LiFePO4 Az akkumulátor biztonsága

A lítium alapú akkumulátorok gyorsan váltják a 150 éves ólom-savas akkumulátorok technológiáját.

A lítium fém instabilitása miatt a kutatás a lítium-ionokat használó, nem fémes lítium akkumulátorra terelődött. Bár energiasűrűsége valamivel alacsonyabb, a lítium-ion rendszer biztonságos, feltéve, hogy bizonyos óvintézkedéseket betartanak a töltés és a kisütés során. Ma a lítium-ion az egyik legsikeresebb és legbiztonságosabb akkumulátorkémia. Évente kétmilliárd sejtet állítanak elő.

A LiFePO4 (más néven lítium-vasfoszfát) akkumulátorok tömege, kapacitása és eltarthatósága tekintetében hatalmas előrelépést jelentenek az ólomsavhoz képest. A LiFePO4 akkumulátorok a lítium akkumulátorok legbiztonságosabb típusai, mivel nem melegszenek túl, és még kilyukadva sem gyulladnak meg. A LiFePO4 akkumulátorok katódanyaga nem veszélyes, így nem jelent negatív egészségügyi vagy környezeti veszélyeket. Mivel az oxigén szorosan kötődik a molekulához, nem áll fenn annak veszélye, hogy az akkumulátor lángba borul, mint a lítium-ion esetében. A kémia annyira stabil, hogy a LiFePO4 akkumulátorok töltést is fogadnak egy ólom-sav konfigurációjú akkumulátortöltőről. Bár kevésbé energiasűrű, mint a lítium-ion és lítium-polimer, a vas és a foszfát bőséges mennyiségben található, és olcsóbban kinyerhető, így a költségek sokkal ésszerűbbek. A LiFePO4 várható élettartama körülbelül 8-10 év.

Azokban az alkalmazásokban, ahol a súly is szempont, a lítium akkumulátorok az elérhető legkönnyebb opciók közé tartoznak. Az elmúlt években a lítium számos kémiában elérhetővé vált; Lítium-ion, lítium-vas-foszfát, lítium-polimer és még néhány egzotikus változat.

A lítium-ion akkumulátorok és a lítium-polimer akkumulátorok a legenergiasűrűbbek a lítium akkumulátorok közül, de hiányzik a biztonságuk. A lítium-ion leggyakoribb típusa a LiCoO2 vagy lítium-kobalt-oxid. Ebben a kémiában az oxigén nem kötődik erősen a kobalthoz, így amikor az akkumulátor felmelegszik, például gyors töltés vagy kisütés, vagy csak erős használat során, az akkumulátor meggyulladhat. Ez különösen katasztrofális lehet nagy nyomású környezetben, például repülőgépeknél, vagy nagy alkalmazásoknál, például elektromos járműveknél. A probléma megoldása érdekében a lítium-ionos és lítium-polimer akkumulátorokat használó eszközöknek rendkívül érzékeny és gyakran drága elektronikával kell rendelkezniük a figyelésükhöz. Míg a lítium-ion akkumulátorok eleve nagy energiasűrűséggel rendelkeznek, egy év használat után a lítium-ion kapacitása annyira lecsökken, hogy a LiFePO4 energiasűrűsége megegyezik, két év múlva pedig a LiFePO4-é lesz lényegesen nagyobb. Az ilyen típusok másik hátránya, hogy a kobalt veszélyes lehet, ami egészségügyi problémákat és környezetvédelmi ártalmatlanítási költségeket is jelent. A lítium-ion akkumulátor várható élettartama a gyártástól számított körülbelül 3 év.

Az ólomsav bevált technológia, és viszonylag olcsó is lehet. Emiatt még mindig használják az elektromos járművek és az indítási alkalmazások többségében. Mivel a kapacitás, a súly, az üzemi hőmérséklet és a szén-dioxid-kibocsátás csökkenése számos alkalmazásban fontos tényező, a LiFePO2 akkumulátorok gyorsan iparági szabványokká válnak. Bár a LiFePO4 kezdeti vételára magasabb, mint az ólomsav, a hosszabb ciklus élettartama pénzügyileg megalapozott választássá teheti.

Az ólomsav bevált technológia, és viszonylag olcsó is lehet. Emiatt még mindig használják az elektromos járművek és az indítási alkalmazások többségében. Mivel a kapacitás, a súly, az üzemi hőmérséklet és a szén-dioxid-kibocsátás csökkenése számos alkalmazásban fontos tényező, a LiFePO2 akkumulátorok gyorsan iparági szabványokká válnak. Bár a LiFePO4 kezdeti vételára magasabb, mint az ólomsav, a hosszabb ciklus élettartama pénzügyileg megalapozott választássá teheti.

A lítium akkumulátor technológia még viszonylag új. Ahogy ez a technológia fejlődött, az olyan fejlesztések, mint az integrált akkumulátor-felügyeleti rendszerek (BMS) és a stabilabb belső kémia olyan lítium akkumulátorokat eredményeztek, amelyek biztonságosabbak ólom-savas társaikhoz képest, és számos előnnyel rendelkeznek.

A legbiztonságosabb lítium akkumulátor: a LiFePO4
Amint azt korábban említettük, a lítium RV akkumulátorok legnépszerűbb opciója a lítium-vas-foszfát (LiFePO4) akkumulátor. A LiFePO4 akkumulátorok energiasűrűsége alacsonyabb, mint a Li-ion akkumulátoroknak, így stabilabbak, és kiváló választási lehetőséget kínálnak lakóautó alkalmazásokhoz.

