مقایسه و بررسی باتری LTO و LiFePO4

 
توسعه باتری ها چندین دسته بندی متمایز مانند باتری های سرب اسید، باتری های لیتیومی، باتری های AGM ایجاد کرده است. اگر به عنوان یک سیستم ذخیره انرژی استفاده می شود، باتری های لیتیومی ترجیح داده می شوند زیرا به نگه داری طولانی مدت نیاز ندارند. از باتری های لیتیومی می توان به باتری های لیتیوم فسفات آهن، لیتیوم تیتانات و باتری های لیتیومی اشاره کرد. با حرکت جهان به سمت آینده ای پایدارتر، تقاضا برای راه حل های ذخیره انرژی افزایش یافته است. یکی از محبوب ترین راه حل ها باتری است.

در سال‌های اخیر، باتری‌های لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4) به عنوان جایگزینی برای باتری‌های اسید سرب سنتی ظهور کرده‌اند. اگرچه باتری های LiFePO4 مزایای زیادی نسبت به باتری های سرب اسیدی دارند، اما چالش هایی وجود دارد. هر دو باتری LTO و LiFePO4 لیتیومی هستند، بنابراین آیا آنها مشابه هستند یا تفاوت هایی دارند؟ با فروشگاه برق خورشیدی تک اینورتر همراه باشید تا به صورت عمیق تر به بررسی باتری های LTO و LiFePO4 بپردازیم.
 

باتری خورشیدی ۱۲ ولتی ۱۰۰ آمپر صبا دیپ سایکل اسیدی

منظور از باتری LiFePO4 چیست؟

LiFePO4 نوعی باتری بر پایه لیتیوم است و نام کامل آن فسفات آهن لیتیوم (لیتیوم فسفات آهن) است. باتری LiFePO4 به دلیل چرخه عمیق خود مشهور است، ولتاژ آن 3.2 ولت است. LiFePO4 با چگالی بالا، چگالی انرژی بالای 250 وات بر لیتر، انرژی ویژه بالای 130 وات بر کیلوگرم مشخص می شود. بنابراین باتری های LiFePO4 نسبتا سبک هستند و در حمل و نقل بسیار مورد استفاده قرار می گیرند

مزایای باتری LiFePO4

1. چگالی انرژی بالاتر: باتری های LiFePO4 چگالی انرژی بالاتری نسبت به باتری های اسید سرب دارند، به این معنی که می توانند انرژی بیشتری را در فضای کوچکتر ذخیره کنند. این باعث می شود آنها برای کاربرد هایی که فضا محدود است عالی باشند.
2. عمر چرخه طولانی تر: باتری های LiFePO4 عمر طولانی تری نسبت به باتری های سرب اسیدی دارند. آنها می توانند قبل از از دست دادن ظرفیت خود چندین برابر بیشتر از باتری های اسید سرب شارژ و دشارژ شوند.
3. بازدهی بالا: باتری های LiFePO4 نسبت به باتری های سرب اسیدی کارآمدتر هستند. آنها می توانند مقدار بیشتری از انرژی ذخیره شده خود را به انرژی قابل استفاده تبدیل کنند، به این معنی که می توانند انرژی بیشتری را برای مدت طولانی تری در اختیار شما قرار دهند.
4. تعمیر و نگهداری کم: باتری های LiFePO4 نسبت به باتری های سرب اسیدی نیاز به نگهداری کمتری دارند. آنها نیازی به پر شدن با آب مقطر ندارند و گازهای خورنده ای تولید نمی کنند که به باتری و تجهیزات اطراف آسیب برساند.
5. ایمن تر: باتری های LiFePO4 ایمن تر از باتری های سرب اسیدی هستند. اینها کمتر در معرض آتش سوزی یا انفجار هستند و حاوی فلزات سنگین سمی مانند سرب و اسید سولفوریک نیستند.

