Litíumjónarafhlöður eru í nánast öllum græjum sem þú átt. Þessar rafhlöður hafa breytt heiminum, allt frá snjallsímum til rafmagnsbíla. Samt sem áður hafa litíumjónarafhlöður fjölda galla sem gera litíumjárnfosfat (LiFePO4) að betri valkosti.

Hvernig eru LiFePO4 rafhlöður ólíkar?

Strangt til tekið eru LiFePO4 rafhlöður einnig litíumjónarafhlöður. Það eru nokkrar mismunandi útgáfur af efnasamsetningu litíumrafhlöðu og LiFePO4 rafhlöður nota litíumjárnfosfat sem katóðuefni (neikvæða hliðin) og grafítkolefnisrafskaut sem anóðu (jákvæða hliðin).

LiFePO4 rafhlöður hafa lægstu orkuþéttleikana af núverandi litíum-jón rafhlöðutegundum, þannig að þær eru ekki æskilegar fyrir tæki með takmarkað pláss eins og snjallsíma. Hins vegar fylgja þessum orkuþéttleikamismun nokkrir kostir.

Kostir LiFePO4 rafhlöðu

Einn helsti ókosturinn við algengar litíum-jón rafhlöður er að þær byrja að slitna eftir nokkur hundruð hleðslulotur. Þess vegna missir síminn þinn hámarksafköst sín eftir tvö eða þrjú ár.

LiFePO4 rafhlöður geta yfirleitt endað í að minnsta kosti 3000 fulla hleðslulotur áður en þær byrja að missa afkastagetu. Rafhlöður af betri gæðum sem virka við kjöraðstæður geta enst í meira en 10.000 lotur. Þessar rafhlöður eru einnig ódýrari en litíum-jón fjölliður rafhlöður, eins og þær sem finnast í símum og fartölvum.

Í samanburði við algengar gerðir af litíumrafhlöðum, nikkel-mangan-kóbalt (NMC) litíumrafhlöður, eru LiFePO4 rafhlöður örlítið ódýrari. Í bland við aukinn líftíma LiFePO4 eru þær mun ódýrari en aðrar rafhlöður.

Að auki innihalda LiFePO4 rafhlöður hvorki nikkel né kóbalt. Bæði þessi efni eru sjaldgæf og dýr, og umhverfis- og siðferðisleg álitamál fylgja námuvinnslu þeirra. Þetta gerir LiFePO4 rafhlöður að grænni gerð rafhlöðu með minni árekstri tengdum efnunum.

Síðasti stóri kosturinn við þessar rafhlöður er öryggi þeirra samanborið við aðrar gerðir af litíumrafhlöðum. Þú hefur eflaust lesið um bruna í litíumrafhlöðum í tækjum eins og snjallsímum og jafnvægisbrettum.

LiFePO4 rafhlöður eru í eðli sínu stöðugri en aðrar gerðir af litíumrafhlöðum. Þær eru erfiðari að kveikja í, þola hærra hitastig betur og brotna ekki niður eins og aðrar gerðir af litíum.

Af hverju sjáum við þessar rafhlöður núna?

Hugmyndin að LiFePO4 rafhlöðum var fyrst birt árið 1996, en það var ekki fyrr en árið 2003 að þessar rafhlöður urðu raunverulega nothæfar, þökk sé notkun kolefnisnanóröra. Síðan þá hefur það tekið nokkurn tíma fyrir fjöldaframleiðslu að aukast, kostnað að verða samkeppnishæfur og bestu notkunarmöguleikarnir fyrir þessar rafhlöður að verða ljósir.

Það var ekki fyrr en seint á árinu 2010 og snemma á árinu 2020 að vörur með áberandi LiFePO4 tækni hafa orðið fáanlegar á hillum og á síðum eins og Amazon.

Hvenær á að íhuga LiFePO4

Vegna lægri orkuþéttleika þeirra eru LiFePO4 rafhlöður ekki góður kostur fyrir þunnar og léttar flytjanlegar tæknilausnir. Þess vegna munt þú ekki sjá þær í snjallsímum, spjaldtölvum eða fartölvum. Að minnsta kosti ekki ennþá.

Hins vegar, þegar talað er um tæki sem þú þarft ekki að bera með þér, þá skiptir þessi lægri þéttleiki skyndilega miklu minna máli. Ef þú ert að leita að því að kaupa UPS (Uninterruptible Power Supply) til að halda leiðinni eða vinnustöðinni þinni gangsettri í rafmagnsleysi, þá er LiFePO4 frábær kostur.

Reyndar er LiFePO4 farið að verða kjörinn kostur í notkun þar sem blýsýrurafhlöður eins og þær sem við notum í bílum hafa hefðbundið verið betri kosturinn. Þar á meðal eru sólarorkugeymslur fyrir heimili eða varaafl tengd raforkukerfi. Blýsýrurafhlöður eru þyngri, orkuminni, hafa mun styttri líftíma, eru eitraðar og þola ekki endurteknar djúpar útskriftir án þess að skemmast.

Þegar þú kaupir sólarorkuknúin tæki eins og sólarljós og hefur möguleika á að nota LiFePO4, þá er það næstum alltaf rétta valið. Tækið getur hugsanlega starfað í mörg ár án þess að þurfa viðhald.