LiFePO4 аккумулятор Vs Литий-ионный Батарея : Сравнительный анализ Введение:Поскольку спрос на эффективные и надежные решения для хранения энергии продолжает расти, появились два основных претендента: батареи LiFePO4 (литий-железо-фосфат) и литий-ионные батареи. В этой статье мы углубимся в ключевые различия между этими двумя технологиями производства аккумуляторов и рассмотрим их преимущества в различных приложениях. Что такое аккумулятор LiFePO4?LiFePO4 аккумулятор также означает батарею LFP, которая представляет собой очень стабильную, но немного менее энергоемкую аккумуляторную композицию. Железо и фосфат, используемые для изготовления катода, более распространены и дешевы, чем некоторые материалы, используемые в батареях NMC – в основном кобальт. Кроме того, материалы батарей LiFePO4 гораздо менее токсичны, чем материалы NMC, что упрощает их переработку в конце срока службы.В настоящее время все больше и больше компаний производят батареи LiFePO4 вместо NMC для домашнего хранения энергии. Главным образом потому, что батареи LiFePO4 безопаснее и стабильнее. В домашней системе хранения энергии ELB популярны две модели:Главная Серия ESS SmartCube: 5-25кВтhttps://www.consnant.com/home-energy-storage-system-10-25kw Сводная таблица LiFePO4Напряжения3,20, 3,30 В номинал; типичный рабочий диапазон 2,5–3,65 В/ячейкуУдельная энергия (мощность)90–120 Втч/кгЗаряд (C-ставка)Типовой 1С, заряжается до 3,65 В; Обычное время зарядки 3 часаРазряд (C-рейт)1С, 25С на некоторых клетках; 40А импульс (2с); Отключение при 2,50 В (значение ниже 2 В приводит к повреждению)Цикл жизни2000 и выше (в зависимости от глубины разряда, температуры)Термический побег270°C (518°F) Очень безопасная батарея, даже если она полностью заряжена.Расходы~$XXX за кВтчПриложенияESS, электромобили и т. д.   Батарея LiFePO4:Батареи LiFePO4 обладают рядом преимуществ, которые делают их очень востребованными в индустрии хранения энергии. Некоторые ключевые особенности включают в себя: - Безопасность: батареи LiFePO4 по своей природе стабильны и обладают превосходной термической стабильностью, что делает их устойчивыми к тепловому выходу из строя, взрыву или возгоранию. Этот аспект безопасности сделал батареи LiFePO4 предпочтительным выбором в приложениях, где безопасность имеет первостепенное значение. - Долговечность: батареи LiFePO4 имеют впечатляющий срок службы: типичный срок службы составляет более 2000 циклов. Увеличенный срок службы обеспечивает более длительный срок службы, что приводит к снижению затрат на замену и техническое обслуживание. Высокая скорость разряда: батареи LiFePO4 могут выдавать высокие токи разряда, что делает их идеальными для приложений, требующих увеличения мощности или высокого потребления тока. Они обычно используются в таких приложениях, как электромобили (EV) и системы возобновляемых источников энергии. Что такое литий-ионный аккумулятор?Наиболее широко цитируемый Литий-ионный аккумулятор  это троичная батарея, мы также называем ее как NMC-батарея также означает троичную батарею NiCoMn. Это аккумулятор с очень высокой удельной энергией или мощностью. Это ограничение «энергии» или «мощности» делает их более широко используемыми в электроинструментах или электромобилях.Литий-ионные батареи NMC обычно имеют более низкую первоначальную стоимость, но, возможно, их придется заменять в течение всего срока службы судна в зависимости от режима эксплуатации.  Сводная таблица литий-ионных аккумуляторов NMCНапряжения3,60 В, 3,70 В номинал; типичный рабочий диапазон 3,0–4,2 В/ячейку или вышеУдельная энергия (мощность)150–220 Втч/кгЗаряд (C-ставка)0,7–1С, заряжается до 4,20В, некоторые доходят до 4,30В; Обычно 3 часа зарядки. Ток заряда выше 1С сокращает срок службы аккумулятора.Разряд (C-рейт)1С; 2C возможен на некоторых ячейках; Отключение 2,50 ВЦикл жизни1000–2000 (в зависимости от глубины разряда, температуры)Термический побегТипичная температура 210°C (410°F). Высокий заряд способствует тепловому разгонуРасходы~$XXX за кВтчПриложенияЭлектровелосипеды, медицинские приборы, электромобили, промышленные  Литий-ионные аккумуляторы:Литий-ионные аккумуляторы хорошо известны своей плотностью энергии и универсальностью. Вот некоторые заметные преимущества литий-ионных аккумуляторов: - Плотность энергии: литий-ионные батареи обеспечивают более высокую плотность энергии по сравнению с батареями LiFePO4, что позволяет хранить больше энергии в меньшем и более легком корпусе. Это преимущество делает литий-ионные аккумуляторы подходящими для портативных устройств, таких как смартфоны и ноутбуки. - Диапазон напряжения: литий-ионные аккумуляторы имеют более широкий диапазон напряжения, что позволяет им обеспечивать более стабильное выходное напряжение на протяжении большей части цикла разрядки. Эта стабильность