A LiFePO4 másik biztonsági előnye, hogy a lítium-vas-foszfát nem mérgező. Ezért könnyebben ártalmatlaníthatja, mint az ólom-savas és Li-ion akkumulátorokat.

A lítium akkumulátorok előnyei
A LiFePO4 akkumulátorok biztonsági szempontjai nyilvánvalóan elengedhetetlenek. Számos egyéb előny azonban segít abban, hogy a LiFePO4 akkumulátorok optimális választássá váljanak golfkocsikhoz, elektromos járművekhez (EV), terepjárókhoz (ATV és UTV), szabadidős járművekhez (RV), elektromos robogókhoz.

legjobb 48 V-os lítium akkumulátor golfkocsihoz

Hosszabb élettartam
Vannak, akik elutasítják a lítium akkumulátorok előzetes árcéduláját, amelyek egyenként könnyen elérhetik az 1,000 dollárt. A lítium akkumulátorok azonban akár tízszer tovább bírják, mint a hagyományos ólom-savas akkumulátorok, ami gyakran általános költségmegtakarítást eredményez az idő múlásával.

Biztonságosabb, mint az ólomsav vagy az AGM
Bár a legtöbb savas ólom- vagy AGM-akkumulátor a biztonságuk javítása érdekében le van zárva, mégsem kínálnak olyan biztonsági funkciókat, mint a lítium akkumulátorok.

A lítium akkumulátorok általában integrált akkumulátor-kezelő rendszerrel (BMS) rendelkeznek, amely segíti a feltöltést és a hatékonyabb és biztonságosabb működést. Az ólom-savas akkumulátorok töltéskor és kisütéskor is sérülhetnek és túlmelegedhetnek, de nem rendelkeznek BMS-sel, amely megvédené őket.

Ezenkívül a LiFePO4 akkumulátorok nem mérgező anyagokból készülnek, amelyek ellenállnak a hősugárzásnak. Ez nemcsak a felhasználó, hanem a környezet biztonságát is növeli.

Nagyobb akkumulátorkapacitás
A lítium akkumulátorok másik előnye, hogy az ólom-savas akkumulátorokhoz képest nagyobb hasznosítható kapacitással rendelkeznek.

Az ólom-savas akkumulátort biztonságosan csak a névleges kapacitásának körülbelül 50%-ára merítheti le, mielőtt elkezdené az akkumulátor károsodását. Ez azt jelenti, hogy ha egy savas ólomakkumulátor 100 amperórára van besorolva, akkor csak körülbelül 50 amperóra használható energiája van, mielőtt az akkumulátort károsítani kezdené. Ez korlátozza jövőbeli kapacitását és élettartamát.

Ezzel szemben a lítium akkumulátor szinte teljesen lemeríthető anélkül, hogy kárt okozna. A legtöbb ember azonban nem meríti le 20% alá az újratöltés előtt. Még ha követi is ezt a konzervatív ökölszabályt, egy 100 amperórás lítium akkumulátor körülbelül 80 amperórát biztosít, mielőtt újra kell tölteni.

Kevesebb karbantartás
Az integrált BMS felügyeli és segít karbantartani a lítium akkumulátort, így nincs szükség erre saját kezűleg.

A BMS gondoskodik arról, hogy az akkumulátor ne legyen túltöltve, kiszámítja az akkumulátorok töltöttségi állapotát, felügyeli és szabályozza a hőmérsékletet, valamint felügyeli az akkumulátorok egészségét és biztonságát.

Kevésbé nehéz
A lítium akkumulátorok kétféleképpen csökkenthetik az akkumulátorrendszer súlyát.

Mint korábban említettük, a lítium akkumulátorok hasznosítható kapacitása nagyobb, mint az ólom-savas akkumulátoroké. Ez gyakran lehetővé teszi, hogy kevesebb lítium elemre van szükség a rendszerben, hogy ugyanazt a kapacitást érje el, mint az ólom-sav rendszereknél. Ezenkívül a lítium akkumulátor körülbelül feleannyit fog nyomni, mint egy azonos kapacitású ólom-savas akkumulátor.

Hatékonyabb
Mint említettük, a lítium akkumulátorok sokkal hatékonyabbak, mint az ólom-savas akkumulátorok. A lítium akkumulátorok még hasonló kapacitással is több felhasználható energiát kínálnak. Stabilabb sebességgel merítenek, mint az ólom-savas akkumulátorok.

Ez hatékonyan lehetővé teszi, hogy hosszabb ideig működjön anélkül, hogy újra kellene töltenie az akkumulátorokat, ami különösen hasznos dokkoláshoz, és lehetővé teszi a generátorhasználat csökkentését és a napenergia maximalizálását.

Összességében kevésbé drága
Míg a lítium akkumulátorok kezdetben drágábbak, mint az ólom-savas társaik, az a tény, hogy 6-10-szer tovább bírják, azt jelenti, hogy hosszú távon pénzt takarít meg.

A JB BATTERY a lifepo4 akkumulátorgyártók professzionális, gazdag tapasztalattal rendelkező és erős műszaki csapata, amely integrálja a cella + BMS menedzsment + a csomagszerkezet tervezését és testreszabását. A lítium-vas-foszfát akkumulátorok fejlesztésére és egyedi gyártására összpontosítunk.

en English
X