Olika litiumteknologier
För det första är det viktigt att notera att det finns många typer av "litiumjon" -batterier. Punkten att notera i denna definition avser en "familj av batterier".
Det finns flera olika "litiumjon" -batterier inom denna familj som använder olika material för deras katod och anod. Som ett resultat uppvisar de mycket olika egenskaper och är därför lämpliga för olika tillämpningar.
Litium Iron Phosphate (LiFePO4) är en välkänd litiumteknologi i Australien på grund av dess breda användning och lämplighet för ett brett spektrum av applikationer.
Egenskaper av lågt pris, hög säkerhet och god specifik energi gör detta till ett starkt alternativ för många applikationer.
LiFePO4-cellspänning på 3,2V / cell gör det också till den litiumteknologi som valts för tätad blysyraersättning i ett antal nyckeltillämpningar.
Varför LiFePO4?
Av alla tillgängliga litiumalternativ finns det flera skäl till varför LiFePO4 har valts ut som den ideala litiumtekniken för utbyte av SLA. De främsta orsakerna kommer till dess gynnsamma egenskaper när man tittar på de viktigaste applikationerna där SLA för närvarande finns. Dessa inkluderar:
Liknande spänning som SLA (3,2 V per cell x 4 = 12,8 V) vilket gör dem idealiska för SLA-ersättning.
Säkraste form av litiumteknologier.
Miljövänligt –fosfat är inte farligt och är såväl miljövänligt som hälsorisker.
Brett temperaturområde.
Funktioner och fördelar med LiFePO4 jämfört med SLA
Nedan följer några viktiga funktioner LiFePO4 -batterier som ger några betydande fördelar med SLA i en rad applikationer. Detta är inte en fullständig lista med alla medel, men den täcker nyckelpunkterna. Ett 100AH AGM -batteri har valts ut som SLA, eftersom detta är en av de mest använda storlekarna i applikationer med djupa cykler. Denna 100AH årsstämma har jämförts med en 100AH LiFePO4 för att jämföra liknande för like så nära som möjligt.
Funktion - Vikt
Jämförelse
LifePO4 är mindre än hälften av SLA: s vikt
Årsstämma Djupcykel - 27,5 kg
LiFePO4 - 12,2 kg
fördelar
Ökar bränsleeffektiviteten
I applikationer för husvagnar och båtar minskas bogservikten.
Ökar hastigheten
Vid båtapplikationer kan vattenhastigheten ökas
Minskning av totalvikten
Längre körtid
Vikt har stor betydelse för många applikationer, speciellt vid bogsering eller hastighet i inblandade, till exempel husvagn och båtliv. Andra applikationer inklusive bärbar belysning och kameraprogram där batterierna måste bäras.
Funktion - Större cykelliv
Jämförelse
Upp till 6 gånger cykellivet
AGM Djupcykel - 300 cykler @ 100% DoD
LiFePO4 - 2000 cykler @ 100% DoD
fördelar
Lägre total ägandekostnad (kostnad per kWh mycket lägre under batteriets livslängd för LiFePO4)
Minskning av ersättningskostnader - byt ut stämman upp till 6 gånger innan LiFePO4 behöver bytas ut
Den högre livslängden på cykeln innebär att den extra kostnaden för ett LiFePO4-batteri är mer än kompenserad för batteriets livslängd. Om den används dagligen måste en årsstämma bytas ut cirka 6 gånger innan LiFePO4 behöver bytas ut
Funktion - platt urladdningskurva
Jämförelse
Vid 0,2C (20A) urladdning
Årsstämma - sjunker under 12V efter
1,5 timmar körtid
LiFePO4 - sjunker under 12V efter ungefär 4 timmars körtid
fördelar
Effektivare användning av batterikapacitet
Effekt = volt x ampere
När spänningen börjar tappa, kommer batteriet att behöva leverera högre ampere för att ge samma mängd ström.
Högre spänning är bättre för elektronik
Längre driftstid för utrustning
Full användning av kapacitet även med hög urladdningshastighet
AGM @ 1C urladdning = 50% kapacitet
LiFePO4 @ 1C-urladdning = 100% kapacitet
Denna funktion är lite känd men är en stark fördel och ger flera fördelar. Med den plana urladdningskurvan för LiFePO4 håller terminalspänningen över 12V för upp till 85-90% kapacitetsanvändning. På grund av detta krävs mindre förstärkare för att tillhandahålla samma mängd effekt (P = VxA) och därför effektivare användning av kapaciteten leder till längre driftstid. Användaren kommer inte heller att märka att enheten har avtagit (till exempel golfvagn) tidigare.
Detta resulterar i att ha en stor andel av batteriets kapacitet tillgänglig oavsett urladdningshastighet. Vid 1C (eller 100A urladdning för 100AH batteri) kommer LiFePO4 -alternativet fortfarande att ge dig 100AH vs endast 50AH för stämma.
Funktion - Ökad användning av kapacitet
Jämförelse
Årsstämma rekommenderas DoD = 50%
LiFePO4 rekommenderade DoD = 80%
AGM Djupcykel - 100AH x 50% = 50Ah användbar
LiFePO4 - 100Ah x 80% = 80Ah
Skillnad = 30Ah eller 60% mer kapacitetsanvändning
fördelar
Ökad driftstid eller mindre kapacitetsbatteri för utbyte
Den ökade användningen av den tillgängliga kapaciteten innebär att användaren antingen kan erhålla upp till 60% mer körtid från samma kapacitetsalternativ i LiFePO4, eller alternativt välja ett LiFePO4-batteri med mindre kapacitet medan han fortfarande uppnår samma körtid som den stämma med större kapacitet.
Funktion - Högre kostnadseffektivitet
Jämförelse
Årsstämma - Full laddning tar cirka 8 timmar
LiFePO4 - Full laddning kan vara så låg som 2 timmar
fördelar
Batteriet laddat och redo att användas igen snabbare
En annan stark fördel i många applikationer. På grund av det lägre interna motståndet bland andra faktorer kan LiFePO4 acceptera laddning med mycket högre hastighet än årsstämma. Detta gör att de kan laddas och vara redo att använda mycket snabbare, vilket leder till många fördelar.
Funktion - Låg självutsläppshastighet
Jämförelse
Årsstämma - Utsläpp till 80% SOC efter 4 månader
LiFePO4 - Utsläpp till 80% efter 8 månader
fördelar
Kan förvaras under längre tid
Denna funktion är en stor för fritidsfordon som bara får användas ett par månader om året innan de förvaras under resten av året som husvagnar, båtar, motorcyklar och jetski etc. Tillsammans med denna punkt LiFePO4 förkalkas inte, och även efter att ha lämnats under längre tid är det mindre troligt att batteriet skadas permanent. Ett LiFePO4-batteri skadas inte av att det inte lämnas i lagring i fulladdat skick.
Så, om dina applikationer garanterar någon av ovanstående funktioner, kommer du att se till att du får dina pengar värda för den extra spenderade på ett LiFePO4-batteri. Uppföljningsartikel kommer att följa under de kommande veckorna som kommer att inkludera säkerhetsaspekterna på LiFePO4 och olika litiumkemier.
På Sealed Performance Batteries är vi ett batteriföretag som har funnits i 25 år och har djup erfarenhet och kunskap om ett brett spektrum av batteritekniker. Vi har sålt och stött litiumbatterier i många år i många applikationer så om det finns några krav du har eller behöver ställa några frågor, kontakta oss gärna.