Batería de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) en comparación con la batería SLA

Jul. 15, 2020

Diferentes tecnologías de litio

La batería de fosfato de hierro y litio (batería LiFePO4) o la batería LFP (ferrofosfato de litio), es un tipo de batería de iones de litio que utiliza LiFePO4 como material del cátodo, y un electrodo de carbono grafítico con un respaldo metálico como el ánodo. La densidad de energía de LiFePO4 es menor que la de la química del óxido de litio cobalto (LiCoO2), y también tiene un voltaje de funcionamiento más bajo. El principal inconveniente de LiFePO4 es su baja conductividad eléctrica. Por lo tanto, todos los cátodos LiFePO4 considerados son en realidad LiFePO4 / C. Debido al bajo costo, baja toxicidad, rendimiento bien definido, estabilidad a largo plazo, etc. LiFePO4 está encontrando una serie de roles en el uso de vehículos, aplicaciones estacionarias a escala de servicios públicos y potencia de respaldo.

¿Por qué LiFePO4?

La batería LiFePO4 utiliza una química derivada de iones de litio y comparte muchas ventajas y desventajas con otras químicas de baterías de iones de litio. Sin embargo, hay diferencias significativas.

La química LFP ofrece un ciclo de vida más largo que otros enfoques de iones de litio. Al igual que las baterías recargables a base de níquel (y a diferencia de otras baterías de iones de litio), las baterías LiFePO4 tienen un voltaje de descarga muy constante. El voltaje permanece cerca de 3.2 V durante la descarga hasta que la celda se agota. Esto permite que la celda entregue prácticamente toda la potencia hasta que se descarga, y puede simplificar enormemente o incluso eliminar la necesidad de circuitos de regulación de voltaje.

Debido a la salida nominal de 3.2 V, se pueden colocar cuatro celdas en serie para un voltaje nominal de 12.8 V. Esto se acerca al voltaje nominal de las baterías de plomo-ácido de seis celdas. Junto con las buenas características de seguridad de las baterías LFP, esto hace que LFP sea un buen reemplazo potencial para las baterías de plomo-ácido en aplicaciones tales como aplicaciones automotrices y solares, siempre que los sistemas de carga estén adaptados para no dañar las células LFP a través de voltajes de carga excesivos (más allá de 3.6 voltios CC por celda mientras está bajo carga), compensación de voltaje basada en temperatura, intentos de ecualización o carga continua continua. Las celdas LFP deben estar al menos equilibradas inicialmente antes de ensamblar el paquete y también se debe implementar un sistema de protección para garantizar que no se pueda descargar ninguna celda por debajo de un voltaje de 2.5 V o se producirá un daño severo en la mayoría de los casos.

El uso de fosfatos evita el costo del cobalto y las preocupaciones ambientales, en particular las preocupaciones de que el cobalto ingrese al medio ambiente a través de una eliminación inadecuada.

En comparación con otras químicas de litio, la LFP experimenta una degradación mucho más lenta cuando se almacena en un estado completamente cargado. Esto hace que LFP sea una buena opción para uso en espera.

Lithium Iron Phosphate Battery (LiFePO4) Compared with SLA Battery

Batería de fosfato de hierro y litio (batería LiFePO4) batería VS SLA

★ tamaño pequeño y peso ligero

El volumen de la batería de litio es 2/3 del volumen de la batería de plomo y ácido, y el peso es ligero, solo 1/3 a 1/4 de la batería de plomo y ácido.

★ ciclo de vida largo

El ciclo de vida de las baterías de litio es de 1200 a 2000 veces, pero las baterías de plomo-ácido tradicionales son solo de 500 a 900 veces.

★ buenas características de descarga

La eficiencia de conversión de energía de carga y descarga de la batería de litio puede ser mayor al 97%, la eficiencia de conversión de energía de carga y descarga de la batería de plomo es aproximadamente 80%. Para la misma batería de fosfato de litio y hierro totalmente cargada, a la misma temperatura, utilizando diferentes velocidades de descarga, sus características de salida de descarga son muy estables.

★ seguridad y protección del medio ambiente

Batería de plomo-ácido: los metales pesados como el plomo y el antimonio causan una grave contaminación al medio ambiente, son fáciles de filtrar durante el uso y el mantenimiento, el derrame interno de ácido sulfúrico provoca corrosión en el equipo y accidentes personales.

Batería de fosfato de hierro y litio: el material de fosfato de hierro y litio no contiene metales pesados y metales raros, no es tóxico, no contamina en la producción y el uso, de acuerdo con las normativas europeas RoHS, es una batería de litio de batería verde de protección del medio ambiente. En experimentos como punción, compresión, sobrecarga y cortocircuito, no hay explosión ni incendio.

★ buen rendimiento

Baterías de plomo ácido:

1. Tiene un efecto de memoria y no se puede cargar ni descargar en ningún momento;

2. Existe un grave fenómeno de autodescarga, y la batería se desecha fácilmente después de dejarla por un período de tiempo;

3. La batería no puede usarse a baja temperatura debido a la congelación de electrolitos, y la batería está en invierno;

4. El rendimiento se reduce considerablemente;

5. La velocidad de descarga es pequeña y no se puede cargar y descargar con una corriente grande durante mucho tiempo.

Batería de fosfato de hierro y litio:

1. Sin efecto memoria, la batería se puede cargar y descargar en cualquier momento.

2. La autodescarga de la batería es baja, la autodescarga mensual es inferior al 1% y la batería puede almacenarse durante mucho tiempo.

3. Amplio rango de temperatura, puede usarse normalmente a -20 ℃ -55 ℃, y puede descargarse a más del 90% de la capacidad nominal a -20 ℃,

4. La potencia es fuerte, se puede cargar y descargar rápidamente, se puede llenar con más del 80% en 20 minutos y la electricidad se puede descargar en 15 minutos.

★ buen rendimiento a altas temperaturas

El rango de temperatura de funcionamiento es amplio, y el valor pico térmico de la batería de fosfato de hierro y litio puede alcanzar 350 500 -500 ℃, mientras que la batería de plomo-ácido es de solo alrededor de 200 ℃.

Lithium Iron Phosphate Battery (LiFePO4) Compared with SLA Battery

Resumen

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No todas las baterías de litio son iguales. Todas las baterías A&S Power utilizan los componentes más seguros y estables, incluido un cátodo LiFePO4 y un sistema de gestión de baterías (BMS) incorporado. El BMS garantiza una larga vida útil, un manejo seguro y cálculos de estado de carga (SOC) de alta precisión.

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