باتری های LiFePO4 چیست؟

2022-04-12 07:11

باتری های LiFePO4 در حال گرفتن "شارژ" دنیای باتری هستند. اما «LiFePO4» دقیقاً به چه معناست؟ چه چیزی این باتری ها را بهتر از انواع دیگر می کند؟

برای پاسخ به این سوالات و موارد دیگر به ادامه مطلب بروید.

 

باتری های LiFePO4 چیست؟

باتری های LiFePO4 نوعی باتری لیتیومی هستند که از فسفات آهن لیتیوم ساخته شده اند. باتری های دیگر در دسته لیتیوم عبارتند از:

اکسید لیتیوم کبالت (LiCoO22)

اکسید کبالت لیتیوم نیکل منگنز (LiNiMnCoO2)

لیتیوم تیتانات (LTO)

لیتیوم اکسید منگنز (LiMn2O4)

اکسید آلومینیوم لیتیوم نیکل کبالت (LiNiCoAlO2)

ممکن است برخی از این عناصر را از کلاس شیمی به خاطر داشته باشید. اینجاست که ساعت ها صرف حفظ جدول تناوبی (یا خیره شدن به آن بر روی دیوار معلم) کرده اید. آنجاست که آزمایش‌ها را انجام می‌دهید (یا در حالی که وانمود می‌کنید که به آزمایش‌ها توجه می‌کنید، به عشق خود خیره شده‌اید).

البته، هرازگاهی دانش‌آموزی آزمایش‌ها را دوست دارد و در نهایت شیمی‌دان می‌شود. و این شیمیدانان بودند که بهترین ترکیبات لیتیوم را برای باتری ها کشف کردند. به طور خلاصه، باتری LiFePO4 اینگونه متولد شد. (در سال 1996، توسط دانشگاه تگزاس، به طور دقیق). LiFePO4 اکنون به عنوان ایمن ترین، پایدارترین و مطمئن ترین باتری لیتیومی شناخته می شود.

LiFePO4 در مقابل باتری های لیتیوم یونی

اکنون که می دانیم باتری های LiFePO4 چیست، بیایید در مورد اینکه چه چیزی LiFePO4 را نسبت به باتری های لیتیوم یونی و سایر باتری های لیتیومی بهتر می کند، بحث کنیم.

باتری LiFePO4 برای دستگاه های پوشیدنی مانند ساعت ها عالی نیست. زیرا در مقایسه با سایر باتری های لیتیوم یونی، چگالی انرژی کمتری دارند. گفته می‌شود، برای چیزهایی مانند سیستم‌های انرژی خورشیدی، RVs، چرخ دستی‌های گلف، قایق‌های باس و موتورسیکلت‌های برقی، تا حد زیادی بهترین است. چرا؟

خوب، برای مثال، عمر چرخه باتری LiFePO4 بیش از 4 برابر باتری های لیتیوم یونی دیگر است.

این باتری همچنین ایمن‌ترین نوع باتری لیتیومی در بازار است، ایمن‌تر از لیتیوم یونی و سایر انواع باتری.

و آخرین اما نه کم‌اهمیت، باتری‌های LiFePO4 نه تنها می‌توانند به 3000 تا 5000 چرخه یا بیشتر برسند... آنها می‌توانند به 100% عمق دشارژ (DOD) برسند. چرا این مهم است؟ زیرا این بدان معناست که با LiFePO4 (برخلاف سایر باتری ها) نیازی نیست نگران تخلیه بیش از حد باتری خود باشید. همچنین در نتیجه می توانید مدت زمان بیشتری از آن استفاده کنید. در واقع، شما می‌توانید از باتری با کیفیت LiFePO4 برای سال‌ها بیشتر از سایر انواع باتری استفاده کنید. رتبه بندی شده است که حدود 5000 چرخه دوام می آورد. یعنی تقریبا 10 سال بنابراین میانگین هزینه در طول زمان بسیار بهتر است. به این ترتیب باتری‌های LiFePO4 در مقابل یون لیتیوم قرار می‌گیرند.

در اینجا به این نکته اشاره می شود که چرا باتری های LiFePO4 نه فقط از یون لیتیوم، بلکه به طور کلی از دیگر انواع باتری ها بهتر هستند:

شیمی ایمن و پایدار

ایمنی باتری لیتیومی مهم است. باتری‌های لپ‌تاپ لیتیوم یونی «در حال انفجار» این موضوع را روشن کرده‌اند. یکی از مهمترین مزایای LiFePO4 نسبت به سایر انواع باتری ایمنی است.

به طور کلی، باتری های LifePO4 ایمن ترین مواد شیمیایی لیتیوم را دارند. زیرا فسفات آهن لیتیوم پایداری حرارتی و ساختاری بهتری دارد. این چیزی است که اسید سرب و اکثر انواع باتری های دیگر در سطح LiFePO4 ندارند. LiFePO4 غیر قابل احتراق است و می تواند در دمای بالا بدون تجزیه مقاومت کند. مستعد فرار حرارتی نیست و در دمای اتاق خنک می ماند.

