リチウムイオン電池とリン酸鉄リチウム電池の主な違い

今日、私たちはバッテリーに囲まれており、ほとんどのアプリケーションでは、リチウムイオンまたは鉛蓄電池が使用されています。ただし、物事が進歩するにつれて、より新しく、より優れたバッテリーの種類が進化しています。現在バッテリーを担当しているのは、リン酸鉄リチウムまたはLiFePO4バッテリーで動作します。したがって、ユースケースを考慮してどちらがより良い選択になるかを知ることは、何かに取り組んでいる場合に選択するための良い方法になります.

リチウムイオンとリン酸鉄リチウムの充電

この 2 つのバッテリーを比較する場合、最も重要なのは充電です。充電に関しては、これら2つのバッテリーは同じ充電器を使用して充電できます。焦点を当てる主なことは、バッテリーに指定された適切な電圧定格の充電器を使用することです。

充電寿命

いくつかの類似点がありますが、これら 2 つのバッテリーの寿命には大きな違いがあります。リチウムイオンバッテリーは、300回から500回の充電サイクルで性能を維持するように作られています。リチウム鉄電池の場合はそうではありません。これらは、ほぼ 5000 回の充電サイクルに耐えると評価されています。

これらを年数で比較すると、リチウムイオン電池はわずか2～3年、リチウム鉄電池は10年にも及びます。リチウムイオン電池は、寿命が短くなると性能が低下し始めます。しかし、リチウム鉄電池は、寿命が50%低下しても性能が低下しません。

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充電時間

充電時間のシナリオは、どちらの場合もほぼ同じです。両方のバッテリーを完全に充電するには約 2 時間かかりますが、急速充電器を使用するとさらに短くなる場合もあります。ただし、これらのバッテリーのエネルギー密度を考慮すると、その比較は無効になる場合があります。

充電性能

リチウム イオン バッテリーの最大の欠点の 1 つは、充電が低下し始めるとデッド ロードとして機能することです。これは LiFePO4 バッテリーには当てはまりません。充電がどれだけ残っていても同じ性能を発揮するからです。したがって、完全に充電されているか、半分充電されているか、それ以下であるかに関係なく、これらのバッテリーは、使用している負荷に同じ量の電力を供給します。

したがって、性能、寿命、サイクル寿命を考慮して充電カテゴリを比較すると、リン酸鉄リチウム電池はリチウムイオン電池よりもはるかに優れています.

リチウムイオンと鉄は同じですか？

これらのバッテリーにはいくつかの類似点があるかもしれませんが、いくつかの重要な違いがあります。最大のものは、それらを際立たせる化学にあります。

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リチウムイオン電池の化学。

リチウムイオン電池をはじめ、電池内のリチウムイオンの動きをもとに動きます。イオンは、電解質の経路を通って一方の電極から他方の電極に移動します。その電解質は通常、ゲルまたは溶液です。これらの電池の正極はリチウムベースの化合物で作られ、負極は炭素材料で構成されています。

材料の固定された選択はなく、定義された制限内にとどまる限り、リチウムイオン電池には複数の電解質と正極材料の選択肢があります。性能面では、これらのバッテリーの 1 セルで約 3.6 ボルトの使用可能な電力を生成できます。ほとんどのアプリケーションでは、リチウムイオン技術の少なくとも 3 つのセルを直列に使用して、1 つのバッテリーを作成します。

リチウムイオン電池の化学。

リン酸鉄リチウム電池は、正極材料が異なります。これらのバッテリーは、カソードにリン酸鉄リチウムを使用しており、1 つのバッテリーで約 3.3 本のボルトを生成できます。そのため、ほとんどのアプリケーションでは、この技術の 4 つのセルを直列に使用して 1 つのバッテリーを作成します。

これら 2 つのバッテリー タイプの類似点

これら 2 つのバッテリーの類似点に関して言えば、最良のものは次のとおりです。

•これらは両方ともリチウムベースのバッテリークラスに該当します

•どちらも電極間でリチウムイオンを移動させて電流を発生させる原理で動作します

•アノード材料は、これらの電池の両方に共通です。両方のバッテリーでアノードとして使用されているのはグラファイトです。

これらの重要な類似点とは別に、複数の相違点が 2 つを際立たせています。

鉄電池はリチウム電池より優れていますか?

技術の進歩を考慮すると、鉄電池はリチウム電池の強力な候補になります。ただし、これらがすぐに優れていると言うのは正しくありません。鉄製バッテリーにはいくつかの欠点がありますが、それが重要な考慮事項である場合は、リチウムバッテリーの方が適しています。

鉄製バッテリーは、充電、性能、寿命、サイクル寿命などの点で優れたオプションですが、従来のリチウムイオンバッテリーがはるかに優れたオプションになるいくつかの側面があります.

エネルギー密度

エネルギー密度は、そのサイズと比較したバッテリーの電力のカウントです。たとえば、スマートフォンに収まるリチウムイオン電池は、同じサイズのリチウム鉄電池よりもはるかに多くの電力を保持できます。これが、リチウムイオン電池が依然として広く適用されている主な理由です。競合他社は、小型サイズでは同じ量の電力を提供できないからです。

料金

次はコストです。リチウムイオン電池ははるかに安価です。ただし、長期的にコストを比較すると、10 年から 15 年経ってもコストは変わらない可能性があります。これは、その間に 4 ～ 5 個のリチウムイオン電池が必要になる可能性があるためです。 .リチウムイオン電池は、初期費用の面でまだ安いようです。

現在受付中

現在、リチウムイオン電池の受け入れは、リチウムイオン電池よりもはるかに高くなっています。複数の市場でスペースを確保するには時間がかかる場合があります。一方、リチウムイオン電池は、ほとんどのカテゴリで使用されているため、世界を支配しています。

したがって、これらにはそれぞれ特定の長所と短所があります。ユースケースを知らずにどちらかが優れていると判断するのは公平ではありません。したがって、一方が他方よりも優れているかどうかを判断する最善の方法は、主要な要件を知ることです。

結論

バッテリーの世界におけるすべての進歩には、以前の技術よりも優れた利点があります。リチウムイオン電池とリチウムイオン電池を比較すると、この新しい技術がもたらす利点がいくつか見つかります。ただし、価格設定は、LiFePO4 バッテリーが前もって高価であるため、これらのバッテリーがすべての人にとって最良の選択ではない可能性がある部門の 1 つです。