מהו ליתיום ברזל פוספט?

זוהי טעות נפוצה שסוללות ליתיום ברזל פוספט שונות מסוללות ליתיום-יון.במציאות, ישנם סוגים רבים של סוללות ליתיום-יון, ופוספט ליתיום ברזל הוא רק אחד מהם.

בואו נסתכל מה זה בדיוק פוספט ליתיום ברזל, למה זה בחירה מצוינת עבור סוגים מסוימים של סוללות, וכיצד הוא משתווה לאפשרויות אחרות של סוללות ליתיום-יון.

מהו ליתיום ברזל פוספט?

ליתיום ברזל פוספט הוא תרכובת כימית LiFePO4 או בקיצור "LFP".LFP מציע ביצועים אלקטרוכימיים טובים, עמידות נמוכה והוא אחד מחומרי הקתודה הבטוחים והיציבים ביותר הזמינים עבור סוללות ליתיום-יון.

מהי סוללת ליתיום ברזל פוספט?

סוללות ליתיום ברזל פוספט הן סוג של סוללת ליתיום-יון המשתמשת בפוספט ליתיום ברזל כחומר הקתודה לאחסון יוני ליתיום.סוללות LFP משתמשות בדרך כלל בגרפיט כחומר האנודה.ההרכב הכימי של סוללות LFP מעניק להן דירוג זרם גבוה, יציבות תרמית טובה ומחזור חיים ארוך.

לרוב סוללות הליתיום ברזל פוספט יש ארבעה תאי סוללה המחוברים בסדרה.המתח הנומינלי של תא סוללה LFP הוא 3.2 וולט.חיבור ארבעה תאי סוללה LFP בסדרה מביא לסוללת 12 וולט המהווה אפשרות תחליף מצוינת להרבה סוללות עופרת חומצה 12 וולט.

ליתיום ברזל פוספט לעומתסוגי ליתיום-יון חלופיים

ליתיום ברזל פוספט הוא רק אחד מסוגים רבים של סוללות ליתיום-יון.שינוי התרכובת הכימית עבור הקתודה יוצר סוגים שונים של סוללות ליתיום-יון.חלק מהאפשרויות הנפוצות ביותר הן ליתיום קובלט אוקסיד (LCO), ליתיום מנגן אוקסיד (LMO), ליתיום ניקל קובלט אלומיניום אוקסיד (NCA), ליתיום ניקל מנגן קובלט אוקסיד (NMC) וליתיום טיטנאט (LTO).

לכל אחד מסוגי הסוללות הללו יש חוזקות וחולשות שונות שהופכות אותן להתאמה טובה ליישומים שונים.בהסתכלות על המאפיינים העיקריים של סוגי סוללות אלה, אנו יכולים לראות היכן עומדות סוללות ליתיום ברזל פוספט ולאילו יישומים הם הטובים ביותר.

צפיפות אנרגיה

לסוללות LFP יש את אחד מדרוגי ההספק הספציפיים הגבוהים ביותר מבין סוגי הליתיום-יון האחרים.במילים אחרות, הספק ספציפי גבוה אומר שסוללות LFP יכולות לספק כמויות גבוהות של זרם והספק ללא התחממות יתר.

מצד שני, חשוב לזכור שלסוללות LFP יש את אחד מדרוג האנרגיה הספציפי הנמוך ביותר.אנרגיה ספציפית נמוכה פירושה שלסוללות LFP יש פחות קיבולת אחסון אנרגיה לכל משקל מאשר אפשרויות אחרות של ליתיום-יון.זה בדרך כלל לא עניין גדול מכיוון שהגדלת קיבולת בנק הסוללות יכולה להיעשות על ידי חיבור מספר סוללות במקביל.זה אולי לא אידיאלי עבור יישום שבו נדרשת צפיפות אנרגיה קיצונית בחלל קל מאוד, כמו רכבים חשמליים סוללות.

מחזורי חיי סוללה

לסוללות ליתיום ברזל פוספט יש תוחלת חיים שמתחילה בכ-2,000 מחזורי פריקה מלאים ועולה בהתאם לעומק הפריקה.תאים ומערכת ניהול הסוללה הפנימית (BMS) המשמשת ב- Dragonfly Energy נבדקו ליותר מ-5,000 מחזורי פריקה מלאים תוך שמירה על 80% מהקיבולת של הסוללה המקורית.

LFP הוא שני רק לליתיום טיטנאט באורך החיים.עם זאת, סוללות LTO היו באופן מסורתי האפשרות היקרה ביותר של סוללת ליתיום-יון, מה שהופך אותן לעלות אוסרניות עבור רוב היישומים.

קצב פריקה

קצב פריקה נמדד בכפולה של קיבולת הסוללה, כלומר קצב פריקה של 1C עבור סוללת 100Ah הוא 100A רציף.לסוללות LFP הזמינות באופן מסחרי יש דירוג פריקה רציפה של 1C, אך הן יכולות לחרוג מזה לפרקי זמן קצרים בהתאם למערכת ניהול הסוללה.

תאי LFP עצמם בדרך כלל יכולים לספק פריקה של 25C לתקופות קצרות בבטחה.היכולת לחרוג מ-1C מאפשרת לך להשתמש בסוללות LFP ביישומים בעלי הספק גבוה שעשויים להיות בעלי עליות הפעלה במשיכה הנוכחית.

