Какъв е животът на цикъла на литиево-железнофосфатните (LiFePO4) батерии?

10 ключа за избора на правилната батерия за сървърен шкаф

В областта на съхранението на енергия, литиево-железно-фосфатни батерии привличат вниманието като нов вариант за замяна на оловно-киселинните батерии. Много хора имат въпроси относно този нов тип батерии - по-добри ли са те? Колко често трябва да се сменят? Тази статия ще предостави подробна информация за LiFePO4 батериите, за да помогне на хората да вземат по-информирани решения.

Какво представляват литиево-желязно-фосфатните батерии?

Литиево-железно-фосфатните батерии, известни също като LiFePO4 или LFP батерии, се различават от традиционните оловно-киселинни батерии по това, че катодът им е направен от литиево-железен фосфат, а анодът е изработен от графит и въглерод. Тези батерии предлагат висока енергийна плътност и стабилност и имат по-широк температурен диапазон на работа в сравнение с оловно-киселинните батерии. През годините, с напредването на технологията на производство, те са били широко използвани в търговско съхранение на слънчева енергия и електрически превозни средства (EV).

Какви са предимствата на литиево-железно-фосфатните батерии?

Литиево-железният фосфат се счита за най-добрата алтернатива на оловно-киселинните батерии, тъй като се отличава в много отношения, включително по отношение на експлоатационните характеристики и безопасността. Ето конкретните предимства:

Повишена безопасност:

LFP като материал е по-стабилен от оловно-киселинните батерии. В сравнение с други материали за литиеви батерии, литиево-железно-фосфатните батерии са и по-безопасни, като се отличават с отлична термична стабилност. Това означава, че те са по-малко склонни към прегряване и запалване.

По-дълъг живот:

В сравнение с оловно-киселинните батерии, които издържат 300-500 цикъла, литиево-желязно-фосфатните батерии издържат много по-дълго. Дори при дълбочина на разреждане 100% те могат да достигнат над 4000 цикъла.

По-висока енергийна плътност:

Литиево-желязно-фосфатните батерии имат много по-висока енергийна плътност - почти четири пъти по-висока от тази на оловно-киселинните батерии. Това позволява на LiFePO4 батериите да заемат повече място.

Изобилие от суровини:

Желязото и фосфатите се срещат много често в земната кора. Литиево-железният фосфат не съдържа никел и кобалт, чието предлагане е ограничено и които са скъпи.

По-благоприятни за околната среда:

Литиево-железно-фосфатните батерии са по-екологични от оловно-киселинните, тъй като не съдържат вредни метали като олово или кобалт. Те се рециклират и изхвърлят по-лесно.

По-бързо зареждане:

Тези батерии поддържат по-високи зарядни токове, поради което се зареждат много по-бързо от оловно-киселинните батерии.

По-стабилно разреждане:

Батериите LiFePO4 осигуряват по-стабилно напрежение на разреждане, което спомага за поддържане на постоянна производителност и гарантира безпроблемна работа на устройствата и системите. Тази стабилност е от решаващо значение за чувствително електронно оборудване и приложения, които изискват надеждно захранване.

Лесно използване:

Батериите LiFePO4 изискват ниска поддръжка, работят надеждно в широк диапазон от температури и са лесни за използване, без да е необходима редовна поддръжка, каквато изискват оловно-киселинните батерии.

Каква е продължителността на живота на литиево-желязно-фосфатните батерии?

Продължителността на живота на литиево-железно-фосфатните батерии може да достигне до 15 години, като настоящата технология позволява над 4000 цикъла при дълбочина на разреждане 100%. Дори ако батерията се зарежда и разрежда напълно всеки ден, тя може да се използва в продължение на десетилетия, без да губи своята активност. Това е постижение, което другите материали за батерии не могат да постигнат.

Сравнителна таблица за продължителността на живота на батерията LFP и други батерии:

Тип батерия	Типичен живот на цикъла (при 100% DoD)	Типичен живот на цикъла (при 50% DoD)
Литиево-железен фосфат (LiFePO4)	2000-4000+ цикъла	6000-8000+ цикъла
Литиев никел-манганов кобалтов оксид (NMC)	1000-2000 цикъла	3000-5000 цикъла
Литиево-кобалтов оксид (LCO)	500-1000 цикъла	1500-2500 цикъла
Оловно-киселинен	300-500 цикъла	600-1000 цикъла
Никел-кадмий (NiCd)	1000-1500 цикъла	2000-3000 цикъла
Никел-метал хидрид (NiMH)	500-1000 цикъла	1500-2000 цикъла

При правилно управление на факторите, които влияят на LiFePO4 батериите, техният живот може да бъде още по-дълъг.

