4 razones por las que la seguridad de las baterías Lifepo4 es famosa en la industria
Con el desarrollo de baterías de nueva energía, varias aplicaciones de baterías se están volviendo cada vez más populares en nuestra vida diaria, especialmente la batería lifepo4 que domina. Por lo tanto, la salud y la seguridad de las baterías lifepo4 se han convertido en el tema que más preocupa a las personas. Es por eso que estamos decididos a escribir este blog.
En este blog, lo llevaremos a comprender la batería lifepo4 y su seguridad en esencia, compararla con otros tipos de baterías y explorar las razones por las cuales las baterías lifepo4 pueden reemplazar las baterías de plomo-ácido de 150 años en solo unos pocos años. .
Después de leer este artículo, definitivamente tendrá una comprensión y una expectativa más profundas sobre la seguridad y el desarrollo futuro de la batería lifepo4.
Introducción de la batería de fosfato de hierro y litio:
¿Qué es una batería de fosfato de hierro y litio?
La batería Lifep4 es la fórmula química de la batería de fosfato de hierro y litio, conocida como batería LFP. Es una batería de iones de litio que utiliza fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo y carbono como material de electrodo negativo.
En comparación con otros materiales de cátodo:
En la actualidad, los materiales de electrodos positivos utilizados para las baterías de iones de litio incluyen principalmente: LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2 y LiFePO4.
Entre los elementos metálicos que componen el material del electrodo positivo de la batería, el cobalto (Co) es el más caro y tiene poca capacidad de almacenamiento, el níquel (Ni) y el manganeso (Mn) son relativamente baratos y el hierro (Fe) es el lo mas barato. El precio del material del cátodo también está en línea con los precios de estos metales.
Por lo tanto, las baterías de iones de litio fabricadas con materiales de cátodo LiFePO4 deberían ser las más baratas.
Principio de carga y descarga:
Durante el proceso de carga, parte de los iones de litio en el fosfato de hierro y litio salen, se transfieren al electrodo negativo a través del electrolito y se incrustan en el material de carbono del electrodo negativo; al mismo tiempo, se liberan electrones del electrodo positivo y llegan al electrodo negativo del circuito externo para mantener el equilibrio de la reacción química. Durante el proceso de descarga, los iones de litio salen del electrodo negativo y llegan al electrodo positivo a través del electrolito. Al mismo tiempo, el electrodo negativo libera electrones y llega al electrodo positivo del circuito externo para proporcionar energía al mundo exterior.
Indicadores técnicos:
Entonces, ¿cuál es la seguridad de las baterías lifepo4? La respuesta es excelente, no es un truco.
En los últimos 25 años, el problema de seguridad de la batería más común es la combustión espontánea de la batería. La batería de fosfato de hierro y litio puede resolver este problema gracias a su gran estabilidad.
A través de lo anterior, entendemos la estructura de composición específica y los indicadores técnicos de la batería lifepo4. Entonces podemos inferir 4 razones principales para la alta seguridad de la batería lifepo4.
4 razones por las que la batería Lifepo4 es segura:
1. Estructura química estable.
Desde un punto de vista estructural, el enlace PO en el cristal de fosfato de hierro y litio es estable y difícil de descomponer. Incluso a altas temperaturas o sobrecargas, no colapsará ni generará calor ni formará sustancias oxidantes fuertes como el óxido de litio y cobalto, por lo que tiene una buena seguridad.
2. Alto punto de ignición.
Solo hay una razón para la combustión espontánea de la batería, que es la fuga térmica interna de la batería. Los datos de laboratorio muestran que la temperatura de combustión espontánea de la batería ternaria es de 200 °C, es decir, una vez que la temperatura alcanza los 200 °C, los materiales de la batería ternaria comenzarán a derretirse, encenderse espontáneamente y explotar hasta que explote. La temperatura de combustión espontánea de las baterías de fosfato de hierro y litio es de 800 °C, es decir, salvo en circunstancias extremas, es básicamente imposible que las baterías de fosfato de hierro y litio se enciendan espontáneamente.
3. Buen rendimiento a altas temperaturas.
El fosfato de hierro y litio también tiene la ventaja de un buen rendimiento a altas temperaturas. El pico de calentamiento eléctrico del fosfato de hierro y litio puede alcanzar los 350 °C-500 °C, mientras que el manganato de litio y el cobaltato de litio están solo alrededor de los 200 °C. El rango de temperatura de trabajo es amplio (-20 °C-75 °C) y tiene resistencia a altas temperaturas. El pico de calentamiento eléctrico del fosfato de litio y hierro puede alcanzar los 350 °C-500 °C, mientras que el óxido de litio y manganeso y el óxido de litio y cobalto alcanzan los 200 °C.
