Diferentes tecnologias de lítio
Em primeiro lugar, é importante observar que existem muitos tipos de baterias de “íon de lítio”. O ponto a ser observado nesta definição se refere a uma “família de baterias”.
Existem várias baterias de “íons de lítio” dentro desta família que utilizam materiais diferentes para seu cátodo e ânodo. Como resultado, eles exibem características muito diferentes e, portanto, são adequados para diferentes aplicações.
Fosfato de lítio e ferro (LiFePO4)
Lítio Ferro Fosfato (LiFePO4) é uma tecnologia de lítio bem conhecida na Austrália devido ao seu amplo uso e adequação a uma ampla gama de aplicações.
Características de baixo preço, alta segurança e boa energia específica, fazem desta uma opção forte para muitas aplicações.
A tensão da célula LiFePO4 de 3,2 V / célula também a torna a tecnologia de lítio preferida para substituição selada de chumbo-ácido em várias aplicações importantes.
Por que LiFePO4?
De todas as opções de lítio disponíveis, existem várias razões pelas quais LiFePO4 foi selecionado como a tecnologia de lítio ideal para a substituição do SLA. As principais razões se resumem às suas características favoráveis quando se olha para as principais aplicações onde existe SLA atualmente. Esses incluem:
Tensão semelhante ao SLA (3,2 V por célula x 4 = 12,8 V) tornando-os ideais para substituição SLA.
A forma mais segura das tecnologias de lítio.
Amigável ao meio ambiente - o fosfato não é perigoso e, portanto, é amigo do meio ambiente e não é um risco para a saúde.
Ampla faixa de temperatura.
Recursos e benefícios do LiFePO4 em comparação ao SLA
Abaixo estão alguns recursos principais das baterias LiFePO4 que oferecem algumas vantagens significativas de SLA em uma variedade de aplicações. Esta não é uma lista completa por todos os meios, no entanto, cobre os itens principais. Uma bateria 100AH AGM foi selecionada como o SLA, pois este é um dos tamanhos mais comumente usados em aplicações de ciclo profundo. Este 100AH AGM foi comparado a um 100AH LiFePO4 para comparar um igual o mais próximo possível.
Característica - Peso
Comparação
LifePO4 tem menos da metade do peso do SLA
Ciclo profundo AGM - 27,5 kg
LiFePO4 - 12,2Kg
Benefícios
Aumenta a eficiência do combustível
Em aplicações de caravana e barco, o peso de reboque é reduzido.
Aumenta a velocidade
Em aplicações de barco, a velocidade da água pode ser aumentada
Redução do peso geral
Maior tempo de execução
O peso tem uma grande influência em muitas aplicações, especialmente quando o reboque ou a velocidade estão envolvidos, como caravana e passeios de barco. Outras aplicações, incluindo iluminação portátil e aplicações de câmera onde as baterias precisam ser carregadas.
Recurso - Maior Ciclo de Vida
Comparação
Até 6 vezes o ciclo de vida
Ciclo profundo AGM - 300 ciclos @ 100% DoD
LiFePO4 - 2.000 ciclos @ 100% DoD
Benefícios
Custo total de propriedade mais baixo (custo por kWh muito menor ao longo da vida útil da bateria para LiFePO4)
Redução nos custos de substituição - substitua o AGM até 6 vezes antes que o LiFePO4 precise ser substituído
A maior vida útil do ciclo significa que o custo inicial extra de uma bateria LiFePO4 é mais do que compensado ao longo da vida útil da bateria. Se estiver sendo usado diariamente, um AGM precisará ser substituído aprox. 6 vezes antes que o LiFePO4 precise ser substituído
Recurso - Curva de descarga plana
Comparação
Na descarga 0,2C (20A)
AGM - cai abaixo de 12V após
1,5 horas de tempo de execução
LiFePO4 - cai abaixo de 12 V após aproximadamente 4 horas de tempo de execução
Benefícios
Uso mais eficiente da capacidade da bateria
Potência = Volts x Amps
Uma vez que a tensão começa a cair, a bateria precisará fornecer amperes mais altos para fornecer a mesma quantidade de energia.
