עבור מגוון יישומים, סוללות בעלות קיבולת גבוהה מבוקשות מאוד כיום. לסוללות אלו יישומים רבים, כולל סוללות סולאריות, כלי רכב חשמליים וסוללות פנאי. סוללות עופרת-חומצה היו הבחירה היחידה בעלת קיבולת סוללה גבוהה בשוק עד לפני לא מעט שנים. עם זאת, הרצון בסוללות מבוססות ליתיום השתנה באופן משמעותי בשוק הנוכחי, עקב היישומים שלהן.

סוללת ליתיום-יון וליתיום ברזל פוספט (LiFePO4) סוללה בולטת בין האחרות בהקשר זה. אנשים שואלים לעתים קרובות לגבי ההבדלים בין שתי הסוללות מכיוון שהן מבוססות ליתיום.

כתוצאה מכך, נבחן את הסוללות הללו לעומק במאמר זה ונדון כיצד הן שונות. על ידי לימוד הביצועים שלהן בגורמים שונים, תקבלו תובנות נוספות לגבי איזו סוללה תתאים לכם ביותר. ללא עיכובים נוספים, בואו נתחיל:

למה סוללות LiFePO4 טובות יותר:

יצרנים בתעשיות שונות פונים לליתיום ברזל פוספט עבור יישומים בהם בטיחות היא המפתח. עמידות כימית ותרמית מצוינת היא תכונה של ליתיום ברזל פוספט. בסביבות חמות יותר, סוללה זו שומרת על קירורה.

היא גם אינה דליקה כאשר מטופלת כראוי במהלך טעינות ופריקות מהירות או כאשר מתרחשות בעיות קצר חשמלי. בשל עמידות הקתודה הפוספטית לשריפה או פיצוץ 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, יתרונות הבטיחות של הכימיה של סוללות ליתיום-יון פחות גדולים מאלה של ליתיום ברזל פוספט. הסוללה עשויה להיות אמינה יותר בגלל צפיפות האנרגיה הגבוהה שלה, וזהו חיסרון. מכיוון שסוללת ליתיום-יון רגישה לדליפה תרמית, היא מתחממת מהר יותר בזמן הטעינה. הסרת הסוללה לאחר שימוש או תקלה היא יתרון נוסף של ליתיום ברזל פוספט מבחינת בטיחות.

ליתיום קובלט דיאוקסיד, החומר הכימי המשמש בסוללות ליתיום-יון, נחשב מסוכן מכיוון שהוא עלול לחשוף אנשים לתגובות אלרגיות בעיניים ובעור. בליעה עלולה לגרום לסיבוכים בריאותיים חמורים. כתוצאה מכך, סוללות ליתיום-יון דורשות תשומת לב מיוחדת לסילוק. עם זאת, יצרנים יכולים להיפטר מליתיום ברזל פוספט ביתר קלות מכיוון שהוא אינו רעיל.

עומק הפריקה של סוללות ליתיום-יון נע בין 80% ל-95%. משמעות הדבר היא שעליכם תמיד להשאיר מינימום של 5% עד 20% טעינה (האחוז המדויק משתנה בהתאם לסוללה הספציפית). עומק הפריקה של סוללות ליתיום ברזל פוספט (LiFeP04) גבוה באופן מדהים ועומד על 100%. זה מראה שניתן לפרוק את הסוללה לחלוטין ללא סיכון לפגוע בה. סוללת ליתיום ברזל פוספט היא המועדפת באופן מוחלט בכל הנוגע לעומק ההתרוקנות.

מה החיסרון הגדול ביותר של סוללת ליתיום-יון?

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

עוצמתן של סוללות ותאים מסוג ליתיום-יון נמוכה מזו של סוללות ליתיום-ברזל פוספט. יש להיזהר מטעינה יתרה ושחרור יתר של סוללות אלו. בנוסף, עליהן לשמור על הזרם בטווח המקובל. כתוצאה מכך, חיסרון אחד של סוללות ליתיום-יון הוא שיש להוסיף מעגלי הגנה כדי להבטיח שהן יישמרו בטווחי העבודה הבטוחים שלהן.

