Fyrir margs konar notkun eru rafhlöður með mikla afkastagetu í mikilli eftirspurn í dag.Þessar rafhlöður hafa fjölmörg forrit, þar á meðal sólarrafhlöður, rafbíla og afþreyingarrafhlöður.Blýsýrurafhlöður voru eini kosturinn með mikla rafhlöðugetu á markaðnum þar til fyrir allmörgum árum.Löngunin eftir litíum rafhlöðum hefur breyst verulega á núverandi markaði, þó vegna notkunar þeirra.

Lithium-ion rafhlaðan og litíum járn fosfat (LiFePO4) rafhlaða skera sig úr meðal annarra í þessum efnum.Fólk spyr oft um muninn á rafhlöðunum tveimur vegna þess að þær eru byggðar á litíum.

Þess vegna munum við skoða þessar rafhlöður ítarlega í þessu verki og ræða hvernig þær eru mismunandi.Með því að læra um frammistöðu þeirra á ýmsum þáttum færðu meiri innsýn í hvaða rafhlaða mun virka best fyrir þig.Án frekari ummæla skulum við byrja:

Af hverju LiFePO4 rafhlöður eru betri:

Framleiðendur í ýmsum atvinnugreinum leita til litíumjárnfosfats til notkunar þar sem öryggi er lykilatriði.Framúrskarandi efna- og hitaþol er eiginleiki litíumjárnfosfats.Í heitara umhverfi heldur þessi rafhlaða kælingu sinni.

Það er einnig óbrennanlegt þegar það er meðhöndlað á rangan hátt við hraðhleðslur og losun eða þegar skammhlaupsvandamál eiga sér stað.Vegna viðnáms fosfat bakskautsins gegn bruna eða sprengingu við ofhleðslu eða ofhitnun og getu rafhlöðunnar til að viðhalda rólegu hitastigi, verða litíumjárnfosfat rafhlöður venjulega ekki fyrir hitauppstreymi.

Hins vegar er öryggisávinningurinn af litíumjónarafhlöðu efnafræði minni en litíumjárnfosfat.Rafhlaðan gæti verið áreiðanlegri vegna mikillar orkuþéttleika, sem er galli.Þar sem litíumjónarafhlaða er næm fyrir hitauppstreymi hitnar hún hraðar við hleðslu.Að endanleg fjarlæging rafhlöðunnar eftir notkun eða bilun er annar ávinningur af litíumjárnfosfati hvað varðar öryggi.

Litíum kóbaltdíoxíð efnafræðin sem notuð er í litíumjónarafhlöðum er talin hættuleg vegna þess að það getur útsett fólk fyrir ofnæmisviðbrögðum í augum og húð.Þegar það er gleypt getur það einnig leitt til alvarlegra heilsufarskvilla.Þar af leiðandi þurfa litíumjónarafhlöður sérstakar förgunarvandamál.Hins vegar geta framleiðendur fargað litíumjárnfosfati á auðveldari hátt vegna þess að það er ekki eitrað.

Afhleðsludýpt fyrir litíumjónarafhlöður er á bilinu 80% til 95%.Þetta þýðir að þú verður alltaf að skilja eftir að lágmarki 5% til 20% hleðslu (nákvæmt hlutfall er mismunandi eftir tiltekinni rafhlöðu) í rafhlöðunni.Dýpt afhleðslu litíum járnfosfat rafhlöður (LiFeP04) er ótrúlega mikil eða 100%.Þetta sýnir að hægt er að tæma rafhlöðuna að fullu án þess að hætta sé á að hún skemmist.Litíum járnfosfat rafhlaðan er í miklu uppáhaldi varðandi dýpt eyðingar.

Hver er stærsti ókosturinn við litíumjónarafhlöðu?

Kostnaður og áreiðanleiki orkugeymslukerfa, eins og þeirra sem notuð eru sem varaaflgjafi eða til að draga úr sveiflum í raforku frá endurnýjanlegum orkugjöfum, eru undir verulegum áhrifum af endingartíma rafgeymanna.Hins vegar hafa litíumjónarafhlöður verulega galla, þar á meðal öldrunaráhrif og vernd.

Styrkur litíumjónarafhlöður og frumna er minni en litíumjárnfosfat rafhlöður.Þeir þurfa að gæta varúðar gegn ofhleðslu og óhóflegri losun.Auk þess verða þeir að halda straumnum innan viðunandi marka.Þar af leiðandi er einn galli við litíumjónarafhlöður að bæta verður við verndarrásum til að tryggja að þeim sé haldið innan öruggs vinnusviðs.