Tensão mais alta é melhor para eletrônicos
Maior tempo de execução para equipamentos
Uso total da capacidade, mesmo em alta taxa de descarga
Descarga AGM @ 1C = 50% da capacidade
LiFePO4 @ 1C descarga = 100% da capacidade
Esse recurso é pouco conhecido, mas é uma grande vantagem e oferece vários benefícios. Com a curva de descarga plana de LiFePO4, a tensão terminal se mantém acima de 12 V para até 85-90% de uso da capacidade. Por causa disso, menos amperes são necessários para fornecer a mesma quantidade de energia (P = VxA) e, portanto, o uso mais eficiente da capacidade leva a um tempo de execução mais longo. O usuário também não notará a desaceleração do dispositivo (carrinho de golfe, por exemplo) anteriormente.
Isso resulta em ter disponível uma grande porcentagem da capacidade da bateria, independentemente da taxa de descarga. A 1C (ou descarga de 100A para bateria de 100AH), a opção LiFePO4 ainda fornecerá 100AH contra apenas 50AH para AGM.
Recurso - Maior uso da capacidade
Comparação
AGM recomendado DoD = 50%
LiFePO4 recomendado DoD = 80%
Ciclo profundo AGM - 100AH x 50% = 50Ah utilizável
LiFePO4 - 100Ah x 80% = 80Ah
Diferença = 30Ah ou 60% a mais de uso da capacidade
Benefícios
Maior tempo de execução ou bateria de menor capacidade para substituição
O aumento do uso da capacidade disponível significa que o usuário pode obter até 60% mais tempo de execução com a mesma opção de capacidade no LiFePO4 ou, alternativamente, optar por uma bateria LiFePO4 de menor capacidade e ainda atingir o mesmo tempo de execução do AGM de maior capacidade.
Recurso - Maior Eficiência de Carga
Comparação
AGM - a carga completa leva aprox. 8 horas
LiFePO4 - carga completa pode ser tão baixa quanto 2 horas
Benefícios
Bateria carregada e pronta para ser usada novamente mais rapidamente
Outro grande benefício em muitas aplicações. Devido à menor resistência interna entre outros fatores, LiFePO4 pode aceitar carga a uma taxa muito maior do que AGM. Isso permite que sejam carregados e estejam prontos para uso muito mais rápido, trazendo muitos benefícios.
Recurso - Baixa taxa de autodescarga
Comparação
AGM - descarga para 80% SOC após 4 meses
LiFePO4 - Descarga para 80% após 8 meses
Benefícios
Pode ser deixado em armazenamento por um período mais longo
Esse recurso é importante para os veículos recreativos que só podem ser usados por alguns meses por ano antes de ir para o armazenamento para o resto do ano, como caravanas, barcos, motocicletas e jet skis etc. Junto com este ponto, LiFePO4 não calcifica e, portanto, mesmo após ser deixada por longos períodos de tempo, é menos provável que a bateria seja permanentemente danificada. Uma bateria LiFePO4 não é danificada por não ser deixada armazenada em um estado totalmente carregado.
Portanto, se seus aplicativos garantem algum dos recursos acima, você terá certeza de obter o valor do seu dinheiro pelo gasto extra em uma bateria LiFePO4. Um artigo de acompanhamento seguirá nas próximas semanas, incluindo os aspectos de segurança do LiFePO4 e diferentes produtos químicos de lítio.
Na Sealed Performance Batteries, somos uma empresa de baterias que já existe há 25 anos e possui profunda experiência e conhecimento em uma ampla gama de tecnologias de baterias. Há muitos anos vendemos e oferecemos suporte para baterias de lítio em muitas aplicações, portanto, se você tiver algum requisito ou precisar de alguma pergunta, sinta-se à vontade para nos contatar.
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