טמפרטורות הפעלה

סוללות LFP אינן נכנסות לתנאי בריחה תרמיים עד סביבות 270 מעלות צלזיוס.בהשוואה לאפשרויות סוללות ליתיום-יון נפוצות אחרות, לסוללות LFP יש את מגבלת טמפרטורת הפעולה השנייה בגובהה.

חריגה ממגבלת הטמפרטורה בסוללת ליתיום-יון גורמת לנזק ועלולה להוביל לבורח תרמי, שעלול לגרום לשריפה.מגבלת ההפעלה הגבוהה של LFP מקטין משמעותית את הסיכוי לאירוע בריחה תרמי.בשילוב עם BMS איכותי כדי לכבות את התאים הרבה לפני תנאים אלה (בסביבות 57 מעלות צלזיוס), LFP מציע יתרונות בטיחותיים משמעותיים.

יתרונות בטיחות

סוללות LFP הן אחת מהכימיות היציבות של כל אפשרויות הליתיום-יון.יציבות זו הופכת אותם לאחת האפשרויות הבטוחות ביותר עבור יישומים פונים לצרכן ותעשייתיים כאחד.

האפשרות היחידה האחרת הבטוחה להשוואה היא ליתיום טיטנאט, שבדרך כלל היא זולה בעלות ואינה פועלת במתח הנכון ברוב המצבים להחלפה של 12V.

ליתיום ברזל פוספט לעומתסוללות עופרת-חומצה

סוללות ליתיום ברזל פוספט מציעות רבותיתרונות על פני סוללות עופרת חומצה מסורתיות.הבולט ביותר הוא שלסוללות LFP יש בערך פי ארבעה צפיפות האנרגיה של סוללות עופרת-חומצה.אתה יכול לבצע מחזור עמוק של סוללות LFP שוב ושוב מבלי לפגוע בהן.הם גם נטענים 5 מהר יותר מאשר סוללות עופרת.

צפיפות אנרגיה גבוהה זו מובילה לזמן ריצה ארוך יותר ובו זמנית מפחיתה את משקל מערכת הסוללות.

התגובה הכימית בתוך סוללות עופרת גורמת להוצאת גז, מה שמחייב את הסוללות להיות מאווררות ומילוי חוזר במים מעת לעת על ידי המשתמש.אם הסוללות אינן מאוחסנות זקוף, תמיסת החומצה עלולה לדלוף, לגרום נזק לסוללה ולגרום לבלגן.לחלופין, סוללות LFP אינן מוציאות גז ואין צורך לאוורר אותן או למלא אותן מחדש.אפילו טוב יותר, אתה יכול להרכיב אותם בכל כיוון.

סוללות LFP הן בהתחלה יקרות יותר מסוללות עופרת.עם זאת, תוחלת החיים הארוכה של סוללות LFP מאזנת את העלות הגבוהה שלהן מראש.ברוב המקרים, סוללות LFP יחזיקו פי 5-10 יותר מאשר סוללות חומצת עופרת, וכתוצאה מכך חיסכון משמעותי בעלויות.

סוללות ליתיום ברזל פוספט הטובות ביותר להחלפת יישומי סוללות עופרת-חומצה

סוללות ליתיום-יון רבות ושונות זמינות, וחלקן אף עולות על פוספט ליתיום ברזל בקטגוריות ביצועים מסוימות.עם זאת, כאשר מדובר בהחלפת סוללות עופרת 12 וולט, LFP היא האפשרות הטובה ביותר שקיימת.

הסיבה העיקרית לכך היא שמתח התא הנומינלי עבור ליתיום ברזל פוספט הוא 3.2 וולט.המתח הנומינלי של סוללת עופרת-חומצה של 12 וולט הוא כ-12.7 וולט.לפיכך, חיווט של ארבעה תאים בסדרה בתוך סוללה מניב 12.8 וולט (4 x 3.2 = 12.8) - כמעט התאמה מושלמת!זה לא אפשרי עם כל סוג אחר של סוללת ליתיום-יון.

מעבר להתאמת מתח כמעט מושלמת, LFP מציע יתרונות נוספים כתחליף לחומצה עופרת.כפי שנדון לעיל, סוללות LFP הן עמידות לאורך זמן, יציבות, בטוחות, עמידות, קלות משקל ובעלות צפיפות אנרגיה גבוהה.זה הופך אותם להתאמה מצוינת עבור יישומים רבים!דברים כמומנועי טרול,קרוואנים,עגלות גולף, ועוד יישומים שהסתמכו באופן מסורתי על סוללות עופרת-חומצה.

סוללות Dragonfly Energy ו-Battle Born בונות כמה מסוללות הליתיום ברזל פוספט הטובות ביותר שקיימות.הם מעוצבים ומורכבים בגאווה בארצות הברית עם החומרים האיכותיים ביותר שיש.בנוסף, כל סוללה נבדקת בקפדנות ורשום UL.

כל סוללה כוללת גם משולבתמערכת ניהול סוללותכדי להבטיח שהסוללה פועלת בבטחה בכל התנאים.לסוללות Dragonfly Energy ו-Battle Born מותקנות אלפי סוללות ופועלות בבטחה ביישומים רבים ושונים ברחבי העולם.

עכשיו אתה יודע

לסיכום, פוספט ליתיום ברזל הוא רק אחד מסוגים רבים ושונים של סוללות ליתיום-יון הזמינות.עם זאת, מערכת המאפיינים הייחודית המרכיבה את סוללות LFP הופכות אותן לאלטרנטיבה פנטסטית לסוללות עופרת-חומצה של 12 וולט מהעבר.