باتری LiFePO4 چگونه کار می کند؟

هر باتری از دو جمع کننده جریان، یک آند و یک کاتد، و همچنین یک جداکننده، الکترولیت و مایع تشکیل شده است. هر الکترود (آند و کاتد) حاوی یون لیتیوم است. الکترولیت به عنوان محیطی عمل می کند که در آن یون های لیتیوم با بار مثبت از طریق الکترولیت از آند به کاتد منتقل می شوند. با مهاجرت یون های لیتیوم، الکترون ها را به آند آزاد می کنند. این یک ولتاژ کلکتور مثبت تولید می کند. هنگامی که دستگاهی را به پریز برق وصل می کنید، برق از کلکتور مثبت از طریق دستگاه و به کلکتور منفی شارژ می شود. یون های لیتیوم در هنگام شارژ و تخلیه بین الکترودهای مثبت و منفی حرکت می کنند.

باتری LTO چیست؟

لیتیوم-تیتانات-اکسید (LTO) به دلیل خواص خوبش به عنوان یک ماده الکترود منفی برای باتری های لیتیوم یون جدید، افراد را به خود جذب کرده است. باتری LTO نوعی تیتانات لیتیوم است که به عنوان الکترود منفی باتری لیتیوم یون استفاده می شود و می تواند با مواد الکترود مثبت مانند منگنات لیتیوم، مواد سه تایی یا فسفات آهن لیتیوم ترکیب شود تا یک لیتیوم 2.4 ولت یا 1.9 ولت ایجاد کند. باتری ثانویه یون LTO دارای حداکثر انرژی ویژه 90Wh/kg است، اما از مزیت ایمنی بالا برخوردار است. این باتری سریعتر شارژ می شود زیرا آند فضای بیشتری برای عبور جریان دارد.

باتری LTO چگونه کار می کند؟

باتری LTO مانند باتری لیتیوم یونی از یک آند، یک کاتد و یک الکترود تشکیل شده است. هر یک از این سه جزء در تامین انرژی گجت نقش دارند. فرآیند یون های لیتیوم از الکترود مثبت به الکترود منفی مواد ساختار اسپینل لیتیوم تیتانات، در حال شارژ شدن است. هنگام تخلیه، حرکت در جهت مخالف، عقب و جلو و نسبت به بار برای تکمیل شارژ و دشارژ باتری و تامین انرژی است.

چرا باتری های سرب اسیدی در حال تعویض هستند؟

باتری های سرب اسیدی برای چندین دهه راه حلی برای ذخیره انرژی بوده اند، اما به دلایل مختلفی در حال تعویض هستند. یکی از دلایل اصلی این امر این است که آنها به اندازه تکنولوژی های باتری جدیدتر مانند باتری های LiFePO4 کارآمد نیستند. باتری‌های سرب اسید انرژی را به عنوان گرما در طول چرخه‌های شارژ و دشارژ از دست می‌دهند و کارایی آن‌ها را نسبت به باتری‌های LiFePO4 کمتر می‌کند. یکی دیگر از دلایل جایگزینی باتری های اسید سرب این است که آنها به اندازه فناوری های مدرن باتری های جدیدتر سازگار با محیط زیست نیستند. باتری های سرب اسید حاوی فلزات سنگین سمی مانند سرب و اسید سولفوریک هستند که در صورت عدم دفع صحیح می توانند برای محیط زیست مضر باشند. در مقابل، باتری های LiFePO4 حاوی فلزات سنگین سمی نیستند و آنها را دوستدار محیط زیست می کند.
 

باتری خورشیدی ۱۰۰ آمپر ۱۲ ولت دیپ سایکل ریتار (RITAR)

 
علاوه بر این، باتری های سرب اسیدی عمر کوتاه تری نسبت به باتری های LiFePO4 دارند. آنها را فقط می توان چند بار قبل از از دست دادن ظرفیت خود شارژ و تخلیه کرد. این به این معنی است که آنها باید بیشتر از باتری های LiFePO4 تعویض شوند، که می تواند گران و زمان بر باشد.

✅جمع بندی

در پایان مقایسه بین باتری های LTO و LiFePO4، هیچ باتری به تمام معنا کامل نیست. همه انواع باتری ها همیشه در حال ارتقا هستند. در حال حاضر فسفات آهن لیتیوم بیشترین استفاده را دارد. از نظر عملکرد باتری و تجربه کاربر، باتری فسفات آهن لیتیوم (LiFePO4) به دلیل ظرفیت انرژی بالا، عملکرد خوب در دمای بالا و مدیریت و هزینه خوب، انتخاب مناسبی برای شما می باشد.