4. BMS integrado (Sistema de gestión de batería)
Además, el paquete de baterías de fosfato de hierro y litio estará equipado con un sistema BMS incorporado, que puede proteger el circuito y evitar sobrecargas, sobredescargas y cortocircuitos. Esto se llama BMS.
Prueba de seguridad de la batería Li-POL, LTO, Lifepo4:
(El uso del video está debidamente autorizado por GWL.)
En el video, el equipo de GWL probó los cambios de batería a lo largo del tiempo bajo las cuatro condiciones de sobrecarga, cortocircuito, pinchazo y fuego externo (encendido).
- Sobrecarga: LFP>LTO>LI-POL
- Cortocircuito: LFP>LTO
- Pinchazo: LTO>LFP>LI-POL
- Incendio Externo: LFP>LTO>LI-POL
Otras 7 ventajas de la batería Lifepo4
- Ligero: Una batería LiFePO4 pesa un tercio de las baterías de plomo-ácido.
- Efecto memoria cero: Las baterías LiFiPO4 no tienen efecto memoria, a diferencia de otras baterías recargables.
- Alta eficiencia de descarga y carga: La eficiencia de carga y descarga puede alcanzar tanto como 90%
- Ciclo de vida prolongado de la batería: El número de ciclos es tan alto como 3000~10000 veces, y la esperanza de vida suele ser de más de 10 años.
- Batería respetuosa con el medio ambiente: Libre de metales raros y pesados, no contaminante, no tóxico y cumple con los requisitos europeos RoHS.
- Libre de mantenimiento: El BMS incorporado monitorea y equilibra las baterías en cualquier momento sin mantenimiento adicional de la batería.
- Batería de alta capacidad: En comparación con las baterías de plomo ácido y otras baterías de iones de litio, la batería LiFiPO4 tiene una capacidad mucho mayor de entre 5AH y 1500AH.
Aunque la batería lifepo4 en sí misma es muy segura, cuando la batería no está en uso, un entorno de almacenamiento adecuado también es un factor importante para evitar posibles riesgos de seguridad.
"4 puntos clave para dominar cómo almacenar baterías Lifepo4Obtenga más información sobre las medidas de almacenamiento de la batería.
Comparación con otras baterías:
LiFePO4 frente a baterías de gel
- Capacidad: el monómero se puede convertir en 5 Ah ~ 1000 Ah (1 Ah = 1000 mAh), mientras que el monómero de 2 V de la batería de plomo-ácido suele ser de 100 Ah ~ 150 Ah, y el rango de variación es pequeño.
- Peso: El volumen de la batería de fosfato de hierro y litio con la misma capacidad es 2/3 del volumen de la batería de plomo-ácido, y el peso es 1/3 de esta última.
- Capacidad de carga rápida: la corriente de arranque de la batería de fosfato de hierro y litio puede alcanzar los 2C, lo que permite una carga de alta velocidad; el requisito general de la corriente de la batería de plomo-ácido está entre 0.1C~0.2C, que no puede lograr un rendimiento de carga rápido.
- Protección del medio ambiente: las baterías de plomo-ácido contienen una gran cantidad de metal pesado-plomo, que produce residuos líquidos, mientras que las baterías de fosfato de hierro y litio no contienen metales pesados y no hay contaminación en la producción y el uso.
- Rentabilidad: aunque el costo de compra de las baterías de plomo-ácido es más bajo que el de las baterías de fosfato de hierro y litio debido a sus materiales más baratos, son menos económicas que las baterías de fosfato de hierro y litio en términos de vida útil y mantenimiento diario. Los resultados de la aplicación práctica muestran que el rendimiento económico de las baterías de fosfato de hierro y litio es más de 4 veces mayor que el de las baterías de plomo-ácido.
LiFePO4 frente a baterías de plomo ácido
- Protección del medio ambiente: la batería de litio de la farola solar no contamina; la batería coloidal está contaminada con plomo de metal pesado.
- Vida útil: en la actualidad, el fosfato de hierro y litio generalmente se carga 1500 veces, sin efecto memoria. Después de 1500 cargos, representa alrededor de 85% de la capacidad de almacenamiento; mientras que las baterías de gel son unas 500 veces, y el efecto de memoria es obvio.
