עבור מגוון יישומים, יש היום ביקוש רב לסוללות בעלות קיבולת גבוהה.לסוללות אלה יש יישומים רבים, כולל סוללות סולאריות, רכב חשמלי וסוללות פנאי.סוללות עופרת היו הבחירה היחידה בקיבולת הסוללה הגבוהה בשוק עד לפני לא מעט שנים.הרצון לסוללות מבוססות ליתיום השתנה משמעותית בשוק הנוכחי, עם זאת, בגלל היישומים שלהן.

סוללת הליתיום-יון והליתיום ברזל פוספט (LiFePO4) הסוללה בולטת בין השאר מבחינה זו.אנשים שואלים לעתים קרובות על ההבדלים בין שתי הסוללות מכיוון שהן מבוססות ליתיום.

כתוצאה מכך, נבחן את הסוללות הללו לעומק ביצירה זו ונדון כיצד הן משתנות.על ידי למידה על הביצועים שלהם על גורמים שונים, תקבל יותר תובנות לגבי הסוללה שתתאים לך ביותר.בלי להכביר מילים, בואו נתחיל:

מדוע סוללות LiFePO4 טובות יותר:

יצרנים בתעשיות שונות מסתכלים על פוספט ליתיום ברזל עבור יישומים שבהם הבטיחות היא המפתח.עמידות כימית ותרמית מצוינת היא תכונה של פוספט ליתיום ברזל.בסביבות חמות יותר, סוללה זו שומרת על הקירור שלה.

הוא גם אינו דליק כאשר מטופל בצורה לא נכונה במהלך טעינות ופריקות מהירות או כאשר מתרחשות בעיות קצר חשמליות.בשל ההתנגדות של קתודית הפוספט לשריפה או להתפוצצות במהלך טעינת יתר או התחממות יתר ויכולתה של הסוללה לשמור על טמפרטורות רגועות, סוללות ליתיום ברזל פוספט בדרך כלל אינן חוות בריחה תרמית.

עם זאת, היתרונות הבטיחותיים של כימיה של סוללת ליתיום-יון פחות גדולים מאלה של פוספט ליתיום ברזל.הסוללה יכולה להיות אמינה יותר בגלל צפיפות האנרגיה הגבוהה שלה, וזה חיסרון.מכיוון שסוללת ליתיום-יון רגישה לבריחה תרמית, היא מתחממת מהר יותר בזמן הטעינה.הסרה בסופו של דבר של הסוללה לאחר שימוש או תקלה היא יתרון נוסף של ליתיום ברזל פוספט מבחינת בטיחות.

הכימיה של ליתיום קובלט דו חמצני המשמשת בסוללות ליתיום-יון נחשבת למסוכנת מכיוון שהיא עלולה לחשוף אנשים לתגובות אלרגיות בעיניים ובעור.בעת בליעה, זה יכול גם לגרום לסיבוכים בריאותיים חמורים.כתוצאה מכך, סוללות ליתיום-יון דורשות דאגות מיוחדות לסילוק.עם זאת, יצרנים יכולים להיפטר מפוספט ליתיום ברזל בקלות רבה יותר מכיוון שהוא אינו רעיל.

עומק הפריקה של סוללות ליתיום-יון נע בין 80% ל-95%.המשמעות היא שתמיד יש להשאיר מינימום טעינה של 5% עד 20% (האחוז המדויק משתנה בהתאם לסוללה הספציפית) בסוללה.עומק הפריקה של סוללות ליתיום ברזל פוספט (LiFeP04) הוא גבוה להפליא ועומד על 100%.זה מראה שניתן לפרוק את הסוללה במלואה מבלי להסתכן בפגיעה בה.סוללת הליתיום ברזל פוספט היא המועדפת המוחלטת לגבי עומק הדלדול.

מהו החיסרון הגדול ביותר של סוללת ליתיום-יון?

העלות והאמינות של מערכות אחסון אנרגיה, כגון אלו המשמשות כספקי כוח לגיבוי או להפחתת תנודות הכוח שנוצרות ממקורות אנרגיה מתחדשים, מושפעות באופן משמעותי מחיי העבודה של הסוללות.עם זאת, לסוללות ליתיום-יון יש חסרונות משמעותיים, כולל השפעות הזדקנות והגנה.

החוזק של סוללות ותאים ליתיום-יון נמוך מזה של סוללות ליתיום ברזל פוספט.הם צריכים להיות זהירים מפני טעינת יתר ושחרור מוגזם.בנוסף, עליהם לשמור על הזרם בגבולות המקובלים.כתוצאה מכך, חסרון אחד של סוללות ליתיום-יון הוא שיש להוסיף מעגלי הגנה כדי להבטיח שהן נשמרות בטווחי העבודה הבטוחים שלהן.

