بالنسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات، هناك طلب كبير على البطاريات عالية السعة اليوم.ولهذه البطاريات العديد من التطبيقات، بما في ذلك بطاريات الطاقة الشمسية والمركبات الكهربائية والبطاريات الترفيهية.كانت بطاريات الرصاص الحمضية هي الخيار الوحيد ذو السعة العالية للبطارية في السوق حتى سنوات قليلة مضت.لقد تحولت الرغبة في استخدام البطاريات المعتمدة على الليثيوم بشكل كبير في السوق الحالية، وذلك بسبب تطبيقاتها.

بطارية ليثيوم أيون وفوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4) البطارية تبرز بين الآخرين في هذا الصدد.كثيرًا ما يستفسر الناس عن الاختلافات بين البطاريتين لأنها تعتمد على الليثيوم.

ونتيجة لذلك، سنقوم بفحص هذه البطاريات بعمق في هذه المقالة ومناقشة كيفية اختلافها.ومن خلال التعرف على أدائها بناءً على عوامل مختلفة، سوف تكتسب المزيد من المعرفة حول البطارية التي ستعمل بشكل أفضل بالنسبة لك.وبدون مزيد من اللغط، دعونا نبدأ:

لماذا تعتبر بطاريات LiFePO4 أفضل:

يتطلع المنتجون في مختلف الصناعات إلى فوسفات حديد الليثيوم للتطبيقات التي تكون فيها السلامة أمرًا أساسيًا.المتانة الكيميائية والحرارية الممتازة هي خاصية فوسفات الحديد الليثيوم.وفي البيئات الأكثر حرارة، تحافظ هذه البطارية على تبريدها.

كما أنه غير قابل للاحتراق عند معالجته بشكل غير صحيح أثناء الشحن والتفريغ السريع أو عند حدوث مشاكل في الدائرة القصيرة.نظرًا لمقاومة كاثود الفوسفات للاحتراق أو الانفجار أثناء الشحن الزائد أو ارتفاع درجة الحرارة وقدرة البطارية على الحفاظ على درجات حرارة هادئة، فإن بطاريات فوسفات حديد الليثيوم لا تواجه عادةً الانفلات الحراري.

ومع ذلك، فإن فوائد السلامة لكيمياء بطارية أيون الليثيوم أقل أهمية من فوائد فوسفات حديد الليثيوم.يمكن أن تكون البطارية أكثر موثوقية بسبب كثافة الطاقة العالية، وهو ما يعد عيبًا.نظرًا لأن بطارية الليثيوم أيون تكون عرضة للانفلات الحراري، فإنها ترتفع درجة حرارتها بسرعة أكبر أثناء الشحن.تعد إزالة البطارية في نهاية المطاف بعد الاستخدام أو العطل ميزة أخرى لفوسفات الحديد الليثيوم من حيث السلامة.

تعتبر كيمياء ثاني أكسيد كوبالت الليثيوم المستخدمة في بطاريات الليثيوم أيون خطرة لأنها يمكن أن تعرض الناس لاستجابات الحساسية في عيونهم وجلدهم.وعند ابتلاعه يمكن أن يؤدي أيضًا إلى مضاعفات صحية خطيرة.ونتيجة لذلك، تتطلب بطاريات الليثيوم أيون مخاوف خاصة بشأن التخلص منها.ومع ذلك، يمكن للمصنعين التخلص من فوسفات حديد الليثيوم بسهولة أكبر لأنه غير سام.

يتراوح عمق التفريغ لبطاريات الليثيوم أيون من 80% إلى 95%.هذا يعني أنه يجب عليك دائمًا ترك ما لا يقل عن 5% إلى 20% من الشحن (تختلف النسبة المئوية الدقيقة بناءً على البطارية المحددة) في البطارية.عمق تفريغ بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFeP04) مرتفع بشكل مذهل بنسبة 100%.وهذا يدل على أنه يمكن تفريغ البطارية بالكامل دون التعرض لخطر إتلافها.تعتبر بطارية ليثيوم فوسفات الحديد هي المفضلة بشكل كبير فيما يتعلق بعمق النضوب.

ما هو أكبر عيب في بطارية ليثيوم أيون؟

تتأثر تكلفة واعتمادية أنظمة تخزين الطاقة، مثل تلك المستخدمة كمصادر طاقة احتياطية أو لتقليل تقلبات الطاقة المولدة من مصادر الطاقة المتجددة، بشكل كبير بالعمر التشغيلي للبطاريات.ومع ذلك، فإن بطاريات الليثيوم أيون لها عيوب كبيرة، بما في ذلك آثار الشيخوخة والحماية.

قوة بطاريات وخلايا الليثيوم أيون أقل من قوة بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد.إنهم بحاجة إلى توخي الحذر من الإفراط في الشحن وإطلاق سراحهم بشكل مفرط.وبالإضافة إلى ذلك، يجب عليهم الحفاظ على التيار ضمن الحدود المقبولة.ونتيجة لذلك، فإن أحد عيوب بطاريات الليثيوم أيون هو أنه يجب إضافة دوائر حماية لضمان بقائها ضمن نطاقات عملها الآمنة.

