Lithium Iron Phosphate là gì?

Có một quan niệm sai lầm phổ biến rằng pin lithium iron phosphate khác với pin lithium-ion.Trên thực tế, có rất nhiều loại pin lithium-ion, và lithium iron phosphate chỉ là một trong số đó.

Hãy cùng xem xét chính xác lithium iron phosphate là gì, tại sao nó lại là lựa chọn tuyệt vời cho một số loại pin nhất định và nó như thế nào so với các tùy chọn pin lithium-ion khác.

Lithium Iron Phosphate là gì?

Lithium iron phosphate là một hợp chất hóa học LiFePO4 hoặc viết tắt là “LFP”.LFP cung cấp hiệu suất điện hóa tốt, điện trở thấp và là một trong những vật liệu catốt an toàn và ổn định nhất hiện có cho pin lithium-ion.

Pin Lithium Iron Phosphate là gì?

Pin lithium iron phosphate là một loại pin lithium-ion sử dụng lithium iron phosphate làm vật liệu cực âm để lưu trữ các ion lithium.Pin LFP thường sử dụng than chì làm vật liệu cực dương.Thành phần hóa học của pin LFP mang lại cho chúng dòng điện cao, ổn định nhiệt tốt và vòng đời dài.

Hầu hết các loại pin lithium iron phosphate đều có bốn ô pin được nối tiếp với nhau.Điện áp danh định của một tế bào pin LFP là 3,2 vôn.Kết nối bốn tế bào pin LFP nối tiếp tạo ra pin 12 volt, là một lựa chọn thay thế tuyệt vời cho nhiều loại pin axit-chì 12 volt.

Lithium Sắt Phosphate Vs.Các loại Lithium-Ion thay thế

Lithium iron phosphate chỉ là một trong nhiều loại pin lithium-ion.Thay đổi hợp chất hóa học cho cực âm tạo ra các loại pin lithium-ion khác nhau.Một số lựa chọn phổ biến nhất là Lithium Cobalt Oxide (LCO), Lithium Mangan Oxide (LMO), Lithium Nickel Cobalt Aluminium Oxide (NCA), Lithium Nickel Mangan Cobalt Oxide (NMC) và Lithium Titanate (LTO).

Mỗi loại pin này có những điểm mạnh và điểm yếu khác nhau khiến chúng phù hợp với các ứng dụng khác nhau.Nhìn vào các đặc tính chính của các loại pin này, chúng ta có thể thấy pin lithium iron phosphate đứng ở đâu và chúng tốt nhất cho những ứng dụng nào.

Mật độ năng lượng

Pin LFP có một trong những xếp hạng công suất cụ thể cao nhất trong số các loại pin lithium-ion khác.Nói cách khác, công suất cụ thể cao có nghĩa là pin LFP có thể cung cấp lượng dòng điện và năng lượng cao mà không bị quá nóng.

Mặt khác, điều quan trọng cần lưu ý là pin LFP có một trong những xếp hạng năng lượng cụ thể thấp nhất.Năng lượng cụ thể thấp có nghĩa là pin LFP có ít khả năng lưu trữ năng lượng hơn trên mỗi trọng lượng so với các tùy chọn lithium-ion khác.Điều này thường không phải là vấn đề lớn vì việc tăng dung lượng của bộ pin có thể được thực hiện bằng cách kết nối song song nhiều pin.Điều này có thể không lý tưởng cho một ứng dụng yêu cầu mật độ năng lượng cực lớn trong không gian rất ít ánh sáng, như xe điện chạy bằng pin.

Chu kỳ tuổi thọ pin

Pin Lithium iron phosphate có tuổi thọ bắt đầu từ khoảng 2.000 chu kỳ phóng điện đầy đủ và tăng lên tùy thuộc vào độ sâu của quá trình phóng điện.Các tế bào và hệ thống quản lý pin bên trong (BMS) được sử dụng tại Dragonfly Energy đã được thử nghiệm với hơn 5.000 chu kỳ xả đầy mà vẫn giữ được 80% dung lượng của pin ban đầu.

LFP chỉ đứng sau lithium titanate về tuổi thọ.Tuy nhiên, pin LTO có truyền thống là lựa chọn pin lithium-ion đắt nhất, khiến chúng có giá thành cao đối với hầu hết các ứng dụng.

Tỷ lệ xả

Tốc độ phóng điện được đo bằng bội số dung lượng của pin, có nghĩa là tốc độ xả 1C đối với pin 100Ah là 100A liên tục.Pin LFP bán sẵn trên thị trường thường có xếp hạng xả liên tục 1C nhưng có thể vượt quá mức này trong thời gian ngắn tùy thuộc vào hệ thống quản lý pin.

Bản thân tế bào LFP thường có thể phóng điện 25C trong thời gian ngắn một cách an toàn.Khả năng vượt quá 1C cho phép bạn sử dụng pin LFP trong các ứng dụng năng lượng cao có thể có đột biến khởi động trong thời điểm hiện tại.

Nhiệt độ hoạt động

Pin LFP không đi vào điều kiện thoát nhiệt cho đến khoảng 270 độ C.So với các tùy chọn pin lithium-ion thông thường khác, pin LFP có giới hạn nhiệt độ hoạt động cao thứ hai.