напряжения имеет решающее значение в приложениях, где требуется постоянное электропитание, например, в электрических сетях и системах бесперебойного питания (ИБП). Производительность: литий-ионные аккумуляторы демонстрируют превосходную эффективность и имеют более низкую скорость саморазряда, чем аккумуляторы LiFePO4. Они также обеспечивают более высокую эффективность зарядки, что позволяет сократить время перезарядки. Какой лучший? Батарея LiFePO4 против литий-ионной батареи? ПроизводительностьВ целом, общая производительность литий-ионных элементов и элементов LiFePO4 практически одинакова. Вы можете найти эти два типа в различных размерах: от 0,5 кВтч до более 100 кВтч. Большинству домовладельцев требуется всего около 10 кВтч накопителя, и вы определенно можете найти его в обоих типах.При этом между ними есть некоторые тонкие различия. По сравнению с литий-ионным аккумулятором, аккумулятор LiFePO4 немного более эффективен и лучше работает при более низком уровне заряда, но NMC лучше переносят более низкие температуры. Однако, если ваша батарея установлена внутри или вы находитесь в месте, где нет значительных перепадов температур, вам, вероятно, не нужно об этом беспокоиться.Литий-ионные батареи также имеют более высокую плотность энергии, а это означает, что они будут физически меньше, чем батареи LiFePO4 той же емкости. Обычно домовладельцев это не беспокоит, но если у вас ограниченное пространство, вы можете рассмотреть возможность использования литий-ионных батарей. Продолжительность жизни Вообще говоря, срок службы батареи LiFePO4 составляет более 6000 раз, тогда как срок службы тройной литий-ионной батареи обычно составляет 800-1000 раз. БезопасностьОдним из самых больших преимуществ выбора аккумулятора LiFePO4 является его безопасность и срок службы. Комбинация фосфата лития-железа более стабильна, чем никель-марганец-кобальт при более высоких температурах. Кроме того, батареи LiFePO4 лучше справляются с повышенным энергопотреблением. Следовательно, элементы LiFePO4 с меньшей вероятностью подвергаются тепловому выходу из-под контроля. Короче говоря, батареи LiFePO4 менее склонны к возгоранию, чем литий-ионные батареи.Это не значит, что если установить литий-ионный аккумулятор, он самопроизвольно воспламенится. Однако если литий-ионный аккумулятор подвергается чрезмерной нагрузке или неправильно обращается с ним, вероятность возникновения проблем возрастает. Вот почему важно использовать лицензированного и надежного установщика аккумуляторов, чтобы свести к минимуму вероятность возникновения проблем. Первоначальная стоимость Литий-ионные батареи, как правило, немного дороже, чем батареи LiFePO4.Кроме того, батарея LiFePO4 немного больше, и для корпуса, в котором находится батарея LiFePO4, также может потребоваться больше материала. ЦенитьМы просто говорим, что литий-ионные батареи имеют более низкую первоначальную стоимость. Однако батареи LiFePO4 могут обеспечить отличное соотношение цены и качества.В зависимости от стоимости каждого цикла жизни, цена за цикл батареи LFP в основном составляет всего 1/3 от цены за цикл литий-ионной батареи. Кривая заряда-разрядаДавайте сравним кривые заряда-разряда батареи LiFepo4 и литий-ионных батарей:Состояние заряда (SOC) литий-ионного аккумулятора существенно зависит от уровня его напряжения.С другой стороны, уровень SOC литий-железо-фосфатных батарей из-за их плоской кривой заряда-разряда нелегко отличить по уровню напряжения. Таким образом, точная диагностика SOC литий-ионных батарей возможна, в то время как точность SOC батарей LiFePO4 очень сложна. Как выбрать подходящий именно вам?С коммерческой точки зрения первоначальные капитальные затраты на элементы LiFePO4 обычно дешевле, чем на литиевые элементы NMC. Батареи LiFePO4 примерно на 20–30 % дешевле за кВтч, но затраты на системную интеграцию, как правило, в начале общего жизненного цикла системы оказываются лишь примерно на 5–15 % дешевле.В эксплуатационном отношении нам нравятся аккумуляторы LiFePO4, более спокойные условия эксплуатации – более широкий температурный диапазон, чем у NMC, и не требуют рефрижераторных контейнеров для транспортировки. Кроме того, аккумуляторные продукты LiFePO4 обычно поддерживают работу до 1C, в то время как литий-ионные батареи должны использовать силовые батареи, различные батареи 2H или 4H используют батареи, поддерживают приложения со скоростью 1C (1 час), а стоимость высока.Мы считаем важным, чтобы осведомленность клиентов и инвесторов о литий-ионных батареях и компаниях оставалась высокой. Но ведущие литий-железо-фосфатные аккумуляторы и компании догоняют их. После одобрения продукта клиенты часто могут легко адаптировать новую платформу той же компании. Где вы можете найти лучший аккумулятор LiFePO4 и Литий-ионный аккумулятор?СОГЛАСНЫЙ