Продуктивність потрійної літієвої батареї та літій-залізо-фосфатної батареї у зовнішніх портативних джерелах живлення
Продуктивність потрійної літієвої батареї та літій-залізо-фосфатної батареї у зовнішніх портативних джерелах живлення
На ринку зовнішніх портативних джерел живлення літій-залізо-фосфатні (LiFePO4) батареї та потрійні літієві батареї є двома основними типами акумуляторних елементів. І потрійні літієві батареї, і літій-залізо-фосфатні батареї демонструють різні переваги та недоліки при використанні зовнішніх портативних джерел живлення.
Потрійна літієва батарея, також відома як літій-іонна потрійна батарея, є типом літій-іонної батареї, яка складається з літій-нікелевого оксиду марганцю і кобальту (NMC) або літій-нікелевого оксиду кобальту і алюмінію (NCA). З іншого боку, літій-залізо-фосфатні батареї в основному складаються з позитивних і негативних електродів, сепараторів, електролітів і зовнішньої оболонки. Позитивний електрод, який служить накопичувачем енергії в літій-іонних батареях, містить, серед іншого, активні матеріали, провідні речовини, зв’язувальні речовини. У літієво-залізо-фосфатних батареях активним матеріалом позитивного електрода є літієво-залізофосфат (LiFePO4), відомий своєю чудовою циклічною стабільністю, стійкістю до високих температур і функціями безпеки. Ці різні структурні композиції призводять до відмінних характеристик продуктивності.
Безпека: літій-залізо-фосфатні батареї демонструють відносно вищу термічну стабільність і менш схильні до займання або вибуху в умовах високої температури. Це пов'язано з температурою їх розкладання 800°С, значно вище, ніж 200°C потрійних літієвих батарей. Отже, літій-залізо-фосфатні батареї мають значну перевагу в безпеці.
Однак це не означає нижчу безпеку потрійних літієвих батарей. Насправді, завдяки вдосконаленню дизайну безпеки в системі силових акумуляторів і різноманітним удосконаленням системи, таким як захист від надмірного заряду, захист від надмірного розряду, захист від перегріву, захист від перевантаження по струму тощо, ефективність безпеки потрійних літієвих батарей може бути гарантованим. Літій-залізо-фосфатні батареї демонструють більш високу безпеку, менш схильні до вибухів або пожеж. Експерименти та випробування довели, що стійкість до високих температур і хімічна стабільність літієво-залізофосфату призводять до менших ризиків перегріву порівняно з потрійними літієвими батареями. Таким чином, у суворих зовнішніх середовищах літієве залізо
Фосфатні батареї пропонують вищі гарантії безпеки.
Крім того, на практиці потрійні літієві батареї мають відносно вищу щільність енергії, забезпечуючи більш високу швидкість заряджання та більшу вихідну потужність, що підходить для сценаріїв з високими вимогами до витривалості, таких як електромобілі. Тим часом літій-залізо-фосфатні батареї знаходять більш широке застосування в області накопичення енергії завдяки тривалому терміну служби та меншій вартості.
Термін служби: потрійні літієві батареї демонструють більш стабільні втрати енергії під час використання. Зокрема, після понад 1000 циклів заряду-розряду вони можуть зберігати 80% ефективності батареї. Однак їх вихідна енергія в умовах низьких температур, як правило, нестабільна, зберігаючи приблизно 80% нормальної потужності при -20°C. Це означає, що в екстремальних умовах, таких як зимові дослідження на природі або скелелазіння, потрійні літієві батареї можуть не забезпечити достатньої потужності. Літій-залізо-фосфатні батареї, з іншого боку, демонструють більш стабільну роботу з точки зору погіршення якості батареї. Навіть після 3000+ циклів заряду-розряду вони можуть підтримувати 80% ефективності батареї. Порівняно, їхній вихід енергії залишається більш стабільним у низькотемпературному середовищі, зберігаючи приблизно 50% нормальної потужності при -20°C. Тому літій-залізо-фосфатні батареї більше підходять для повсякденних заходів на свіжому повітрі, таких як кемпінг, фотографія тощо.
Щільність енергії та швидкість заряджання: на даний момент потрійні літієві батареї зазвичай мають вищу щільність енергії, ніж літій-залізо-фосфатні батареї. Згідно з деякими даними випробувань, потрійні літієві батареї можуть досягати щільності енергії 200 Вт-год/кг, тоді як літій-залізо-фосфатні батареї зазвичай коливаються близько 150 Вт-год/кг. Це означає, що за такої ж ваги потрійні літієві батареї можуть запропонувати вищу енергію. Якщо дивитися на швидкість заряджання, потрійні літієві батареї зазвичай працюють швидше, ніж літій-залізо-фосфатні батареї. Деякі дані випробувань демонструють, що потрійні літієві батареї підходять для швидкої та надшвидкої зарядки, тоді як літій-залізо-фосфатні батареї демонструють відносно нижчу швидкість заряджання. Головним чином це відбувається тому, що потрійні літієві батареї мають вищу швидкість міграції іонів, що забезпечує швидший процес заряджання».
