Batterie LiFePO4 contre batterie lithium-ion
Dec 05, 2024
Batterie LiFePO4 Vs Lithium-Ion Batterie : Une analyse comparative Introduction:Alors que la demande de solutions de stockage d'énergie efficaces et fiables continue de croître, deux concurrents de premier plan ont émergé : les batteries LiFePO4 (lithium fer phosphate) et les batteries lithium-ion. Dans cet article, nous examinerons les principales différences entre ces deux technologies de batteries et explorerons leurs avantages respectifs dans diverses applications. Qu'est-ce que la batterie LiFePO4 ?Batterie LiFePO4 signifie également batterie LFP, qui est une composition de batterie très stable mais légèrement moins dense en énergie. Le fer et le phosphate utilisés pour fabriquer la cathode sont abondants et bon marché que certains des matériaux utilisés dans les batteries NMC – principalement le cobalt. De plus, les matériaux des batteries LiFePO4 sont bien moins toxiques que ceux des NMC, ce qui les rend plus faciles à recycler en fin de vie.Actuellement, de plus en plus d’entreprises fabriquent des batteries LiFePO4 plutôt que NMC pour le stockage d’énergie domestique. Principalement parce que les batteries LiFePO4 sont plus sûres et plus stables. Dans ELB, il existe deux modèles populaires dans le système de stockage d’énergie domestique :Accueil Série ESS SmartCube: 5-25KWhttps://www.consnant.com/home-energy-storage-system-10-25kw Tableau récapitulatif LiFePO4Tensions3,20, 3,30 V nominal ; plage de fonctionnement typique 2,5–3,65 V/celluleÉnergie spécifique (capacité)90-120 Wh/kgFrais (taux C)1C typique, charge jusqu'à 3,65 V ; Temps de charge typique de 3 hDécharge (taux C)1C, 25C sur certaines cellules ; Impulsion 40A (2s); Coupure de 2,50 V (une tension inférieure à 2 V provoque des dommages)Durée de vie2000 et plus (lié à la profondeur de décharge, à la température)Emballement thermique270°C (518°F) Batterie très sûre même complètement chargéeCoût~XXX$ par kWhApplicationsESS, VE, etc. Batterie LiFePO4 :Les batteries LiFePO4 offrent plusieurs avantages qui les rendent très recherchées dans l'industrie du stockage d'énergie. Certaines fonctionnalités clés incluent : - Sécurité : les batteries LiFePO4 sont intrinsèquement stables et présentent une excellente stabilité thermique, ce qui les rend résistantes aux risques d'emballement thermique, d'explosion ou d'incendie. Cet aspect de sécurité a positionné les batteries LiFePO4 comme un choix privilégié dans les applications où la sécurité est primordiale. - Longévité : les batteries LiFePO4 ont une durée de vie impressionnante, avec une durée de vie typique de plus de 2 000 cycles. Cette durée de vie prolongée garantit une durée de vie plus longue, ce qui entraîne une réduction des coûts de remplacement et de maintenance. Taux de décharge élevés : les batteries LiFePO4 peuvent fournir des courants de décharge élevés, ce qui les rend idéales pour les applications nécessitant une explosion de puissance ou une consommation de courant élevée. Ils sont couramment utilisés dans des applications telles que les véhicules électriques (VE) et les systèmes d'énergie renouvelable. Qu’est-ce qu’une batterie lithium-ion ?Le plus cité Batterie lithium-ion est la batterie ternaire, on l'appelle aussi comme Batterie NMC signifie également batterie ternaire NiCoMn. Il s’agit d’une batterie à énergie ou puissance spécifique très élevée. Cette limitation de « l’énergie » ou de la « puissance » les rend plus couramment utilisés dans les outils électriques ou les voitures électriques.Les batteries lithium-ion NMC ont généralement un coût initial inférieur, mais peuvent devoir être remplacées au cours de la durée de vie du navire en fonction du profil opérationnel. Tableau récapitulatif des batteries lithium-ion NMCTensions3,60 V, 3,70 V nominal ; plage de fonctionnement typique de 3,0 à 4,2 V/élément, ou plusÉnergie spécifique (capacité)150-220 Wh/kgFrais (taux C)0,7-1C, charge à 4,20 V, certains vont à 4,30 V ; 3h de charge typique. Un courant de charge supérieur à 1C réduit la durée de vie de la batterie.Décharge (taux C)1C ; 2C possible sur certaines cellules ; Coupure 2,50 VDurée de vie1 000 à 2 000 (lié à la profondeur de décharge et à la température)Emballement thermique210°C (410°F) typique. Une charge élevée favorise l'emballement thermiqueCoût~XXX$ par kWhApplicationsVélos électriques, dispositifs médicaux, véhicules électriques, industriels Piles au lithium-ion :Les batteries Lithium Ion sont réputées pour leur densité énergétique et leur polyvalence. Voici quelques avantages notables des batteries Lithium Ion : - Densité énergétique : les batteries Lithium Ion offrent une densité énergétique plus élevée que les batteries LiFePO4, permettant un stockage plus important d'énergie dans un boîtier plus petit et plus léger. Cet avantage rend les batteries Lithium Ion adaptées aux appareils portables, tels que les smartphones et les ordinateurs portables. - Plage de tension : les batteries lithium-ion ont une plage de tension plus large, ce qui leur permet de fournir une tension de sortie plus constante pendant la majeure partie de leur cycle de décharge. Cette stabilité de tension est cruciale dans les applications où une alimentation électrique constante est requise, telles que les réseaux électriques et les systèmes d'alimentation sans coupure (UPS). Performances : les batteries lithium-ion présentent une excellente efficacité et ont un taux d'autodécharge inférieur à celui des batteries LiFePO4. Ils offrent également une efficacité de charge plus élevée, permettant