LiFePO4 против литий-ионного аккумулятора: Выбор правильной химии

Содержание

Введение

Выбор правильного химического состава аккумуляторной батареи является одним из первых решений в любом OEM-проекте электропитания.. Химия устанавливает номинальное напряжение, плотность энергии, срок службы, безопасное поведение и долгосрочная стоимость системы. Сегодня два семейства доминируют в промышленных цилиндрических литиевых источниках энергии.: фосфат лития-железа (ЛиФеПО4, также называется LFP) и никель-марганец-кобальт (НМЦ) литий-ион. В этом руководстве сравниваются оба продукта и объясняется, как подобрать химический состав для конкретного применения..

Для производителей, указывающих блоки для хранения энергии, резервное питание, коммерческие автомобили, портативные инструменты или бытовая электроника, выбор не академический. Он решает, сколько ячеек нужно пакету., как рюкзак выдерживает десятилетие езды на велосипеде, как он ведет себя при злоупотреблениях, и сколько будет весить товар в первый день. Компания Keeppower проектирует и производит оба производства в своем Дунгуане., Китайский завод, и поддерживает OEM, программы создания аккумуляторов под собственной торговой маркой и по индивидуальному заказу. Для справки о самом производителе, увидеть о странице.

Как работают две химии

ЛиФеПО4: а 3.2 Платформа V, построенная на структуре оливина.

В LiFePO4 используется железо-фосфатный оливиновый катод.. Его номинальное напряжение элемента составляет около 3.2 В, поэтому пакет 4S обеспечивает 12.8 Платформа V-класса, напрямую конкурирующая со свинцово-кислотными аккумуляторами. Прочная фосфатная связь в решетке оливина придает химическому составу термическую стабильность.: кислород выделяется только при очень высоких температурах, вот почему LiFePO4 терпит перезарядку, короткое замыкание и механическое воздействие намного лучше, чем оксидные катоды. Нет эффекта памяти, и глубокий, повторная езда на велосипеде - это химия'естественный режим работы.

NMC литий-ионный: а 3.6 к 3.7 Платформа V, построенная на слоистых оксидах

NMC катоды сочетают в себе никель, марганец и кобальт в слоистой оксидной структуре. Номинальное напряжение 3.6 В или 3.7 В на ячейку, с 4.2 V точка полной зарядки. NMC упаковывает больше энергии в каждую ячейку, именно поэтому этот химикат является предпочтительным для тонких электроинструментов., беспилотники, аккумуляторы и носимые устройства. Компромисс — меньший срок службы и меньшая внутренняя термическая стабильность., именно поэтому блоки NMC зависят от схем защиты и тщательного теплового проектирования.. Для более широкого взгляда на это сравнение, Keeppower'собственный Блог LiFePO4 против Li-ion проходит через те же компромиссы с инженерной точки зрения.

LiFePO4 против NMC: краткий обзор

В таблице ниже приведены типичные значения промышленного класса.. Точные цифры зависят от модели ячейки и конфигурации упаковки.; приведенные здесь рейтинги следуют за страницами продуктов Keeppower..

Примечание: Значения являются типичными цифрами промышленного уровня на страницах продуктов Keeppower.; подтвердите конкретную таблицу данных для любой модели ячейки перед проектированием.

Что делает LiFePO4 надежным выбором

Длительный срок службы и отсутствие эффекта памяти.

LiFePO4 предназначен для глубокого, повторная езда на велосипеде. Keeppower's Пакет на базе A123 рассчитан более чем на 1000 циклы зарядки-разрядки, и химия не имеет эффекта памяти, поэтому пользователи могут пополнять аккумулятор при любом уровне заряда без постепенной потери емкости. Это делает LiFePO4 химией по умолчанию, где актив'Ценность заключается в длительном сроке службы, а не в легком весе.: солнечные шкафы для хранения, резервное копирование телекоммуникаций, буферные станции и аккумуляторы для коммерческого транспорта. The Руководство по выбору OEM-аккумулятора LiFePO4 углубляется в определение размеров этих систем.

Широкий диапазон температур

Тот же пакет на базе А123 работает с -30 С до +55 C и может быть сохранен из -40 С до +60 С, на страницах продуктов Keeppower. Для наружной установки, резервные площадки для телекоммуникаций, автомобили для холодного климата и промышленное оборудование, этот температурный диапазон устраняет сложное управление температурным режимом, которое в противном случае потребовалось бы блокам NMC для обеспечения безопасности..

Термическая стабильность и безопасность

Потому что решетка оливина прочно удерживает кислород., Элементы LiFePO4 гораздо менее склонны к тепловому выходу из строя при перезарядке., короткое замыкание или прокол. Вот почему LiFePO4 предпочтителен в помещениях, где присутствуют люди и где пожар недопустим.: аккумуляторные отсеки для коммерческих автомобилей, стационарные силовые шкафы и общественная инфраструктура. Схема защиты все еще включена, но сама химия обеспечивает гораздо больший запас прочности.

Реальный пример упаковки: 4С6П А123, 13.2 В, 15 Ах

Keeppower'с 4Пакет S6P A123 LiFePO4 собирает 24 Элементы LithiumWerks/A123 ANR26650M1B (26650 форм -фактор) с полной схемой защиты печатной платы в 13.2 В, 15 Ах (минимум 14.4 Ах) агрегат весом около 1.85 кг. На страницах продуктов Keeppower, он рассчитан на более чем 1000 циклы и промежутки -30 к +55 Операция С. Keeppower называет свое применение портативным оборудованием высокой мощности., фиксированное резервное питание, Стабилизация энергосистемы и гибридные системы коммерческого/автобусного типа.

