Villanyszerelés hírek
Mit kell tudni a lítium-vas-foszfát akkumulátorokról?
2023.07.03
Kategória: Hírek
Az akkumulátortechnológia a nikkel-fémhidrid és a nikkel-kadmium elemektől a különböző lítium-ion akkumulátorokig fejlődik. Az egyik legígéretesebb lítiumion-származék a lítiumvas-foszfát akkumulátor (LiFePO4).
A világítás két olyan kategóriája, amelyben a legtöbbet használják az akkumulátorokat, a vészvilágítás és a napelemes világítás. Mindkét kategóriában fokozatosan áttérnek a LiFePO4 akkumulátorokra. A LiFePO4 előnyei a következők:
A vas és a foszfát általában rendelkezésre áll, míg a nikkel és a kobalt csak korlátozottan és magas áron.
Költségek - Az amerikai Energiaügyi Minisztérium (US DOE) 2020-as elemzése szerint a LiFePO4 6%-kal olcsóbb, mint a lítium-nikkel-mangán-mangán-kobalt-oxid akkumulátorok (NMC). Az elavult nikkelalapú akkumulátorok jelenleg alacsonyabb kezdeti költségekkel rendelkeznek; a megtakarítás azonban az alacsonyabb energiafogyasztás, a jobb élettartam és a csökkentett karbantartási költségek révén érhető el - mindezek a lítiumvas alternatívákra való átállással érhetőek el. Végezetül, a nikkel árazása felszökött, és valószínűleg tovább fog emelkedni.
Kadmiummentes - A kadmium a NiCad akkumulátorokban található mérgező nehézfém. A LiFePO4 nem tartalmaz kadmiumot és más nehézfémeket sem.
Környezetvédelmi kompromisszumok - A lítium, a kobalt és a nikkel előállítása mind környezeti problémákat vet fel, ami minden akkumulátor-formuláció esetében problémát jelent. A LiFePO4 azonban újrahasznosítható az elektródákban, vezetékekben és burkolatokban használt anyagok visszanyerése érdekében, így a legkisebb környezeti hatást gyakorolja.
Az akkumulátor élettartama - A LiFePO4 akkumulátorok jellemzően több mint 3000 töltési ciklust, ideális esetben akár 10 000 ciklust is kibírnak. Az NMC akkumulátorok jellemzően 1000-2300 töltési ciklust bírnak el. A LiFePO4 akkumulátorok nagyobb naptári élettartammal rendelkeznek (lassabb kapacitásvesztés), mint a kobalt- vagy mangán lítium-ion-polimer akkumulátorok vagy más lítium-ion akkumulátorok.
Biztonság - A LiFePO4 nagyobb termikus és kémiai stabilitással rendelkezik, ami javítja az akkumulátorok biztonságát. A LiFePO4-cellák nehezebben gyulladnak ki helytelen kezelés esetén (különösen töltés közben). A LiFePO4 akkumulátor magas hőmérsékleten sem bomlik el.
Hosszú távon remélhetőleg a nátriumion-akkumulátorok felváltják majd a lítiumion-kémiai rendszereket, de ez valószínűleg még évekre van a kereskedelmi életképességtől.
A világítás két olyan kategóriája, amelyben a legtöbbet használják az akkumulátorokat, a vészvilágítás és a napelemes világítás. Mindkét kategóriában fokozatosan áttérnek a LiFePO4 akkumulátorokra. A LiFePO4 előnyei a következők:
A vas és a foszfát általában rendelkezésre áll, míg a nikkel és a kobalt csak korlátozottan és magas áron.
Költségek - Az amerikai Energiaügyi Minisztérium (US DOE) 2020-as elemzése szerint a LiFePO4 6%-kal olcsóbb, mint a lítium-nikkel-mangán-mangán-kobalt-oxid akkumulátorok (NMC). Az elavult nikkelalapú akkumulátorok jelenleg alacsonyabb kezdeti költségekkel rendelkeznek; a megtakarítás azonban az alacsonyabb energiafogyasztás, a jobb élettartam és a csökkentett karbantartási költségek révén érhető el - mindezek a lítiumvas alternatívákra való átállással érhetőek el. Végezetül, a nikkel árazása felszökött, és valószínűleg tovább fog emelkedni.
Kadmiummentes - A kadmium a NiCad akkumulátorokban található mérgező nehézfém. A LiFePO4 nem tartalmaz kadmiumot és más nehézfémeket sem.
Környezetvédelmi kompromisszumok - A lítium, a kobalt és a nikkel előállítása mind környezeti problémákat vet fel, ami minden akkumulátor-formuláció esetében problémát jelent. A LiFePO4 azonban újrahasznosítható az elektródákban, vezetékekben és burkolatokban használt anyagok visszanyerése érdekében, így a legkisebb környezeti hatást gyakorolja.
Az akkumulátor élettartama - A LiFePO4 akkumulátorok jellemzően több mint 3000 töltési ciklust, ideális esetben akár 10 000 ciklust is kibírnak. Az NMC akkumulátorok jellemzően 1000-2300 töltési ciklust bírnak el. A LiFePO4 akkumulátorok nagyobb naptári élettartammal rendelkeznek (lassabb kapacitásvesztés), mint a kobalt- vagy mangán lítium-ion-polimer akkumulátorok vagy más lítium-ion akkumulátorok.
Biztonság - A LiFePO4 nagyobb termikus és kémiai stabilitással rendelkezik, ami javítja az akkumulátorok biztonságát. A LiFePO4-cellák nehezebben gyulladnak ki helytelen kezelés esetén (különösen töltés közben). A LiFePO4 akkumulátor magas hőmérsékleten sem bomlik el.
Hosszú távon remélhetőleg a nátriumion-akkumulátorok felváltják majd a lítiumion-kémiai rendszereket, de ez valószínűleg még évekre van a kereskedelmi életképességtől.
