Lithium Sắt Phosphate là gì?

Một quan niệm sai lầm phổ biến là pin lithium iron phosphate khác với pin lithium-ion.Trên thực tế, có rất nhiều loại pin lithium-ion và lithium iron phosphate chỉ là một trong số đó.

Chúng ta hãy xem chính xác lithium iron phosphate là gì, tại sao nó là lựa chọn tuyệt vời cho một số loại pin nhất định và so sánh nó với các tùy chọn pin lithium-ion khác như thế nào.

Lithium Sắt Phosphate là gì?

Lithium sắt photphat là một hợp chất hóa học LiFePO4 hay gọi tắt là “LFP”.LFP mang lại hiệu suất điện hóa tốt, điện trở thấp và là một trong những vật liệu catốt an toàn và ổn định nhất hiện có cho pin lithium-ion.

Pin Lithium Iron Phosphate là gì?

Pin lithium sắt photphat là loại pin lithium-ion sử dụng lithium sắt photphat làm vật liệu cực âm để lưu trữ các ion lithium.Pin LFP thường sử dụng than chì làm vật liệu cực dương.Thành phần hóa học của pin LFP mang lại cho chúng dòng điện cao, độ ổn định nhiệt tốt và vòng đời dài.

Hầu hết pin lithium sắt photphat có bốn tế bào pin nối tiếp.Điện áp danh định của pin LFP là 3,2 volt.Việc kết nối bốn tế bào pin LFP nối tiếp sẽ tạo ra pin 12 volt, đây là một lựa chọn thay thế tuyệt vời cho nhiều loại pin axit chì 12 volt.

Lithium sắt Phosphate Vs.Các loại Lithium-Ion thay thế

Lithium iron phosphate chỉ là một trong nhiều loại pin lithium-ion.Việc thay đổi hợp chất hóa học cho cực âm sẽ tạo ra các loại pin lithium-ion khác nhau.Một số lựa chọn phổ biến nhất là Lithium Cobalt Oxide (LCO), Lithium Mangan Oxide (LMO), Lithium Niken Cobalt Aluminium Oxide (NCA), Lithium Niken Mangan Cobalt Oxide (NMC) và Lithium Titanate (LTO).

Mỗi loại pin này đều có điểm mạnh và điểm yếu khác nhau khiến chúng phù hợp với các ứng dụng khác nhau.Nhìn vào các đặc tính chính của các loại pin này, chúng ta có thể thấy pin lithium iron phosphate đứng ở đâu và chúng phù hợp nhất cho ứng dụng nào.

Mật độ năng lượng

Pin LFP có một trong những mức công suất cụ thể cao nhất trong số các loại lithium-ion khác.Nói cách khác, công suất riêng cao có nghĩa là pin LFP có thể cung cấp dòng điện và năng lượng cao mà không bị quá nóng.

Mặt khác, điều quan trọng cần lưu ý là pin LFP có một trong những mức năng lượng cụ thể thấp nhất.Năng lượng riêng thấp có nghĩa là pin LFP có khả năng lưu trữ năng lượng trên mỗi trọng lượng ít hơn so với các tùy chọn lithium-ion khác.Đây thường không phải là vấn đề lớn vì việc tăng dung lượng của bộ pin có thể được thực hiện bằng cách kết nối song song nhiều pin.Điều này có thể không lý tưởng cho một ứng dụng yêu cầu mật độ năng lượng cực cao trong không gian rất nhẹ, như xe điện chạy pin.

Vòng đời pin

Pin lithium sắt photphat có tuổi thọ bắt đầu từ khoảng 2.000 chu kỳ xả đầy và tăng tùy thuộc vào độ sâu xả.Các tế bào và hệ thống quản lý pin bên trong (BMS) được sử dụng tại Dragonfly Energy đã được thử nghiệm với hơn 5.000 chu kỳ xả đầy trong khi vẫn giữ được 80% dung lượng pin ban đầu.

LFP chỉ đứng sau lithium titanate về tuổi thọ.Tuy nhiên, pin LTO theo truyền thống là lựa chọn pin lithium-ion đắt nhất, khiến chúng có giá thành quá cao đối với hầu hết các ứng dụng.

Tỷ lệ xả

Tốc độ xả được đo bằng bội số của dung lượng pin, nghĩa là tốc độ xả 1C đối với pin 100Ah là 100A liên tục.Theo truyền thống, pin LFP có bán trên thị trường có mức xả liên tục 1C nhưng có thể vượt quá mức này trong thời gian ngắn tùy thuộc vào hệ thống quản lý pin.

Bản thân các tế bào LFP thường có thể cung cấp dòng điện 25C trong thời gian ngắn một cách an toàn.Khả năng vượt quá 1C cho phép bạn sử dụng pin LFP trong các ứng dụng năng lượng cao có thể khởi động đột biến trong lần rút hiện tại.

Nhiệt độ hoạt động

Pin LFP không rơi vào tình trạng thoát nhiệt cho đến khoảng 270 độ C.So với các tùy chọn pin lithium-ion phổ biến khác, pin LFP có giới hạn nhiệt độ hoạt động cao thứ hai.

