Het is een veel voorkomende misvatting dat lithium-ijzerfosfaatbatterijen anders zijn dan lithium-ionbatterijen.In werkelijkheid zijn er veel soorten lithium-ionbatterijen, en lithiumijzerfosfaat is daar slechts één van.
Laten we eens kijken naar wat lithium-ijzerfosfaat precies is, waarom het een goede keuze is voor bepaalde typen batterijen en hoe het zich verhoudt tot andere lithium-ionbatterijen.
Wat is lithium-ijzerfosfaat?
Lithiumijzerfosfaat is een chemische verbinding LiFePO4 of kortweg “LFP”.LFP biedt goede elektrochemische prestaties, lage weerstand en is een van de veiligste en meest stabiele kathodematerialen die beschikbaar zijn voor lithium-ionbatterijen.
Wat is een lithium-ijzerfosfaatbatterij?
Lithium-ijzerfosfaatbatterijen zijn een type lithium-ionbatterij die lithiumijzerfosfaat als kathodemateriaal gebruikt om lithiumionen op te slaan.LFP-batterijen gebruiken doorgaans grafiet als anodemateriaal.De chemische samenstelling van LFP-batterijen geeft ze een hoge stroomsterkte, goede thermische stabiliteit en een lange levensduur.
De meeste lithium-ijzerfosfaatbatterijen hebben vier batterijcellen die in serie zijn geschakeld.De nominale spanning van een LFP-batterijcel is 3,2 volt.Door vier LFP-accucellen in serie aan te sluiten ontstaat een 12 volt accu die een uitstekende vervanger is voor veel 12 volt loodzuuraccu’s.
Lithium-ijzerfosfaat versus lithium-ijzerfosfaatAlternatieve lithium-ion-typen
Lithium-ijzerfosfaat is slechts een van de vele soorten lithium-ionbatterijen.Door de chemische verbinding voor de kathode te veranderen, ontstaan er verschillende soorten lithium-ionbatterijen.Enkele van de meest voorkomende opties zijn lithiumkobaltoxide (LCO), lithiummangaanoxide (LMO), lithiumnikkelkobaltaluminiumoxide (NCA), lithiumnikkelmangaankobaltoxide (NMC) en lithiumtitanaat (LTO).
Elk van deze batterijtypen heeft verschillende sterke en zwakke punten, waardoor ze geschikt zijn voor verschillende toepassingen.Als we kijken naar de belangrijkste eigenschappen van deze batterijtypen, kunnen we zien waar lithium-ijzerfosfaat-batterijen voor staan en voor welke toepassingen ze het beste zijn.
Energiedichtheid
LFP-batterijen hebben een van de hoogste specifieke vermogens onder andere lithium-ion-typen.Met andere woorden: een hoog specifiek vermogen betekent dat LFP-batterijen grote hoeveelheden stroom en vermogen kunnen leveren zonder oververhitting.
Aan de andere kant is het belangrijk om in gedachten te houden dat LFP-batterijen een van de laagste specifieke energielabels hebben.Lage specifieke energie betekent dat LFP-batterijen minder energieopslagcapaciteit per gewicht hebben dan andere lithium-ionopties.Dit is doorgaans geen probleem, omdat het vergroten van de capaciteit van de accubank kan worden bereikt door meerdere accu's parallel aan te sluiten.Dit is misschien niet ideaal voor een toepassing waarbij extreme energiedichtheid in een zeer lichte ruimte vereist is, zoals batterij-elektrische voertuigen.
Levensduur van de batterij
Lithium-ijzerfosfaatbatterijen hebben een levensduur die begint bij ongeveer 2.000 volledige ontladingscycli en toeneemt afhankelijk van de ontladingsdiepte.De cellen en het interne batterijbeheersysteem (BMS) dat bij Dragonfly Energy wordt gebruikt, zijn getest op meer dan 5.000 volledige ontladingscycli, terwijl 80% van de oorspronkelijke batterijcapaciteit behouden bleef.
LFP staat qua levensduur op de tweede plaats na lithiumtitanaat.LTO-batterijen zijn echter van oudsher de duurste optie voor lithium-ionbatterijen, waardoor ze voor de meeste toepassingen onbetaalbaar zijn.
Ontladingssnelheid
De ontladingssnelheid wordt gemeten in een veelvoud van de capaciteit van de accu, wat betekent dat een ontladingssnelheid van 1C voor een accu van 100 Ah 100 A continu is.In de handel verkrijgbare LFP-batterijen hebben traditioneel een continue ontladingswaarde van 1C, maar kunnen deze gedurende korte perioden overschrijden, afhankelijk van het batterijbeheersysteem.
LFP-cellen zelf kunnen doorgaans veilig gedurende korte perioden een ontlading van 25 °C leveren.Dankzij de mogelijkheid om 1C te overschrijden, kunt u LFP-batterijen gebruiken in toepassingen met hoog vermogen die mogelijk opstartpieken in de stroomafname hebben.