اگر باتری LiFePO4 را در معرض دماهای شدید یا حوادث خطرناک (مانند اتصال کوتاه یا تصادف) قرار دهید، باعث آتش سوزی یا انفجار نمی شود. برای کسانی که هر روز از باتری‌های چرخه عمیق LiFePO4 در RV، قایق باس، اسکوتر یا درب بالابر استفاده می‌کنند، این واقعیت مایه آرامش است.

ایمنی محیط زیست

باتری های LiFePO4 در حال حاضر برای سیاره ما یک موهبت هستند زیرا قابل شارژ هستند. اما سازگاری با محیط زیست آنها به همین جا ختم نمی شود. برخلاف باتری‌های لیتیوم اسید سرب و اکسید نیکل، آنها غیرسمی هستند و نشتی ندارند. می توانید آنها را نیز بازیافت کنید. اما نیازی نیست اغلب این کار را انجام دهید، زیرا آنها 5000 چرخه طول می کشند. یعنی می توانید آنها را (حداقل) 5000 بار شارژ کنید. در مقایسه، باتری های اسید سرب فقط 300-400 چرخه دوام می آورند.

بازده و عملکرد عالی

شما یک باتری ایمن و غیر سمی می خواهید. اما شما همچنین یک باتری می خواهید که عملکرد خوبی داشته باشد. این آمار ثابت می کند که LiFePO4 همه اینها و موارد دیگر را ارائه می دهد:

راندمان شارژ: باتری LiFePO4 ظرف 2 ساعت یا کمتر به شارژ کامل می رسد.

میزان خود تخلیه در صورت عدم استفاده: فقط 2% در ماه. (در مقایسه با 30٪ برای باتری های اسید سرب).

زمان اجرا بیشتر از باتری های سرب اسید/دیگر باتری های لیتیومی است.

توان ثابت: مقدار آمپر یکسان حتی زمانی که عمر باتری کمتر از 50٪ باشد.

بدون نیاز به نگهداری

کوچک و سبک

عوامل زیادی برای بهتر شدن باتری‌های LiFePO4 نقش دارند. صحبت از وزن شد - آنها کاملاً سبک وزن هستند. در واقع، آنها تقریبا 50 درصد سبک تر از باتری های لیتیوم اکسید منگنز هستند. وزن آنها تا 70 درصد سبک تر از باتری های سرب اسید است.

هنگامی که از باتری LiFePO4 خود در یک وسیله نقلیه استفاده می کنید، این به معنای مصرف کمتر گاز و مانور بیشتر است. آنها همچنین جمع و جور هستند و فضایی را در اسکوتر، قایق، RV یا کاربرد صنعتی شما آزاد می کنند.

باتری های LiFePO4 در مقابل باتری های غیر لیتیومی

وقتی صحبت از LiFePO4 در مقابل یون لیتیوم می شود، LiFePO4 برنده واضح است. اما باتری های LiFePO4 چگونه با دیگر باتری های قابل شارژ موجود در بازار امروز مقایسه می شوند؟

باتری های سرب اسید

باتری های سرب اسید ممکن است در ابتدا مقرون به صرفه باشند، اما در دراز مدت هزینه بیشتری برای شما به همراه خواهند داشت. دلیل آن این است که آنها نیاز به نگهداری مداوم دارند و شما باید آنها را بیشتر تعویض کنید. باتری LiFePO4 2 تا 4 برابر بیشتر دوام می آورد و نیاز به نگهداری صفر است.

باتری های ژل

مانند باتری های LiFePO4، باتری های ژله ای نیازی به شارژ مجدد ندارند. آنها همچنین در حین ذخیره شارژ خود را از دست نخواهند داد. ژل و LiFePO4 در کجا تفاوت دارند؟ یک عامل مهم فرآیند شارژ است. باتری های ژل با سرعت حلزون شارژ می شوند. همچنین، برای جلوگیری از خراب شدن آنها، هنگام شارژ 100٪ آنها را جدا کنید.

باتری های AGM

باتری‌های AGM آسیب زیادی به کیف پول شما وارد می‌کنند و در صورت خالی کردن بیش از 50 درصد ظرفیت، در خطر آسیب دیدن خود هستند. نگهداری از آنها نیز می تواند دشوار باشد. باتری های لیتیوم یونی LiFePO4 را می توان به طور کامل بدون خطر آسیب تخلیه کرد.

یک باتری LiFePO4 برای هر برنامه

فناوری LiFePO4 برای کاربردهای مختلف مفید است. در اینجا به چند مورد از آنها اشاره می کنیم:

قایق های ماهیگیری و کایاک: زمان شارژ کمتر و زمان طولانی تر به معنای زمان بیشتری در آب است. وزن کمتر امکان مانور آسان و افزایش سرعت را در طول رقابت ماهیگیری با ریسک بالا فراهم می کند.

موتور سیکلت و اسکوترهای متحرک: وزن مرده ای برای کاهش سرعت شما وجود ندارد. برای سفرهای بداهه بدون آسیب رساندن به باتری، کمتر از ظرفیت کامل شارژ کنید.