Sem betur fer gerir stafræn samþætt rafrásartækni það tiltölulega einfalt að setja þetta inn í rafhlöðuna eða, ef rafhlaðan er ekki skiptanleg, búnaðinn.Li-ion rafhlöður er hægt að nota án sérfræðiþekkingar þökk sé innlimun rafhlöðustjórnunarrása.Þegar rafhlaðan er fullhlaðin er hægt að halda henni á hleðslu og hleðslutækið slekkur á rafhlöðunni.

Lithium-ion rafhlöður eru með innbyggðu rafhlöðustjórnunarkerfi sem fylgjast með ýmsum þáttum í frammistöðu þeirra.Varnarrásin takmarkar hæstu spennu hverrar frumu meðan á hleðslu stendur vegna þess að of mikil spenna getur skaðað frumurnar.Þar sem rafhlöður eru venjulega aðeins með eina tengingu eru þær venjulega hlaðnar í röð, sem eykur hættuna á að ein fruma fái hærri spennu en nauðsynlegt er vegna þess að ýmsar frumur geta þurft mismunandi hleðslustig.

Rafhlöðustjórnunarkerfið heldur einnig utan um hitastig frumunnar til að forðast háan hita.Flestar rafhlöður hafa hámarkshleðslu- og afhleðslustraumstakmörkun á milli 1°C og 2°C.Hins vegar, við hraðhleðslu, hlýna sumum stundum svolítið.

Sú staðreynd að litíumjónarafhlöður versna með tímanum er einn helsti galli þess að nota þær í neytendatæki.Þetta fer eftir tíma eða dagatali, en það fer líka eftir því hversu margar hleðslu-afhleðslulotur rafhlaðan hefur farið í gegnum.Oft þola rafhlöður aðeins 500 til 1000 hleðslu- og afhleðslulotur áður en getu þeirra fer að minnka.Þessi tala hækkar eftir því sem litíumjónatæknin fleygir fram, en ef rafhlöðurnar eru innbyggðar í vélarnar gæti þurft að skipta um þær eftir smá stund.

Hvernig á að velja á milli LiFePO4 og Lithium-ion rafhlöður?

Litíum járnfosfat (LiFePO4) rafhlöður hafa marga kosti í samanburði við litíumjónarafhlöður.Bætt losun og hleðslu skilvirkni, lengri líftími, ekkert viðhald, mikið öryggi og léttur, svo eitthvað sé nefnt.Þrátt fyrir að LiFePO4 rafhlöður séu ekki með þeim hagkvæmustu á markaðnum eru þær mikilvægasta langtímafjárfestingin vegna langrar endingartíma þeirra og skorts á viðhaldi.

Á 80 prósenta dýpi af útskrift er hægt að endurhlaða litíum járnfosfat rafhlöður allt að 5000 sinnum án þess að skerða skilvirkni.Hægt er að auka endingartíma litíum járnfosfat rafhlöður (LiFePO4) óvirkt.

Að auki hafa rafhlöðurnar engin minnisáhrif og þú getur geymt þær í langan tíma vegna lítillar sjálfsafhleðsluhraða (3% mánaðarlega).Sérstakrar varúðar er krafist fyrir litíumjónarafhlöður.Ef ekki munu lífslíkur þeirra minnka enn frekar.

100% hleðslumagn af litíum járnfosfat rafhlöðum (LiFePO4) er nothæft.Þeir eru líka fullkomnir fyrir ýmis forrit vegna hraðhleðslu og losunarhraða.Skilvirkni eykst og tafir minnka með hraðhleðslu.Krafturinn er afhentur í hröðum straumum með púlsstraumum með mikla úthleðslu.

Lausn

Sólarrafmagn hefur staðist á markaðnum vegna þess að rafhlöður eru svo duglegar.Það er óhætt að fullyrða að betri orkugeymslulausn mun aðeins leiða til hreinlætis, öruggara og verðmætara umhverfi.Sólarorkutæki geta hagnast verulega á því að nota litíumjárnfosfat og litíumjónarafhlöður.

Hins vegar,LiFePO4rafhlöður hafa meiri ávinning fyrir bæði kaupendur og seljendur.Fjárfesting í færanlegum rafstöðvum með LiFePO4 rafhlöðum er frábær kostur vegna frábærrar frammistöðu þeirra, lengri geymsluþol og minni umhverfisáhrifa.