Ventajas y desventajas de las baterías de fosfato de hierro y litio
El campo de la tecnología de baterías está siendo liderado por baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4). Las baterías no contienen la toxina cobalto y son más asequibles que la mayoría de sus alternativas. No son tóxicos y tienen una vida útil más larga. La batería LiFePO4 tiene un excelente potencial para el futuro previsible.
Ventajas de las baterías de fosfato de hierro y litio
8 ventajas de la batería LiFePo4
Las baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4 o LFP) ofrecen muchos beneficios en comparación con las baterías de plomo-ácido y otras baterías de litio. Mayor vida útil, sin mantenimiento, extremadamente seguro, liviano, descarga mejorada y eficiencia de carga, solo por nombrar algunos. Las baterías LiFePO4 no son las más baratas del mercado, pero debido a su larga vida útil y cero mantenimiento, es la mejor inversión que puede hacer con el tiempo.
1. Alta eficiencia de carga y descarga
La batería Lifepo4 es una batería secundaria de iones de litio. Un propósito principal es para las baterías de energía. Tiene grandes ventajas sobre las baterías NI-MH y Ni-Cd. La batería Lifepo4 tiene una alta eficiencia de carga y descarga, y la eficiencia de carga y descarga puede alcanzar más del 90 % en condiciones de descarga, mientras que la batería de plomo-ácido es de aproximadamente el 80 %.
2. Alto rendimiento de seguridad de la batería lifepo4
El enlace P-O en el cristal de fosfato de hierro y litio es estable y difícil de descomponer, y no colapsa ni se calienta como un cobaltato de litio ni forma una sustancia oxidante fuerte incluso a alta temperatura o sobrecarga, y por lo tanto tiene buena seguridad.
Se ha informado que en la operación real, se encontró que una pequeña parte de la muestra tenía un fenómeno de ardor en la prueba de acupuntura o cortocircuito, pero no hubo ningún evento de explosión. En el experimento de sobrecarga, se utilizó una carga de alto voltaje que era varias veces más alta que el voltaje de autodescarga y se encontró que todavía había un fenómeno de explosión. Sin embargo, su seguridad de sobrecarga ha mejorado mucho en comparación con la batería de óxido de cobalto de litio de electrolito líquido común.
3. Ciclo de vida largo de la batería Lifepo4
La batería Lifepo4 se refiere a una batería de iones de litio que utiliza fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo.
La batería de plomo-ácido de larga duración tiene un ciclo de vida de aproximadamente 300 veces, y el más alto es de 500 veces. La batería de fosfato de hierro y litio tiene un ciclo de vida de más de 2000 veces, y la carga estándar (tarifa de 5 horas) se puede usar hasta 2000 veces.
La batería de plomo-ácido de la misma calidad es "medio año nuevo, medio año viejo, mantenimiento y mantenimiento durante medio año", hasta 1 ~ 1,5 años, y la batería lifepo4 se usa en las mismas condiciones, la vida teórica será llegar a 7 ~ 8 años.
Considerando de manera integral, la relación precio-rendimiento es teóricamente más de cuatro veces mayor que la de las baterías de plomo-ácido. La descarga de alta corriente se puede cargar y descargar rápidamente con 2C de alta corriente. Con el cargador especial, la batería se puede cargar completamente en 1,5 minutos después de la carga de 1,5 C, y la corriente de arranque puede alcanzar los 2 C, pero la batería de plomo-ácido no tiene ese rendimiento.
4. Buen rendimiento de temperatura
La temperatura máxima del fosfato de hierro y litio puede alcanzar los 350 °C -500 °C, mientras que el manganato de litio y el cobaltato de litio alcanzan solo alrededor de 200 °C. Amplio rango de temperatura de funcionamiento (-20C–+75C), con resistencia a altas temperaturas, fosfato de hierro y litio El pico de calentamiento eléctrico puede alcanzar los 350 °C-500 °C, mientras que el manganato de litio y el óxido de cobalto de litio solo alcanzan los 200 °C.
5. Batería Lifepo4 de alta capacidad
Tiene una mayor capacidad que las baterías ordinarias (plomo-ácido, etc.). La capacidad del monómero es 5AH-1000AH.
6. Sin efecto memoria
Las baterías recargables funcionan en condiciones en las que a menudo no se descargan por completo y la capacidad cae rápidamente por debajo de la capacidad nominal. Este fenómeno se llama efecto memoria. Memoria como hidruro de níquel-metal y baterías de níquel-cadmio, pero la batería lifepo4 no tiene este fenómeno, no importa en qué estado se encuentre la batería, se puede usar con la carga, sin necesidad de descargarla y recargarla.
7. Peso ligero de la batería lifepo4
La batería lifepo4 de la misma capacidad de especificación es 2/3 del volumen de la batería de plomo-ácido, y el peso es 1/3 de la batería de plomo-ácido.
8. Las baterías Lifepo4 son respetuosas con el medio ambiente
En general, se considera que la batería no contiene metales pesados ni metales raros (las baterías de Ni-MH requieren metales raros), no tóxica (certificada por SGS), no contaminante, de acuerdo con las normas europeas RoHS, es un certificado de batería absolutamente verde .
