LiFePO4 vs. Li-Ion: Výhody a nevýhody.

Technologie lithium-iontových baterií se stala hlavním zdrojem napájení téměř všech elektronických zařízení. Mezi různými typy lithium-iontových baterií přitahují ternární lithium-iontové baterie a lithium-železo-fosfátové (LiFePO4) baterie značnou pozornost díky svému vynikajícímu výkonu a aplikacím.

Lithiové baterie jsou široce používány v zelené energii.

Po mnoho let mnoho výrobců baterií intenzivně inzerovalo určité vlastnosti svých produktů, často aniž by věnovali pozornost výhodám a nevýhodám těchto dvou chemických látek. I když některá marketingová tvrzení mohou být použitelná v sektoru spotřebních produktů, mohou vytvářet nepříjemné situace pro profesionály používající tyto produkty.

Ve skutečnosti, ať už se jedná o ternární lithium-iontové články nebo lithium-železofosfátové články, každý má své vlastní silné a slabé stránky. Následující seznam obsahuje poznámky pod čarou ke zvážení.

Jak ternární lithium, tak lithium-železofosfátové články jsou široce používány v elektrických vozidlech.

Trojitá Li-ion baterie (LiNixCoyMn1-x-yO2)

• Vysoká hustota energie. Ternární lithium-iontové baterie mají relativně vysokou hustotu energie. Při podobné hmotnosti může být kapacita ternárních lithium-iontových baterií 1,7krát větší než u lithium-železitophosfátových baterií.
• Vysoká rychlost nabíjení. Trojité lithium-iontové baterie mají dvojnásobný nabíjecí a vybíjecí výkon než lithium-železitophosfátové baterie.
• Relativně nízká míra samovybíjení. Ternární lithium-iontové baterie mají nižší míru samovybíjení, což má za následek menší ztrátu kapacity při dlouhodobém skladování.
• Lepší výkon při nízkých teplotách. Ternární lithium-iontové baterie vykazují lepší vybíjecí charakteristiky v chladných oblastech nebo při extrémních teplotách ve srovnání s lithium-železito-fosfátovými bateriemi.
• Lepší konzistence mezi články: Po mnoha cyklech nabíjení a vybíjení si ternární lithium-iontové baterie dokáží udržet vysokou úroveň konzistence mezi akumulátorovými bloky a články, čímž zpomalují proces stárnutí.

• Vyšší náklady. Vzhledem k vyšším nákladům na materiály jsou výrobní náklady na ternární lithium-iontové baterie relativně vysoké. Například ternární lithiové baterie používané společností SWIT jsou o 50 % dražší než lithium-železitophosfátové baterie používané jinými výrobci.
• Omezená životnost: Ternární lithium-iontové baterie mají obvykle životnost 300–500 cyklů při 80% hloubce vybití.

Lithium-železofosfátová baterie (LiFePO4)

• Vyšší bezpečnost. Lithium-železitophosfátové baterie jsou bezpečnější a stabilnější než jiné typy lithium-iontových baterií a s menším rizikem přehřátí.
• Vysoká rychlost nabíjení. Trojité lithium-iontové baterie mají dvojnásobný nabíjecí a vybíjecí výkon než lithium-železitophosfátové baterie.
• Relativně nízké náklady. Materiály používané v lithium-železitophosfátových bateriích jsou relativně levné, což má za následek nižší výrobní náklady a konkurenční výhodu u vysokokapacitních baterií.

• Nižší hustota energie: Lithium-železitophosfátové baterie mají nižší hustotu energie než ternární lithium-iontové baterie, což ztěžuje dosažení stejné kapacity při ekvivalentní hmotnosti.
• Špatný výkon při nízkých teplotách. Výkon lithium-železitophosfátové baterie se za nízkých teplot výrazně zhoršuje, po 85 cyklech při -100 °C dochází ke ztrátě kapacity až o 10 %.

Baterie SWIT lze používat při teplotách -20 stupňů Celsia (-4 stupňů Fahrenheita).

Ať už jde o automobilový průmysl nebo energetiku, volba mezi ternárními lithium-iontovými a lithium-železofosfátovými bateriemi závisí na konkrétních požadavcích aplikace. Výkon baterie také závisí na systémech správy baterií (BMS), skutečných scénářích použití a vlastnostech zařízení, přičemž chemie článků baterie ovlivňuje výkon do určité míry.

Proč si SWIT vybírá ternární lithiové baterie

V současné době, vzhledem k jedinečným potřebám filmového a televizního průmyslu, SWIT vybral dražší ternární lithium-iontové bateriové články, které poskytují lehké, vysokokapacitní baterie, které mohou normálně fungovat při teplotách až -20 °C.

SWIT klade při vývoji baterií bezpečnost na první místo.

Pokud jde o životnost, pečlivý výběr bateriových článků SWIT a precizní kalibrace BMS zaručují 80% zbývající kapacity i po 500 cyklech. Kromě toho společnost SWIT výrazně investuje do bezpečnostních opatření, jako je ochrana proti přepětí (OVP), ochrana proti podpětí (UVP), ochrana proti nadměrné teplotě (OTP) a ochrana proti nadměrnému proudu (OCP), aby byla zajištěna bezpečnost a stabilita trojitých lithium-iontových baterií.

Baterie mají životnost a jsou spotřebním materiálem. Po snížení kapacity na 80 % výkon exponenciálně klesá. Pro zajištění snadného použití se doporučuje upgradovat baterie na základě skutečných podmínek. SWIT také doporučuje plně nabít a skladovat baterie každých 6 měsíců, pokud se delší dobu nepoužívají, aby se předešlo poškození z dlouhodobého vybíjení.

Výkon a bezpečnost baterie je ovlivněna mnoha faktory, včetně výrobních procesů.

Vzhledem k tomu, že lithium-iontové baterie představují určitá rizika kvůli své vysoké hustotě energie, doporučujeme uživatelům, aby si vybrali baterie navržené a vyrobené profesionálními výrobci, aby se snížilo riziko poškození zařízení a možnost požáru ve skladovacích prostorách.