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ライフポ₄ バッテリーの安全性

リチウムベースのバッテリーは、150年前の鉛蓄電池の技術の合理的な代替品になりつつあります。

リチウム金属には固有の不安定性があるため、研究はリチウムイオンを使用する非金属リチウム電池に移行しました。 エネルギー密度はわずかに低くなりますが、リチウムイオンシステムは安全であり、充電および放電時に特定の予防措置が講じられます。 今日、リチウムイオンは、利用可能な最も成功した安全な電池化学のXNUMXつです。 毎年XNUMX億個の細胞が生産されています。

LiFePO4（リチウム鉄リン酸塩としても知られています）バッテリーは、重量、容量、および貯蔵寿命において鉛蓄電池よりも大幅に改善されています。 LiFePO4電池は、過熱せず、穴を開けても発火しないため、最も安全なタイプのリチウム電池です。 LiFePO4バッテリーのカソード材料は危険ではないため、健康への悪影響や環境への危険はありません。 酸素が分子にしっかりと結合しているため、リチウムイオンのようにバッテリーが炎上する危険はありません。 化学的性質は非常に安定しているため、LiFePO4バッテリーは鉛蓄電池で構成されたバッテリー充電器からの充電を受け入れます。 リチウムイオンおよびリチウムポリマーよりもエネルギー密度は低くなりますが、鉄とリン酸塩は豊富で抽出が安価であるため、コストははるかに合理的です。 LiFePO4の平均寿命は約8〜10年です。

リチウムイオン電池とリチウムポリマー電池は、リチウム電池の中で最もエネルギー密度が高いですが、安全性に欠けています。 リチウムイオンの最も一般的なタイプは、LiCoO2、またはコバルト酸リチウムです。 この化学的性質では、酸素はコバルトに強く結合していないため、急速充電や放電、または単に頻繁に使用する場合など、バッテリーが熱くなると、バッテリーが発火する可能性があります。 これは、飛行機などの高圧環境や、電気自動車などの大規模なアプリケーションでは特に悲惨な結果になる可能性があります。 この問題に対処するために、リチウムイオン電池とリチウムポリマー電池を使用するデバイスには、それらを監視するための非常に感度が高く、多くの場合高価な電子機器が必要です。 リチウムイオン電池は本質的に高いエネルギー密度を持っていますが、4年の使用後、リチウムイオンの容量は大幅に低下し、LiFePO4は同じエネルギー密度になり、3年後にはLiFePOXNUMXのエネルギー密度が大幅に高くなります。 これらのタイプのもうXNUMXつの欠点は、コバルトが危険であり、健康上の懸念と環境廃棄コストの両方が発生する可能性があることです。 リチウムイオン電池の予想寿命は、製造から約XNUMX年です。

鉛蓄電池は実績のある技術であり、比較的安価です。 このため、それらは依然として電気自動車のアプリケーションおよび始動アプリケーションの大部分で使用されています。 多くのアプリケーションでは、容量、重量、動作温度、およびCO2削減が大きな要因であるため、LiFePO4バッテリーは急速に業界標準になりつつあります。 LiFePO4の初期購入価格は鉛酸よりも高いですが、サイクル寿命が長いため、経済的に適切な選択となる可能性があります。

鉛蓄電池は実績のある技術であり、比較的安価です。 このため、それらは依然として電気自動車のアプリケーションおよび始動アプリケーションの大部分で使用されています。 多くのアプリケーションでは、容量、重量、動作温度、およびCO2削減が大きな要因であるため、LiFePO4バッテリーは急速に業界標準になりつつあります。 LiFePO4の初期購入価格は鉛酸よりも高いですが、サイクル寿命が長いため、経済的に適切な選択となる可能性があります。

リチウム電池技術はまだ比較的新しいです。 この技術が進歩するにつれて、統合バッテリー管理システム（BMS）やより安定した内部化学などの改善により、鉛蓄電池よりも安全で多くの利点を提供するリチウムバッテリーが生まれました。