راه‌اندازی‌های خورشیدی: باتری‌های سبک وزن LiFePO4 را به هر کجا که زندگی شما را می‌برد (حتی اگر بالای کوه و دور از شبکه باشد) حمل کنید و از نیروی خورشید استفاده کنید.

استفاده تجاری: این باتری ها ایمن ترین و محکم ترین باتری های لیتیومی موجود هستند. بنابراین آنها برای کاربردهای صنعتی مانند ماشین های کف، درب های بالابر و غیره عالی هستند.

خیلی بیشتر: علاوه بر این، باتری های لیتیوم آهن فسفات انرژی بسیاری از چیزهای دیگر را تامین می کنند. به عنوان مثال - چراغ قوه، سیگارهای الکترونیکی، تجهیزات رادیویی، روشنایی اضطراری و موارد دیگر.

پاسخ های سریع LiFePO4

آیا LiFePO4 همان یون لیتیوم است؟

اصلا! عمر چرخه باتری LiFePO4 بیش از 4 برابر باتری های لیتیوم یون پلیمری است.

آیا LiFePO4 می تواند آتش بگیرد؟

باتری های LiFePO4 ایمن ترین باتری های لیتیومی هستند، زیرا آتش نمی گیرند و حتی بیش از حد گرم نمی شوند. حتی اگر باتری را سوراخ کنید آتش نمی گیرد. این یک ارتقاء عظیم نسبت به سایر باتری های لیتیومی است که می تواند بیش از حد گرم شود و آتش بگیرد.

آیا LiFePO4 بهتر از یون لیتیوم است؟

باتری LiFePO4 هم از نظر عمر چرخه (4 تا 5 برابر بیشتر دوام می آورد) و هم از نظر ایمنی برتری نسبت به یون لیتیوم دارد. این یک مزیت کلیدی است زیرا باتری های لیتیوم یونی می توانند بیش از حد گرم شوند و حتی آتش بگیرند، در حالی که LiFePO4 اینطور نیست.

چرا LiFePO4 اینقدر گران است؟

باتری‌های LiFePO4 معمولاً در قسمت جلویی گران‌تر هستند، اما در دراز مدت ارزان‌تر هستند، زیرا عمر طولانی‌تری دارند. آنها هزینه بیشتری دارند زیرا مواد مورد استفاده برای ساخت آنها گران تر است. اما مردم همچنان آنها را به باتری های دیگر ترجیح می دهند. چرا؟ زیرا LiFePO4 مزایای زیادی نسبت به سایر باتری ها دارد. به عنوان مثال، آنها بسیار سبک تر از اسید سرب و بسیاری از انواع باتری های دیگر هستند. آنها همچنین بسیار ایمن تر هستند، عمر طولانی تری دارند و نیازی به نگهداری ندارند.

آیا LiFePO4 یک لیپوماتیک است؟

خیر. Lifepo4 چندین مزیت متمایز نسبت به Lipo دارد، و اگرچه هر دو از ترکیبات شیمیایی لیتیومی هستند، اما یکسان نیستند.

برای چه کاری می توانم از باتری های LiFePO4 استفاده کنم؟

می‌توانید از باتری‌های LiFePO4 برای همان چیزهایی که از اسید سرب، AGM یا دیگر باتری‌های سنتی استفاده می‌کنید استفاده کنید. به عنوان مثال، می توانید از آنها برای تغذیه قایق های باس و دیگر اسباب بازی های دریایی استفاده کنید. یا RVs. یا تنظیمات خورشیدی، اسکوترهای متحرک، و خیلی بیشتر.

آیا LiFePO4 خطرناکتر از AGM یا اسید سرب است؟

جواب منفی. در واقع کمی امن تر است. و به چند دلیل، از جمله این واقعیت که باتری‌های LiFePO4 بخارهای سمی نشت نمی‌کنند. و مانند بسیاری از باتری های دیگر اسید سولفوریک را نمی ریزند (مانند اسید سرب).

آیا می توانم باتری LiFePO4 خود را روی شارژر بگذارم؟

اگر باتری های LiFePO4 شما دارای سیستم مدیریت باتری باشند، از شارژ بیش از حد باتری شما جلوگیری می کند. باتری‌های Ionic ما همگی دارای سیستم مدیریت باتری داخلی هستند.

طول عمر باتری های LiFePO4 چقدر است؟

امید به زندگی یکی از بزرگترین امتیازات، اگر نگوییم بزرگترین امتیاز LiFePO4 است. باتری های لیتیومی ما حدود 5000 چرخه کار می کنند. یعنی 10 سال یا بیشتر (و اغلب بیشتر)، البته بسته به استفاده. حتی پس از آن 5000 چرخه، باتری‌های LiFePO4 ما همچنان می‌توانند با ظرفیت 70 درصد کار کنند. و از آن بهتر، می‌توانید بدون هیچ مشکلی بیش از 80 درصد را تخلیه کنید. (باتری‌های سرب اسید وقتی بیش از 50 درصد تخلیه می‌شوند، تمایل دارند گاز خارج شوند.)