- Seguridad: la seguridad de los materiales de la batería de litio es diferente. La diferencia es que la tecnología de la batería de gel es bastante madura y la seguridad es mayor que la de las baterías de litio.
- Alta eficiencia y buen rendimiento: la pequeña autodescarga de las baterías coloidales es beneficiosa para el almacenamiento a largo plazo; el alto rendimiento de descarga profunda conduce a mejorar la tasa de utilización de los materiales activos y la capacidad de descarga; La capacidad de recuperación de descarga profunda y sobredescarga es fuerte, y la capacidad de aceptación de carga supera los 50% del estándar nacional anterior.
LiFePO4 frente a NMC
- Seguridad: el rendimiento de seguridad de la batería de fosfato de hierro y litio es mayor que el de la batería de litio ternaria, principalmente porque la resistencia al calor de la batería de fosfato de hierro y litio es mejor y la temperatura de fuga térmica puede alcanzar más de 800 grados, es decir, fosfato de hierro y litio batería No se encenderá espontáneamente si no alcanza los 800 grados. La batería de litio ternaria es diferente, la temperatura de fuga térmica es básicamente de alrededor de 200 grados, por lo que para áreas calientes, el riesgo de combustión espontánea de la batería de litio ternaria será mayor.
- Vida útil: el ciclo de vida de la batería de fosfato de hierro y litio es mejor que el de la batería de litio ternaria. La batería de litio ternaria general tiene un ciclo nominal de aproximadamente 2000 veces, pero cuando se usa no más de 1000 veces, su capacidad La atenuación es la mitad, y la batería de fosfato de hierro y litio tiene una capacidad nominal de aproximadamente 6000 veces, y la atenuación es muy pequeña.
- Densidad de energía: la densidad de energía de las baterías de litio ternarias es mayor que la de las baterías de fosfato de hierro y litio. El nivel de densidad de energía significa la duración de la batería. Para baterías con la misma capacidad, el volumen de las baterías de fosfato de hierro y litio es mayor que el de las baterías de litio ternarias. Mucho más grande.
- Resistencia a bajas temperaturas: la resistencia a bajas temperaturas de las baterías de litio ternarias es mejor que la de las baterías de fosfato de hierro y litio. Por ejemplo, a menos 20 grados, las baterías de litio ternarias pueden liberar alrededor de 70% de potencia, mientras que las baterías de litio de fosfato de hierro solo pueden liberar alrededor de 50% de su potencia a la misma baja temperatura.
¿Cómo elegir las baterías de fosfato de hierro y litio?
1. Consistencia de las baterías Lifepo4
De acuerdo con el principio del barril de madera, se detecta la consistencia de las celdas en el paquete de baterías, y cuanto mayor sea la consistencia, mejor.
2. Tasa de autodescarga de la batería Lifepo4
Garantizar una baja tasa de autodescarga del paquete de baterías Lifepo4 es fundamental, ya que se le atribuye la mayor parte de la disipación de energía. Cuanto menor sea la tasa de autodescarga, mejor.
3. Tasa alta superior de la batería Lifepo4
Las baterías Lifepo4 de primera línea tienen la capacidad de soportar altos niveles de carga y descarga. Este gran aumento permite un mayor rendimiento en las baterías de litio conocidas por sus capacidades de carga y descarga rápidas. Así que cuanto más alto, mejor.
4. Tiempos de ciclo
Los tiempos de ciclo de nuestro paquete de baterías Lifepo4 pueden alcanzar 3000-10000 veces según la tecnología de diferentes fabricantes. Tomando como ejemplo el ciclo de carga-descarga una vez al día, cuantos más ciclos se puedan realizar, mayor será la vida útil.
5. Baja resistencia interna
La baja resistencia interna de la batería Lifepo4 es fundamental para prolongar la vida útil de la batería. A medida que la batería envejece, la resistencia interna aumenta, lo que hace que la vida útil de la batería disminuya con el tiempo. Cuanto menor sea la resistencia interna, mejor.
De lo contrario, puede encontrar el mayorista confiable para elegir su batería lifepo4, y tenemos otros artículos para recomendar los mejores fabricantes de baterías lifepo4.
Conclusión:
Cuando la batería se acerca cada vez más a nuestra vida, no importa cuán bueno sea el rendimiento, no puede igualar la importancia de la seguridad.
En la actualidad, varios tipos de baterías se están desarrollando rápidamente, y las baterías de fosfato de hierro y litio son las mejores baterías para la seguridad bajo la premisa de garantizar un alto rendimiento y un alto costo.