Desventajas de la batería de fosfato de hierro y litio
1, poca seguridad
2, mala resistencia a altas temperaturas
3、Pobre vida útil
4, mala descarga de alta potencia
5, los elementos son tóxicos, las baterías de litio ternarias cargan de alta potencia y la temperatura de descarga aumenta bruscamente, la liberación de oxígeno a alta temperatura es muy fácil de quemar.
Baterías de fosfato de hierro y litio: opción altamente eficiente y renovable
Una batería LiFePO4 puede alcanzar la carga máxima en menos de dos horas de carga y, cuando la batería no se usa, la tasa de autodescarga es solo del 2 % por mes, mientras que la tasa de las baterías de plomo-ácido es del 30 %.
En comparación con las baterías de plomo-ácido, las baterías de polímero de iones de litio (LFP) ofrecen una densidad de energía cuatro veces mayor. Estas baterías también tienen disponible el 100 % de su capacidad y, como resultado, se pueden cargar en poco tiempo. Debido a estas variables, el rendimiento electroquímico de las baterías LiFePO4 es muy eficiente.
Los dispositivos de almacenamiento de energía de la batería pueden ayudar a las empresas a reducir sus gastos de electricidad. Los sistemas de baterías almacenan energía renovable adicional para su uso posterior cuando la empresa lo necesite. En ausencia de un sistema de almacenamiento de energía, las empresas se ven obligadas a comprar energía de la red en lugar de utilizar sus propios recursos creados previamente.
La batería tiene una potencia constante con la misma cantidad de corriente incluso cuando la batería está al 50 % de su capacidad. Las baterías LFP, a diferencia de sus competidores, pueden funcionar a altas temperaturas. La robusta estructura cristalina del fosfato de hierro tampoco se romperá durante la carga y la descarga, lo que permite una mayor resistencia al ciclo y una mayor vida útil.
Múltiples variables contribuyen a la mejora de las baterías LiFePO4, incluido su bajo peso. Son un 50 por ciento más ligeras que otras baterías de litio y aproximadamente un 70 por ciento más ligeras que las de plomo. El uso de una batería LiFePO4 en un automóvil reduce el consumo de gasolina y mejora la maniobrabilidad.
Una batería ecológica
En comparación con las baterías de plomo-ácido, las baterías LiFePO4 representan una amenaza mucho menor para el medio ambiente circundante, ya que los electrodos de estas baterías están fabricados con materiales no peligrosos. Cada año, la cantidad de baterías de plomo-ácido que se desechan supera los tres millones de toneladas.
El material utilizado en los electrodos, cables y carcasas de las baterías LiFePO4 puede recuperarse mediante el reciclaje de estas baterías. Las nuevas baterías de litio podrían beneficiarse de la incorporación de parte de esta sustancia. Esta química específica de litio es perfecta para propósitos de alta potencia y proyectos energéticos como instalaciones de energía solar, ya que puede soportar temperaturas muy altas.
Los consumidores tienen la opción de comprar baterías LiFePO4 creadas con materiales reciclados. Debido a que las baterías de litio utilizadas para el transporte y almacenamiento de energía tienen una vida útil tan larga, un número significativo de ellas aún se encuentran en uso, a pesar de que los procedimientos de reciclaje aún están en desarrollo.
Amplia gama de aplicaciones LiFePO4
Estas baterías se utilizan en una amplia variedad de entornos, incluidos paneles solares, automóviles, barcos y otras aplicaciones.
LiFePO4 es la batería de litio más segura y duradera disponible para uso comercial. Por lo tanto, son ideales para aplicaciones industriales como máquinas para pisos y plataformas elevadoras.
La tecnología LiFePO4 se puede utilizar en una amplia gama de aplicaciones. Tener un tiempo de ejecución más largo y un tiempo de carga más corto significa más tiempo pescando en kayaks y botes de pesca.
Nueva investigación de enfoque ultrasónico en baterías de fosfato de hierro y litio
La cantidad de baterías de fosfato de hierro y litio usadas crece cada año; si estas baterías no se desechan en un plazo razonable, contribuirán a la contaminación ambiental y consumirán una cantidad significativa de recursos metálicos.
El cátodo de las baterías de fosfato de hierro y litio contiene una cantidad significativa de los metales que componen su composición. El enfoque ultrasónico es un paso importante en todo el proceso de recuperación de baterías LiFePO4 descargadas.
Para resolver las ineficiencias de la técnica de reciclaje de LiFePO4, se exploró el mecanismo dinámico ultrasónico de burbujas en el aire en la eliminación de materiales de cátodo de fosfato de litio mediante fotografía de alta velocidad y modelado Fluent, así como el proceso de desconexión.
La eficiencia de recuperación de fosfato de hierro y litio alcanzó el 77,7 por ciento, y el polvo de LiFePO4 recuperado exhibió excelentes características electroquímicas. El innovador procedimiento de separación desarrollado en este trabajo se utilizó para recuperar los residuos de LiFePO4.