למרבה המזל, טכנולוגיית מעגלים משולבים דיגיטליים הופכת את זה לפשוט למדי לשלב זאת בסוללה או, אם הסוללה אינה ניתנת להחלפה, בציוד.ניתן להשתמש בסוללות Li-ion ללא מומחיות מיוחדת הודות לשילוב של מעגלי ניהול סוללות.כאשר הסוללה טעונה במלואה, ניתן לשמור אותה בטעינה, והמטען ינתק את החשמל לסוללה.

לסוללות ליתיום-יון יש מערכות מובנות לניהול סוללות המנטרות היבטים שונים של הביצועים שלהן.מעגל ההגנה מגביל את המתח הגבוה ביותר של כל תא במהלך הטעינה מכיוון שמתח רב מדי עלול להזיק לתאים.מכיוון שלסוללות יש בדרך כלל רק חיבור אחד, הן נטענות בדרך כלל בסדרה, מה שמגביר את הסיכון שתא אחד יקבל מתח גבוה מהנדרש מכיוון שתאים שונים עשויים לחייב רמות טעינה שונות.

מערכת ניהול הסוללה גם עוקבת אחר טמפרטורת התא כדי למנוע טמפרטורות גבוהות.לרוב הסוללות מגבלת זרם טעינה ופריקה מקסימלית של בין 1°C ל-2°C.עם זאת, בעת טעינה מהירה, חלקם מתחממים מדי פעם.

העובדה שסוללות ליתיום יון מתדרדרות עם הזמן היא אחד החסרונות העיקריים של השימוש בהן במכשירי צריכה.זה תלוי בזמן או בלוח השנה, אבל זה תלוי גם בכמה סבבי טעינה-פריקה שעברה הסוללה.לעתים קרובות, סוללות יכולות לסבול רק 500 עד 1000 מחזורי טעינה-פריקה לפני שהקיבולת שלהן מתחילה לרדת.מספר זה עולה ככל שטכנולוגיית הליתיום-יון מתקדמת, אך אם הסוללות מובנות במכונות, ייתכן שיהיה צורך להחליף אותן לאחר זמן מה.

כיצד לבחור בין סוללות LiFePO4 לליתיום-יון?

ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4לסוללות יתרונות רבים בהשוואה לסוללות ליתיום-יון.יעילות פריקה וטעינה משופרת, תוחלת חיים ארוכה יותר, ללא תחזוקה, בטיחות קיצונית וקל משקל, אם להזכיר כמה.למרות שסוללות LiFePO4 אינן מהמשתלמות בשוק, הן ההשקעה המשמעותית ביותר לטווח ארוך בשל תוחלת החיים הארוכה והיעדר תחזוקה שלהן.

בעומק של 80 אחוז של פריקה, ניתן להטעין סוללות ליתיום ברזל פוספט עד פי 5000 מבלי לפגוע ביעילות.ניתן להגדיל את אורך החיים התפעולי של סוללות ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4) באופן פסיבי.

בנוסף, לסוללות אין השפעות זיכרון, וניתן לאחסן אותן לזמן ממושך בשל קצב הפריקה העצמית הנמוך שלהן (3% חודשי).נדרש טיפול מיוחד עבור סוללות ליתיום-יון.אם לא, תוחלת החיים שלהם תפחת עוד יותר.

נפח טעינה של 100% של סוללות ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4) ניתן לשימוש.הם גם מושלמים עבור יישומים שונים בשל קצבי הטעינה והפריקה המהירים שלהם.היעילות מוגברת, וכל עיכוב מופחת על ידי טעינה מהירה.הכוח מסופק בפרצים מהירים על ידי זרמי פולסים בעלי פריקה גבוהה.

פִּתָרוֹן

חשמל סולארי החזיק מעמד בשוק מכיוון שהסוללות כל כך יעילות.זה בטוח לקבוע שפתרון אחסון אנרגיה טוב יותר יוביל רק לסביבה היגיינית, בטוחה ובעלת ערך יותר.מכשירי חשמל סולאריים יכולים להפיק תועלת משמעותית משימוש בסוללות ליתיום ברזל פוספט וליתיום-יון.

למרות זאת,LiFePO4לסוללות יש יותר יתרונות הן לקונים והן למוכרים.השקעה בתחנות כוח ניידות עם סוללות LiFePO4 היא בחירה פנטסטית בשל הביצועים המעולים שלהן, חיי מדף ארוכים יותר והשפעות סביבתיות מופחתות.