最も安全なリチウム電池： LiFePO4
先に述べたように、リチウムRVバッテリーの最も一般的なオプションは、リン酸鉄リチウム（LiFePO4）バッテリーです。 LiFePO4バッテリーは、Li-ionバッテリーよりもエネルギー密度が低いため、安定性が高く、RVアプリケーションに最適なオプションです。

LiFePO4のもうXNUMXつの安全上の利点は、リン酸鉄リチウムが毒性がないことです。 したがって、鉛蓄電池やリチウムイオン電池よりも簡単に廃棄できます。

より長い寿命
一部の人々は、リチウム電池の前払い価格を躊躇します。これは、1,000個あたりXNUMXドルに簡単に達する可能性があります。 ただし、リチウム電池は、標準の鉛蓄電池よりも最大XNUMX倍長持ちする可能性があるため、時間の経過とともに全体的なコストが削減されることがよくあります。

鉛酸やAGMよりも安全
ほとんどの鉛蓄電池またはAGM電池は、安全性を向上させるために密閉されていますが、リチウム電池のような多くの安全機能を提供していません。

リチウム電池は通常、より効率的かつ安全に充電および動作するのに役立つ統合電池管理システム（BMS）を備えています。 鉛蓄電池は、充電および放電時に損傷や過熱の影響を受けやすくなりますが、それらを保護するためのBMSがありません。

さらに、LiFePO4バッテリーは、熱暴走に耐える無毒の材料で作られています。 これにより、ユーザーの安全性が向上するだけでなく、環境も向上します。

より多くのバッテリー容量
リチウム電池のもうXNUMXつの利点は、鉛蓄電池に比べて使用可能な容量が大きいことです。

鉛蓄電池を損傷し始める前に、鉛蓄電池をその容量定格の約50％まで安全に放電することしかできません。 つまり、鉛蓄電池の定格が100アンペア時である場合、バッテリーの損傷を開始する前に使用できるエネルギーは約50アンペア時だけです。 これにより、将来の容量と寿命が制限されます。

対照的に、リチウム電池は損傷を与えることなくほぼ完全に放電できます。 ただし、ほとんどの人は、再充電する前に20％未満でそれらを使い果たすことはありません。 この控えめな経験則に従ったとしても、100アンペア時のリチウム電池は再充電が必要になるまでに約80アンペア時を提供します。

少ないメンテナンス
統合されたBMSは、リチウム電池を監視および保守するのに役立ち、これを自分で行う必要がなくなります。

BMSは、バッテリーが過充電されていないことを確認し、バッテリーの充電状態を計算し、温度を監視および調整し、バッテリーの健康と安全を監視します。

重くない
リチウム電池がバッテリーシステムの重量を減らすことができるXNUMXつの方法があります。

前にも言ったように、リチウム電池は鉛蓄電池よりも使用可能な容量があります。 これにより、鉛蓄電池システムと同じ容量を実現するために、システムに必要なリチウム電池の数を減らすことができます。 さらに、リチウム電池は、同じ容量の鉛蓄電池の約半分の重量になります。

もっと効率的
前述のように、リチウム電池は鉛蓄電池よりもはるかに効率的です。 同様の容量定格でも、リチウム電池はより多くの使用可能なエネルギーを提供します。 また、鉛蓄電池よりも安定した速度で放電します。

これにより、バッテリーを充電しなくても効果的に長時間動作できるようになります。これは、ボンドック時に特に役立ち、発電機の使用量を減らして太陽光発電を最大化することができます。

全体的に安価
リチウム電池は当初、鉛蓄電池よりも高価ですが、6〜10倍長持ちするという事実は、最終的には長期的にはコストを節約できることを意味します。

JB BATTERYは、lifepo4バッテリーメーカーの専門的で豊富な経験を積んだ強力な技術チームであり、セル+BMS管理+パック構造の設計とカスタマイズを統合しています。 私たちは、リン酸鉄リチウム電池の開発とカスタム生産に焦点を当てています。