Производительность тройной литиевой батареи и литий-железо-фосфатной батареи в портативных источниках питания наружного применения
Производительность тройной литиевой батареи и литий-железо-фосфатной батареи в портативных источниках питания наружного применения
На рынке портативных источников питания для наружного применения двумя основными типами аккумуляторных элементов являются литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4) и тройные литиевые батареи. И тройные литиевые батареи, и литий-железо-фосфатные батареи имеют разные преимущества и недостатки при использовании портативных источников питания на открытом воздухе.
Тройная литиевая батарея, также известная как литий-ионная тройная батарея, представляет собой тип литий-ионной батареи, состоящей из оксида лития, никеля, марганца, кобальта (NMC) или оксида лития, никеля, кобальта, алюминия (NCA). С другой стороны, литий-железо-фосфатные батареи в основном состоят из положительных и отрицательных электродов, сепараторов, электролитов и внешних оболочек. Положительный электрод, служащий накопителем энергии в литий-ионных батареях, включает, среди прочего, активные материалы, проводящие вещества, связующие вещества. В литий-железо-фосфатных батареях активным материалом положительного электрода является литий-железо-фосфат (LiFePO4), известный своей превосходной стабильностью цикла, устойчивостью к высоким температурам и функциями безопасности. Эти различные структурные составы приводят к различным эксплуатационным характеристикам.
Безопасность: литий-железо-фосфатные батареи обладают относительно более высокой термической стабильностью и менее склонны к возгоранию или взрыву в условиях высоких температур. Это связано с температурой их разложения 800°С, значительно выше, чем 200°C тройных литиевых батарей. Следовательно, литий-железо-фосфатные батареи имеют существенное преимущество в безопасности.
Однако это не означает меньшую безопасность троичных литиевых батарей. Фактически, благодаря достижениям в области безопасности в системе силовых батарей и различным усовершенствованиям системы, таким как защита от перезарядки, защита от переразряда, защита от перегрева, защита от перегрузки по току и т. д., показатели безопасности троичных литиевых батарей могут быть улучшены. быть гарантировано. Литий-железо-фосфатные аккумуляторы демонстрируют более высокую безопасность, менее подвержены взрывам и пожарам. Эксперименты и испытания доказали, что устойчивость к высоким температурам и химическая стабильность литий-железо-фосфатных батарей приводят к снижению риска термического выхода из строя по сравнению с тройными литиевыми батареями. Поэтому в суровых условиях окружающей среды литий-железный
Фосфатные аккумуляторы обеспечивают более высокий уровень безопасности.
Более того, в практическом применении троичные литиевые батареи имеют относительно более высокую плотность энергии, обеспечивая более высокую скорость зарядки и более высокую выходную мощность, что подходит для сценариев с высокими требованиями к выносливости, таких как электромобили. Между тем, литий-железо-фосфатные батареи находят более широкое применение в области хранения энергии благодаря длительному сроку службы и более низкой стоимости.
Срок службы: тройные литиевые батареи демонстрируют более стабильные потери энергии при использовании. В частности, после более чем 1000 циклов зарядки-разрядки они могут сохранить эффективность батареи на уровне 80%. Однако их выходная мощность в условиях низких температур имеет тенденцию быть нестабильной, сохраняя примерно 80% нормальной мощности при -20°C. Это означает, что в экстремальных условиях, таких как зимние исследования на открытом воздухе или альпинизм, тройные литиевые батареи могут не обеспечивать достаточную мощность. С другой стороны, литий-железо-фосфатные батареи демонстрируют более стабильную работу с точки зрения деградации батареи. Даже после 3000+ циклов заряда-разряда они могут сохранять КПД батареи 80%. Для сравнения, их выходная мощность остается более стабильной в условиях низких температур, сохраняя около 50% нормальной мощности при -20°C. Таким образом, литий-железо-фосфатные батареи больше подходят для ежедневного активного отдыха, например, кемпинга, фотографии и т. д.
Плотность энергии и скорость зарядки. В настоящее время тройные литиевые батареи обычно имеют более высокую плотность энергии, чем литий-железо-фосфатные батареи. Согласно некоторым данным испытаний, тройные литиевые батареи могут достигать плотности энергии 200 Втч/кг, тогда как литий-железо-фосфатные батареи обычно колеблются в пределах 150 Втч/кг. Это означает, что при одинаковом весе троичные литиевые батареи могут обеспечивать более высокую выходную мощность. Что касается скорости зарядки, тройные литиевые батареи обычно быстрее, чем литий-железо-фосфатные батареи. Некоторые данные испытаний показывают, что тройные литиевые батареи подходят для быстрой и сверхбыстрой зарядки, в то время как литий-железо-фосфатные батареи демонстрируют относительно медленную скорость зарядки. Это происходит главным образом потому, что троичные литиевые батареи имеют более высокую скорость миграции ионов, что позволяет ускорить процесс зарядки».
