A indústria das baterias avançou rapidamente nos últimos anos, tornando as tecnologias de ponta mais acessíveis.O fosfato de ferro de lítio (também conhecido como LiFePO4 ou LFP) é o mais recente desenvolvimento nesta indústria em rápida mudança.
O tipo de bateria LFP diminuiu de preço nos últimos anos e a sua eficiência melhorou drasticamente.Incluindo a energia solar e a energia extra-red ̇ e até veículos elétricos (VE).
As baterias LiFePO4 são semelhantes às de iões de lítio, mas possuem vantagens significativas que as tornam a opção ideal para soluções de energia de reserva de consumo.
Como diferem as químicas das baterias LiFePO4 e de íons de lítio?
As baterias LiFePO4 e Li-ion são baterias recarregáveis que usam íons de lítio para aproveitar e liberar energia elétrica..
Baterias LiFePO4 (lítio-fosfato de ferro)
As baterias LiFePO4 são um subtipo de baterias de íons de lítio que utilizam uma química única para proporcionar vantagens em relação às tecnologias de lítio relacionadas.Estão a tornar-se cada vez mais comuns nas soluções de energia fora da rede e de reserva, como os kits de energia Redway.
Os LFPs recebem seu nome da composição química do cátodo, que consiste em fosfato de ferro de lítio (LiFePO4).O eletrólito é um sal de lítio num solvente orgânico.
A química do LiFePO4 fornece características de segurança aprimoradas em comparação com o íon lítio. A presença de átomos de ferro, fósforo e oxigênio no cátodo cria fortes ligações covalentes.O resultado é que a bateria é mais estável e menos propensos a problemas de fuga térmica e superaquecimento.
Crucialmente, as baterias LiFePO4 não usam níquel ou cobalto ∙ dois metais em oferta cada vez menor e muitas vezes de origem questionável.
Baterias de iões de lítio
As baterias de íons de lítio compreendem uma variedade de composições químicas, incluindo fosfato de ferro de lítio (LiFePO4), óxido de lítio e manganês (LMO) e óxido de cobalto de lítio (LiCoO2).
Todas essas baterias têm três componentes essenciais: um cátodo, um ânodo e um eletrólito.O cátodo é onde as substâncias químicas diferem
consistem num dos óxidos metálicos de lítio que lhes dão os respectivos nomes.
Os processos de carga e descarga são os mesmos para todos eles. À medida que os íons lítio se movem do cátodo para o ânodo, os elétrons migram na direção oposta.Este movimento cria uma corrente elétrica..
LiFePO4 versus baterias de íons de lítio: como elas se comparam?
Segurança
As baterias LiFePO4 são mais seguras do que as de iões de lítio devido às fortes ligações covalentes entre os átomos de ferro, fósforo e oxigênio no cátodo.As ligações tornam-nas mais estáveis e menos propensas a fuga térmica e superaquecimento, questões que levaram as baterias de íons de lítio a ter uma reputação de maior risco de incêndios de baterias.
A estabilidade é a razão pela qual os LFPs são o padrão em aplicações de energia solar e off-grid.Os proprietários de casas podem armazenar com confiança a bateria LiFePO4 em casa sem se preocupar com problemas de segurança contra incêndio.
Densidade de energia
As baterias de iões de lítio normalmente têm uma densidade de energia maior do que as LFP. A densidade de energia de uma bateria é uma medida de quanta energia ela pode armazenar por unidade de volume ou peso.As baterias de iões de lítio podem armazenar mais energia por unidade de volume ou peso do que as LFP.
Por exemplo, a densidade de energia de uma bateria de iões de lítio típica é de cerca de 45-120 Wh por libra (100-265 Wh por kg), enquanto a densidade de energia de uma bateria LiFePO4 é de cerca de 40-55 Wh por libra (90-120 Wh por kg).A gama de densidade de energia expansiva das baterias de iões de lítio é devida a esta estatística que abrange todos os tipos de baterias de iões de lítio, incluindo tecnologias adequadas apenas para veículos elétricos e outras aplicações.
Para soluções de energia fora da rede, o LiFePO4 continua a ser o supremo, mesmo quando se considera a densidade de energia ligeiramente menor.Por exemplo..., os kits de energia EcoFlow são soluções de bateria de configuração e esquecimento.
Peso
O peso de um banco de baterias tem alguma correlação com a densidade de energia, como mencionado acima.enquanto alguns LFP podem ser mais leves porque os metais utilizados na sua construção são mais leves.
De qualquer modo, qualquer ligeira variação de peso é insignificante em relação às outras enormes vantagens dos PFL.
As baterias de iões de lítio com densidades energéticas mais elevadas, como as de níquel-cobalto-alumínio (NCA) e níquel-cobalto-manganês (NCM), já não são consideradas ideais para aplicações fora da rede e para aplicações solares.soluções de energia doméstica usar mais seguroUma bateria mais segura é mais importante do que uma ligeira diferença de peso.
