เกิดจากการต่อสู้สร้างแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ดีที่สุดบางรุ่นพวกเขาได้รับการออกแบบและประกอบอย่างภาคภูมิใจในสหรัฐอเมริกาด้วยวัสดุคุณภาพสูงสุดที่มีอยู่นอกจากนี้ แบตเตอรี่แต่ละก้อนยังได้รับการทดสอบอย่างเข้มงวดและอยู่ในรายการ UL

แบตเตอรี่แต่ละก้อนยังมีแบตเตอรี่ในตัวระบบจัดการแบตเตอรี่เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ทำงานได้อย่างปลอดภัยในทุกสภาวะแบตเตอรี่ Dragonfly Energy และ Battle Born มีแบตเตอรี่หลายพันก้อนติดตั้งและทำงานอย่างปลอดภัยในแอปพลิเคชันต่างๆ ทั่วโลก

คุณรู้แล้วตอนนี้

โดยสรุป ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตเป็นเพียงหนึ่งในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายประเภทที่มีอยู่อย่างไรก็ตาม ชุดคุณลักษณะเฉพาะที่ประกอบขึ้นเป็นแบตเตอรี่ LFP ทำให้เป็นทางเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด 12 โวลต์ในอดีต