למרבה המזל, טכנולוגיית מעגלים משולבים דיגיטליים מאפשרת שילוב פשוט למדי של רכיב זה בסוללה, או אם הסוללה אינה ניתנת להחלפה, בציוד. ניתן להשתמש בסוללות ליתיום-יון ללא מומחיות מיוחדת הודות לשילוב מעגלי ניהול סוללות. כאשר הסוללה טעונה במלואה, ניתן לשמור אותה בטעינה, והמטען ינתק את החשמל לסוללה.

לסוללות ליתיום-יון יש מערכות ניהול סוללות מובנות המנטרות היבטים שונים של ביצועיהן. מעגל ההגנה מגביל את המתח הגבוה ביותר של כל תא במהלך הטעינה מכיוון שמתח גבוה מדי עלול לפגוע בתאים. מכיוון שלסוללות יש בדרך כלל חיבור אחד בלבד, הן נטענות בדרך כלל בטור, מה שמגדיל את הסיכון שתא אחד יקבל מתח גבוה מהנדרש מכיוון שתאים שונים עשויים להצריך רמות טעינה שונות.

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

העובדה שסוללות ליתיום-יון מתבלות עם הזמן היא אחד החסרונות העיקריים של השימוש בהן במכשירים צרכניים. זה תלוי בזמן או בלוח השנה, אבל זה תלוי גם בכמה סבבי טעינה-פריקה עברה הסוללה. לעתים קרובות, סוללות יכולות לעמוד רק ב-500 עד 1000 מחזורי טעינה-פריקה לפני שהקיבולת שלהן מתחילה לרדת. מספר זה עולה ככל שטכנולוגיית הליתיום-יון מתקדמת, אבל אם הסוללות מובנות בתוך המכונות, ייתכן שיהיה צורך להחליפן לאחר זמן מה.

כיצד לבחור בין סוללות LiFePO4 לסוללות ליתיום-יון?

ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4לסוללות ) יתרונות רבים בהשוואה לסוללות ליתיום-יון. יעילות פריקה וטעינה משופרות, אורך חיים ארוך יותר, ללא תחזוקה, בטיחות מרבית וקלות משקל, אם להזכיר רק כמה. למרות שסוללות LiFePO4 אינן בין הזולות ביותר בשוק, הן ההשקעה המשמעותית ביותר לטווח ארוך בשל אורך החיים הארוך שלהן וחוסר התחזוקה שלהן.

בעומק פריקה של 80 אחוז, ניתן לטעון סוללות ליתיום ברזל פוספט עד 5000 פעמים מבלי לפגוע ביעילות. ניתן להאריך את חיי הפעילות של סוללות ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4) באופן פסיבי.

בנוסף, לסוללות אין אפקט זיכרון, וניתן לאחסן אותן למשך זמן ממושך הודות לקצב הפריקה העצמית הנמוך שלהן (3% לחודש). נדרשת זהירות מיוחדת עבור סוללות ליתיום-יון. אם לא, תוחלת החיים שלהן תתקצר עוד יותר.

סוללות ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4) ניתנות לשימוש בנפח טעינה של 100%. הן מושלמות גם עבור יישומים שונים הודות לקצבי הטעינה והפריקה המהירים שלהן. היעילות עולה, וכל עיכוב מצטמצם על ידי טעינה מהירה. החשמל מסופק בפרצים מהירים על ידי זרמי פולסים בעלי פריקה גבוהה.

פִּתָרוֹן

חשמל סולארי נותר בשוק בזכות יעילותן של סוללות. אפשר לומר בבטחה שפתרון אחסון אנרגיה טוב יותר יוביל רק לסביבה היגיינית, בטוחה ובעלת ערך רב יותר. מכשירי אנרגיה סולאריים יכולים להפיק תועלת משמעותית משימוש בסוללות ליתיום ברזל פוספט וליתיום-יון.

אוּלָם,LiFePO4לסוללות יש יתרונות רבים יותר הן לקונים והן למוכרים. השקעה בתחנות כוח ניידות עם סוללות LiFePO4 היא בחירה מצוינת בשל ביצועיהן המעולים, חיי המדף הארוכים יותר וההשפעות הסביבתיות המופחתות שלהן.