Es ist ein weit verbreiteter Irrtum, dass sich Lithium-Eisenphosphat-Batterien von Lithium-Ionen-Batterien unterscheiden.In Wirklichkeit gibt es viele Arten von Lithium-Ionen-Batterien, und Lithiumeisenphosphat ist nur eine davon.
Werfen wir einen Blick darauf, was genau Lithiumeisenphosphat ist, warum es eine gute Wahl für bestimmte Batterietypen ist und wie es im Vergleich zu anderen Lithium-Ionen-Batterieoptionen abschneidet.
Was ist Lithiumeisenphosphat?
Lithiumeisenphosphat ist eine chemische Verbindung LiFePO4 oder kurz „LFP“.LFP bietet eine gute elektrochemische Leistung, einen geringen Widerstand und ist eines der sichersten und stabilsten Kathodenmaterialien, die für Lithium-Ionen-Batterien erhältlich sind.
Was ist eine Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie?
Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien sind eine Art Lithium-Ionen-Batterie, die Lithium-Eisen-Phosphat als Kathodenmaterial zum Speichern von Lithium-Ionen verwendet.LFP-Batterien verwenden typischerweise Graphit als Anodenmaterial.Die chemische Zusammensetzung von LFP-Batterien verleiht ihnen eine hohe Nennstromstärke, gute thermische Stabilität und eine lange Lebensdauer.
Die meisten Lithium-Eisenphosphat-Batterien haben vier in Reihe geschaltete Batteriezellen.Die Nennspannung einer LFP-Batteriezelle beträgt 3,2 Volt.Das Verbinden von vier LFP-Batteriezellen in Reihe ergibt eine 12-Volt-Batterie, die eine hervorragende Ersatzoption für viele 12-Volt-Blei-Säure-Batterien darstellt.
Lithiumeisenphosphat Vs.Alternative Lithium-Ionen-Typen
Lithiumeisenphosphat ist nur eine von vielen Arten von Lithium-Ionen-Batterien.Durch die Veränderung der chemischen Verbindung für die Kathode entstehen verschiedene Arten von Lithium-Ionen-Batterien.Einige der gebräuchlichsten Optionen sind Lithium-Kobalt-Oxid (LCO), Lithium-Mangan-Oxid (LMO), Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminium-Oxid (NCA), Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (NMC) und Lithiumtitanat (LTO).
Jeder dieser Batterietypen hat unterschiedliche Stärken und Schwächen, die sie für verschiedene Anwendungen gut geeignet machen.Wenn wir uns die Haupteigenschaften dieser Batterietypen ansehen, können wir sehen, wo Lithium-Eisenphosphat-Batterien stehen und für welche Anwendungen sie am besten geeignet sind.
Energiedichte
LFP-Batterien haben eine der höchsten spezifischen Nennleistungen unter anderen Lithium-Ionen-Typen.Mit anderen Worten bedeutet eine hohe spezifische Leistung, dass LFP-Batterien hohe Strom- und Leistungsmengen ohne Überhitzung liefern können.
Auf der anderen Seite ist es wichtig zu bedenken, dass LFP-Batterien eine der niedrigsten spezifischen Energiebewertungen haben.Niedrige spezifische Energie bedeutet, dass LFP-Batterien weniger Energiespeicherkapazität pro Gewicht haben als andere Lithium-Ionen-Optionen.Dies ist normalerweise keine große Sache, da die Kapazität der Batteriebank erhöht werden kann, indem mehrere Batterien parallel geschaltet werden.Dies ist möglicherweise nicht ideal für eine Anwendung, bei der eine extreme Energiedichte auf sehr geringem Raum erforderlich ist, wie z. B. batterieelektrische Fahrzeuge.
Batterielebenszyklen
Lithium-Eisenphosphat-Akkus haben eine Lebensdauer, die bei etwa 2.000 Vollentladungszyklen beginnt und sich je nach Entladetiefe erhöht.Die bei Dragonfly Energy verwendeten Zellen und das interne Batteriemanagementsystem (BMS) wurden auf über 5.000 vollständige Entladungszyklen getestet, wobei 80 % der Kapazität der Originalbatterie beibehalten wurden.
LFP ist nach Lithiumtitanat an zweiter Stelle in der Lebensdauer.Allerdings waren LTO-Batterien traditionell die teuerste Option für Lithium-Ionen-Batterien, was sie für die meisten Anwendungen zu kostspielig machte.
Entladungsrate
Die Entladerate wird in einem Vielfachen der Batteriekapazität gemessen, was bedeutet, dass eine 1C-Entladerate für eine 100-Ah-Batterie 100 A kontinuierlich ist.Handelsübliche LFP-Batterien haben traditionell eine Dauerentladung von 1 C, können diese jedoch je nach Batteriemanagementsystem kurzzeitig überschreiten.
LFP-Zellen selbst können normalerweise für kurze Zeit sicher eine 25-C-Entladung liefern.Die Fähigkeit, 1C zu überschreiten, ermöglicht es Ihnen, LFP-Batterien in Hochleistungsanwendungen zu verwenden, die Anlaufspitzen in der Stromaufnahme haben können.
Betriebstemperaturen
LFP-Batterien treten erst bei etwa 270 Grad Celsius in thermische Runaway-Bedingungen ein.Im Vergleich zu den anderen gängigen Lithium-Ionen-Batterieoptionen haben LFP-Batterien die zweithöchste Betriebstemperaturgrenze.
