ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบเทอร์นารีและแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตในแหล่งพลังงานแบบพกพากลางแจ้ง
ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบเทอร์นารีและแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตในแหล่งพลังงานแบบพกพากลางแจ้ง
ในตลาดแหล่งพลังงานแบบพกพากลางแจ้ง แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) และแบตเตอรี่ลิเธียมแบบเทอร์นารีเป็นเซลล์แบตเตอรี่สองประเภทหลัก ทั้งแบตเตอรี่ลิเธียมแบบเทอร์นารีและแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกันในการใช้แหล่งพลังงานแบบพกพากลางแจ้ง
แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคหรือที่รู้จักกันในชื่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบไตรภาคเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประเภทหนึ่งที่ประกอบด้วยลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (NMC) หรือลิเธียมนิกเกิลโคบอลต์อลูมิเนียมออกไซด์ (NCA) ในทางกลับกัน แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตส่วนใหญ่ประกอบด้วยอิเล็กโทรดขั้วบวกและขั้วลบ ตัวแยก อิเล็กโทรไลต์ และปลอกด้านนอก อิเล็กโทรดขั้วบวกซึ่งทำหน้าที่เป็นหน่วยกักเก็บพลังงานในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ประกอบด้วยวัสดุออกฤทธิ์ สารนำไฟฟ้า สารยึดเกาะ และอื่นๆ ในแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต วัสดุออกฤทธิ์ของอิเล็กโทรดบวกคือลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) ซึ่งขึ้นชื่อในด้านความเสถียรของวงจรที่ยอดเยี่ยม ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง และคุณสมบัติด้านความปลอดภัย องค์ประกอบโครงสร้างที่แตกต่างกันเหล่านี้นำไปสู่คุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน
ความปลอดภัย: แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีเสถียรภาพทางความร้อนค่อนข้างสูงกว่า และเสี่ยงต่อการเผาไหม้หรือการระเบิดน้อยกว่าภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง นี่เป็นเพราะอุณหภูมิการสลายตัวของ 800°C สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ 200°C ของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค ดังนั้นแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตจึงมีข้อได้เปรียบอย่างมากในเรื่องความปลอดภัย
อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความถึงความปลอดภัยที่ด้อยกว่าในแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค ในความเป็นจริง ด้วยความก้าวหน้าในการออกแบบความปลอดภัยภายในระบบแบตเตอรี่พลังงานและการปรับปรุงระบบต่างๆ เช่น การป้องกันการชาร์จเกิน การป้องกันการคายประจุเกิน การป้องกันอุณหภูมิเกิน การป้องกันกระแสเกิน ฯลฯ ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบเทอร์นารีสามารถ รับประกัน แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีความปลอดภัยสูงกว่า เสี่ยงต่อการระเบิดหรือไฟไหม้น้อยกว่า การทดลองและการทดสอบได้พิสูจน์แล้วว่าความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงและความคงตัวทางเคมีของลิเธียมเหล็กฟอสเฟตส่งผลให้ความเสี่ยงของการหนีความร้อนลดลงเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมแบบเทอร์นารี ดังนั้นในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่รุนแรง ลิเธียมเหล็ก
แบตเตอรี่ฟอสเฟตให้การรับประกันความปลอดภัยที่สูงกว่า
นอกจากนี้ ในการใช้งานจริง แบตเตอรี่ลิเธียมแบบ Ternary มีความหนาแน่นของพลังงานค่อนข้างสูง ให้ความเร็วในการชาร์จที่เร็วขึ้นและกำลังขับที่แรงกว่า เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการความทนทานสูง เช่น ยานพาหนะไฟฟ้า ในขณะเดียวกัน แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีการใช้งานที่หลากหลายมากขึ้นในด้านการจัดเก็บพลังงาน เนื่องจากมีวงจรชีวิตที่ยาวนานและต้นทุนที่ต่ำกว่า
อายุการใช้งาน: แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคแสดงการสูญเสียพลังงานที่เสถียรกว่าตลอดการใช้งาน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หลังจากการคายประจุมากกว่า 1,000 รอบ จะสามารถรักษาประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ไว้ได้ 80% อย่างไรก็ตาม พลังงานที่ปล่อยออกมาในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำมีแนวโน้มที่จะไม่เสถียร โดยคงไว้ประมาณ 80% ของความจุปกติที่ -20°C. ซึ่งหมายความว่าในสภาวะที่รุนแรง เช่น การสำรวจกลางแจ้งในฤดูหนาวหรือกิจกรรมปีนเขา แบตเตอรี่ลิเธียมแบบเทอร์นารีอาจให้พลังงานไม่เพียงพอ ในทางกลับกัน แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีประสิทธิภาพที่เสถียรกว่าในแง่ของการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ แม้จะปล่อยประจุเกิน 3,000 รอบแล้ว ก็ยังสามารถรักษาประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ไว้ที่ 80% เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว ผลผลิตพลังงานยังคงมีเสถียรภาพมากขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ โดยคงไว้ประมาณ 50% ของกำลังการผลิตปกติที่ -20°C. ดังนั้นแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตจึงเหมาะสำหรับกิจกรรมกลางแจ้งในชีวิตประจำวัน เช่น การตั้งแคมป์ ถ่ายภาพ เป็นต้น
ความหนาแน่นของพลังงานและความเร็วในการชาร์จ: ปัจจุบันแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคโดยทั่วไปมีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต จากข้อมูลการทดสอบบางส่วน แบตเตอรี่ลิเธียมแบบ Ternary สามารถให้ความหนาแน่นพลังงานได้ที่ 200Wh/กก. ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 150Wh/กก. ซึ่งหมายความว่าภายใต้น้ำหนักที่เท่ากัน แบตเตอรี่ลิเธียมแบบ Ternary จึงสามารถให้พลังงานที่สูงกว่าได้ เมื่อพิจารณาจากความเร็วในการชาร์จ แบตเตอรี่ลิเธียมแบบ Ternary มักจะเร็วกว่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต ข้อมูลการทดสอบบางส่วนแสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่ลิเธียมแบบ Ternary เหมาะสำหรับการชาร์จที่รวดเร็วและการชาร์จที่รวดเร็วเป็นพิเศษ ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีอัตราการชาร์จค่อนข้างช้ากว่า สาเหตุหลักมาจากแบตเตอรี่ลิเธียมแบบเทอร์นารีมีความเร็วในการย้ายไอออนที่เร็วขึ้น ช่วยให้กระบวนการชาร์จเร็วขึ้น"
