屋外ポータブル電源における三元系リチウム電池とリン酸鉄リチウム電池の性能

屋外ポータブル電源における三元系リチウム電池とリン酸鉄リチウム電池の性能

屋外ポータブル電源市場では、リン酸鉄リチウム (LiFePO4) 電池と三元リチウム電池の 2 つの主要なタイプの電池セルが使用されます。 三元リチウム電池とリン酸鉄リチウム電池は両方とも、屋外ポータブル電源の使用において異なる利点と欠点を示します。

三元リチウム電池は、リチウムイオン三元電池とも呼ばれ、リチウム ニッケル マンガン コバルト酸化物 (NMC) またはリチウム ニッケル コバルト アルミニウム酸化物 (NCA) で構成されるリチウムイオン電池の一種です。 一方、リン酸鉄リチウム電池は、主に正極、負極、セパレータ、電解液、外装缶で構成されています。 正極は、リチウムイオン電池のエネルギー貯蔵ユニットとして機能し、特に活物質、導電剤、バインダーなどで構成されています。 リン酸鉄リチウム電池では、正極の活物質はリン酸鉄リチウム (LiFePO4) であり、優れたサイクル安定性、高温耐性、および安全機能で知られています。 これらの異なる構造組成により、明確な性能特性が得られます。

安全性: リン酸鉄リチウム電池は比較的高い熱安定性を示し、高温条件下でも燃焼や爆発が起こりにくくなります。 これは、その分解温度によるものです。 800°C、よりも大幅に高い 200°三元リチウム電池のC。 したがって、リン酸鉄リチウム電池は安全性において大きな利点を持っています。

ただし、これは三元系リチウム電池の安全性が劣ることを意味するものではありません。 実際、動力電池システム内の安全設計の進歩と、過充電保護、過放電保護、過熱保護、過電流保護などのさまざまなシステムの機能強化により、三元リチウム電池の安全性能は、保証されます。 リン酸鉄リチウム電池は、爆発や火災が起こりにくく、安全性が高いことが実証されています。 実験とテストにより、リン酸鉄リチウムの高温耐性と化学的安定性により、三元リチウム電池と比較して熱暴走のリスクが低いことが証明されています。 したがって、過酷な屋外環境では、リチウム鉄 リン酸塩電池はより高い安全性を保証します。

さらに、実際の用途では、三元リチウム電池は比較的高いエネルギー密度を持ち、より速い充電速度とより強力な出力を提供し、電気自動車など耐久性の要求が高いシナリオに適しています。 一方、リン酸鉄リチウム電池は、サイクル寿命が長く、コストが低いため、エネルギー貯蔵分野でより広範な用途が見出されています。

耐用年数: 三元リチウム電池は、使用中により安定したエネルギー損失を示します。 具体的には、1000 サイクルを超える充放電の後でも、80% のバッテリー効率を維持できます。 ただし、低温環境でのエネルギー出力は不安定になる傾向があり、- 温度では通常の容量の約 80% を維持します。20°C. これは、冬の屋外探検や登山活動などの極端な条件では、三元リチウム電池では十分な電力を供給できない可能性があることを意味します。 一方、リン酸鉄リチウム電池は、電池の劣化に関してより安定した性能を示します。 3000 回以上の充放電サイクル後でも、80% のバッテリー効率を維持できます。 比較的、低温環境でもエネルギー出力はより安定しており、- 温度で通常の容量の約 50% を維持します。20°C. したがって、リン酸鉄リチウム電池は、キャンプや写真撮影などの日常のアウトドア活動により適しています。

エネルギー密度と充電速度: 現在、三元リチウム電池は一般にリン酸鉄リチウム電池よりも高いエネルギー密度を持っています。 いくつかのテストデータによると、三元リチウム電池は 200Wh/kg のエネルギー密度を達成できますが、リン酸鉄リチウム電池は通常 150Wh/kg 程度です。 これは、同じ重量の下で、三元リチウム電池がより高いエネルギー出力を提供できることを意味します。 充電速度を見ると、通常、三元系リチウム電池はリン酸鉄リチウム電池と比較して速いです。 いくつかのテストデータは、三元リチウム電池が急速充電および超急速充電に適しているのに対し、リン酸鉄リチウム電池は比較的遅い充電速度を示すことを示しています。 これは主に、三元系リチウム電池のイオン移動速度が速く、より迅速な充電プロセスが可能になるためです。」