Lityum Demir Fosfat Nedir?

Lityum demir fosfat pillerin lityum iyon pillerden farklı olduğu yaygın bir yanılgıdır.Gerçekte, birçok lityum iyon pil türü vardır ve lityum demir fosfat bunlardan sadece biridir.

Lityum demir fosfatın tam olarak ne olduğuna, belirli pil türleri için neden mükemmel bir seçim olduğuna ve diğer lityum iyon pil seçenekleriyle nasıl karşılaştırıldığına bir göz atalım.

Lityum Demir Fosfat Nedir?

Lityum demir fosfat, kısaca LiFePO4 veya “LFP” kimyasal bir bileşiktir.LFP, iyi elektrokimyasal performans, düşük direnç sunar ve lityum iyon piller için mevcut en güvenli ve en kararlı katot malzemelerinden biridir.

Lityum Demir Fosfat Pil Nedir?

Lityum demir fosfat piller, lityum iyonlarını depolamak için katot malzemesi olarak lityum demir fosfat kullanan bir tür lityum iyon pildir.LFP piller tipik olarak anot malzemesi olarak grafit kullanır.LFP pillerin kimyasal yapısı onlara yüksek akım derecesi, iyi termal kararlılık ve uzun bir yaşam döngüsü sağlar.

Çoğu lityum demir fosfat pil, seri olarak bağlanmış dört pil hücresine sahiptir.Bir LFP pil hücresinin nominal voltajı 3,2 volttur.Dört LFP pil hücresini seri olarak bağlamak, birçok 12 voltluk kurşun-asit pil için mükemmel bir değiştirme seçeneği olan 12 voltluk bir pil ile sonuçlanır.

Lityum Demir Fosfat Vs.Alternatif Lityum-İyon Tipleri

Lityum demir fosfat, birçok lityum iyon pil türünden yalnızca biridir.Katot için kimyasal bileşiğin değiştirilmesi, farklı türde lityum iyon piller oluşturur.En yaygın seçeneklerden bazıları Lityum Kobalt Oksit (LCO), Lityum Manganez Oksit (LMO), Lityum Nikel Kobalt Alüminyum Oksit (NCA), Lityum Nikel Manganez Kobalt Oksit (NMC) ve Lityum Titanattır (LTO).

Bu pil türlerinin her biri, farklı uygulamalar için uygun olmalarını sağlayan çeşitli güçlü ve zayıf yönlere sahiptir.Bu pil türlerinin temel özelliklerine baktığımızda, lityum demir fosfat pillerin nerede durduğunu ve hangi uygulamalar için en iyi olduklarını görebiliriz.

Enerji yoğunluğu

LFP piller, diğer lityum iyon türleri arasında en yüksek özel güç derecelerinden birine sahiptir.Başka bir deyişle, yüksek özgül güç, LFP pillerinin aşırı ısınmadan yüksek miktarda akım ve güç sağlayabildiği anlamına gelir.

Öte yandan, LFP pillerinin en düşük spesifik enerji derecelerinden birine sahip olduğunu akılda tutmak önemlidir.Düşük özgül enerji, LFP pillerin ağırlık başına diğer lityum iyon seçeneklerine göre daha az enerji depolama kapasitesine sahip olduğu anlamına gelir.Bu tipik olarak önemli bir şey değildir, çünkü pil bankasının kapasitesi, birden fazla pili paralel olarak bağlayarak yapılabilir.Bu, akülü elektrikli araçlar gibi çok hafif bir alanda aşırı enerji yoğunluğunun gerekli olduğu bir uygulama için ideal olmayabilir.

Pil Ömrü Döngüleri

Lityum demir fosfat pillerin yaklaşık 2.000 tam deşarj döngüsünde başlayan ve deşarj derinliğine bağlı olarak artan bir ömrü vardır.Dragonfly Energy'de kullanılan hücreler ve dahili pil yönetim sistemi (BMS), orijinal pil kapasitesinin %80'ini korurken 5.000'in üzerinde tam deşarj döngüsüne göre test edilmiştir.

LFP, kullanım ömründe yalnızca lityum titanattan sonra ikinci sıradadır.Bununla birlikte, LTO pilleri geleneksel olarak en pahalı lityum iyon pil seçeneği olmuştur ve bu da onları çoğu uygulama için uygun maliyetli hale getirmektedir.

Deşarj oranı

Deşarj hızı, akünün kapasitesinin katları olarak ölçülür, yani 100Ah akü için 1C deşarj oranı 100A süreklidir.Ticari olarak temin edilebilen LFP pilleri geleneksel olarak 1C sürekli deşarj derecesine sahiptir, ancak pil yönetim sistemine bağlı olarak kısa süreler için bunu aşabilir.

LFP hücrelerinin kendileri tipik olarak kısa süreler için güvenli bir şekilde 25C deşarj sağlayabilir.1C'yi aşma yeteneği, LFP pillerini, akım çekişinde başlangıç ​​ani yükselmeleri olabilecek yüksek güçlü uygulamalarda kullanmanıza olanak tanır.