Где NMC Li-Ion по-прежнему побеждает

Более высокая плотность энергии и более легкие упаковки

Когда пространство и вес являются ограничивающими факторами, NMC поставляет. Высокая производительность 18650 такие как Panasonic NCR18650GA магазины 3500 мАч в компактном аккумуляторе и поддерживает до 10 Максимальный непрерывный разряд, на страницах продуктов Keeppower. Именно такое сочетание мощности и тока делает тонкие фонарики, аккумуляторы PowerBank, возможны пакеты дронов и медицинские устройства. Keeppower запасает аккумуляторы большой емкости по всему миру. 18650, 21700 и 26650 форм-факторы в категория ячеек большой емкости.

Компромисс схемы защиты

НМЦ нуждается в защите. PCM снижает перезарядку примерно 4.2 В на ячейку, чрезмерная разрядка рядом 2.5 В, перегрузка по току и короткое замыкание. Keeppower'Защищенные элементы имеют встроенную защитную микросхему японского производства и рассчитаны на более чем 500 циклы. Результат предсказуем, безопасная мощность для повседневного портативного оборудования, но не многотысячецикловая долговечность LiFePO4. Если ваш продукт работает от зарядного устройства или работает ежедневно, решение по химии обычно благоприятствует LFP.

Как выбрать: Руководство на основе приложений

Хранение энергии, резервное питание и коммерческий транспорт

Выбирайте LiFePO4 там, где количество циклов в день велико., простой стоит дорого, а вес вторичен по отношению к сроку службы: хранилище солнечной энергии, ИБП и резервное копирование телекоммуникаций, пакеты для автобусов и гибридных коммерческих автомобилей, и буферизация сетки. Просмотреть'с Ячейки LiFePO4-IFR и полный Линия аккумуляторных батарей LiFePO4 для вариантов платформы.

Портативный, весочувствительные и энергоемкие устройства

Выбирайте NMC, где важен каждый грамм: ручные электроинструменты, фонарики с высоким люменом, FPV-дроны, электронные доски и портативные медицинские устройства. Keeppower'Линия индивидуальной упаковки включает в себя 18650 и 21700 Пакеты NMC с разъемом по вашему выбору и собственной торговой маркой. Пятиэтапный индивидуальный процесс начинается с ваших требований и заканчивается предложением., утверждение образца и массовое производство. Посмотрите, как Keeppower работает как производитель индивидуальных литиевых аккумуляторов или начните разговор на страница контактов.

Keeppower'Линия продуктов LiFePO4

Компания Keeppower Technology Co., LIMITED поставляет промышленные литиевые батареи с тех пор. 2008 со своего завода в Дунгуане. Он поставляет как сырье Ячейки LiFePO4-IFR различных цилиндрических форм-факторов и полных индивидуальные пакеты LiFePO4. Кастомизация охватывает емкость, максимальный ток разряда, размеры, провода, разъемы, упаковка и частная торговая марка. Документация по продукту на страницах Keeppower включает UN38.3., CE, ROHS, МЭК62133, UL2054 и правила (Евросоюз) 2023/1542 соответствие соответствующим моделям.

Часто задаваемые вопросы

В чем основная разница между LiFePO4 и литий-ионным NMC?

LiFePO4 использует фосфатный катод при 3.2 В на ячейку и приоритет отдается сроку службы, термостабильность и безопасность. NMC использует слоистый оксидный катод при 3.6 к 3.7 В на ячейку с приоритетом плотности энергии. На страницах продуктов Keeppower, Пакет LiFePO4 на базе A123 рассчитан более чем на 1000 циклы, в то время как типичные защищенные ячейки NMC нацелены на более чем 500 циклы.

LiFePO4 безопаснее, чем NMC??

В целом, да. Оливиновая структура LiFePO4 прочно удерживает кислород и устойчива к тепловому выходу при неправильном использовании.. Оксидные катоды NMC менее стабильны и зависят от схем защиты и термической конструкции.. На страницах продуктов Keeppower, Пакеты LiFePO4 по-прежнему включают защиту печатной платы., но сама химия обеспечивает больший запас прочности.

Могу ли я заменить 12 Свинцово-кислотный аккумулятор V с LiFePO4?

Часто, да. Пакет 4S LiFePO4 обеспечивает 12.8 к 13.2 Платформа V. Keeppower'с 4С6П А123 упаковка (13.2 В, 15 Ах) создан именно для такой замены резервного питания, роли коммерческого транспорта и стационарных складов.

Зачем мне все-таки выбирать NMC для портативного устройства??

Из-за плотности энергии. Ячейки NMC, такие как Panasonic NCR18650GA (3500 мАч, до 10 Максимальный непрерывный разряд, на страницах продуктов Keeppower) вместить больше мощности в меньший, более легкая упаковка, что важно в фонариках, электроинструменты, дроны и медицинские устройства.

Имеет ли LiFePO4 эффект памяти?

Нет. На страницах продуктов Keeppower, Ячейки LiFePO4 не имеют эффекта памяти и выдерживают многократные частичные пополнения без потери емкости., что удобно в повседневном использовании и при использовании солнечных батарей на велосипеде..

Как указать индивидуальный пакет LiFePO4?

Отправьте необходимое напряжение, емкость, ток заряда и разряда, размеры, детали разъема и внешнего вида через страница контактов. Keeppower'Стандартный пятиэтапный индивидуальный процесс начинается с момента поступления требований, предложить, подтверждение цены и количества, образец утверждения, и, наконец, массовое производство.