リチウムイオン対リン酸鉄リチウム (LiFePO4) 電池 – 紹介とエネルギー密度

バッテリーは、すべてのガジェットの主要なポータブル電源です。長寿命で高出力仕様のポータブル電源といえばリチウムイオン。ただし、バッテリー技術は大幅に進化しており、今日では、古い技術に代わるさらに優れた技術がいくつかあります。

LiFePO4 はリチウムイオンと同じですか?

リチウムイオン電池をはじめ、リチウムイオンとその可逆還元特性を利用して電荷を蓄えます。したがって、これらのバッテリは、必要に応じて充電および放電できます。一方、リン酸鉄リチウム電池には、より多くの要素があります。リチウムはこれら両方のバッテリーの大部分を占めていますが、他の材料が存在すると、これらのバッテリー内の化学的性質が変化します.

充電式であることはこれらの類似点の 1 つですが、用途、寿命、または効率を考慮すると、これら 2 つのバッテリ タイプは大きな違いがあります。ほぼすべての面で、LiFePO4 バッテリーは通常のリチウムイオンバッテリーよりも優れた選択肢となります。

リチウムイオン電池がうまく機能しない可能性があるLiFePO4電池のアプリケーション。

LiFePO4 の最適な用途には次のようなものがあります。

モビリティスクーター

LiFePO4 を搭載したこれらのスクーターを使用すると、トラックで速度が低下することはありません。いくら荷物を積んでも、バッテリーはダメージを受けず、最大限の出力を発揮します。

3.2V 20A低温LiFePO4バッテリーセル-40℃3C放電容量≥70％充電温度：-20〜45℃放電温度：-40〜+ 55℃鍼灸試験合格-40℃最大放電率：3C

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ソーラーセットアップ

LiFePO4 は、太陽の力を利用してさまざまな用途に使用する必要がある場合に適しています。そのため、多くのポータブル ソーラー パワー ソリューションが LiFePO4 バッテリーを使用しています。

小さなアプリケーション

LiFePO4 バッテリーは、特定の時間に優れた出力が必要な狭いスペースでの使用に適しています。ラジオ機器から懐中電灯、電気タバコまで、LiFePO4 は非常灯を含むあらゆるものに電力を供給できます。

商用アプリケーション

リチウムイオン電池は最も頑丈なものではありませんが、LiFePO4 はフロアマシンやリフトゲートなど、いくつかの産業用途に耐えることができます。

LiFePO4 電池が優れているのはなぜですか?

すべてのバッテリーの種類には、長所と短所があります。 LiFePO4 バッテリーは、非常に多くのアプリケーションでリチウム イオン バッテリーの優れた代替品となります。これは、LiFePO4 バッテリーの次の特性によるものです。

低温高エネルギー密度頑丈なラップトップ ポリマー バッテリーバッテリー仕様: 11.1V 7800mAh -40℃ 0.2C 放電容量 ≥80%防塵、耐落下性、耐腐食性、耐電磁干渉性

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長寿命

LiFePO4 バッテリーは寿命が長いことで知られています。これらのバッテリーは効率的な充電と放電を行うため、何年にもわたって使用できます。平均して、1 つのバッテリーは最大 5000 回の充電サイクルに耐えることができ、これは他のバッテリーよりもはるかに長いです。

メンテナンス不要

これらのバッテリーは、他のバッテリーのようにアクティブなメンテナンスを必要としません。たとえば、鉛蓄電池では、耐用年数を延ばすために、電池内の酸レベルを維持する必要があります。同様に、使用していないときにバッテリを良好な状態に保つには、トリクル充電が必要です。 LiFePO4 の自己放電率は 1 か月あたり 3% と非常に低く、メンテナンスが不要です。

軽量

LiFePO4 バッテリーは高出力密度で、小型軽量です。したがって、これらは、十分なポータブル電力を得るために重量を増やすことができないハンドヘルドガジェットに最適なオプションです.

安全性

LiFePO4の製造には最高品質のセルが使用されています。これらのバッテリーを効果的なバッテリー管理システムと組み合わせると、事故の可能性が大幅に減少します。したがって、これらの爆発や発火の可能性は大幅に低くなります。

高い排出率

これらのバッテリーは放電率が高いことで有名なので、最も寒い日にエンジンを始動しても問題ありません。 LiFePO4 バッテリーを搭載した一部の車両を使用すると、高い電流放電率による驚くべき加速結果が得られます。

高効率

LiFePO4 は、安全性の問題を引き起こすことなく、その充電能力を 100% 使用できます。さらに、これらの急速充電器は、これらのバッテリーがすべてのアプリケーションに迅速に対応できることを意味します。

極端な温度でも快適

より広い温度範囲で快適なこれらのバッテリーは、あらゆる用途に適しています。暑すぎても寒すぎても、これらのバッテリーは性能を失いません。

リチウムイオン電池のエネルギー密度

エネルギー密度は、そのサイズを考慮した、バッテリーに含まれる電力です。エネルギー密度が高いほど、バッテリーは必要な電力を安定して長時間問題なく提供できるため、これは非常に重要です。したがって、エネルギー密度が高いと、高密度で小型のバッテリーがより多くの電力を供給できるため、多くのスペースを節約できます。リチウムイオン電池は、最大 270 Wh/kg の高エネルギー密度で有名です。

他のバッテリータイプとの比較。

一方、鉛蓄電池のエネルギー密度は最大 100 Wh/kg の範囲にあり、リチウムイオン電池のほうが優れています。 LiFePO4 バッテリーと比較すると、エネルギー密度は最大 165 Wh/kg の範囲であり、リチウム イオン バッテリーはこれらよりも優れています。

エネルギー密度と電力密度は同じですか?

電力密度とエネルギー密度はしばしば一緒に使用されますが、これらは似ているため混同しやすいです。どちらも、重量またはサイズと比較したバッテリーの電気的能力の尺度です。ただし、電力密度ではバッテリーの出力ワットを重量と比較して測定するため、これらは同じではありません。一方、エネルギー密度では、重量と比較したバッテリーのワット時を測定します。

高密度の利点

エネルギー密度が高いと、次のようないくつかの利点を備えたバッテリーがはるかに優れたものになります。

小さいバッテリーは長持ちします。

高密度により、より少ないスペースに多くの電力を詰め込むことができ、スマートフォンやラップトップにより多くの電力を供給できます。

エネルギー密度が高いため、バッテリーはスマートウォッチなどのガジェットを最大数日間使用できます。

ただし、これらの利点にはいくつかのリスクもあります。より多くの電力を小さなパックに詰め込むということは、何か問題が発生した場合に、すべてのエネルギーがより短い時間で放出されることを意味します。そのため、リチウム イオン バッテリーは小さな穴が開くと爆発して発火します。これらのバッテリーは、重量とコンパクトさを考慮すると揮発性が高いです。

結論

電池の種類の選択は、用途によって異なります。たとえば、一部のアプリケーションではリチウム イオン バッテリーが最適であることがわかりますが、場合によっては鉛酸バッテリーの方が適しています。市場が非常に飽和状態にあり、多くのオプションが利用可能であるため、プロジェクトに適したバッテリーを探すのは難しいように思えるかもしれません.リチウム イオン バッテリーが必要な性能を発揮できない場合、LiFePO4 バッテリーが優れた選択肢になる可能性があります。