Aunque la inversión a corto plazo no es pequeña, la vida útil es lo suficientemente larga. Ha dominado gradualmente los campos de mercado de las baterías eléctricas y las baterías de almacenamiento de energía.
harveypowerLa batería lifepo4 adopta la celda de batería CATL superior de la industria, alto rendimiento y tiempos de ciclo, y ha superado la prueba de 9 elementos de seguridad principales.
Los principales productos incluyen baterías montadas en bastidor, baterías montadas en la pared, y baterías apiladas.
Ampliamente utilizado en el almacenamiento de energía en el hogar, almacenamiento de energía industrial y comercial, y casa rodante campos de todo el mundo.
Más preguntas frecuentes:
¿Son seguras las baterías lifepo4?
La batería de fosfato de hierro y litio es actualmente la batería de litio más segura con una estructura estable y sin combustión espontánea. Y no contiene metales pesados ni metales raros, batería absolutamente ecológica, no tóxica, no contaminante.
¿Explotarán las baterías LFP?
El punto de ignición espontánea de las baterías de fosfato de hierro y litio es muy alto y es casi imposible que se enciendan o exploten espontáneamente en condiciones normales de uso.
¿Cuánto tiempo pueden durar las baterías Lifepo4?
Más de 10 años, según el rendimiento de la batería y las medidas de mantenimiento, haga clic aquí para obtener más información sobre duración de la batería.
¿Son seguras las baterías de fosfato de hierro y litio en interiores?
Por seguridad, es mejor mantenerlo alejado de fuentes de agua y fuego y colocarlo en un lugar interior fresco y seco.
¿Las baterías lifepo4 necesitan ventilación?
Las opciones livianas que ofrecen eficiencia de carga y ciclos de vida de 3000-5000 hacen de LiFePO4 la mejor opción para mejores baterías. Para garantizar la máxima seguridad y el mínimo impacto, nuestros productos químicos utilizan solo materiales ambientalmente aceptables y producen cero emisiones y sin ventilación.
¿Se puede almacenar un fosfato de hierro y litio completamente cargado?
En almacenamiento a largo plazo aplicaciones, las baterías de litio no deben almacenarse en 100% SOC, por lo que se puede realizar un ciclo completo (carga y descarga) cada 6 a 12 meses y luego cargarse solo en el almacenamiento 40%-70% SoC.
¿Las baterías de fosfato de hierro y litio emiten gas?
No. La tecnología de fosfato de hierro y litio no libera gases peligrosos o tóxicos durante la carga o descarga. Esto es diferente de otras tecnologías de baterías como las de plomo-ácido. Las baterías de litio están completamente selladas, sin orificios ni aberturas por donde pueda escapar ningún gas o líquido.
¿Cómo mantener mi batería de fosfato de hierro y litio?
Se recomienda encarecidamente almacenar las baterías de litio en el interior durante la temporada baja. También se recomienda almacenar las baterías LiFePO4 en un estado de carga (SOC) de aproximadamente 40-70% o superior. Si las baterías se almacenan durante largos períodos de tiempo, cicle las baterías al menos cada 6 meses.
¿Es LiFePO4 más seguro que Li-ion?
Las baterías LiFePO4 son superiores a las baterías de iones de litio en términos de ciclo de vida (duración 4-5 veces mayor) y seguridad. Esta es una ventaja clave porque las baterías de iones de litio pueden sobrecalentarse e incluso incendiarse, mientras que LiFePO4 no puede. (Leer más - Batería Lifepo4 frente a iones de litio)
¿Por qué es tan caro el fosfato de hierro y litio?
La batería de fosfato de hierro y litio tiene un alto rendimiento y estabilidad, y es la batería de litio más segura en la actualidad. Aunque el precio es un poco caro, tiene una larga vida útil y el costo promedio sigue siendo mejor que otros tipos de baterías.
¿LiFePO4 es un polímero de litio?
No. Lifepo4 tiene muchas ventajas distintas sobre Lipo, y aunque ambas son químicas de litio, no son lo mismo.
¿Se pueden usar baterías de fosfato de hierro y litio en automóviles?
No hay ningún problema. Ahora, la principal batería de energía de los vehículos de motor es una batería de fosfato de hierro y litio.
¿Puedo usar una batería de fosfato de litio como batería de arranque?
Se puede utilizar como batería de arranque de coche. También se puede utilizar como batería auxiliar. La principal ventaja es que la batería tiene una alta densidad de capacidad. El volumen y el peso de una batería de fosfato de hierro y litio con la misma capacidad son mucho menores que los de una batería de plomo-ácido.