Das Überschreiten der Temperaturgrenze eines Lithium-Ionen-Akkus verursacht Schäden und kann zu Schäden führenthermisches Durchgehen, was möglicherweise zu einem Brand führt.Die hohe Betriebsgrenze von LFP verringert die Wahrscheinlichkeit eines thermischen Durchgehens erheblich.In Kombination mit einem hochwertigen BMS zum Abschalten der Zellen weit vor diesen Bedingungen (bei etwa 57 Grad Celsius) bietet LFP erhebliche Sicherheitsvorteile.
Sicherheitsvorteile
LFP-Batterien sind eine der stabilen Chemien aller Lithium-Ionen-Optionen.Diese Stabilität macht sie zu einer der sichersten Optionen sowohl für verbraucherorientierte als auch für industrielle Anwendungen.
Die einzige andere vergleichbar sichere Option ist Lithiumtitanat, das wiederum in der Regel unerschwinglich ist und in den meisten Situationen nicht mit der richtigen Spannung für einen 12-V-Ersatz arbeitet.
Lithiumeisenphosphat Vs.Blei-Säure-Batterien
Lithium-Eisenphosphat-Batterien bieten vieleVorteile gegenüber herkömmlichen Blei-Säure-Batterien.Am bemerkenswertesten ist, dass LFP-Batterien etwa die vierfache Energiedichte von Blei-Säure-Batterien haben.Sie können LFP-Batterien wiederholt tiefzyklen, ohne sie zu beschädigen.Sie laden auch 5 schneller als Blei-Säure-Batterien auf.
Diese hohe Energiedichte führt zu einer längeren Laufzeit bei gleichzeitig reduziertem Gewicht des Batteriesystems.
Die chemische Reaktion in Blei-Säure-Batterien verursacht Ausgasungen, was erfordert, dass die Batterien entlüftet und vom Benutzer regelmäßig mit Wasser nachgefüllt werden.Wenn die Batterien nicht aufrecht gelagert werden, kann die Säurelösung auslaufen, die Batterie beschädigen und Unordnung verursachen.Alternativ gasen LFP-Batterien nicht aus und müssen nicht entlüftet oder nachgefüllt werden.Noch besser, Sie können sie in jeder Ausrichtung montieren.
LFP-Batterien sind zunächst teurer als Blei-Säure-Batterien.Die lange Lebensdauer von LFP-Batterien gleicht jedoch ihre hohen Anschaffungskosten aus.In den meisten Fällen halten LFP-Batterien 5-10 Mal länger als Blei-Säure-Batterien, was zu erheblichen Gesamtkosteneinsparungen führt.
Beste Lithium-Eisenphosphat-Batterien zum Ersetzen von Blei-Säure-Batterieanwendungen
Viele verschiedene Lithium-Ionen-Batterien sind verfügbar, und einige übertreffen sogar Lithium-Eisenphosphat in bestimmten Leistungsklassen.Wenn es jedoch darum geht, 12-Volt-Blei-Säure-Batterien zu ersetzen, ist LFP die beste verfügbare Option.
Der Hauptgrund dafür ist, dass die nominelle Zellspannung für Lithium-Eisenphosphat 3,2 Volt beträgt.Die Nennspannung einer 12-Volt-Blei-Säure-Batterie beträgt etwa 12,7 Volt.Die Reihenschaltung von vier Zellen innerhalb einer Batterie ergibt also 12,8 Volt (4 x 3,2 = 12,8) – fast eine perfekte Übereinstimmung!Dies ist mit keinem anderen Lithium-Ionen-Akkutyp möglich.
Über eine nahezu perfekte Spannungsanpassung hinaus bietet LFP weitere Vorteile als Blei-Säure-Ersatz.Wie oben diskutiert, sind LFP-Batterien langlebig, stabil, sicher, langlebig, leicht und haben eine hohe Energiedichte.Dadurch eignen sie sich hervorragend für viele Anwendungen!Dinge wieTrolling-Motoren,Wohnmobile,Golfwagen, und weitere Anwendungen, die sich traditionell auf Blei-Säure-Batterien verlassen haben.
Dragonfly Energy und Battle Born Batteries bauen einige der besten verfügbaren Lithium-Eisenphosphat-Batterien.Sie werden mit Stolz in den Vereinigten Staaten mit den hochwertigsten verfügbaren Materialien entworfen und zusammengebaut.Darüber hinaus wird jede Batterie rigoros getestet und UL-gelistet.
Jede Batterie enthält auch eine integrierteBatteriemanagementsystemum sicherzustellen, dass die Batterie unter allen Bedingungen sicher funktioniert.Dragonfly Energy und Battle Born Batteries haben Tausende von Batterien installiert und arbeiten sicher in vielen verschiedenen Anwendungen weltweit.
Jetzt wissen Sie
Zusammenfassend ist Lithiumeisenphosphat nur eine von vielen verschiedenen Arten von Lithium-Ionen-Batterien, die erhältlich sind.Die einzigartigen Eigenschaften, die LFP-Batterien ausmachen, machen sie jedoch zu einer fantastischen Alternative zu 12-Volt-Blei-Säure-Batterien der Vergangenheit.
Postzeit: 30. September 2022