Çalışma Sıcaklıkları

LFP pilleri, yaklaşık 270 santigrat dereceye kadar termal kaçak koşullara girmez.Diğer yaygın lityum iyon pil seçenekleriyle karşılaştırıldığında, LFP piller ikinci en yüksek çalışma sıcaklığı sınırına sahiptir.

Lityum iyon pilde sıcaklık sınırının aşılması hasara neden olur vetermal kaçak, muhtemelen bir yangına neden olabilir.LFP'nin yüksek çalışma limiti, termal kaçak olayı olasılığını önemli ölçüde azaltır.Hücreleri bu koşullardan çok önce kapatmak için yüksek kaliteli bir BMS ile birlikte (yaklaşık 57 santigrat derece), LFP önemli güvenlik avantajları sunar.

Güvenlik Avantajları

LFP piller, tüm lityum iyon seçeneklerinin kararlı kimyalarından biridir.Bu kararlılık, onları hem tüketiciye yönelik hem de endüstriyel uygulamalar için en güvenli seçeneklerden biri yapar.

Karşılaştırılabilir şekilde güvenli olan diğer tek seçenek, yine tipik olarak maliyet düşürücü olan ve 12V'luk bir değiştirme için çoğu durumda doğru voltajda çalışmayan lityum titanattır.

Lityum Demir Fosfat Vs.Kurşun asit piller

Lityum demir fosfat piller birçokgeleneksel kurşun asitli akülere göre avantajlar.En dikkate değer olanı, LFP pillerin, kurşun asitli pillerin enerji yoğunluğunun yaklaşık dört katı olmasıdır.LFP pillerine zarar vermeden tekrar tekrar derin döngü yapabilirsiniz.Ayrıca kurşun asitli akülerden 5 daha hızlı şarj olurlar.

Bu yüksek enerji yoğunluğu, daha uzun bir çalışma süresi sağlarken aynı zamanda pil sisteminin ağırlığını da azaltır.

Kurşun asitli pillerin içindeki kimyasal reaksiyon, pillerin havalandırılmasını ve kullanıcı tarafından periyodik olarak su ile doldurulmasını gerektiren gaz çıkışına neden olur.Piller dik bir şekilde saklanmazsa, asit solüsyonu akarak pile zarar verebilir ve dağınıklığa neden olabilir.Alternatif olarak, LFP pilleri gazı boşaltmaz ve havalandırılmaları veya yeniden doldurulmaları gerekmez.Daha da iyisi, onları herhangi bir yönde monte edebilirsiniz.

LFP piller başlangıçta kurşun asitli pillerden daha pahalıdır.Ancak, LFP pillerin uzun ömrü, yüksek ön maliyetlerini dengeler.Çoğu durumda, LFP piller, kurşun asitli pillerden 5-10 kat daha uzun süre dayanır ve bu da önemli ölçüde toplam maliyet tasarrufu sağlar.

Kurşun-Asit Pil Uygulamalarını Değiştirmek İçin En İyi Lityum Demir Fosfat Piller

Birçok farklı lityum iyon pil mevcuttur ve bazıları belirli performans kategorilerinde lityum demir fosfatı bile aşmaktadır.Ancak, 12 voltluk kurşun-asit akülerin değiştirilmesi söz konusu olduğunda, LFP mevcut en iyi seçenektir.

Bunun ana nedeni, lityum demir fosfat için nominal hücre voltajının 3,2 volt olmasıdır.12 voltluk kurşun asitli bir akünün nominal voltajı yaklaşık 12,7 volttur.Bu nedenle, bir pilin içinde dört hücreyi seri olarak bağlamak 12,8 volt verir (4 x 3,2 = 12,8) – neredeyse mükemmel bir eşleşme!Bu, başka hiçbir lityum iyon pil tipiyle mümkün değildir.

Neredeyse mükemmel bir voltaj eşleşmesinin ötesinde, LFP, kurşun asit değişimi olarak başka avantajlar da sunar.Yukarıda tartışıldığı gibi, LFP piller uzun ömürlü, kararlı, güvenli, dayanıklı, hafiftir ve yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir.Bu onları birçok uygulama için mükemmel bir uyum haline getirir!Gibi şeylertrol motorları,karavanlar,golf arabalarıve geleneksel olarak kurşun-asit akülere dayanan daha fazla uygulama.

Dragonfly Energy ve Battle Born Piller, mevcut en iyi lityum demir fosfat pillerden bazılarını üretir.Amerika Birleşik Devletleri'nde mevcut en kaliteli malzemelerle gururla tasarlanmış ve monte edilmiştir.Ayrıca, her pil titiz bir şekilde test edilir ve UL listelenir.

Her pil ayrıca entegre birpil yönetim sistemipilin her koşulda güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak için.Dragonfly Energy ve Battle Born Piller, dünya çapında birçok farklı uygulamada yüklü ve güvenle çalışan binlerce pile sahiptir.

Şimdi biliyorsun

Sonuç olarak, lityum demir fosfat, mevcut birçok farklı lityum iyon pil türünden sadece biridir.Ancak, LFP akülerini oluşturan benzersiz özellikler seti, onları geçmişin 12 voltluk kurşun asit akülerine harika bir alternatif haline getiriyor.