Vượt quá giới hạn nhiệt độ trên pin lithium-ion sẽ gây hư hỏng và có thể dẫn đếnsự thoát nhiệt, có thể dẫn đến hỏa hoạn.Giới hạn hoạt động cao của LFP làm giảm đáng kể khả năng xảy ra hiện tượng thoát nhiệt.Kết hợp với BMS chất lượng cao để tắt các tế bào trước những điều kiện này (ở khoảng 57 độ C), LFP mang lại những lợi thế an toàn đáng kể.

Ưu điểm an toàn

Pin LFP là một trong những chất hóa học ổn định trong tất cả các tùy chọn lithium-ion.Sự ổn định này làm cho chúng trở thành một trong những lựa chọn an toàn nhất cho cả ứng dụng công nghiệp và hướng tới người tiêu dùng.

Lựa chọn duy nhất tương đối an toàn khác là lithium titanate, loại này thường có giá thành cao và không hoạt động ở điện áp chính xác trong hầu hết các trường hợp để thay thế 12V.

Lithium sắt Phosphate Vs.Pin axit chì

Pin lithium sắt phosphate cung cấp nhiềuƯu điểm so với pin axit chì truyền thống.Đáng chú ý nhất là pin LFP có mật độ năng lượng gấp khoảng bốn lần pin axit chì.Bạn có thể chu kỳ sâu pin LFP nhiều lần mà không làm hỏng chúng.Chúng cũng sạc nhanh hơn 5 lần so với pin axit chì.

Mật độ năng lượng cao này dẫn đến thời gian chạy lâu hơn đồng thời giảm trọng lượng của hệ thống pin.

Phản ứng hóa học bên trong pin axit-chì gây ra hiện tượng thoát khí, khiến pin phải được thông hơi và người dùng phải đổ đầy nước định kỳ.Nếu pin không được bảo quản thẳng đứng, dung dịch axit có thể rò rỉ, làm hỏng pin và gây ra tình trạng lộn xộn.Ngoài ra, pin LFP không hết gas và không cần phải xả hoặc nạp lại.Thậm chí tốt hơn, bạn có thể gắn chúng theo bất kỳ hướng nào.

Pin LFP ban đầu đắt hơn pin axit chì.Tuy nhiên, tuổi thọ dài của pin LFP sẽ cân bằng chi phí trả trước cao của chúng.Trong hầu hết các trường hợp, pin LFP sẽ có tuổi thọ cao hơn 5-10 lần so với pin axit chì, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí tổng thể.

Pin Lithium Iron Phosphate tốt nhất để thay thế các ứng dụng pin axit chì

Hiện có nhiều loại pin lithium-ion khác nhau và một số thậm chí còn vượt qua cả lithium iron phosphate ở một số hạng mục hiệu suất nhất định.Tuy nhiên, khi nói đến việc thay thế pin axit chì 12 volt, LFP là lựa chọn tốt nhất hiện có.

Lý do chính cho điều này là điện áp danh định của pin lithium iron phosphate là 3,2 volt.Điện áp danh định của pin axit chì 12 volt là khoảng 12,7 volt.Do đó, nối bốn ô nối tiếp bên trong pin sẽ mang lại hiệu điện thế 12,8 volt (4 x 3,2 = 12,8) – gần như là một sự kết hợp hoàn hảo!Điều này không thể thực hiện được với bất kỳ loại pin lithium-ion nào khác.

Ngoài khả năng kết hợp điện áp gần như hoàn hảo, LFP còn mang lại những lợi ích khác như là sự thay thế axit chì.Như đã thảo luận ở trên, pin LFP có tuổi thọ cao, ổn định, an toàn, bền, nhẹ và có mật độ năng lượng cao.Điều này làm cho chúng phù hợp tuyệt vời cho nhiều ứng dụng!Những thứ nhưđộng cơ trolling,RV,giỏ chơi golfvà nhiều ứng dụng khác vốn có truyền thống dựa vào pin axit-chì.

Dragonfly Energy và Battle Born Battery tạo ra một số loại pin lithium iron phosphate tốt nhất hiện có.Chúng được thiết kế và lắp ráp một cách tự hào tại Hoa Kỳ với những vật liệu chất lượng cao nhất hiện có.Ngoài ra, mỗi pin đều được kiểm tra nghiêm ngặt và được liệt kê trong danh sách UL.

Mỗi pin cũng bao gồm một tích hợphệ thống quản lý pinđể đảm bảo ắc quy hoạt động an toàn trong mọi điều kiện.Pin Dragonfly Energy và Battle Born có hàng nghìn pin được lắp đặt và vận hành an toàn trong nhiều ứng dụng khác nhau trên toàn thế giới.

Bây giờ bạn biết

Tóm lại, lithium iron phosphate chỉ là một trong nhiều loại pin lithium-ion khác nhau hiện có.Tuy nhiên, tập hợp các đặc điểm độc đáo tạo nên pin LFP khiến chúng trở thành sự thay thế tuyệt vời cho pin axit chì 12 volt trước đây.