des temps de recharge plus rapides. Quel est le meilleur ? Batterie LiFePO4 vs batterie lithium-ion ? PerformanceDans l'ensemble, les performances globales des cellules lithium-ion et des cellules LiFePO4 sont presque les mêmes. Vous pouvez trouver ces deux types dans une variété de tailles, allant de 0,5 kWh à plus de 100 kWh. La plupart des propriétaires n’ont besoin que d’environ 10 kWh de stockage, et vous pouvez certainement en trouver dans les deux types.Cela étant dit, il existe des différences subtiles entre les deux. Par rapport aux batteries lithium-ion, les batteries LiFePO4 sont légèrement plus efficaces et fonctionnent mieux à des états de charge inférieurs, mais les NMC peuvent mieux tolérer des températures plus froides. Cependant, si votre batterie est installée à l’intérieur ou si vous vous trouvez dans une zone qui ne connaît pas de températures extrêmes importantes, vous n’avez probablement pas à vous en soucier.Les batteries lithium-ion ont également une densité énergétique plus élevée, ce qui signifie qu'elles seront physiquement plus petites que les batteries LiFePO4 de même capacité. Ce n’est généralement pas un problème pour les propriétaires, mais si vous disposez d’un espace limité, vous voudrez peut-être envisager des batteries au lithium-ion. Durée de vie D'une manière générale, la durée de vie de la batterie LiFePO4 est plus de 6 000 fois, tandis que la durée de vie de la batterie lithium-ion ternaire est généralement de 800 à 1 000 fois. SécuritéL'un des plus grands avantages du choix d'une batterie LiFePO4 est sa sécurité et sa durée de vie. La combinaison de lithium fer phosphate est plus stable que le nickel manganèse cobalt à des températures plus élevées. De plus, les batteries LiFePO4 peuvent mieux gérer une consommation d’énergie plus élevée. Par conséquent, les cellules LiFePO4 sont moins susceptibles de subir un emballement thermique. En bref, les batteries LiFePO4 sont moins susceptibles de prendre feu que les batteries lithium-ion.Cela ne veut pas dire que si vous installez une batterie lithium-ion, elle s’enflammera spontanément. Cependant, si la batterie lithium-ion est surchargée ou mal manipulée, le risque de problèmes est plus élevé. C'est pourquoi il est important de faire appel à un installateur de batterie agréé et fiable afin de minimiser les risques de problèmes. Coût initial Les batteries lithium-ion ont tendance à être un peu plus chères que les batteries LiFePO4.De plus, la batterie LiFePO4 est légèrement plus grande et l'armoire abritant la batterie LiFePO4 peut également nécessiter plus de matériel. ValeurNous disons simplement que les batteries lithium-ion ont un coût initial inférieur. Cependant, les batteries LiFePO4 peuvent vous offrir un excellent rapport qualité-prix.Selon le prix de chaque cycle de vie, le prix par cycle de la batterie LFP ne représente essentiellement que 1/3 du prix par cycle de la batterie lithium-ion. Courbe de charge-déchargeComparons les courbes de charge-décharge des batteries LiFepo4 et des batteries Lithium Ion :L'état de charge (SOC) d'une batterie lithium-ion varie considérablement en fonction de son niveau de tension.D'autre part, le niveau SOC des batteries au lithium fer phosphate, en raison de sa courbe de charge-décharge plate, n'est pas facile à distinguer par le niveau de tension. Par conséquent, un diagnostic précis du SOC des batteries lithium-ion est possible, tandis que la précision du SOC des batteries LiFePO4 est très difficile. Comment choisir celui qui vous convient ?Commercialement, l’investissement initial pour les cellules LiFePO4 est généralement moins cher que pour les cellules au lithium NMC. Les batteries LiFePO4 sont environ 20 à 30 % moins chères par kWh, mais les coûts d'intégration du système ont tendance à n'être qu'environ 5 à 15 % moins chers au début du cycle de vie global du système.Sur le plan opérationnel, nous apprécions les conditions de fonctionnement des batteries LiFePO4 plus détendues – une plage de température plus large que celle du NMC et ne nécessitent pas de conteneurs réfrigérés pour l’expédition. De plus, les produits de batterie LiFePO4 prennent généralement en charge un fonctionnement jusqu'à 1C, tandis que la batterie lithium-ion doit utiliser des batteries de puissance, 2H ou 4H différentes batteries utilisent des batteries, prennent en charge les applications à taux 1C (1 heure) et le coût est élevé.Nous pensons qu'il est important que la sensibilisation des clients et des investisseurs aux batteries lithium-ion et aux entreprises reste élevée. Mais les principales batteries et entreprises au lithium fer phosphate ont rattrapé leur retard. Une fois qu’un produit est approuvé, les clients peuvent souvent facilement adopter la nouvelle plateforme de la même entreprise. Où trouver la meilleure batterie LiFePO4 et Batterie lithium-ion?CONSNANT fabrique les deux Batterie LiFePO4 et Batterie lithium-ion qui adopte la dernière technologie. Alors quand en essayant de décider quelle batterie acheter, considérez quelques éléments.1. Pour quelle application utilisez-vous la batterie ?2. Quel est le courant de décharge/décharge des batteries ?3. La limitation de taille de l’espace batterie ?4. La densité énergétique sera-t-elle élevée ou faible ? Lorsque l’on considère la technologie des batteries pour une application particulière, il est essentiel d’évaluer les exigences spécifiques et de prioriser des facteurs tels que la sécurité, la densité énergétique, la durée de vie et les taux de décharge. En comprenant ces différences, les con