ولحسن الحظ، فإن تكنولوجيا الدوائر الرقمية المتكاملة تجعل من السهل إلى حد معقول دمج ذلك في البطارية، أو في الجهاز، إذا كانت البطارية غير قابلة للتبديل.يمكن استخدام بطاريات Li-ion دون خبرة متخصصة بفضل دمج دوائر إدارة البطارية.عندما تكون البطارية مشحونة بالكامل، يمكن الاحتفاظ بها قيد الشحن، وسيقوم الشاحن بقطع الطاقة عن البطارية.

تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على أنظمة إدارة بطارية مدمجة تراقب الجوانب المختلفة لأدائها.تقوم دائرة الحماية بتقييد أعلى جهد لكل خلية أثناء الشحن لأن الجهد الزائد يمكن أن يضر الخلايا.نظرًا لأن البطاريات عادةً ما تحتوي على وصلة واحدة فقط، فإنها عادةً ما يتم شحنها على التوالي، مما يزيد من خطر تلقي خلية واحدة لجهد أعلى من اللازم لأن الخلايا المختلفة قد تتطلب مستويات شحن مختلفة.

يقوم نظام إدارة البطارية أيضًا بتتبع درجة حرارة الخلية لتجنب درجات الحرارة المرتفعة.تحتوي معظم البطاريات على حد أقصى لتيار الشحن والتفريغ يتراوح بين 1 درجة مئوية و2 درجة مئوية.ومع ذلك، عند الشحن السريع، يصبح البعض دافئًا قليلاً في بعض الأحيان.

تعد حقيقة أن بطاريات الليثيوم أيون تتدهور بمرور الوقت أحد العوائق الرئيسية لاستخدامها في الأجهزة الاستهلاكية.يعتمد هذا على الوقت أو التقويم، ولكنه يعتمد أيضًا على عدد دورات الشحن والتفريغ التي مرت بها البطارية.في كثير من الأحيان، يمكن للبطاريات أن تتحمل فقط 500 إلى 1000 دورة شحن وتفريغ قبل أن تبدأ قدرتها في الانخفاض.وهذا العدد آخذ في الارتفاع مع تقدم تكنولوجيا أيونات الليثيوم، ولكن إذا كانت البطاريات مدمجة في الآلات، فقد تحتاج إلى استبدالها بعد فترة.

كيف تختار بين بطاريات LiFePO4 وبطاريات الليثيوم أيون؟

ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4) تتمتع البطاريات بفوائد عديدة مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون.تحسين كفاءة التفريغ والشحن، وعمر افتراضي أطول، وعدم الحاجة إلى الصيانة، والسلامة القصوى، وخفيفة الوزن، على سبيل المثال لا الحصر.على الرغم من أن بطاريات LiFePO4 ليست من بين البطاريات ذات الأسعار المعقولة في السوق، إلا أنها تمثل الاستثمار الأكثر أهمية على المدى الطويل نظرًا لعمرها الطويل وقلة الصيانة.

عند عمق تفريغ يصل إلى 80 بالمائة، يمكن إعادة شحن بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد حتى 5000 مرة دون المساس بالكفاءة.يمكن زيادة العمر التشغيلي لبطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4) بشكل سلبي.

بالإضافة إلى ذلك، ليس للبطاريات أي تأثيرات على الذاكرة، ويمكنك تخزينها لفترة طويلة بسبب معدل التفريغ الذاتي المنخفض (3% شهريًا).مطلوب رعاية خاصة لبطاريات الليثيوم أيون.إذا لم يكن الأمر كذلك، فسيتم تخفيض متوسط ​​العمر المتوقع لهم بشكل أكبر.

يمكن استخدام حجم شحن 100% من بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO4).كما أنها مثالية لمختلف التطبيقات نظرًا لمعدلات الشحن والتفريغ السريعة.يتم زيادة الكفاءة وتقليل أي تأخير عن طريق الشحن السريع.يتم تسليم الطاقة في رشقات نارية سريعة بواسطة تيارات نبضية عالية التفريغ.

حل

لقد استمرت الكهرباء الشمسية في السوق لأن البطاريات فعالة للغاية.من الآمن أن نقول إن الحل الأفضل لتخزين الطاقة لن يؤدي إلا إلى بيئة أكثر صحية وأمانًا وقيمة.يمكن أن تستفيد أجهزة الطاقة الشمسية بشكل كبير من استخدام بطاريات ليثيوم أيون فوسفات الحديد والليثيوم.

لكن،LiFePO4تتمتع البطاريات بفوائد أكبر لكل من المشترين والبائعين.يعد الاستثمار في محطات الطاقة المحمولة المزودة ببطاريات LiFePO4 خيارًا رائعًا نظرًا لأدائها المتفوق وعمرها الافتراضي الأطول وتأثيراتها البيئية المنخفضة.