Bedrijfstemperaturen
LFP-batterijen komen pas rond de 270 graden Celsius in thermische omstandigheden terecht.Vergeleken met de andere gebruikelijke lithium-ionbatterijopties hebben LFP-batterijen de op een na hoogste bedrijfstemperatuurlimiet.
Het overschrijden van de temperatuurlimiet op een lithium-ionbatterij veroorzaakt schade en kan leiden totthermische vluchteling, mogelijk met brand tot gevolg.De hoge operationele limiet van LFP verkleint de kans op een thermische runaway-gebeurtenis aanzienlijk.Gecombineerd met een hoogwaardig GBS om de cellen ruim vóór deze omstandigheden (rond de 57 graden Celsius) uit te schakelen, biedt LFP aanzienlijke veiligheidsvoordelen.
Veiligheidsvoordelen
LFP-batterijen zijn een van de stabiele chemie van alle lithium-ionopties.Deze stabiliteit maakt ze tot een van de veiligste opties voor zowel consumentengerichte als industriële toepassingen.
De enige andere vergelijkbaar veilige optie is lithiumtitanaat, dat wederom doorgaans onbetaalbaar is en in de meeste situaties niet op de juiste spanning werkt voor een 12V-vervanging.
Lithium-ijzerfosfaat versus lithium-ijzerfosfaatLoodzuur batterijen
Lithium-ijzerfosfaatbatterijen bieden veelvoordelen ten opzichte van traditionele loodzuurbatterijen.Het meest opvallende is dat LFP-batterijen ongeveer vier keer de energiedichtheid hebben van loodzuurbatterijen.U kunt LFP-batterijen herhaaldelijk deep-cyclen zonder ze te beschadigen.Ze laden ook sneller op dan loodzuuraccu's.
Deze hoge energiedichtheid leidt tot een langere looptijd en vermindert tegelijkertijd het gewicht van het batterijsysteem.
De chemische reactie in loodzuuraccu's veroorzaakt ontgassing, waardoor de accu's moeten worden ontlucht en periodiek door de gebruiker moeten worden bijgevuld met water.Als de accu's niet rechtop worden bewaard, kan de zuuroplossing gaan lekken, waardoor de accu beschadigd raakt en er rommel ontstaat.Als alternatief geven LFP-batterijen geen gas af en hoeven ze niet te worden ontlucht of bijgevuld.Nog beter: je kunt ze in elke richting monteren.
LFP-batterijen zijn in eerste instantie duurder dan loodzuurbatterijen.De lange levensduur van LFP-batterijen compenseert echter de hoge initiële kosten.In de meeste gevallen gaan LFP-batterijen 5 tot 10 keer langer mee dan loodzuurbatterijen, wat resulteert in aanzienlijke totale kostenbesparingen.
Beste lithium-ijzerfosfaatbatterijen voor het vervangen van loodzuurbatterijtoepassingen
Er zijn veel verschillende lithium-ionbatterijen verkrijgbaar, en sommige overtreffen zelfs lithium-ijzerfosfaat in bepaalde prestatiecategorieën.Als het echter gaat om het vervangen van 12 volt loodzuuraccu's, is LFP de beste beschikbare optie.
De belangrijkste reden hiervoor is dat de nominale celspanning voor lithiumijzerfosfaat 3,2 volt bedraagt.De nominale spanning van een loodzuuraccu van 12 volt bedraagt ongeveer 12,7 volt.Het in serie schakelen van vier cellen in een batterij levert dus 12,8 volt op (4 x 3,2 = 12,8) – bijna een perfecte match!Dit is met geen enkel ander type lithium-ionbatterij mogelijk.
Naast een vrijwel perfecte spanningsmatch biedt LFP nog andere voordelen als loodzuurvervanger.Zoals hierboven besproken, zijn LFP-batterijen duurzaam, stabiel, veilig, duurzaam, lichtgewicht en hebben ze een hoge energiedichtheid.Hierdoor zijn ze uitstekend geschikt voor vele toepassingen!Dingen zoalstrollingmotoren,Campers,golfkarretjesen meer toepassingen die traditioneel afhankelijk waren van loodzuurbatterijen.
Dragonfly Energy en Battle Born Batteries bouwen enkele van de beste lithium-ijzerfosfaatbatterijen die er zijn.Ze zijn met trots ontworpen en geassembleerd in de Verenigde Staten met materialen van de hoogste kwaliteit die beschikbaar zijn.Bovendien wordt elke batterij uitvoerig getest en UL-gecertificeerd.
Elke batterij bevat ook een geïntegreerdebatterijbeheersysteemom ervoor te zorgen dat de batterij onder alle omstandigheden veilig werkt.Dragonfly Energy en Battle Born Batteries hebben duizenden batterijen geïnstalleerd en werken veilig in veel verschillende toepassingen over de hele wereld.
Nu weet je het
Concluderend is lithium-ijzerfosfaat slechts een van de vele verschillende soorten lithium-ionbatterijen die beschikbaar zijn.De unieke eigenschappen waaruit LFP-accu's bestaan, maken ze echter tot een fantastisch alternatief voor de 12-volt loodzuuraccu's uit het verleden.
Posttijd: 30 september 2022