Vượt quá giới hạn nhiệt độ trên pin lithium-ion sẽ gây ra hư hỏng và có thể dẫn đếnsự chạy trốn nhiệt, có thể dẫn đến hỏa hoạn.Giới hạn hoạt động cao của LFP làm giảm đáng kể khả năng xảy ra sự kiện nhiệt chạy qua.Kết hợp với BMS chất lượng cao để tắt các tế bào trước những điều kiện này (ở khoảng 57 độ C), LFP mang lại những lợi thế an toàn đáng kể.

Ưu điểm An toàn

Pin LFP là một trong những hóa chất ổn định của tất cả các tùy chọn lithium-ion.Sự ổn định này khiến chúng trở thành một trong những lựa chọn an toàn nhất cho cả các ứng dụng công nghiệp và tiêu dùng.

Lựa chọn tương đối an toàn duy nhất khác là lithium titanate, một lần nữa thường có chi phí cao và không hoạt động ở điện áp chính xác trong hầu hết các tình huống để thay thế 12V.

Lithium Sắt Phosphate Vs.Ắc quy axit-chì

Pin lithium sắt phosphate cung cấp nhiềulợi thế so với pin axit-chì truyền thống.Đáng chú ý nhất là pin LFP có mật độ năng lượng gấp khoảng 4 lần so với pin axit-chì.Bạn có thể chu kỳ sâu pin LFP nhiều lần mà không làm hỏng chúng.Chúng cũng sạc nhanh hơn 5 lần so với pin axit-chì.

Mật độ năng lượng cao này dẫn đến thời gian chạy lâu hơn đồng thời giảm trọng lượng của hệ thống pin.

Phản ứng hóa học bên trong pin axit-chì gây ra hiện tượng thoát khí, điều này đòi hỏi người dùng phải thông hơi và nạp đầy nước định kỳ cho pin.Nếu pin không được cất giữ thẳng đứng, dung dịch axit có thể bị rò rỉ, làm hỏng pin và gây lộn xộn.Ngoài ra, pin LFP không hết khí và không cần phải xả hoặc nạp lại.Thậm chí tốt hơn, bạn có thể gắn chúng theo bất kỳ hướng nào.

Ban đầu, pin LFP đắt hơn pin axit-chì.Tuy nhiên, tuổi thọ dài của pin LFP cân bằng với chi phí trả trước cao của chúng.Trong hầu hết các trường hợp, pin LFP sẽ có tuổi thọ cao hơn từ 5-10 lần so với pin axit-chì, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí tổng thể.

Pin Lithium Iron Phosphate tốt nhất để thay thế các ứng dụng pin axit-chì

Nhiều loại pin lithium-ion khác nhau có sẵn, và một số loại thậm chí còn vượt quá lithium iron phosphate ở một số hạng mục hiệu suất nhất định.Tuy nhiên, khi nói đến việc thay thế pin axit-chì 12 volt, LFP là lựa chọn tốt nhất hiện có.

Lý do chính cho điều này là điện áp danh định của tế bào cho lithium sắt phosphate là 3,2 volt.Điện áp danh định của pin axit-chì 12 vôn là khoảng 12,7 vôn.Do đó, việc đấu dây nối tiếp bốn ô bên trong pin sẽ tạo ra 12,8 volt (4 x 3,2 = 12,8) - gần như là một kết hợp hoàn hảo!Điều này không thể xảy ra với bất kỳ loại pin lithium-ion nào khác.

Ngoài một kết hợp điện áp gần như hoàn hảo, LFP cung cấp các lợi thế khác như một sự thay thế axit-chì.Như đã thảo luận ở trên, pin LFP có tuổi thọ cao, ổn định, an toàn, bền, nhẹ và có mật độ năng lượng cao.Điều này làm cho chúng phù hợp tuyệt vời cho nhiều ứng dụng!Những thứ nhưđộng cơ trolling,RV,giỏ chơi golf, và nhiều ứng dụng khác vốn có truyền thống dựa vào pin axit-chì.

Dragonfly Energy và Battle Born Pin tạo ra một số loại pin lithium iron phosphate tốt nhất hiện có.Chúng tự hào được thiết kế và lắp ráp tại Hoa Kỳ với các vật liệu chất lượng cao nhất hiện có.Ngoài ra, mỗi viên pin đều được kiểm tra nghiêm ngặt và được liệt kê UL.

Mỗi pin cũng bao gồm mộthệ thống quản lý pinđể đảm bảo pin hoạt động an toàn trong mọi điều kiện.Dragonfly Energy và Battle Born Pin có hàng nghìn viên pin được lắp đặt và hoạt động an toàn trong nhiều ứng dụng khác nhau trên toàn thế giới.

Bây giờ bạn biết

Tóm lại, lithium iron phosphate chỉ là một trong nhiều loại pin lithium-ion khác nhau hiện có.Tuy nhiên, tập hợp các đặc điểm độc đáo tạo nên pin LFP khiến chúng trở thành một sự thay thế tuyệt vời cho pin axit-chì 12 volt trước đây.