Какви фактори влияят върху продължителността на живота на литиево-желязно-фосфатните батерии?

Дълбочина на изхвърляне:

Колкото по-дълбок е разрядът, толкова по-малко цикли ще издържи батерията. Контролирането на дълбочината на разреждане може ефективно да удължи живота на батерията. Простата оценка е, че дълбочината на разреждане 100% позволява 4000 цикъла, докато дълбочината на разреждане 50% може да позволи 8000 цикъла. Действителната ситуация е по-сложна.

Свръхразреждане:

Прекомерното разреждане може да увреди вътрешната структура на батерията, да намали нейния живот и дори да доведе до неправилно функциониране на батерията. Ако батерията е напълно разредена и не бъде заредена своевременно, това може да доведе до спад на напрежението под номиналното ниво поради BMS (Battery Management System) или саморазреждане, което да доведе до преминаване на батерията в неактивно състояние.

Скорост на разтоварване:

Високите скорости на разреждане увеличават вътрешното съпротивление на батерията, ускоряват стареенето и намаляват броя на циклите.

Температура на околната среда:

Екстремните температури, независимо дали са твърде високи или твърде ниски, могат да повлияят на скоростта на химичните реакции в батерията, като по този начин намалят броя на циклите.

Качество на батерията:

Материалите и производственият процес влияят пряко върху продължителността на живота на батерията. Висококачествените батерии обикновено имат по-дълъг живот.

Как да удължим максимално живота на литиево-железнофосфатните (LiFePO4) батерии

Задайте дълбочината на изхвърляне:

Избягвайте дълбоките разряди, доколкото е възможно, и поддържайте разряда в разумни граници, за да удължите живота на батерията. Някои системи за управление на акумулатора (BMS) позволяват да се задава дълбочината на разреждане, което позволява контрол върху нивата на разреждане въз основа на действителното използване, като по този начин се предотвратява ненужното натоварване на акумулатора.

Избягвайте прекомерно разреждане:

Презареждайте батерията своевременно, за да предотвратите твърде ниското ниво на заряд, което може да доведе до повреда на батерията. Дори когато не се използва, е важно да зареждате батерията поне веднъж месечно, за да избегнете преминаването ѝ в състояние на покой.

Съхранявайте в подходяща среда:

Въпреки че LiFePO4 батериите могат да работят при температури от -20°C до 50°C, съхраняването им в хладна среда може значително да увеличи продължителността на живота им. Съхраняването на батерията на сенчесто и хладно място намалява термичния стрес и удължава цялостния ѝ живот.

Извършвайте редовни проверки:

Редовно проверявайте състоянието на акумулатора, за да идентифицирате и отстранявате потенциални проблеми на ранен етап, като гарантирате, че акумулаторът остава в оптимално състояние. Обърнете специално внимание на откритите контактни точки, които могат да ръждясат или да се получат лоши връзки, и отстранете своевременно всички подобни проблеми, за да поддържате работата на акумулатора.

Заключение

Литиево-желязно-фосфатните батерии са много по-напред от оловно-киселинните по отношение на експлоатационния живот. Ако обмисляте да изберете една от тях, несъмнено бих препоръчал първата, особено за домашни батерии за съхранение на слънчева енергия, където нищо не е по-важно от безопасността. В същото време правилният избор на отличен доставчик на батерии е и най-добрата гаранция.

ЧЕСТО ЗАДАВАНИ ВЪПРОСИ:

Колко дълго батерията LiFePO4 се зарежда?

Батериите LiFePO4 са известни с ниската си скорост на саморазряд, която е около 2-3% на месец. обикновено запазват 80-90% от заряда си за период от няколко месеца.

Разграждат ли се LiFePO4 батериите, ако не се използват?

При LiFePO4 батериите се наблюдава известна степен на деградация с течение на времето, дори когато не се използват. Това влошаване обаче е минимално в сравнение с други видове батерии.

Губят ли LiFePO4 батериите заряд, когато не се използват?

Да, батериите LiFePO4 губят част от заряда си, когато не се използват, поради степента на саморазряд, но тази загуба е много минимална. В същото време, ако батерията е свързана към други модули (например BMS), това също ще ускори загубата на енергия.

Пестене на пари, опазване на околната среда

PKNERGY ви помага да намалите сметките си за енергия за вашия дом Съхраняване на слънчева енергия, съхраняване на слънчева енергия за използване по всяко време - през нощта или по време на прекъсване.