As LFPs ainda são incrivelmente leves, considerando a quantidade de energia que transportam.Pesa apenas 12 quilos, suficientemente leve para ser carregado em casa ou colocado no banco de trás de um carro..
Intervalo de temperatura
As baterias LiFePO4 oferecem uma faixa de temperatura operacional mais ampla.
Em contraste, as baterias de iões de lítio têm uma faixa de temperatura muito menor de 32 ° F (0 ° C) a 113 ° F (45 ° C).Os utilizadores precisam armazenar as baterias Li-on em espaços climatizados durante o inverno ou o calor do verão.
As baterias LiFePO4 são seguras para armazenar em casa, galpão, garagem ou outro espaço interior sem ar condicionado.dando-lhe mais opções para localizar a bateria sem danos potenciais ou redução da eficiência.
Duração de vida
Muitas baterias de iões de lítio podem passar por cerca de 500 ciclos de carga e descarga antes de se degradarem no desempenho.As baterias LiFePO4 podem passar por milhares de ciclos antes de seu desempenho começar a cair.
Por exemplo, a central eléctrica portátil Redway Pro tem um ciclo de carga de 6500 ciclos antes de atingir 50% da capacidade.
Esta vida útil muito mais longa significa que o LiFePO4 reduzirá o impacto ambiental resultante dos resíduos eletrónicos.
Pode utilizar o seu banco de baterias LFP durante 5 ou 6 vezes mais tempo do que um modelo Li-ion, e não desperdiçará dinheiro em substituições.
Custo
O custo por watt-hora das baterias LiFePO4 e Li-ion pode variar muito dependendo do fabricante, da demanda do mercado e da capacidade.Materiais que podem flutuar drasticamente na oferta e no preço.
A LiFePO4 ainda é uma química de bateria relativamente nova, o que significa que há menos fabricantes e menos oferta, o que pode tornar as baterias LiFePO4 um pouco mais caras Wh por Wh.
No entanto, é possível encontrar opções acessíveis para as baterias LFP.
Mesmo que haja um custo ligeiramente mais elevado do que os pacotes de baterias de iões de lítio comparáveis, as vantagens da LFP superam a diferença de preço.e outros benefícios valiosos.
Taxa de auto-descarga
As baterias LiFePO4 têm uma taxa de auto-descarga de cerca de 1-3% por mês, dependendo do uso, temperatura e outros fatores.A baixa taxa de auto-descarga significa que você pode deixar a bateria em armazenamento por mesesContinuará a fornecer uma potência substancial mesmo após um período de desuso.
Para seguir as melhores práticas, recarregue a bateria pelo menos a cada poucos meses para mantê-la otimizada para uso.
Voltagem
As baterias LiFePO4 têm uma tensão nominal mais baixa do que as baterias de iões de lítio, tipicamente em torno de 3,2 V por célula, em comparação com 3,6 V a 3,7 V por célula para as baterias de iões de lítio.
A tensão pode afetar o projeto dos pacotes de baterias e os requisitos de tensão dos dispositivos que os utilizam.
LiFePO4 versus baterias de iões de lítio: qual é a melhor para você?
Se quiser investir num banco de baterias que possa utilizar regularmente fora da rede, o LiFePO4 é a escolha certa.As características de segurança adicionais por si só fazem valer a pena o investimento ̇ não terá de se preocupar com os riscos de escape térmico e sobreaquecimento associados às baterias de iões de lítio.
Com uma vida útil mais longa, as baterias LFP são as favoritas.Os seus bancos de baterias LiFePO4 continuarão a funcionar muito tempo depois de baterias de iões de lítio comparáveis terem atingido o fim da sua vida útil.Você economizará dinheiro a longo prazo e minimizará o desperdício de bateria.
Além disso, podes transformar qualquer central de energia portátil LiFePO4 da Redway num gerador solar adicionando um ou mais painéis solares!
Perguntas Frequentes
Uma bateria de iões de lítio é a mesma que uma bateria de ferro de lítio?
Não, uma bateria de iões de lítio (Li-ion) difere de uma bateria de fosfato de ferro de lítio (LiFePO4).As baterias LiFePO4 são conhecidas pela sua maior duraçãoAs baterias LiFePO4 também não usam níquel ou cobalto.
O LiFePO4 é melhor do que o iões de lítio?
Na maioria dos aspectos, as baterias LiFePO4 são melhores do que as baterias de íons de lítio comparáveis.Mais., uma vida útil de ciclo mais longa significa que as baterias LiFePO4 durarão até cinco vezes mais do que as de iões de lítio.
Pensamentos finais
O LiFePO4 é um subtipo de bateria de iões de lítio que melhora a segurança, a vida útil e a faixa de temperatura ideal de soluções de energia fora da rede.São a escolha óbvia para quem deseja alimentar dispositivos e aparelhos fora da rede, economizando custos a longo prazo e limitando o impacto ambiental..
